ESXi与iSCSI存储区域网络配合的使用技术

章晓

摘要：通过了解虚拟化和iSCSI SAN 概念将 ESX/ESXi 与 SAN 配合使用可提高灵活性、效率以及可靠性。将 ESX/ESXi 与 SAN 配合使用还支持集中式管理、故障切换和负载平衡技术。

关键词：ESXi;iSCSI;网络配合

默认情况下，虚拟机（VM）文件保存在ESXi主机的本地存储上。即使在小环境中，也不推荐使用这种配置，因为ESXi虚拟主机的任一问题可能导致虚拟机宕机。如果可能的话，最好把虚拟机文件从本地磁盘分离出来。一种选择是把ESXi主机连接到iSCSI SAN。ESXi主机一般连接的存储类型有光纤存储、iSCSI存储两类。

1、了解虚拟化

VMware 虚拟化层在各款 VMware 桌面产品（如 VMware Workstation）及服务器产品（如 VMware ESXi）之间是通用的。该层为应用程序工作负载的开发、测试、交付及支持提供了一致平台。

虚拟化层构成方式如下：

每台虚拟机都运行各自的操作系统（客户机操作系统）和应用程序。

虚拟化层提供映射至特定物理设备份额的虚拟设备。这些设备包括虚拟化的 CPU、内存、I/O 总线、网络接口、存储适配器和设备、人机接口设备及 BIOS。

1.1网络虚拟化

虚拟化层确保每台虚拟机与其他虚拟机相隔离。虚拟机仅可通过用于连接独立物理机的类似网络机制相互通信。

这种隔离方式使管理员可以构建内部防火墙或其他网络隔离环境，从而使得一些虚拟机可与外部连接，而另一 些虚拟机只能通过虚拟网络与其他虚拟机连接。

1.2存储器虚拟化

ESXi 提供主机级别的存储器虚拟化，即采用逻辑方式从虚拟机中抽象物理存储器层。ESXi 虚拟机使用虚拟磁盘来存储其操作系统、程序文件，以及与其活动相关联的其他数据。虚拟磁盘是一 个大型物理文件或一组文件，可以像任何其他文件一样轻松地对其进行复制、移动、存档和备份。您可以配置 具有多个虚拟磁盘的虚拟机。要访问虚拟磁盘，虚拟机需使用虚拟 SCSI 控制器。这些虚拟控制器包括 BusLogic 并行、LSI Logic 并行、LSI Logic SAS 和 VMware 准虚拟。虚拟机只能查看和访问以上类型的 SCSI 控制器。虚拟机可通过上述某一虚拟 SCSI 控制器访问的每个虚拟磁盘，位于 VMware 虚拟机文件系统（VMFS）数据存 储上、基于 NFS 的数据存储上或裸磁盘上。从虚拟机的角度而言，每个虚拟磁盘看上去都好像是与 SCSI 控制 器连接的 SCSI 驱动器。实际的物理磁盘设备是通过并行 SCSI、iSCSI、网络还是主机上的光纤通道适配器来访问，这对客户机操作系统以及虚拟机上运行的应用程序而言是透明的。以下图例概述了存储器虚拟化。图中所示为使用 VMFS 的存储器和使用裸设备映射的存储器。该图同时演示了如 何通过 iSCSI HBA 或使用 iSCSI 启动器软件的通用网卡来访问 iSCSI 存储器。

2、iSCSI SAN 概念

如果您是 ESXi 管理员，并计划设置 ESXi 主机与 SAN 配合使用，那么您必须掌握 SAN 概念的相关应用知识。在某些出版资料中或 Internet 上可以找到 SAN 的相关信息。iSCSI SAN 在计算机系统或主机服务器与高性能存储子系统之间使用以太网连接。SAN 组件包括主机服务器中的iSCSI 主机总线适配器（HBA）或网络接口卡（NIC）、传输存储流量的交换机和路由器、电缆、存储处理器（SP）及存储磁盘系统。iSCSI SAN 使用客户端-服务器架构。客户端（也称为 iSCSI 启动器）在主机上操作。它通过发出 SCSI 命令并將封装到 iSCSI 协议中的这些命令传输到服务器来启动 iSCSI 会话。服务器也称为 iSCSI 目标。iSCSI 目标表示网络上的物理存储系统。它也可以由虚拟 iSCSI SAN（例如，正在虚拟机中运行的iSCSI 目标仿真器）提供。iSCSI目标通过传输必需的 iSCSI 数据响应启动器的命令。

iSCSI SAN 中的端口

iSCSI SAN 上单个可发现的实体（如启动器或目标）表示一个 iSCSI 节点。每个节点都有一个或多个将其连接到SAN 的端口。

iSCSI 端口是 iSCSI 会话的端点。每个端口可通过多种方式进行标识。

IP地址每个iSCSI节点都可具有一个与其相关联的 IP 地址，以便网络上的路由和交换

设备可以在服务器与存储器之间建立连接。此地址就像为了访问公司的网络或Internet 而分配给计算机的 IP 地址一样。

iSCSI名称用于标识节点的全球唯一名称。iSCSI使用iSCSI限定名（IQN）、扩展唯一标识符（EUI）和网络地址授权（NAA）格式。默认情况下，ESXi 为 iSCSI 启动器生成唯一 iSCSI 名称，例如，iqn.1998-01.com.vmware：iscsitestox-68158ef2。通常，无需更改默认值;但如果这样做，请确保输入的新 iSCSI 名称是全球唯一的。

iSCSI别名即一种替代 iSCSI 名称使用的更易于管理的 iSCSI 设备或端口名称。iSCSI 别名不是唯一的，它只是一个与端口关联的友好名称。

将ESX/ESXi与SAN配合使用概述

将 ESX/ESXi 与 SAN 配合使用可提高灵活性、效率以及可靠性。将 ESX/ESXi 与 SAN 配合使用还支持集中式管理、故障切换和负载平衡技术。

下面是将 ESX/ESXi 与 SAN 配合使用的优点：

◆您可安全地存储数据并配置多个指向存储器的路径，从而避免出现单一故障点。

◆将 SAN 与 ESX/ESXi 系统配合使用可将故障恢复功能扩展到服务器。使用 SAN 存储器时，所有应用程序都可在原始主机出现故障后在其他主机上立即重新启动。

◆可以使用 VMware vMotion 执行虚拟机的实时迁移。

◆如果虚拟机的主机出现故障，可将 VMware High Availability（HA）与 SAN 结合使用，在另一台服务器上以虚拟机的最后已知状态重新启动虚拟机。

◆可使用 VMware 容错（FT）复制两台不同主机上的受保护虚拟机。如果首选主机出现故障，虚拟机可在辅助主机上继续不间断地运行。

◆使用 VMware Distributed Resource Scheduler（DRS）将虚拟机从一台主机迁移到另一台主机以实现负载平衡。由于存储器位于共享 SAN 阵列，因此应用程序可继续无缝运行。

◆如果使用 VMware DRS 群集，请将 ESX/ESXi 主机置于维护模式，以便系统将所有正在运行的虚拟机迁移到其他 ESX/ESXi 主机。随后便可在原始主机上执行升级或其他维护操作。

VMware 虚拟机的可移植性和封装与此存储器的共享特性相辅相成。当虚拟机位于基于SAN的存储器上时，您可以快速关闭一台服务器上的虚拟机并在另一台服务器上将其启动，或在一台服务器上将其挂起并在同一网络上的另一台服务器上恢复操作。此功能可实现在迁移计算资源的同时保持一致的共享访问。

（作者单位：无锡机电高等职业技术学校）