Типы виртуальных дисков vmdk в VMware ESXi

Типы виртуальных дисков vmdk в VMware ESXi

VMware-ESXi-2

При создании виртуальных машин на платформе VMware ESXi, каждый системный администратор задается вопросом — какой тип виртуальных дисков использовать для будущей виртуальной машины. Сейчас мы выясним — какие типы .vmdk дисков существуют, чем отличаются, какие нюансы работы имеют.

Файлы виртуальных дисков на платформе ESXi располагаются на хранилищах Fibre Channel, iSCSI, NAS/NFS и, конечно, на локальной машине гипервизора, в так называемом datastore. При этом диски виртуальных машин могут располагаться в файловых системах VMFS, NFS в формате vmdk, а на томах RAW — данные хранятся напрямую в LUN.

Поговорим об этом более подробно:

1) RAW диски.

Файловая система VMFS поддерживает RDM (Raw Divice Mapping), которая позволяет записывать данные виртуальных машин напрямую на диск в LUN (при подключении Fibre Channel и iSCSI). Прямой доступ к дисковой подсистеме необходим, когда системами резервного копирования используется ПО для создания мгновенных снимков (снапшотов). Также  RAW формат используется для кластеров Microsoft Clustering Services (MSCS) для кластеров такого типа: «виртуальный-виртуальный» и «виртуальный-физический». Стоит заметить — этот формат виртуальных дисков не используется для повышения производительности, скорость работы такая же, как и у vmdk дисков.

Алгоритм работы следующий: RDM предоставляет символьную ссылку в томе VMFS к разделу RAW. Файлы маппирования, относящиеся к конфигурации виртуальных машин, отображаются как файлы в томе VMFS в рабочей директории виртуальной машины. Когда том Raw открывается для записи, файловая система VMFS предоставляет доступ к файлу RDM на физическом устройстве и реализует через него механизм блокирования и контроля доступа. После этого операции чтения и записи идут напрямую к тому Raw, минуя файл маппирования. Перед началом операций ввода-вывода виртуальная машина посредством файла маппирования инициирует открытие тома Raw. Далее файловая система VMFS осуществляет разрешение адресов секторов физического устройства, а виртуальная машина начинает производить операции чтения-записи на физическое устройство.

2) Thiсk (толстые) диски.

Данные диски располагаются на томах VMFS и NFS, их размер определяется заранее (при создании) и не изменятся при работе VM — отсюда и название. В свою очередь Thick диск подразделяются на 3 вида:

  • Thick disks — все пространство диска выделяется в момент создания, при этом очистка блоков от  находившихся там ранее данных не производится! Преимущество такого диска — быстрота создания и производительность, недостаток — безопасность, т.к. есть вероятность, что VM может получить данные, который ей не принадлежат.
  • Zeroed thick disks (lazy zeroed thick disks) — все пространство диска выделяется в момент создания, при этом очистка блоков от  находившихся там ранее данных не производится. Очистка выполняется в момент первого обращения VM к новому блоку. Как видим, данный тип дисков более безопасен, но в момент первого обращения теряется производительность.
  • Eager zeroed thick disks — все пространство диска выделяется в момент создания и очищается от данных в блоках. Преимущество — скорость работы и безопасность, недостаток — долгое время создание диска. «Enable clustered features such Fult tolerance» — «enable», избежать простой

3) Thin диски.

Данные диски создаются минимального размера и растут при мере наполнения данными, но до заданного объема. При «расширении» пространства — выделении нового блока и его очистке, происходит потеря скорости.

Сейчас мы рассмотрели основные типы дисков, но также стоит остановиться более подробно на производительности. Существует официальный документ от VMware — Performance Study of VMware vStorage Thin Provisioning. В нем подчеркиваю — официально установлены рекомендации и расставлены все точки над «i» касательно Thin дисков. Резюмируя:

  • скорость работы thin и thick дисков одинакова
  • внешней фрагментации на уровне блоков VNFS нет
  • внутренняя фрагментация выполняется средствами гостевой ОС