Réseau et stockage de disque virtuel - ordinateurs mannequins

Les ordinateurs ne sont pas les seules choses virtualisées dans un environnement virtuel. En plus de créer des ordinateurs virtuels, la virtualisation crée également un stockage sur disque virtuel. La virtualisation de disque vous permet de combiner divers périphériques de stockage sur disque physique pour créer des pools de stockage sur disque que vous pouvez ensuite partager avec vos machines virtuelles si nécessaire.

La virtualisation du stockage sur disque n'a rien de nouveau. En réalité, plusieurs couches de virtualisation sont impliquées dans un environnement de stockage réel. Au niveau le plus bas sont les lecteurs de disque physiques réels. Les lecteurs de disques physiques sont généralement regroupés dans des baies de disques individuels. Ce regroupement est un type de virtualisation en ce sens qu'il crée l'image d'un seul grand lecteur de disque qui n'est pas vraiment là. Par exemple, quatre unités de disque de 2 To peuvent être combinées dans une matrice pour créer une seule unité de disque de 8 To.

Notez que les baies de disques sont généralement utilisées pour assurer la protection des données grâce à la redondance. Ceci est communément appelé RAID, qui signifie Tableau redondant de disques peu coûteux.

Une forme courante de RAID, appelée RAID-10, vous permet de créer des paires de disques en miroir afin que les données soient toujours écrites sur les deux disques dans une paire de miroirs. Ainsi, si l'un des lecteurs d'une paire de miroirs tombe en panne, l'autre lecteur peut supporter la charge. Avec RAID-10, la capacité utilisable de la baie complète est égale à la moitié de la capacité totale des disques de la baie. Par exemple, une matrice RAID-10 composée de quatre unités de 2 To contient deux paires de disques de 2 To en miroir, pour une capacité totale utilisable de 4 To.

Une autre forme courante de RAID est RAID-5, dans laquelle les unités de disque sont combinées et l'une des unités du groupe est utilisée pour la redondance. Ensuite, si l'un des lecteurs de la matrice échoue, les lecteurs restants peuvent être utilisés pour recréer les données qui se trouvaient sur le lecteur qui a échoué. La capacité totale d'une matrice RAID-5 est égale à la somme des capacités des unités individuelles, moins l'une des unités. Par exemple, un ensemble de quatre disques de 2 To dans une configuration RAID-5 a une capacité totale utilisable de 6 To.

Dans un environnement virtuel type, les ordinateurs hôtes peuvent être connectés au stockage sur disque de différentes manières:

• Stockage sur disque local: Sur le stockage sur disque local, les disques durs sont montés directement dans l'ordinateur hôte et sont connectés à l'ordinateur hôte via ses contrôleurs d'unité de disque internes. Par exemple, un ordinateur hôte peut inclure quatre unités de disque de 1 To montées dans le même châssis que l'ordinateur lui-même.Ces quatre lecteurs peuvent être utilisés pour former une matrice RAID-10 avec une capacité utilisable de 2 To.

  Les principaux inconvénients du stockage sur disque local sont qu'il est limité à la capacité physique des ordinateurs hôtes et n'est disponible que pour l'ordinateur hôte sur lequel il est installé.

• Storage Area Network (SAN): SAN, les unités de disque sont contenues dans un périphérique séparé qui est connecté à l'hôte via un contrôleur haute vitesse. La différence entre un SAN et un stockage local est que le SAN est un périphérique distinct. Sa connexion haut débit à l'hôte est souvent tout aussi rapide que la connexion interne du stockage sur disque local, mais le SAN inclut un contrôleur de stockage distinct chargé de la gestion des unités de disque.

  Un SAN typique peut contenir une douzaine de lecteurs de disque ou plus et peut autoriser des connexions haut débit à plusieurs hôtes. Un SAN peut souvent être étendu en ajoutant un ou plusieurs châssis d'extension, qui peuvent contenir chacun une douzaine de lecteurs de disque ou plus. Ainsi, un seul SAN peut gérer des centaines de téraoctets de données de disque.

• Stockage en réseau (NAS): Ce type de stockage est similaire à un SAN, mais au lieu de se connecter aux hôtes via un contrôleur haute vitesse, un NAS se connecte aux ordinateurs hôtes via des connexions Ethernet standard et TCP. / IP. NAS est le moins cher de toutes les formes de stockage sur disque, mais c'est aussi le plus lent.

Quel que soit le mode de rattachement du stockage à l'hôte, l'hyperviseur consolide son stockage et crée des pools virtuels de stockage sur disque généralement appelés magasins de données. Par exemple, un hyperviseur ayant accès à trois baies de disques RAID5 de 2 To peut les consolider pour créer un seul magasin de données de 6 To.

Dans ce magasin de données, vous pouvez créer volumes, , qui sont essentiellement des lecteurs de disque virtuels pouvant être alloués à une machine virtuelle particulière. Ensuite, lorsqu'un système d'exploitation est installé sur une machine virtuelle, le système d'exploitation peut monter les volumes de la machine virtuelle pour créer des lecteurs auxquels le système d'exploitation peut accéder.

Par exemple, considérez une machine virtuelle qui exécute Windows Server. Si vous vous connectez à la machine virtuelle, connectez-vous et utilisez l'Explorateur Windows pour voir le stockage sur disque disponible pour la machine, vous pouvez voir un lecteur C: avec une capacité de 100 Go. Ce lecteur C: est en fait un volume de 100 Go créé par l'hyperviseur et attaché à la machine virtuelle. Le volume de 100 Go, à son tour, est alloué à partir d'un magasin de données, qui peut avoir une taille de 4 To. Le magasin de données est créé à partir du stockage sur disque contenu dans un SAN connecté à l'hôte, qui peut être constitué d'une matrice RAID-10 composée de quatre unités de disque physiques de 2 To.

Vous pouvez donc voir qu'il y a au moins quatre couches de virtualisation requises pour rendre le stockage brut disponible sur les disques physiques disponibles sur le système d'exploitation invité:

• Les disques physiques sont agrégés à l'aide de RAID-10 pour créer une image de disque unifiée dotée d'une redondance intégrée. RAID-10 est, en effet, la première couche de virtualisation. Cette couche est entièrement gérée par le SAN.

• Le stockage disponible sur le SAN est extrait par l'hyperviseur pour créer des magasins de données. C'est effectivement un deuxième niveau de virtualisation.

• Des portions d'un magasin de données sont utilisées pour créer des volumes qui sont ensuite présentés aux machines virtuelles. Les volumes représentent une troisième couche de virtualisation.

• Le système d'exploitation invité voit les volumes comme des périphériques physiques, qui peuvent être montés puis formatés pour créer un stockage sur disque utilisable accessible à l'utilisateur. C'est la quatrième couche de virtualisation.

Bien que cela puisse paraître compliqué, ces couches de virtualisation vous offrent une grande flexibilité en matière de gestion du stockage. De nouvelles baies de disques peuvent être ajoutées à un SAN, ou un nouveau NAS peut être ajouté au réseau, puis de nouveaux magasins de données peuvent être créés à partir d'eux sans perturber les banques de données existantes. Les volumes peuvent être déplacés d'un magasin de données à un autre sans perturber les machines virtuelles auxquelles ils sont attachés. En fait, vous pouvez augmenter la taille d'un volume à la volée, et la machine virtuelle verra immédiatement la capacité de stockage accrue de ses unités de disque, sans même nécessiter un redémarrage.