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| 編輯推薦： |
（1） VMware资深虚拟存储专家亲笔撰写，全球第一本全面、系统讲解Virtual SAN技术的权威著作，Amazon全5星评价
（2）
从Virtual SAN的部署、安装、配置到虚拟机存储管理、架构细节和日常管理、维护等方面，深入探讨Virtual
SAN的各项技术细节，并用多个实例详细讲解Virtual SAN群集的设计和实现
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| 內容簡介： |
本书由VMware公司资深虚拟存储专家亲笔撰写，是全球第一本全面、系统讲解Virtual SAN技术的权威著作。书中从Virtual
SAN的部署、安装、配置到虚拟机存储管理、架构细节和日常管理、维护等方面，深入探讨了Virtual SAN的各项技术细节，并用多个实例详细讲解Virtual
SAN群集的设计和实现，为快速掌握Virtual
SAN技术提供系统实用指南。
全书共分为10章：第1章介绍软件定义的数据中心的基本前提、软件定义的存储的概念及其相关的解决方案；第2章从物理和虚拟的角度描述了安装Virtual
SAN的前提条件和要求；第3章详细介绍安装和配置Virtual SAN的具体过程，并给出一些部署最优Virtual
SAN的实用技巧；第4章介绍基于策略的存储管理；第5章深入介绍Virtual
SAN底层的架构细节；第6章介绍一些虚拟机置备工作流的例子，详细描述如何使用虚拟机存储策略简化虚拟机部署；第7章介绍常用的Virtual
SAN管理和维护流程及任务，并提供一些常见工作流和与日常工作相关的例子；第8章涵盖Virtual
SAN和其他vSphere核心技术及VMware产品之间的互操作性；第9章利用多个例子来介绍如何设计一个完美的Virtual
SAN群集，包括一些容量规划的练习；第10章讨论可在Virtual
SAN环境中进行监控和排错的可用的扩展工具集，并介绍如何利用这些工具快速诊断并解决Virtual SAN的问题。
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| 關於作者： |
Cormac
Hogan VMware公司集成工程团队的存储架构师。他是VMware位于爱尔兰科克市的EMEA总部2005年的首批雇员之一，曾在VMware技术市场部和支持部门的多个岗位任职。他撰写过多篇存储相关的白皮书并就存储最佳实践和新功能做过无数次演讲。他有一个专注于存储和虚拟化的博客网站：CormacHogan.com。
Duncan
Epping （VCDX
007）是VMware研发中心的首席架构师，他负责在现有产品和功能中挖掘新的潜力，为新的解决方案和产品设计原型并研究新的业务机会。他专门研究软件定义的存储、hypervisor融合平台以及高可用解决方案。作为最早的VMware认证设计专家之一，他还是多本著作的作者，包括VMware
vSphere Clustering Technical Deepdive系列。他的专注于虚拟化的博客网站是Yellow-Bricks.com。
译者简介
徐炯 Amkor Technology的IT技术运营经理，VMware认证专家（VCP），从2006年ESX
2.5开始接触VMware，熟悉从VMware Infrastructure 3到vSphere
5.5各个VMware版本的企业级系统。参与了企业VMware架构的设计、实施和多次升级。译著有《虚拟化技术实战》（2012）和《VMware
vSphere部署的管理和优化》（2013）。
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| 目錄：
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目 录
推荐序
译者序
序 一
序 二
前 言
关于作者
关于技术审校者
第1章 VSAN概述 1
1.1?软件定义的数据中心 1
1.2 软件定义的存储 2
1.3 超融合服务器SAN解决方案 2
1.4?Virtual SAN简介 3
1.5 什么是Virtual SAN 4
1.6 从管理员角度来看VSAN的样子 6
1.7 小结 9
第2章 VSAN部署的前提条件和要求 10
2.1 VMware vSphere 5.5 10
2.1.1 ESXi 5.5 U1 10
2.1.2 ESXi主机引导的考虑因素 11
2.2 VSAN的要求 11
2.2.1 VMware硬件兼容性指南 12
2.2.2 VSAN Ready Nodes 12
2.2.3 存储控制器 13
2.2.4 磁盘 14
2.2.5 闪存设备 15
2.3 网络要求 16
2.3.1 网络接口卡 16
2.3.2 受支持的虚拟交换机类型 16
2.3.3 VMkernel网络 16
2.3.4 VSAN 网络流量 16
2.3.5 巨型帧 17
2.3.6 网卡绑定 18
2.3.7 网络IO控制 18
2.3.8 防火墙端口 18
2.4 小结 18
第3章 VSAN的安装与配置 20
3.1 VSAN网络 20
3.2 为VSAN服务的VMkernel网络 20
3.3 VSAN 网络配置之VMware标准交换机 21
3.4 VSAN 网络配置之vSphere分布式交换机 22
3.5?可能发生的网络配置问题 26
3.6 网络IO控制配置示例 29
3.7 设计考量：分布式交换机和网络IO控制 31
3.8?创建VSAN群集 36
3.9 磁盘组的角色 36
3.9.1 磁盘组最大数量 36
3.9.2 为什么要在VSAN中配置多个磁盘组 36
3.9.3 SSD与磁盘的比率 37
3.9.4 自动添加磁盘到VSAN磁盘组 38
3.9.5 处理Is_local还是Is_SSD的问题 38
3.9.6 手工添加磁盘到VSAN磁盘组 40
3.9.7 磁盘组创建示例 40
3.9.8 VSAN 数据存储的属性 42
3.10 小结 42
第4章 VSAN相关的虚拟机存储策略 43
4.1 在VSAN环境中引入基于存储策略的管理 43
4.1.1 允许的故障数 45
4.1.2 每个对象的磁盘带数 46
4.1.3 闪存读取缓存预留 47
4.1.4 对象空间预留 47
4.1.5 强制置备 48
4.2 VASA 供应商提供程序 48
4.2.1 VASA简介 48
4.2.2 存储提供程序 49
4.3 VSAN 存储提供程序：高可用 49
4.3.1 实时变更虚拟机存储策略 50
4.3.2 对象、组件和见证 52
4.4 虚拟机存储策略 53
4.4.1 启用虚拟机存储策略 54
4.4.2 创建虚拟机存储策略 54
4.4.3 在虚拟机置备时分配虚拟机存储策略 55
4.5 小结 56
第5章 架构细节 57
5.1 分布式RAID 57
5.2 对象和组件 58
5.2.1 组件的限制 59
5.2.2 虚拟机存储对象 60
5.2.3 虚拟机主页名字空间 61
5.2.4 虚拟机交换文件 61
5.2.5 VMDK和增量盘 62
5.2.6 见证和副本 62
5.2.7 对象布局 62
5.3 VSAN软件组件 65
5.3.1 组件管理 65
5.3.2 对象的数据路径 65
5.3.3 对象的归属 66
5.3.4 对象的放置与迁移 66
5.3.5 CMMDS 67
5.3.6 主机角色（主控、备用和代理） 67
5.3.7 可靠数据报传输 67
5.4 磁盘格式 68
5.4.1 闪存设备 68
5.4.2 磁盘 68
5.5 VSAN IO流 68
5.5.1 SSD的作用 69
5.5.2 剖析VSAN读操作 70
5.5.3 剖析VSAN写操作 70
5.5.4 将写操作回写入磁盘 72
5.5.5 数据本地化 72
5.6 基于存储策略的管理 72
5.7 VSAN的功能 73
5.7.1 策略设置：允许的故障数 73
5.7.2 允许的故障数的最佳实践 75
5.7.3 策略设置：条带宽度 76
5.7.4 策略设置之外的VSAN条带化 78
5.7.5 条带宽度的最大值 79
5.7.6 条带宽度配置错误 80
5.7.7 条带宽带：块大小 80
5.7.8 条带宽度最佳实践 80
5.7.9 策略设置：闪存读取缓存预留 81
5.7.10 策略设置：对象空间预留 82
5.7.11 虚拟机主页名字空间再探 82
5.7.12 交换文件再探 82
5.7.13 如何查看虚拟机交换文件存储对象 83
5.7.14 增量盘快照的告诫 84
5.7.15 验证空间的实际使用量 84
5.7.16 策略设置：强制置备 85
5.7.17 见证和副本：故障场景 85
5.7.18 从故障中恢复 88
5.7.19 延伸性VSAN 90
5.8 小结 91
第6章 虚拟机存储策略和虚拟机置备 92
6.1 策略设置：FTT=1 92
6.2 策略设置：FTT=1, SW=2 97
6.3 策略设置：FTT=2,SW= 2 101
6.4 策略设置：FTT=1,OSR=50% 104
6.5 策略设置：FTT=1,OSR=100% 107
6.6 默认策略 108
6.7 小结 111
第7章 管理和维护 112
7.1 主机管理 112
7.1.1 添加主机到群集 112
7.1.2 从群集中移除主机 113
7.1.3 ESXCLI VSAN群集命令 114
7.2 维护模式 114
7.3 磁盘管理 116
7.3.1 添加一个磁盘组 117
7.3.2 移除一个磁盘组 117
7.3.3 向磁盘组添加磁盘 118
7.3.4 从磁盘组中移除磁盘 119
7.4 抹除磁盘 120
7.5 故障场景 121
7.5.1 磁盘故障 122
7.5.2 闪存设备故障 122
7.5.3 主机故障 123
7.5.4 网络分区 124
7.5.5 磁盘全满的情况 128
7.6 精简置备的考量 129
7.7 vCenter管理 129
7.7.1 vCenter Server故障场景 130
7.7.2 在VSAN上运行vCenter Server 131
7.7.3 vCenter Server引导过程 131
7.8 小结 133
第8章 互操作性 134
8.1 vMotion 134
8.2 Storage vMotion 135
8.3 vSphere HA 136
8.3.1 vSphere HA通信网络 136
8.3.2 vSphere HA心跳数据存储 137
8.3.3 vSphere HA 元数据 137
8.3.4 vSphere HA 接入控制 137
8.3.5 vSphere HA推荐设置 137
8.3.6 受vSphere HA保护的VSAN和非VSAN虚拟机 138
8.4 DRS 138
8.5 Storage DRS 139
8.6 Storage IO Control 139
8.7 分布式电源管理 139
8.8 VMware Data Protection 140
8.8.1 使用VDP从VSAN数据存储备份虚拟机 141
8.8.2 使用VDP将虚拟机恢复到VSAN数据存储 141
8.9 vSphere Replication 142
8.9.1 复制到容灾站点的VSAN上 142
8.9.2 恢复虚拟机 142
8.10 虚拟机快照 144
8.11 vCloud Director 144
8.12 VMware Horizon View 145
8.12.1 用于Horizon View的VSAN支持 145
8.12.2 用于VMware View的虚拟机存储策略 145
8.12.3 Horizon View的配置 146
8.12.4 更改默认策略 147
8.12.5 关于View的其他考虑因素 148
8.13 vCenter Operations 148
8.14 vSphere 5.5 62TB VMDK 150
8.15 Fault Tolerance 150
8.16 延伸群集vSphere Metro Storage Cluster 150
8.17 PowerCLI 150
8.18 C#客户端 150
8.19 vCloud Automation Service 151
8.20 主机配置文件 151
8.21 Auto-Deploy 152
8.22 RDM 152
8.23 VAAI 152
8.24 微软群集服务 152
8.25 小结 152
第9章 设计VSAN群集 153
9.1 容量限制 153
9.2 允许的故障数为1且条带宽度为1 155
9.3 闪存磁盘比 155
9.4 性能设计 156
9.5 VSAN的性能 159
9.6 设计和容量规划工具 162
9.7 场景1 163
9.8 场景2 166
9.9 小结 168
第10章 排错、监控和性能 169
10.1 ESXCLI 169
10.1.1 esxcli vsan datastore 170
10.1.2 esxcli vsan network 170
10.1.3 esxcli vsan storage 171
10.1.4 esxcli vsan cluster 173
10.1.5 esxcli vsan maintenancemode 174
10.1.6 esxcli vsan policy 174
10.1.7 esxcli vsan trace 176
10.1.8 用于VSAN排错的其他非ESXCLI命令 177
10.2 Ruby vSphere Console 181
10.2.1 VSAN命令 182
10.2.2 SPBM命令 198
10.2.3 用于VSAN的PowerCLI 201
10.3 VSAN 和 SPBM API 202
10.3.1 启用禁用VSAN（自动声明） 202
10.3.2 手工磁盘声明 202
10.3.3 更改虚拟机存储策略 202
10.3.4 进入维护模式 203
10.3.5 在VSAN数据存储中创建和删除目录 203
10.3.6 CMMDS 203
10.3.7 SPBM 203
10.4 在ESXi上对VSAN进行诊断排错 203
10.4.1 日志文件 204
10.4.2 VSAN Trace工具 204
10.4.3 VSAN VMkernel模块和驱动程序 204
10.5 性能监控 205
10.5.1 用于VSAN的ESXTOP性能计数器 205
10.5.2 用于VSAN的vSphere Web客户端性能计数器 206
10.5.3 VSAN Observer 207
10.6 VSAN Observer使用示例 211
10.7 小结 214
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第1章
VSAN概述
本章将把你带入软件定义的数据中心的世界，不过我们将主要关注存储方面。本章首先讨论软件定义的数据中心的基本前提，随后深入到软件定义的存储的概念及其相关的解决方案，例如服务器存储区域网络（Server SAN）。
1.1?软件定义的数据中心
在2012年VMware的年度大会VMworld上，VMware分享了对于软件定义的数据中心（software-defined datacenter，SDDC）的愿景。SDDC是VMware的公有云和私有云的架构，在其中将数据中心所有的重要组成部分——计算、存储、网络以及相关的服务全部都进行虚拟化。将数据中心的各个组件虚拟化使得IT团队更加灵活，降低了运营的复杂性，减少了成本，并同时增加了可用性和敏捷性，最终将大大缩短把新服务投向市场的时间。
要达到这些目的，仅仅是实现所有组件本身的虚拟化是不够的，其使用的平台必须拥有以全自动的方式来安装和配置的能力。更重要的是，它应该能使你无须过多操作就能智能地管理和监控基础架构。这就是软件定义的数据中心的意义所在！就像VMware的高级副总裁Raghu Raghuram所概括的：软件定义的数据中心的精要就是“抽象化、池化和自动化”。
抽象化、池化和自动化都是通过在物理资源上引入额外的层面实现的，这个层面通常是指虚拟化层。我想本书大多数的读者对计算虚拟化的领军产品VMware vSphere都会比较熟悉，但是熟悉网络虚拟化——有时候也指软件定义的网络（software-defined network, SDN）的解决方案——的读者就可能比较少了。在这个领域VMware提供的解决方案叫做NSX，这是在收购来的Nicira公司的解决方案的基础上构建而成的。NSX之于网络就相当于vSphere之于计算一样。这些层面不仅对物理资源进行虚拟化，还允许你将它们池化，并且提供应用程序编程接口（application programming interface, API）来允许你将所有的运营活动都自动化。
然而自动化不仅仅意味着脚本编写，例如虚拟机（及其相关联的资源）的置备自动化的一个重要环节是通过基于策略的管理来实现的。预定义的策略使你得以用快速、便捷、一致和可重复的方式来置备虚拟机。计算策略的一个例子就是定义在资源池或vApp容器上的资源特性。这些特性使你可以从预留（reservation）、限制（limit）和优先级（priority）等方面量化资源策略。网络策略的范围可以涵盖从安全到服务质量等各个方面。遗憾的是，存储却往往大大受限于物理存储设备提供的特性，很多时候无法满足许多客户的需求和期望。
本书将讨论VMware的SDDC的存储组件，具体来说，就是一款从VMware vSphere 5.5 Update 1开始才发布的、名为Virtual SAN（VSAN）的新产品将怎样来切入这个愿景。我们将从底层的实施细节来探讨如何实施、如何将其整合到现有的平台中、如何利用其功能，以及如何进行扩容。不过，在开始之前，了解一下VSAN对于更宽泛的软件定义的存储来说意味着什么还是有帮助的。
1.2 软件定义的存储
软件定义的存储是一个被很多厂商广为使用甚至到了滥用地步的一个术语。因为每一家的定义都不同，所以还是让我们先来引用一下VMware的定义：
软件定义的存储是将工业标准服务器的存储提供出来并通过软件控制层面实现存储的自动化和池化。它将存储的置备和管理的方法简化到了极致，并利用工业标准服务器的存储大大降低了成本。（资料来源： http:cto.vmware.comvmwares-strategy-for-software-defined-storage。）
软件定义的存储产品是一个将硬件抽象化的解决方案，它使你可以轻松地将所有资源池化并通过一个友好的用户界面（UI）或API来提供给消费者。一个软件定义的存储的解决方案使得你可以在不增加任何工作量的情况下进行纵向扩展（Scale-Up）或横向扩展（Scale-out）。
很多人坚持认为软件定义的存储就是将传统存储设备的功能移到了主机上。这从存储设备的虚拟化版本（例如惠普的StoreVirtual VSA系列产品）出现以来，逐渐进化到运行在各种不同的硬件平台上的各种解决方案（例如Nexenta的解决方案），成为一种趋势。自此一个新的时代来临了。
1.3 超融合服务器SAN解决方案
当今世界，超融合（hyper-convergence）／服务器SAN解决方案分为两种：
超融合设备（hyper-converged appliance）
纯软件解决方案 （software only solution）
超融合解决方案是一类在单个机箱内提供完整的虚拟机平台解决方案的设备。这个机箱里通常含有多个安装了虚拟管理程序（hypervisor）的商用x86服务器，并利用虚拟存储设备或一个基于内核的存储栈将本地存储汇聚到一个大的共享池中。现在市场上可以见到的典型产品有Nutanix、Scale Computing、SimpliVity和Pivot3。图1-1显示的就是一个典型的此类设备，它在一个2U高的机箱里面集成了4台主机。
问题来了：如果这只是些安装了hypervisor的传统x86服务器加上一个虚拟存储设备，那么相比传统存储系统它的优势在哪里？超融合平台的优点是：
投产时间短，安装、部署时间不超过4小时
易于管理和集成
能同时在容量和性能上进行横向扩展
相比传统环境更低的总购置成本
这些解决方案总是以单一库存单位（stock keeping unit，SKU）的方式出售，并且通常提供统一的支持服务。这可以避免在产品支持问题上相互扯皮。然而，对很多人来说，困难来自于这些解决方案在硬件和配置上过于死板。超融合厂商采用的硬件常常不是自己所偏好的硬件供应商，因此在涉及系统更新和补丁，甚至是在布线和上架等问题时引发了很多可操作性层面的质疑。其实这就是一个信任问题。某些人被服务器厂商X洗脑后根本不会考虑其他品牌，而另一些人却可能完全不喜欢品牌X。这就是基于软件的存储解决方案的切入点。
纯软件的存储解决方案又分两类。现在最常见的解决方案是虚拟存储设备（virtual storage appliance，VSA）。VSA解决方案是以虚拟机方式部署的，它们安装于物理硬件上的hypervisor层上。VSA允许你将底层的物理资源池化为一个共享的存储设备。VSA的例子有VMware的vSphere Storage Appliance、Maxta、惠普的StoreVirtual VSA和EMC Scale IO。纯软件解决方案的优点是通常可以利用现有的硬件，只要它们存在于硬件兼容列表（hardware compatibility list, HCL）中即可。大多数情况下，这个硬件兼容列表和hypervisor所支持的硬件类似，只有少数关键组件例外，如磁盘控制器和闪存设备。
VSAN也是一种纯软件的解决方案，然而，VSAN和上面提到的这些略有不同。VSAN位于一个不同的层面上，它不是一个基于VSA的解决方案。
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