VMware Virtual SAN简介

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目录

二、 VSAN概念 2

三、 VSAN功能 3

四、 术语和定义 3

五、 VirtualSAN和传统存储 8

六、 VirtualSAN的优势 9

七、 许可 10

八、 VirtualSAN 6.1新功能 11

九、 VirtualSAN群集的构建方法 13

十、 与其它VMware软件集成 14

十一、 VirtualSAN限制 15

VSAN概念

1. VMware Virtual SAN 使用软件定义的方法为虚拟机创建共享存储。Virtual SAN 可以虚拟化 ESXi 主机的本地物理存储资源，并将这些资源转化为存储池，然后可根据虚拟机和应用程序的服务质量要求划分这些存储池并分配给这些虚拟机和应用程序。Virtual SAN 直接在 ESXi 管理程序中实现。

 

1. Virtual SAN 支持 HA、vMotion 和 DRS 等需要共享存储的 VMware 功能，但它无需外部共享存储，并且简化了存储配置和虚拟机置备活动。

 

 

1. 可以配置 Virtual SAN 以将其用作混合群集或全闪存群集。在混合群集中，闪存设备用于缓存层，磁盘用于存储容量层。在全闪存群集中，闪存设备同时用作缓存和容量设备。

 

1. 可以在现有主机群集上激活 Virtual SAN，也可以在创建新群集时激活 Virtual SAN。Virtual SAN 会将所有本地容量设备聚合到 Virtual SAN 群集中所有主机共享的单个数据存储中。可通过向群集添加容量设备或具有容量设备的主机来扩展数据存储。

 

1. VMware 建议群集中的 ESXi 主机在所有群集成员之间共享类似或相同的配置，包括类似或相同的存储配置。这可确保跨群集中的所有设备和主机的虚拟机存储组件实现平衡。

 

1. 不具有任何本地设备的主机可以加入 Virtual SAN 数据存储并在 Virtual SAN 数据存储中运行其虚拟机。

 

1. 如果主机向 Virtual SAN 数据存储提供其本地容量设备，则必须至少提供一个闪存缓存设备和一个容量设备（也称为数据磁盘）。

 

1. 此类主机上的设备将构成一个或多个磁盘组。每个磁盘组包含一个闪存缓存设备，以及一个或多个用于持久存储的容量设备。每个主机都可配置为使用多个磁盘组。

2. VSAN可以自定义存储策略，来给虚拟机自动创建副本，当运行该虚机的计算节点出现故障后，会自动在其它主机中启用自动创建的副本，保证数据可用性；

VSAN功能

1.  概括了适用于 Virtual SAN 及其群集和数据存储的功能。

 

 

1. 名词解释：JBOD（just a bunch of disks，简单磁盘捆绑，或有时称简单驱动捆绑）

术语和定义

 

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1. 磁盘组

 

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1. 在为 Virtual SAN 群集提供本地设备的每个 ESXi 主机上，设备按磁盘组形式进行组织。

 

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1. 每个磁盘组必须具有一个闪存缓存设备和一个或多个容量设备。

 

• 
  

1. 用于缓存的设备不能在磁盘组之间共享，也不能用于其他目的。单个缓存设备必须专用于单个磁盘组。

 

 

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1. 所用容量

 

• 
  

1. 所用容量指一个或多个虚拟机随时使用的物理容量。所用容量由多种因素决定，包括已使用的 VMDK 大小、保护副本等。

 

 

• 
  

1. 基于对象的存储

 

• 
  

1. Virtual SAN 以对象形式存储并管理数据。例如，每个 VMDK 是一个对象，每个快照也是一个对象。在 Virtual SAN 数据存储上置备虚拟机时，Virtual SAN 为每个虚拟磁盘创建一组由多个组件组成的对象。

 

• 
  

1. 基于已分配的虚拟机存储策略，Virtual SAN 单独置备和管理每个对象，可能还涉及为每个对象创建一个 RAID 配置。

 

• 
  

1. 在 Virtual SAN 为虚拟磁盘创建对象并确定如何在群集中分布对象时，将考虑以下因素：

 

• 
  

1. Virtual SAN 确认已根据指定虚拟机存储策略设置应用虚拟磁盘要求。

 

• 
  

1. Virtual SAN 确认使用正确的群集资源进行置备。例如，Virtual SAN 基于保护策略确定要创建的副本数量。性能策略确定为每个副本分配的 Flash Read Cache 量和创建的带数，以及每个副本在群集中的放置位置。

 

• 
  

1. Virtual SAN 持续监控和报告虚拟磁盘的策略合规性状态。如果发现任何不合规的策略状态，必须进行故障排除并解决根本问题。

 

• 
  

1. 必要时，可以编辑虚拟机存储策略设置。更改存储策略设置不会影响虚拟机访问。更改虚拟机存储策略设置时，Virtual SAN 可能启动对象重新创建过程，随后会重新同步对象。

 

• 
  

1. Virtual SAN 确认所需保护组件（例如镜像和证明）位于不同的主机或容错域上。

 

 

• 
  

1. Virtual SAN 数据存储

 

• 
  

1. 在群集上启用 Virtual SAN 后，将创建一个单独的 Virtual SAN 数据存储。单个 Virtual SAN 数据存储可以为每个虚拟机或每个虚拟磁盘提供不同的服务级别。

 

• 
  

1. 需要考虑 Virtual SAN 数据存储特定特性。

 

• 
  

1. Virtual SAN 提供群集中所有主机（无论是否具有设备）均可访问的单个 Virtual SAN 数据存储。每个主机均可挂载任何其他数据存储，包括 Virtual Volume、VMFS 或 NFS。

 

• 
  

1. 可以使用 Storage vMotion 在 Virtual SAN 数据存储、NFS 和 VMFS 数据存储之间移动虚拟机。

 

• 
  

1. 仅用于容量的磁盘和闪存设备可以提供数据存储容量。用于闪存缓存的设备不计入数据存储的一部分。

 

• 
  

1. 在自动磁盘声明模式下，当向 Virtual SAN 群集添加具有容量的主机，或者向任意群集成员添加容量设备时，Virtual SAN 数据存储大小会动态增长。

 

 

• 
  

1. 对象和组件

 

• 
  

1. 每个对象由一组组件组成，由虚拟机存储策略中正在使用的功能决定。必要时，Virtual SAN 可以将大对象分成多个组件。

 

• 
  

1. Virtual SAN 数据存储包含以下对象类型：

 

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1. 虚拟机主页命名空间

所有虚拟机配置文件均存储在虚拟机主目录中，例如 .vmx、日志文件、vmdk、快照增量描述文件等。

 

• 
  

1. VMDK

虚拟机磁盘或 .vmdk 文件，用于存储虚拟机硬盘驱动器内容。

 

• 
  

1. 虚拟机交换对象

打开虚拟机电源时创建。

 

• 
  

1. 快照增量 VMDK

生成虚拟机快照时创建。

 

• 
  

1. 内存对象

创建或挂起虚拟机时，选择快照内存选项时创建。

 

 

• 
  

1. 虚拟机合规性状态：“合规”和“不合规”

 

• 
  

1. 虚拟机中一个或多个对象未满足分配的存储策略要求时，虚拟机被视为不合规。例如，其中一个镜像副本无法访问时，状态可能会变得不合规。

 

• 
  

1. 如果虚拟机与存储策略中定义的要求相符，虚拟机的状态则为合规。

 

 

• 
  

1. 组件状态：“已降级”和“不存在”状态

 

• 
  

1. Virtual SAN 确认以下组件的故障状态：

 

• 
  

1. 已降级。如果 Virtual SAN 检测到永久组件故障并确定该故障组件不会恢复到原始工作状态，则该组件将处于“已降级”状态。因此，Virtual SAN 将立即开始重新构建已降级组件。组件位于发生故障的设备上时，可能会出现该状态。

 

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1. 不存在。Virtual SAN 检测到临时组件故障，其中组件及其所有数据可以恢复且 Virtual SAN 能够恢复其原始状态，则该组件处于“不存在”状态，重新启动主机或从 Virtual SAN 主机上拔出设备时，可能会出现该状态。等待 60 分钟后，Virtual SAN 将从不存在状态开始重新构建组件。

 

 

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1. 对象状态：“正常”和“不正常”

 

• 
  

1. 根据群集中出现的故障类型和数量，对象可能处于以下状态之一：

 

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1. 正常。全镜像和超过 50% 的对象组件（或投票）仍然可用时，对象的操作状态视为“正常”。

 

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1. 不正常。如果镜像副本不可用，或少于 50% 的对象组件（或投票）可用，对象的操作状态视为“不正常”并且会影响虚拟机的可用性。

 

 

• 
  

1. 证明是一个仅包含元数据的组件，不包含任何实际应用程序数据。发生潜在故障后，需要针对可用数据存储组件的可用性作出决定时，将其用作决胜票。

2. 证明

 

• 
  

1. 使用磁盘格式 1.0 时，见证在 Virtual SAN 数据存储中使用约 2 MB 的元数据空间，使用磁盘格式 2.0 或更高版本时，则为 4 MB。

 

• 
  

1. Virtual SAN 6.0 和更高版本支持基于仲裁数的系统，即每个组件可能具有多个投票可决定虚拟机的可用性。

 

• 
  

1. 基于存储策略的管理 (SPBM)

 

• 
  

1. 使用 Virtual SAN 时，可以采用策略的形式定义虚拟机的存储要求，例如性能和可用性。Virtual SAN 可确保为已部署到 Virtual SAN 数据存储的虚拟机至少分配一个虚拟机存储策略。

 

• 
  

1. 如果部署虚拟机时不应用存储策略，Virtual SAN 将自动分配带有精简置备虚拟磁盘的默认 Virtual SAN 策略。

 

• 
  

1. 为获得最佳效果，应该定义自己的虚拟机存储策略。

 

• 
  

1. Ruby vSphere 控制台 (RVC) 提供用于管理和故障排除 Virtual SAN 群集的命令行界面。RVC 可提供群集范围的视图，而不是 esxcli 提供的以主机为中心的视图。

2. Ruby vSphere 控制台 (RVC)

 

• 
  

1. RVC 与 vCenter Server Appliance 和 vCenter Server for Windows 捆绑，因此无需单独安装。

 

• 
  

1. VMware Virtual SAN Observer 是在 RVC 上运行的基于 Web 的工具，可用于进行深入的性能分析和 Virtual SAN 群集监控。

2. Virtual SAN Observer

 

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1. 使用 Virtual SAN Observer 可了解以下信息：容量层的性能统计信息、物理磁盘组的详细统计信息、当前 CPU 使用情况、Virtual SAN 内存池使用， Virtual SAN 群集中物理和内存对象的分布。

VirtualSAN和传统存储

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1. 尽管 Virtual SAN 与传统存储阵列具有很多相同特性，它的整体行为和功能仍然有所不同。例如，

 

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1. Virtual SAN 可以管理 ESXi 主机，且只能与 ESXi 主机配合使用。

 

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1. 一个 Virtual SAN 实例仅支持一个群集。

 

 

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1. Virtual SAN 和传统存储还存在下列主要区别：

 

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1. Virtual SAN 不需要外部网络存储来远程存储虚拟机文件，例如光纤通道 (FC) 或存储区域网络 (SAN)。

 

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1. 使用传统存储，存储管理员可以在不同的存储系统上预先分配存储空间。Virtual SAN 会自动将 ESXi 主机的本地物理存储资源转化为单个存储池。这些池可以根据服务质量要求划分并分配到虚拟机和应用程序。

 

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1. Virtual SAN 没有基于 LUN 或 NFS 共享的传统存储卷概念。

 

• 
  

1. iSCSI 和 FCP 等标准存储协议不适用于 Virtual SAN。

 

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1. Virtual SAN 与 vSphere 高度集成。相比于传统存储，Virtual SAN 不需要专用的插件或存储控制台。可以使用 vSphere Web Client 部署、管理和监控 Virtual SAN。

 

• 
  

1. 不需要专门的存储管理员来管理 Virtual SAN。vSphere 管理员即可管理 Virtual SAN 环境。

 

• 
  

1. 使用 Virtual SAN，在部署新虚拟机时将自动分配虚拟机存储策略。可以根据需要动态更改存储策略。

VirtualSAN的优势

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1. 通过简化 vSphere 的存储调配和管理操作，更加轻松地完成工作。只需在 vSphere Web Client 中单击几下鼠标即可部署存储，并可轻松实现与 VMware 体系的原生集成。

2. 极其简单的存储

 

• 
  

1. 以虚拟机为中心的存储策略可按虚拟机对存储服务级别进行自动化管理。

 

• 
  

1. 各行各业、各种规模的客户都有使用Virtual SAN，这些客户利用 Virtual SAN 运行其关键业务工作负载，范围从关键业务应用到数以千计的虚拟桌面。

2. 高级可用性和管理功能

 

• 
  

1. Virtual SAN 可确保在发生磁盘、主机、网络或机架故障时绝不丢失数据，并且甚至可借助同步复制和延伸集群功能容许整个站点故障。

 

• 
  

1. 可在价格低廉的业界标准服务器组件上部署，无需大规模的前期投资。不必再使用专门定制的独立硬件，并可通过以虚拟机为中心的策略自动管理存储服务级别。

2. TCO（总拥有成本） 降低 50%

 

• 
  

1. 利用重复数据消除和增强型自动化功能等存储效率功能进一步降低总体拥有成本 (TCO)。

 

• 
  

1. Virtual SAN 建立在虚拟化管理程序中经过优化的 I/O 数据路径上，且专为实现闪存速度而设计，可提供远远优于虚拟设备或外部设备的性能。

2. 卓越性能

 

• 
  

1. 借助全闪存，可体验每台主机高达 100,000 次的 IOPS，并且可扩展到每集群最多 64 台主机，这种配置非常适合虚拟桌面、远程 IT 和关键业务应用。

 

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1. 借助唯一一个虚拟化管理程序嵌入式存储解决方案，为关键任务应用提供可靠保护。

2. 专为大型企业打造的存储

 

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1. Virtual SAN 可交付每台主机高达 100,000 次的 IOPS 的全闪存性能，支持 High Availability (HA)、异步复制、延伸集群功能等 vSphere 可用性技术，并提供适用于全闪存的存储效率功能，包括重复数据消除、压缩和纠删码。

 

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1. Virtual SAN 可对存储和计算资源进行可预测、无中断的弹性扩展，无需进行成本高昂的彻底升级。

2. 可线性扩展的存储

 

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1. 每个 Virtual SAN 集群每次可横向扩展一个节点，也可以通过向现有主机添加容量进行纵向扩展，从而能够实现超过 8 PB 的原始存储容量。

许可

1. Virtual SAN 版本比较

 

 

1. Virtual SAN for Desktop

 

1. Virtual SAN for Desktop 许可适用于专门将 Virtual SAN 用于虚拟桌面基础架构 (VDI) 的客户。

 

1. 虽然这仅限将 Virtual SAN 用于虚拟桌面工作负载，但 Virtual SAN for Desktop 可提供独特的定价和包装选项，帮助进一步降低虚拟桌面基础架构的成本，同时实现分布式存储平台的优势和性能。

 

1. Virtual SAN for Desktop 按虚拟桌面环境中的指定用户或并发用户 (CCU) 定价，并以 10 个和 100 个许可证为一组销售。

 

1. Virtual SAN for ROBO

 

1. Virtual SAN for Remote Office Branch Office (ROBO) 可在整合率较低的远程位置使用。

 

1. 它以 25 台虚拟机为一组进行销售，这些虚拟机可跨不同远程站点分发，并且每个站点的数量上限为 25。

 

1. 如果远程办公室运行的虚拟机数量超过 25 台，则必须使用 Virtual SAN Standard、Advanced 或 Enterprise 许可

 

VirtualSAN 6.1新功能

• 
  

1. Virtual SAN 6.1 引入了以下新功能和增强功能：

 

• 
  

1. 延伸群集：Virtual SAN 6.1 支持跨两个地理位置的延伸群集以保护数据免受站点故障或网络连接丢失影响。

 

• 
  

1. VMware Virtual SAN Witness Appliance 6.1 是打包为虚拟设备的虚拟见证主机。它充当配置为 Virtual SAN 延伸群集的见证主机的 ESXi 主机。

 

• 
  

1. 新的磁盘格式。Virtual SAN 6.1 支持通过 vSphere Web Client 升级到新的磁盘虚拟文件格式 2.0，可为 Virtual SAN 群集提供高度可扩展的快照和克隆管理支持。

 

• 
  

1. 混合和全闪存配置。Virtual SAN 6.1 支持混合和全闪存群集。

 

• 
  

1. Virtual SAN 6.1 包括集成的运行状况服务，该服务可监控群集运行状况并使可以诊断和修复 Virtual SAN 群集的问题。对有关硬件兼容性、网络配置和运行、高级配置选项、存储设备运行状况以及对象运行状况的检查。

 

• 
  

1. Virtual SAN 可监控固态驱动器和磁盘驱动器运行状况，并通过卸载不正常的设备主动将其隔离。检测到 Virtual SAN 磁盘逐渐失效后将隔离该设备，避免受影响的主机和整个 Virtual SAN 群集之间产生拥堵。

 

• 
  

1. Virtual SAN 6.2 引入了以下新功能和增强功能：

 

• 
  

1. 去重复和压缩。Virtual SAN 6.2 提供去重复和压缩功能，可以消除重复的数据。此技术可以减少满足要求所需的总存储空间。在全闪存群集中，可以在群集范围内设置去重复和压缩。

 

• 
  

1. RAID 5 和 RAID 6 擦除编码。Virtual SAN 6.2 支持 RAID 5 和 RAID 6 擦除编码，进而减少了保护数据所需的存储空间。

 

• 
  

1. 软件校验和。Virtual SAN 6.2 在混合和全闪存群集中支持基于软件的校验和。

 

• 
  

1. 新的磁盘上格式。Virtual SAN 6.2 支持通过 vSphere Web Client 升级到新的磁盘上虚拟文件格式 3.0。此文件系统可为 Virtual SAN 群集中的新功能提供支持。

 

• 
  

1. IOPS 限制。Virtual SAN 支持 IOPS 限制，可以对指定对象的每秒 I/O（读/写）操作数进行限制。

 

• 
  

1. IPv6。Virtual SAN 支持 IPv4 或 IPv6 寻址。

 

• 
  

1. 空间报告。Virtual SAN 6.2“容量”监控显示有关 Virtual SAN 数据存储的信息，包括已用空间和可用空间。

 

• 
  

1. 运行状况服务。Virtual SAN 6.2 包含新的运行状况检查，可帮助监控群集，使能够诊断并修复群集问题。

 

• 
  

1. 性能服务。Virtual SAN 6.2 包含性能服务监控，可以提供群集级别、主机级别、虚拟机级别以及磁盘级别的统计信息。

 

• 
  

1. 直写式内存缓存。Virtual SAN 6.2 使用驻留在主机上的直写式读取缓存提高虚拟机性能。此缓存算法可减少读取 I/O 延迟和 Virtual SAN CPU 和网络使用量。

 

 

 

VirtualSAN群集的构建方法

• 
  

1. Virtual SAN 6.1 引入了以下新功能和增强功能：

 

• 
  

1. 延伸群集：Virtual SAN 6.1 支持跨两个地理位置的延伸群集以保护数据免受站点故障或网络连接丢失影响。

 

• 
  

1. VMware Virtual SAN Witness Appliance 6.1 是打包为虚拟设备的虚拟见证主机。它充当配置为 Virtual SAN 延伸群集的见证主机的 ESXi 主机。

 

• 
  

1. 新的磁盘格式。Virtual SAN 6.1 支持通过 vSphere Web Client 升级到新的磁盘虚拟文件格式 2.0，可为 Virtual SAN 群集提供高度可扩展的快照和克隆管理支持。

 

• 
  

1. 混合和全闪存配置。Virtual SAN 6.1 支持混合和全闪存群集。

 

• 
  

1. Virtual SAN 6.1 包括集成的运行状况服务，该服务可监控群集运行状况并使可以诊断和修复 Virtual SAN 群集的问题。对有关硬件兼容性、网络配置和运行、高级配置选项、存储设备运行状况以及对象运行状况的检查。

 

• 
  

1. Virtual SAN 可监控固态驱动器和磁盘驱动器运行状况，并通过卸载不正常的设备主动将其隔离。检测到 Virtual SAN 磁盘逐渐失效后将隔离该设备，避免受影响的主机和整个 Virtual SAN 群集之间产生拥堵。

 

• 
  

1. Virtual SAN 6.2 引入了以下新功能和增强功能：

 

• 
  

1. 去重复和压缩。Virtual SAN 6.2 提供去重复和压缩功能，可以消除重复的数据。此技术可以减少满足要求所需的总存储空间。在全闪存群集中，可以在群集范围内设置去重复和压缩。

 

• 
  

1. RAID 5 和 RAID 6 擦除编码。Virtual SAN 6.2 支持 RAID 5 和 RAID 6 擦除编码，进而减少了保护数据所需的存储空间。

 

• 
  

1. 软件校验和。Virtual SAN 6.2 在混合和全闪存群集中支持基于软件的校验和。

 

• 
  

1. 新的磁盘上格式。Virtual SAN 6.2 支持通过 vSphere Web Client 升级到新的磁盘上虚拟文件格式 3.0。此文件系统可为 Virtual SAN 群集中的新功能提供支持。

 

• 
  

1. IOPS 限制。Virtual SAN 支持 IOPS 限制，可以对指定对象的每秒 I/O（读/写）操作数进行限制。

 

• 
  

1. IPv6。Virtual SAN 支持 IPv4 或 IPv6 寻址。

 

• 
  

1. 空间报告。Virtual SAN 6.2“容量”监控显示有关 Virtual SAN 数据存储的信息，包括已用空间和可用空间。

 

• 
  

1. 运行状况服务。Virtual SAN 6.2 包含新的运行状况检查，可帮助监控群集，使能够诊断并修复群集问题。

 

• 
  

1. 性能服务。Virtual SAN 6.2 包含性能服务监控，可以提供群集级别、主机级别、虚拟机级别以及磁盘级别的统计信息。

 

• 
  

1. 直写式内存缓存。Virtual SAN 6.2 使用驻留在主机上的直写式读取缓存提高虚拟机性能。此缓存算法可减少读取 I/O 延迟和 Virtual SAN CPU 和网络使用量。

 

 

 

与其它VMware软件集成

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1. Virtual SAN 启动并运行后，将和其余的 VMware 软件堆栈集成。借助 vSphere 组件和功能（包括 vSphere vMotion、快照、克隆、Distributed Resource Scheduler (DRS)、vSphere High Availability、vCenter Site Recovery Manager 等），可以实现使用传统存储能够实现的操作。

 

• 
  

1. 可以在同一个群集中启用 vSphere HA 和 Virtual SAN。就传统数据存储而言，vSphere HA 为 Virtual SAN 数据存储中的虚拟机提供相同级别的保护。

2. 与 vSphere HA 集成

 

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1. 可以将 Virtual SAN 与 VMware Horizon 集成。集成后，Virtual SAN 可为虚拟桌面环境提供以下优势：

2. 与 VMware Horizon集成

 

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1. 可自动缓存的高性能存储

 

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1. 基于存储策略的管理，自动修复

VirtualSAN限制

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1. 使用 Virtual SAN 时，请注意以下限制：

 

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1. Virtual SAN 不支持加入多个 Virtual SAN 群集的主机。不过，Virtual SAN 主机可以访问其他外部存储资源，且可以随时加入 Virtual SAN 群集。

 

• 
  

1. Virtual SAN 不支持 vSphere DPM（分布式电源管理）和 Storage I/O Control。

 

• 
  

1. Virtual SAN 不支持SCSI 预留。

 

• 
  

1. Virtual SAN 不支持 RDM（裸设备映射）、VMFS、诊断分区和其他设备访问功能。

以上内容来自51cto学院赵海兵老师总结内容,分享给大家.

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