虚拟存储基础：Datastore、VMDK 与存储协议¶

前言¶

VM 的所有数据——操作系统、应用、用户数据——都存在存储上。虚拟化环境中，存储不像物理服务器那样简单「插块硬盘」，它涉及 Datastore、VMDK 文件、精简/厚置备、多路径、存储协议等一系列概念。

本文从文件到协议，梳理虚拟化存储的完整知识框架。

核心概念：Datastore 与 VMDK¶

flowchart LR
    DS[Datastore<br>VMFS 或 NFS 卷] --> VMDK1[VM1.vmdk<br>虚拟磁盘文件]
    DS --> VMDK2[VM2.vmdk]
    DS --> VMDK3[VM3.vmdk]

    VMDK1 --> VM1[VM 1<br>看到的是 /dev/sda]
    VMDK2 --> VM2[VM 2]

概念	说明
Datastore	ESXi 上的存储容器，可以是本地磁盘（VMFS）或 NFS/iSCSI 挂载
VMDK	虚拟磁盘文件，VM 看到它是「一块硬盘」，实际上是 Datastore 上的一个文件
VMFS	VMware 专有文件系统，专为存储 VM 优化（支持并发读写、集群文件系统）

三种磁盘置备方式¶

方式	描述	优点	缺点
厚置备延迟置零（Lazy Zeroed）	分配全部空间，写入时才清零	创建快	首次写入性能差
厚置备急切置零（Eager Zeroed）	分配全部空间 + 立即全部清零	写入性能好、支持 FT	创建慢
精简置备（Thin）	用多少分多少，不预占空间	省空间	过量分配风险、性能略低

精简置备的陷阱

精简置备允许「超分配」——给 10 台 VM 各分配 100GB，但实际 Datastore 只有 500GB。如果这 10 台 VM 同时写满，Datastore 会爆掉。监控 Datastore 使用率是防止这场灾难的唯一方法。

RDM：裸磁盘映射¶

RDM（Raw Device Mapping）允许 VM 直接访问 SAN LUN，绕过 VMFS/VMDK 层：

	VMDK	RDM
存储格式	Datastore 上的文件	SAN 上的 LUN
快照	支持	不支持
性能	正常（有文件系统开销）	接近裸机
典型场景	99% 的 VM	需要 SAN 功能的集群应用（Oracle RAC）

存储协议对比¶

协议	类型	速度	块/文件	适用场景
FC（光纤通道）	SAN	最高（32Gbps+）	块	企业核心数据库
iSCSI	SAN（IP）	高（10/25Gbps）	块	中小企业通用
NFS v3/v4	NAS	中-高	文件	简单、灵活
FCoE	SAN	高	块	FC 数据中心到以太网融合
vSAN	HCI	取决于节点	对象	超融合场景

NFS vs iSCSI 选型¶

	NFS	iSCSI
安装复杂度	简单（mount 即可）	中等（需配 Initiator/Target）
Datastore 格式	NFS 原生	VMFS
多路径	LACP/绑定	原生多路径
性能	中等	高
VMware 支持	全部功能	全部功能
推荐场景	小型环境、文件共享	生产数据库、高性能

存储多路径¶

从 ESXi 到 SAN 存储通常有多条路径（多张 HBA 卡、多个交换机）：

flowchart LR
    ESXi --> HBA1[HBA 1] --> SW1[FC Switch 1] --> SP1[Storage Processor A]
    ESXi --> HBA2[HBA 2] --> SW2[FC Switch 2] --> SP2[Storage Processor B]
    SP1 & SP2 --> LUN[LUN]

多路径策略决定如何利用这些路径：

策略	模式	说明
最近使用（MRU）	主动-被动	一条路径失效才切到另一条
固定（Fixed）	主动-被动	始终用指定路径
循环（Round Robin）	主动-主动	轮询使用所有路径，负载均衡

总结¶

Datastore = 容器，VMDK = 文件——VM 的磁盘本质上是文件
精简置备省空间但需监控——Datastore 耗尽 = 所有 VM 宕机
NFS 简单，iSCSI 高性能——根据规模选择
多路径 = 高可用——至少两条物理路径，策略选 Round Robin
RDM 是特例——只有 Oracle RAC 等少数场景需要

存储是虚拟化中最「静悄悄」出事故的领域——Datastore 满了、路径断了、延迟飙升了，往往是用户报修你才发现。做好存储监控和容量规划，是虚拟化运维的重中之重。 🚀