虚拟化磁盘模式、数据存储详解

1. 配置模式

配置模式有三种：普通、精简、普通延迟置零。

1.1. 普通

  根据磁盘容量为磁盘分配空间，在创建过程中会将物理设备上保存的数据置零。这种格式的磁盘性能要优于其他两种磁盘格式，但创建这种格式的磁盘所需的时间可能会比创建其他类型的磁盘长。
  建议系统盘使用该格式

解释：假如创建10G的磁盘，磁盘在初始化时会全部空间格式化。真正的占用10G的空间资源。因为初次使用之前要完全初始化，所以第一次初始化比较慢，但是后面读写性能会非常好。

1.2. 普通延迟置零

  根据磁盘容量为磁盘分配空间，创建时不会擦除物理设备上保留的任何数据，但后续从虚拟机首次执行写操作时会按需要将其置零。创建速度比“普通”模式快；IO性能介于“普通”和“精简”两种模式之间。
  只有数据存储类型为“虚拟化本地硬盘”或“虚拟化SAN存储”时，支持该模式。

  解释：假如创建10G的磁盘，在创建磁盘后不扣除对应空间，创建一个不占空间的文件。第一次写入时扣除对应空间10G并格式化，也就是第一次写入时对全部申请空间进行格式化，它的性能也是位于普通模式和精简模式之间。

1.3. 精简

  该模式下，系统首次仅分配磁盘容量配置值的部分容量，后续根据使用情况，逐步进行分配，直到分配总量达到磁盘容量配置值为止。

使用精简模式可能导致数据存储超分配，建议超分配比例不超过50%。超分配率可通过数据存储的详细信息页签“已分配容量”和“总容量”的比率关系来确定。
针对频繁删除文件的业务场景，不建议使用精简模式磁盘。如果使用精简模式磁盘，避免数据存储超分配导致存储空间写满影响业务。

解释：假如创建10G的磁盘，创建磁盘后不扣除对应空间，创建一个不占空间的文件。后续需要使用多少就格式化多少空间。并没有真正占用10G的空间。每次使用新空间，都要初始化一下新空间，所以性能相对于普通模式而言，没有普通性能好。

2. 磁盘模式

三种磁盘模式：从属、独立-持久、独立-非持久。

2.1. 从属

  快照中包含该从属磁盘，更改将立即并永久写入磁盘

2.2. 独立-持久

  更改将立即并永久写入磁盘，持久磁盘不受快照影响，即对虚拟机创建快照时，不对该磁盘的数据进行快照。使用快照还原虚拟机时，不对该磁盘的数据进行还原。

  持久化磁盘即数据可以永久保存。在创建独立持久磁盘时，快照中不包含该磁盘，更改将立即并永久写入磁盘，回滚快照不会导致数据回滚。类似于U盘，应用于个人独有数据存放。

2.3. 独立-非持久

  关闭电源或恢复快照后，丢弃对该磁盘的更改。
  若选择“独立-持久”或“独立-非持久”，则对虚拟机创建快照时，不对该磁盘的数据进行快照。使用快照还原虚拟机时，不对该磁盘的数据进行还原。

• 如果快照后，该磁盘被解绑定且未该磁盘未绑定其他虚拟机，则快照恢复的虚拟机会重新绑定该磁盘，但磁盘数据不进行还原
• 如果快照后，该磁盘被删除，则快照恢复的虚拟机上不存在该磁盘。

  限制条件：
  当数据存储类型为“虚拟化本地硬盘”、“虚拟化SAN存储”、“NAS存储”或“华为分布式块存储”，且磁盘类型为“共享”时，该磁盘不支持创建快照，默认“独立-持久”。
当磁盘类型为“普通”且数据存储类型为“虚拟化本地硬盘”、“虚拟化SAN存储”、“华为分布式块存储”或“NAS存储”时，磁盘才可以创建为“独立-非持久”模式。

  非持久化磁盘：
  非持久化磁盘使用了差分卷的技术，当虚拟机启动时，会为非持久化磁盘创建差分卷，将差分卷挂载给虚拟机，虚拟机在运行过程中产生的数据会写入差分卷，虚拟机读取数据时会优先读取差分卷，如果差分卷中不存在则读取原磁盘，虚拟机关机时会将差分卷删除掉，这样虚拟机在运行过程中产生的数据在虚拟机关机时随着差分卷的删除而被删除，虚拟机再次启动时重新创建差分卷，利用非持久化磁盘技术可实现虚拟机在一次运行过程中产生的数据不会持久化保存。应用于公共计算机、计算机数据自动还原的场景。

若虚拟机磁盘的磁盘模式为“独立-非持久”时，则不支持在线增加磁盘容量

  不同类型数据存储支持的模式:

3. 数据存储

  存储虚拟化是将存储设备抽象为数据存储，虚拟机在数据存储中作为一组文件存储在自己的目录中。数据存储是逻辑容器，类似于文件系统，它将各个存储设备的特性隐藏起来，并提供一个统一的模型来存储虚拟机文件。存储虚拟化技术可以更好的管理虚拟基础架构的存储资源，使系统大幅提升存储资源利用率和灵活性，提高应用的正常运行时间。

• FusionCompute支持的存储类型以及各存储形态：

3.1. 虚拟化类型数据存储

虚拟化类型数据存储的IO工作流程：

  VIMS：虚拟镜像管理系统
  虚拟机要往文件系统（NTFS）写文件（也就是file IO），被NTFS文件系统翻译成block io写到磁盘上，而虚拟化类型的数据存储只能接收file io，所以虚拟化软件（CNA）还要继续将block io转换成file io，LUN是一块block，所以会再次将file io转换成block io（这次的io转化是VIMS做的），也就是VM要完成一个IO的时候，会做3次IO转换，效率差，性能很低。
物理机写一个文件的时候，只有一次io转换，将file io转换成block io（硬盘），所以物理机性能好，虚拟机性能差，因为虚拟机要进行多次的io转换
多个CAN主机可以共享虚拟化类型的数据存储，方便实现HA

3.2. 非虚拟化类型数据存储

  FusionStorage只能做成非虚拟化类型的数据存储，创建虚拟机的时候系统盘可以选择非虚拟化类型的数据存储

  在2000G的存储池中划分50G的分区给虚拟机使用，这个分区会被做成block设备，虚拟机认为自己使用的就是block，虚拟机的file io往自己的block 设备上写，虚拟机的硬盘确实也是block设备（非虚拟化类型数据存储的分区），确实也只有一个转换，但是还有一层就是block转化成分区，所以性能要比裸设备差一点。

3.3. 裸设备类型数据存储

  性能无限接近于物理机性能（也只有SAN存储资源的LUN存储设备可以实现）

  虚拟机在选择系统盘的时候，不会看到裸设备类型的数据存储，只能看到虚拟化类型的数据存储，所以裸设备类型的数据存储不能用于虚拟机的系统盘，但是可以用于虚拟机的数据盘

对比：

• 性能对比：裸设备>非虚拟化类型>虚拟化类型
• 灵活性对比：裸设备<非虚拟化类型<虚拟化类型
• 灵活性就是创建虚拟机选择系统盘时，裸设备只能给一个虚拟机使用