为什么需要巨大的虚拟磁盘文件?

日期: 2015-01-22 作者:Stephen J. Bigelow翻译:张冀川 来源:TechTarget中国 英文

常规的逻辑单元寻址,使用32位地址访问512字节的扇区,逻辑磁盘的大小一直局限在2TB:如果每个扇区的大小为512字节,那么能够访问的扇区数为4,294,967,296个,字节数为2,199,023,255,552(2^32 * 512)—可寻址空间大约为2.19TB。尽管对很多工作负载来说2TB的磁盘空间已经足够用了,但企业顶级应用需要的计算资源在逐步增加,某些虚拟磁盘文件的大小最终可能会超出2TB的限制。

老一代的IT人可能记得逻辑块寻址(LBA)出现在上世纪90年代早期,作为解决磁盘大小受限于504MB的一种方法,之前的寻址方式采用过时的柱面/磁头/扇区寻址,也就是CHS。

hypervisor最近进行了升级并转向了64为操作系统,通过使用GUID分区表(GPT)分区方案,使用64位寻址,能够解决LBA存在的局限性。这样一来,逻辑磁盘的大小在逻辑上能够达到9.4ZB也就是94亿TB。在实践中,这一限制被应用于限制物理磁盘的容量—到目前还没有达到容量为数ZB的磁盘—但hypervisor像VMware ESXi 5.5在目前允许使用的VMDK文件的最大大小为64TB。

当然,这并非巨型磁盘卷的首次突围。例如,客户机内置的卷管理器软件能够连接多个大小为2TB的虚拟磁盘,RDM能够支持64TB的数据卷,每台虚拟机可用的容量高达3PB。内置iSCSI能够处理容量高达16TB的设备,内置NFS能够支持存储阵列中的大数据卷;VMDirectPath I/O能够给虚拟机分配主机总线适配器或者网络接口卡,考虑到了数据卷容量极大的情况。然而,每种可选方案通常会牺牲掉部分虚拟化功能,比如虚拟机迁移、快照支持、API支持、集群或其他功能。因此,尽管VMDK大文件并非新鲜事物,但上述可选方案并未被广泛部署,因为组织采用这种方案的弊大于利。直到ESXi 5.5内置支持了VMDK大文件,承诺针对大型工作负载支持所有的虚拟化功能,这个问题最终得到了解决。

除针对大型虚拟机(比如大数据分析引擎)提供所需的庞大容量外,hypervisor内置支持还具备其他潜在的优势。例如,不需要使用第三方软件,比如客户机内置卷管理器,简化了服务器的管理及支持—潜在的互操作性及升级问题也更少。此外数据卷数量越少越易于管理与维护,因为疏忽或者配置错误涉及的数据卷变少了,存储空间也能够更好地被使用。

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作者

Stephen J. Bigelow
Stephen J. Bigelow

数据中心和虚拟化网站的高级技术编辑,拥有20年的PC和技术写作经验。

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张冀川
张冀川

TechTarget中国特约专家,任职于某国企信息中心,负责数据中心硬件基础设施及信息系统运维管理工作,对虚拟化及云计算技术有浓厚兴趣,并在工作中积极应用

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