【虚拟机之存储】存储介质比较和选择

SSD、SAS、SATA

实时性SSD最好;SAS IO传输速度较快;SATA价钱最便宜,宜作为存储服务器(访问频率低)

 

 

以下大部门摘自网络:

 

MLC SSD和SLC SSD

固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive),也称作电子硬盘或者固态电子盘,是由控制单元和固态存储单元(DRAM或FLASH芯片)组成的硬盘。 

固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质,因而抗震性极佳。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85摄氏度)。目前广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。

 

在单级单元(SLC)闪存设备中,一个晶体管可容纳1-比特数据。您通过电子通道将数据写入单元;将足够高的电压加于两端,创造一个足够强大的电场,电子将穿透氧化物进入浮动门。消除电压,电子将继续停留在浮动门。将电压穿越通道而不施加到门上,扭转偏压,电子将向另一个方向移动。

  简单的说,这就是闪盘的工作原理-你有两种状态,0和1,即使单元没有电了,状态也会维持住,因此对存储设备来说是非常理想的。

  编程闪存是一个反复的过程。该控制器将电压施于门(或通道)上,允许一些电子穿过并检查单元的临界电压。当临界电压已达到一些预定的值时,就开始编程并储存数据了。

1 MLC与SLC的区别

  目前SSD硬盘使用两种形式的NAND闪存:单级单元(SLC)和多级单元(MLC)。两者之间的差额是每单元存储的数据量,SLC每单元存储1比特而MLC每单元存储2比特。关键在于,SLC和MLC占据了相同大小的芯片面积。因此,在同样的价格下,MLC可以有两倍容量的效果。

  STEC的SLC和MLC闪存实际上使用了相同的晶体管,不同之处在于怎样读/写这两个闪存。SLC只有两个电压符,因为它只有两个状态(0或1)。MLC却有四个状态(00,01,10 ,11),因此需要花费较长的时间来访问,因为你不想意外写入错误的数据;您已有了相同的最大、最小电压,您现在仅仅有它们两者之间更多的刻度: 

 
 

  SLC (left) vs. MLC (right)

下面是一个关于SLC和MLC性能基本数据的表格: 

 
 
  SLC和MLC的擦除性能是一样的,MLC闪存的读取性能需花费两倍长的时间,写入性能需花费四倍长的时间。如果您以前听说过有人抱怨MLC写入速度,这就是部分原因。不过一定要记住,我们在这里谈论的这些数字低得离谱——甚至900微秒写入MLC闪存的速度都远远超过向普通机械硬盘的写入速度。 

  SLC的最大优势不在于它的性能好而在于它的使用寿命长。要了解闪存的耐用性,我们首先需要看看存储设备的内部构造。
  闪存层次和数据丢失

  我们已经证实了一个闪存单元可以储存一个还是两个比特取决于它是SLC还是MLC设备。把一群单元聚集到一起,就得到了一个page。page是您可以编程(写入)NAND闪存装置最小的结构。

  大部分MLC NAND闪存的每一page是4KB。一个block是由许多page组成的,在STEC的MLC SSD中一个block包含128 pages(128 pages x 4KB/page = 512KB/block = 0.5MB。Block是您可以擦除得最小结构。

2 SAS,SATA

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。

SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层,SAS接口和SATA接口完全兼容,SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中,从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制;在协议层,SAS由3种类型协议组成,根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令;SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理;SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。

 

比较

SATA和SAS一样都是采用通用串行技术,后者可以向下兼容前者;应用上前者主要用于PC,后者主要用于服务器,后者价钱较高;

### 如何扩展 ESXi 上 Ubuntu 虚拟机的磁盘空间 对于运行在 VMware ESXi 平台上的 Ubuntu 虚拟机,增加其存储容量涉及几个具体的操作步骤。这些操作可以分为两个主要部分:一是通过 vSphere Client 或者其他管理工具来增大虚拟硬盘文件大小;二是登录到 Ubuntu 客户端操作系统内部调整分区以及文件系统的尺寸。 #### 使用 vSphere Client 增加虚拟磁盘大小 当需要给现有的虚拟机分配更多磁盘资源时,在主机层面可以通过图形界面轻松完成此过程: - 打开 vSphere Web Client 连接到 ESXi 主机或 vCenter Server。 - 浏览至目标虚拟机并右键点击选择编辑设置选项。 - 在硬件标签页找到要扩增的空间对应的虚拟SCSI控制器连接着的那个VMDK文件条目。 - 修改该 VMDK 文件的最大磁盘限制数值为新的更大值(单位通常是 GB),保存更改后退出配置向导[^2]。 #### 登录 Ubuntu 系统调整分区表文件系统 完成了上述外部环境下的准备工作之后,还需要进入 Linux 操作系统内做进一步处理才能让新增添出来的未分配区域生效成为可用状态的一部分: ##### 更新 GPT/MBR 分区表 (如果适用) 如果是 MBR 风格,则可能需要用到 `fdisk` 工具;而现代大多数情况下会采用更先进的 GUID Partition Table(GPT),此时推荐使用 `parted` 来创建新主分区覆盖整个扩容后的空白区间: ```bash sudo parted /dev/sda # 替换 sda 为你实际使用的设备名 (parted) resizepart # 输入命令准备修改某个已存在的分区边界 Partition number? X # 将X替换为想要改变的具体编号 End? 100% # 设置结束位置百分比表示占用全部剩余空间 ``` ##### 扩展逻辑卷管理器 LVM (如果有部署) 很多服务器版发行版本默认安装了LVM架构作为底层磁盘管理层级之一,那么就需要按照如下方式继续扩大物理卷(PVs), 卷组(VGs) 最终逻辑卷(LVs): ```bash pvresize /dev/sdXY # 对应于之前添加的新分区路径 vgextend my_volume_group_name /dev/sdXY # 把这个PV加入已有VG里边去 lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/my_logical_volume_path # 利用所有自由PE填充LV resize2fs /dev/mapper/my_logical_volume_path # 动态在线增长ext4/xfs等类型的FS实例 ``` 如果没有应用 LVM 方案而是直接基于裸分区构建根目录挂载点的话,可以直接跳过这部分内容转而执行下面一步骤中的文件系统重设指令即可。 ##### 改变现有文件系统的规模 最后也是最关键的环节就是告知当前正在工作的文件系统关于它所处介质已经发生了变化的事实,并请求重新计算元数据结构以便能够识别额外获得的工作面积范围。这通常依赖特定于不同种类 FS 的实用程序实现,比如 ext3/ext4 可以借助 `resize2fs`, XFS 类型则有专门配套提供的 `xfs_growfs`. ```bash sudo resize2fs /dev/sdXN # EXT系列文件系统专用方法 # OR sudo xfs_growfs mount_point_dirname # XFS专属生长函数调用形式 ``` 以上就是在 ESXi 中成功地为 Ubuntu 虚拟机扩充磁盘容量所需经历的主要流程概述.
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