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海报配套参考:HYPER-V 存储

 

适用对象:Windows Server 2012

本文档是一部分的配套引用讨论Windows Server 2012 HYPER-V 组件体系结构海报http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=29189。

本文档是指标题为"HYPER-V Storage"的海报部分并讨论新的存储技术和功能在 Windows Server ® 2012 中,包括虚拟机、 N_Port ID 虚拟化 (NPIV) 支持、 实时迁移、 光纤通道适配器的 MPIO 连接的虚拟光纤通道和新的 VHDX 格式。

若要下载此海报,请参阅Windows Server 2012 HYPER-V 组件体系结构海报http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=29189在 Microsoft ® 下载中心。 这是免费的资源。

传统数据中心都曾经投入了大量的资源在存储基础结构的设置。 在 Windows Server 2012 中,Microsoft 使您以确保您的虚拟化工作负载可以连接到您现有的存储基础结构轻松。

HYPER-V 的 Windows Server 2012 中,一个新功能的虚拟光纤通道提供光纤通道在来宾操作系统系统中,提供了直接连接到光纤通道从虚拟机中的端口。 此功能允许您对您需要光纤通道存储的工作负荷进行虚拟化 — 并还允许您在使用光纤通道的虚拟机中的群集的来宾操作系统。

使用虚拟光纤通道的一些主要功能包括:

  • 它允许您利用 N_Port ID 虚拟化 (NPIV)。

  • 提供对存储区域网络 (SAN) 不必的访问。

  • 提供基于硬件的 Windows 软件虚拟硬盘堆栈 I/O 路径。

  • 为您的实时迁移操作提供支持。

  • 它允许您能够连接到带有多个光纤通道端口不同的 San 一台 HYPER-V 主机。

  • 您可以最多四个虚拟光纤通道适配器在虚拟机上。

  • 可以使用多路径 I/O (MPIO) 以确保高可用性连接到您的存储。

在过去,您已位于服务器永远不会运行 HYPER-V ® 的虚拟机必须以直接访问存储硬件的容量。 在 Windows Server 2012 虚拟光纤通道适配器提供端口虚拟化通过公开主机总线适配器 (HBA) 端口在来宾操作系统中。 这将通过您的虚拟机具有到存储区域网络 (SAN) 的直接和未筛选的访问权限使用份标准的全球通用名称 (WWN) 与您的虚拟机相关联。

Windows Server 2012 支持最多四个可以分配给每个虚拟机的虚拟光纤通道适配器。

请考虑光纤通道和存储方面的传统的非虚拟环境。 在您的 SAN,您将分配一个存储到具有关联的区域的服务器的 LUN (逻辑单元号)。 该区域允许特定的服务器来访问该 LUN。 这种关系是通过将全球 SAN 的主机总线适配器 (HBA) 的通用名称 (WWN) 分配给该 LUN 正常化了。 每个 HBA 现在具有其自己的唯一标识符或 WWN 和这样对该 LUN 的安全访问。

请考虑虚拟环境。 区域分配给主机总线适配器上, 一个 WWN 但问题是物理的 HYPER-V 服务器可能支持多个虚拟机。 每个虚拟机共享访问 HYPER-V 服务器 HBA,并结果是,都有相同的 WWN 标识到 LUN。 这没有显示合适的解决方案,因此需要一种机制来识别到 SAN 单独的虚拟机。 该解决方案是已知的 N_Port ID 虚拟化 (NPIV)。

下图说明了 NPIV。

Figure 1

Windows Server 2012 中的虚拟机的虚拟光纤通道使用 NPIV 技术。 NPIV 端口运行 HYPER-V 的服务器上创建并且与虚拟光纤通道适配器相关联。 分配给 NPIV 端口的 WWN 允许所有 I/O 重定向到虚拟机中特定的虚拟光纤通道适配器。 从本质上讲,NPIV 允许您拥有您的 SAN 中的一个区域只能有一个虚拟机都可以访问,就像在现实环境中。

HYPER-V 的 Windows Server 2012 中现在支持跨计算机在保持光纤通道连接 (与故障转移群集的实时迁移) 的同时运行 HYPER-V 的虚拟机的实时迁移。 这是不可能在早期版本的 Windows Server 2008 和 Windows Server 2008 R2 中实现的。

维护光纤通道连接的实时迁移过程 (请见下文) 图所示。

Figure 2

为虚拟机中每个虚拟光纤通道适配器配置两个全球通用名称 (Wwn)、 集合 A 和设置 B.HYPER-V 在实时迁移期间的集合 A 和集合 B 的 WWN 地址之间会自动更改。 HYPER-V 可确保所有的逻辑单元号 (Lun) 在目标计算机上可用,然后执行实时迁移。 在迁移过程中发生无需停机。

随着越来越多的数据在存储区域网络 (San) 上整合,可能会丢失对存储资源是访问的不可接受的。 若要缓解此风险,高可用性解决方案,如 MPIO,具有已开发并现在扩展到虚拟化环境。

Microsoft 多路径 I/O (MPIO) 将服务器连接到存储的冗余硬件路径上路由的 I/O 提供逻辑的工具。 这些冗余硬件路径可以组成组件 (如电缆连接、 主机总线适配器 (Hba)、 交换机和存储控制器和甚至可能主电源。 MPIO 管理这些冗余连接以便 I/O 请求可以被重新路由的事件中沿一个路径组件出现故障例如,是硬件适配器。

HYPER-V 的 Windows Server 2012 中可以使用多路径 I/O (MPIO) 功能以确保从虚拟机中的光纤通道存储的连续连接。 您可以使用 MPIO 中与共存 MPIO 运行 HYPER-V 的服务器上的虚拟机上。

您还可以在运行 HYPER-V 的服务器上安装多个光纤通道端口,可以使用 MPIO 提供到可通过服务器访问的 Lun 高度可用的连接。 这将确保你能够应对存储组件出现故障,通常可以防止您的系统继续其正常操作。

Microsoft 多路径 I/O (MPIO) 是一个 Microsoft 提供的框架,允许存储提供程序开发包含优化其存储阵列连接所需的硬件特定信息的多路径解决方案。 这些模块称为设备特定模块 (Dsm)。

服务器消息块 (SMB) 协议在 Windows 操作系统中实现时是网络文件共享协议,并且均称为 Microsoft SMB 协议。 您还可能会听到它引用作为通用 Internet 文件系统 (CIFS)。

以前,SMB 文件共享具有已预见到不可靠的连接和不可靠的存储在文件服务器上。 但是,在 Windows Server 2012 中,这样所有已更改并且 SMB 3 现在是用于包含在企业客户环境的主要功能。

Windows Server 2012 中 HYPER-V 可以通过使用 SMB 3 存储在文件服务器上的虚拟机文件 (配置文件、 虚拟硬盘文件和快照)。 针对运行 HYPER-V 其中文件存储用于为共享存储故障转移群集的非群集和群集服务器支持此功能。

如果您配置虚拟机存储在中央 SMB 共享上,您还可以执行此虚拟机的实时迁移,即使你尚未配置群集。 在实时迁移期间虚拟机从一个物理服务器到另一个时存储保留在中央 SMB 共享上移动。

存储迁移也是可能的。 如果您想要到运行 HYPER-V 的服务器更新可用的物理存储,您可以移动虚拟硬盘共享的存储子系统和非共享存储只要 Windows Server 2012 SMB 3 网络共享的文件夹是对这两个 HYPER-V 主机可见。

SMB 3 允许您跨虚拟化环境中使用您的文件存储资源。 将 HYPER-V 数据存储在成本较低、 易于管理的文件服务器上提供了您希望从存储区域网络 (SAN) 的好处 — 连续可用性、 高性能和可管理性。

VHD (虚拟硬盘) 是一种文件格式表示虚拟硬盘驱动器上的 Microsoft 虚拟化中使用。 虚拟硬盘允许多个操作系统驻留在运行 HYPER-V 的服务器上。它允许您的开发人员要测试而不会产生成本或安装第二个硬盘或在单个硬盘上创建一个单独的分区的麻烦的不同操作系统上的软件。

就像一个常规磁盘一样虚拟硬盘的步骤可以包含磁盘分区和文件系统中,它可以包含文件和文件夹。 这是完全相同的外观和行为大量虚拟机的硬盘空间。 您可以配置为使用固定大小虚拟硬盘或动态扩充虚拟硬盘或直接访问物理磁盘的虚拟机。 虚拟硬盘文件作为磁盘块组并作为常规文件使用 NTFS 文件系统存储。

固定大小虚拟硬盘是空间的使用完整量的 NTFS 分区中存储的文件在创建虚拟硬盘时指定。 但是,通过使用 HYPER-V 管理器或通过运行 Windows PowerShell ™ 脚本始终可以增加大小固定的 VHD 的大小。

或者,动态扩充虚拟硬盘是在添加每个时间数据的大小增长的 NTFS 分区上存储一个文件。 它提供有效地使用可用存储空间并且是最常使用的一种虚拟硬盘的步骤。 请记住,您始终可以通过删除未使用的空间数据删除从虚拟硬盘时留在原地压缩动态扩充虚拟硬盘,从而减小虚拟硬盘 (.vhd 文件由表示) 的大小。

差异虚拟硬盘是一种特殊类型将更改到关联的父虚拟硬盘为了保持父存储的虚拟硬盘的虚拟硬盘不变。 持续堆积在差异虚拟硬盘中,直到被合并到父磁盘的更改。 父虚拟硬盘的差异虚拟硬盘可以是固定大小虚拟硬盘、 动态扩充虚拟硬盘或差异虚拟硬盘 (差异链)。

此外可以使用配置为直接连接到虚拟机的物理磁盘的磁盘存储空间。 此外,可以为存储区域网络 (SAN) 逻辑单元号 (LUN 附加到虚拟机) 配置磁盘存储空间。 您可能还听说嘿这些磁盘传递磁盘。 从管理操作系统的角度来看,磁盘处于脱机状态,这意味着直接读取和写入访问权限磁盘不可用。 这些磁盘不支持动态扩充虚拟硬盘、 差异虚拟硬盘或虚拟机快照。

主要的 VHD 类型如下图所示。

Figure 3

客户环境中是动态的性质和存储系统始终在发展变化。 这是对于那些需要变得越来越的依赖虚拟化的企业工作负载的客户尤其如此。 若要解决此问题,HYPER-V 的 Windows Server 2012 中包含名为 VHDX 的虚拟硬盘格式的更新。 这一新格式设计为允许企业环境的容量来满足客户的当前和未来的工作负荷。

新的 VHDX 格式提供了虚拟化企业级的存储和其相关联的工作负荷的以下功能:

  • 支持最多为 64 千吉字节 (TB) 的存储容量。

  • 将更新记录到 VHDX 元数据结构。 这提供了添加到在电力中断的情况下的 VHDX 文件的复原能力。

  • 支持更大的块大小为动态磁盘和差异磁盘,它允许磁盘优化虚拟化工作负载的需求。

  • 提高应用程序和工作负荷,尤其是在具有较大扇区大小超过 512 个字节的物理磁盘上的性能。

  • 将自定义元数据存储的支持。 例如,您可能想要记录您的操作系统版本或任何已应用的修补程序。

  • 您还可以配置和管理运行 HYPER-V 的计算机上的虚拟硬盘使用 Windows PowerShell 命令。

  • 在电源故障可靠地防止动态磁盘和差异磁盘的问题。

  • 提供了效率 (调用剪裁) 中表示数据,这会导致较小的文件并允许回收未使用的空间的基础物理存储设备。 (传递或 SCSI 磁盘和 trim 兼容硬件要求的修剪。)

要充分利用新的 VHDX 格式的新版本,您需要以下各项:

  • Windows Server 2012 或 Windows 8。

  • 与 HYPER-V 服务器角色中运行 HYPER-V 的服务器。

  • Trim 支持的硬件。

如果您现在看一下磁盘存储体系结构,您会发现的格式是具有每个扇区的 512 个字节。 实际上,这一直是许多年来这种情况。 如果您有存储在超过了每个扇区 520 为的 512 字节扇区格式,这称为高级格式。 扇区格式更改为新 4096 字节的结构 (或 4 KB 磁盘) 更有效地使用存储的外围应用。 这是适用于更大的文件但效率较低的较小的文件。 但是,您仍可以获得强大错误更正技术 (或算法) 才能保持您的数据在多更高的存储密度的完整性。

Windows Server 2012 中 HYPER-V 引入了对在虚拟磁盘 4096 字节扇区 (4 KB 磁盘扇区) 支持。 4 KB 磁盘扇区格式是一种标准行业将将移动到该向下一步的几年以支持不断增加的存储要求。

引入新的磁盘扇区格式意味着方法所需维护向后兼容的较早的磁盘扇区格式,特别是因为 512k 扇区都因此 entrenched 中现有的硬件。 一种方法是使用已知为的 512 字节仿真 (512e) 的新标准。 配置与 512 字节的固件 4096 字节物理扇区的硬盘驱动器通常称为 512 仿真驱动器。

在 Windows Server 2012 HYPER-V 还提供了增强的过渡 512 字节仿真 (512e) 标准的性能。 为 4 KB 磁盘扇区和 512e 支持可帮助确保您的虚拟化基础结构可跟上的存储区中的行业创新功能。

若要下载此海报,Windows Server 2012,请参阅Windows Server 2012 HYPER-V 组件体系结构http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=29189中从 Microsoft 下载中心获得。 如果您想要引用与 Windows Server 2008 R2 中 HYPER-V 以前组件体系结构海报,请参阅以下海报。

Windows Server 2008 R2:HYPER-V 组件体系结构http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=3501海报提供用于了解 Windows Server 2008 R2 中的关键 HYPER-V 技术的直观参考。 它重点介绍体系结构、 快照、 实时迁移、 虚拟网络、 存储和导入/导出。

您可以将此海报与以前发布结合Windows Server 2008 R2 功能组件海报http://www.microsoft.com/download/details.aspx?displaylang=en&id=7002。

Hyper-V Component Architecture

这Windows Server 2008 R2 HYPER-V 组件体系结构 (带 Service Pack 1)http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=2688海报提供用于了解 Windows Server 2008 R2 Service Pack 1 中的关键 HYPER-V 技术的直观参考。 它重点介绍体系结构、 快照、 实时迁移、 虚拟联网、 存储、 RemoteFX ® 和动态内存。

您还可以使用此海报与以前发布结合Windows Server 2008 R2 功能组件海报http://www.microsoft.com/download/details.aspx?displaylang=en&id=7002。

Windows Server 2008 R2 功能组件海报http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=7002提供用于了解 Windows Server 2008 R2 中的关键技术的直观参考。 它着重于 Active Directory ® 域服务、 HYPER-V、 Internet 信息服务、 远程桌面服务 (包括虚拟桌面基础结构 (VDI))、 BranchCache ® 和 DirectAccess 技术。 此外,对核心文件服务和服务器管理的更新进行了说明。

您可以将此海报结合Windows Server 2008http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=17881和 Windows Server 2008 R2 组件海报。

Windows Server 2008 R2 Feature Components

远程桌面服务组件海报http://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=3262提供用于了解 Windows Server 2008 R2 中的关键远程桌面服务技术的直观参考。 它说明了的功能和角色的远程桌面会话主机、 远程桌面虚拟化主机、 远程桌面连接代理、 远程桌面 Web 访问、 远程桌面网关、 远程桌面授权和 RemoteFX。

您可以将此海报与 Windows Server 2008 和 Windows Server 2008 R2 组件海报结合起来。

Remote Desktop Services Component Architecture
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