如何为虚拟化部署选择存储硬件？

在这系列文章的前两个部分中，我们介绍了在为虚拟服务器选择硬件时需要考虑的一些事项。在这部分中，我们将介绍如何选择网络和存储适配器，还有为你的虚拟机选择存储类型。

选择网络适配器

网络接口卡（NIC）是任何虚拟化部署的重要组件。你所需的NIC数量取决于几个因素，如运行的虚拟机数量、它们的工作负载、你想要的冗余、你的虚拟局域网配置和你是否使用基于网络的存储。对于虚拟主机，你需要至少两个NIC，一般平均每台主机需要四到六个NIC。下面让我们了解一下影响你所需NIC数量的因素：

虚拟机和网络工作负载。通常，主机上的虚拟机越多，需要的NIC就越多。这些虚拟机的网络工作负载是最大的影响因素。如果虚拟机负荷小，需要的NIC就少些，负荷重需要的NIC就多。一般说来，在网络变成虚拟主机上的问题之前，你可能已经遇到其他资源瓶颈。

冗余。在虚拟交换机里拥有物理NIC冗余很重要，因为如果有个NIC出现问题，虚拟机不会丢失网络连接。

虚拟局域网。你的虚拟交换机配置、虚拟机布局和所需的VLAN数量也是原因之一。通过使用VLAN标记，允许你在单个NIC上使用多个VLAN标记，那么需要的NIC就少了。如果你不使用VLAN标记，你需要为每个连接到主机的VLAN配备一个虚拟交换机和NIC。同样，如果你计划连接主机到DMZ网络，你应该使用独立的虚拟交换机和NIC，使DMZ远离内部网络。

基于网络的存储。如果计划使用基于网络的存储，如网络文件系统（NFS）或iSCSI，你应该至少给虚拟主机分配两个网络接口卡。

在单个适配器卡上获得四个NIC是可能的，VMware和思杰发布了I/O适配器兼容性指南供你参考。同时，微软Hyper-V支持任何受Windows Server 2008支持的NIC。

采用存储适配器

接下来选择存储适配器连接到存储设备。有几种类型的适配器，包括本地存储适配器，如SCSI、附属串行SCSI（SAS）和SATA、光纤通道以及iSCSI主机总线适配器（HBA）。无论你使用哪个存储适配器，确保虚拟化软件支持它。就如NIC，你应该检查I/O适配器兼容性指南看是否支持。当你为虚拟主机选择存储适配器时，记住以下几点：

对于本地存储，最好使用拥有大量读写缓存的适配器，尤其你计划在ESX主机上只使用本地磁盘。此外，在阵列控制器上有电池备援写入快取（BBWC）可以提升性能和可靠性。如果出现断电，BBWC添加内存用于缓存磁盘写入，也有后备电源保护还没写入磁盘的数据。

你的架构应该能宿主两个光纤通道或者iSCSI适配器，因为这提供两个路径到存储设备，实现最大限度的可靠性。服务器厂商Hewlett-Packard Co和IBM通常将光线通道和iSCSI适配器重新打造成自己的模式，因此要考虑到与虚拟化软件的兼容性问题。Fibre Channel适配器的速度在1GBps到8GBps之间。目前，数据中心流行的速度是4GBps。Fibre Channel网络里的所有组件必须支持你所选择的适配器速度，这包括存储设备上的Fibre Channel HBA、Fibre Channel交换机和Fibre Channel控制器。

交付给磁盘存储设备

最后，你需要为虚拟主机选择磁盘存储设备。影响你选择存储类型的两个因素是成本和I/O需求。你的预算在作存储决定的时候起着重大作用，对于较重的工作负载，磁盘存储费用就高。同样，你所运行的应用的磁盘I/O需求也是一个关键因素。

不过无论你选择何种存储，你都需要选择硬盘驱动。多数SCSI硬盘驱动可用于两种速度：10000rpm (10K)和15000 rpm (15K)。每个硬盘驱动附属的速度表明硬盘驱动的磁盘螺旋有多快，也就是我们所说的转速。转得越快，数据的读写就越快，以降低总体的延迟。

可是就算驱动转得快，跨驱动移动的磁头转轴访问数据并不快。例如，只因为驱动螺旋快50%，并不意味着整体性能提升50%。15K驱动的性能提升一般比10K驱动多30%，增加了IOPS（每秒I/O操作）和降低了平均访问时间。

当涉及到在10K和15K驱动之间作出选择，有两个因素。第一个是你是否使用有大量磁盘使用率的应用，如果是就选择15K驱动。第二个因素是你是否能负担更昂贵的驱动。15K驱动的唯一缺点是比10K驱动贵。如果你计划在虚拟机上运行磁盘I/O密集型应用，就该选择15K驱动。

在选择存储时，最后的确定因素在于你是否使用混合的存储类型，或者一种存储类型。这里的选项指的是本地磁盘存储或者共享存储类型，如iSCSI、NFS和Fibre Channel存储区域网络（SAN）。多数情况下，共享存储是禁用的，因为这需要某些高级功能，如VMware的VMotion。下面我们看看这两种方式的优劣势。

本地磁盘存储

本地磁盘存储不是很贵，对虚拟主机来说很有用。就算你计划在共享存储上运行虚拟机，也可以获得灵活性。除非你从SAN启动虚拟机，否则你应该考虑使用至少两个在虚拟主机上使用RAID的本地磁盘。使用本地存储的优势在于以下方面：

相对于共享存储，成本更低。
本地存储能用于测试和开发虚拟机，避免这些虚拟机占用昂贵的共享存储的空间。
能备份位于共享存储上的虚拟机，能存储虚拟交换文件和快照。
通过使用市场上的虚拟SAN（如LeftHand Networks的Virtualization SAN）可以转换成共享存储。
使用本地存储的缺点在于：

不能用于需要使用共享存储的高级功能，如VMware的VMotion。
不能用于其它ESX主机，只有本地的ESX主机能够访问它。
Fibre Channel SAN存储

网络附加存储

网络附加存储（NAS）使用NFS协议让虚拟主机在远程文件系统上启动分区，作为本地磁盘那样访问。NAS与软件iSCSI的性能特性相似，不过性能取决于主机和远程存储之间的网络连接速度，以及你所连接的NAS设备类型。专用的NAS设备比运行NFS服务的Linux或Windows服务器提供了更好的性能。相对于iSCSI和Fibre Channel SAN存储，NAS存在缺点，就是在它所支持的功能上。但NAS是可以用于虚拟主机的。如果你选择NAS，你应该也考虑使用诸如来自NetApp的专用NAS设备。

NAS或NFS存储的优点如下：

相对于iSCSI性能没有明显下降。
它是最便宜的共享存储选择。
可以使用现有的基础架构组件。
没有单个磁盘I/O队列功能。性能取决于网络连接的大小和磁盘阵列的速度。
占用的空间最小，因为默认下它使用精简磁盘。
NAS或NFS存储的缺点如下：

不能使用它启动虚拟主机。
增加了虚拟主机上的CPU开销。

总结

存储是在考虑为主机服务器购买硬件决策的重要组件。由于存储依赖于机械装置，通常称为主机服务器上的第一个资源瓶颈。因此选择合适的存储类型很重要，这能确保虚拟化项目实施成功。在为虚拟主机选择存储时，至少要明白你的需求和工作负载。

为虚拟主机选择存储的这系列技巧讨论了当你构建虚拟主机时面临的众多选择。虚拟机及其工作负载拥有合适的主机硬件对于虚拟化项目的成功部署很关键。（作者 Eric Siebert）