vSAN 存储架构：磁盘组、存储策略与 ESA¶
前言¶
vSAN 是 VMware 的软件定义存储方案——它将 ESXi 主机的本地磁盘聚合成一个分布式共享存储池。不需要买昂贵的 SAN 阵列，几台服务器插上 SSD 就能搭建企业级存储。
本文拆解 vSAN 的磁盘组设计、存储策略机制和新一代 ESA 架构。
vSAN 基础架构¶
flowchart TB
subgraph Cluster[vSAN 集群 - 3 节点]
ESXi1[ESXi 1]
ESXi2[ESXi 2]
ESXi3[ESXi 3]
end
ESXi1 --- DG1[磁盘组<br>SSD 缓存 + HDD/SSD 容量]
ESXi2 --- DG2[磁盘组<br>SSD 缓存 + HDD/SSD 容量]
ESXi3 --- DG3[磁盘组<br>SSD 缓存 + HDD/SSD 容量]
DG1 & DG2 & DG3 === DST[vSAN Datastore]磁盘组设计¶
每个 ESXi 节点贡献一个或多个磁盘组：
| 层 | 介质 | 作用 |
|---|---|---|
| 缓存层（Cache Tier） | SSD / NVMe | 写缓冲（70%）+ 读缓存（30%） |
| 容量层（Capacity Tier） | HDD 或 SSD | 持久化存储数据 |
缓存盘故障 = 整个磁盘组离线
缓存盘是磁盘组的单点故障——一块缓存盘坏了，整个磁盘组（含容量盘）全部不可用。混合配置中缓存盘必须用企业级 SSD。
SPBM：基于策略的存储管理¶
vSAN 的独特之处在于不按 LUN/卷管理存储，而是按「策略」：
# 给 VM 定义存储策略（vSphere Client 操作）
FTT=1 # 允许 1 台主机故障（数据 2 副本）
RAID=1 (镜像) # 用镜像方式保护
FTM=RAID-1 # 故障容忍方法
关键策略参数¶
| 参数 | 含义 | 推荐值 |
|---|---|---|
| FTT（Failure To Tolerate） | 容忍多少台主机同时故障 | 生产至少 1 |
| FTM（Failure Tolerance Method） | RAID-1（镜像）或 RAID-5/6（纠删码） | 性能型用镜像，容量型用纠删码 |
| Stripe Width | 数据条带数 | 高性能场景 2+ |
| Object Space Reservation | 厚置备（100%）vs 精简（0%） | 数据库用厚置备 |
策略示例¶
| 场景 | FTT | FTM | Stripe |
|---|---|---|---|
| 一般 VM | 1 | RAID-1 | 1 |
| 关键数据库 | 1 | RAID-1 | 2 |
| 归档/备份 | 1 | RAID-5 | 1 |
| 极高可用 | 2 | RAID-1 | 1 |
OSA vs ESA¶
vSAN 8.0 引入 ESA（Express Storage Architecture），是对传统 OSA 的重大升级：
| OSA（传统） | ESA（8.0+） | |
|---|---|---|
| 磁盘组模型 | 缓存盘 + 容量盘 | 无磁盘组概念——所有盘平等 |
| RAID | RAID-1/5/6 | RAID-1/5/6（性能大幅优化） |
| 压缩 | 软件压缩 | 硬件卸载 + 自适应 |
| 快照 | 传统快照 | 原生高性能快照 |
| 最低设备 | 1 SSD + 1 HDD | 4 NVMe SSD |
| 适用场景 | 现有集群 | 新部署、全闪存 |
选 ESA 还是 OSA？
新建 vSAN 集群只要硬件达标（4 块 NVMe SSD），直接选 ESA。已有集群无法原地升级到 ESA，需要新建集群后迁移。
见证节点与故障域¶
见证（Witness）¶
vSAN 中对象（Object）有多个组件（Component）。当 FTT=1、FTM=RAID-1 时，数据有 2 个副本 + 1 个见证：
| 组件 | 位置 | 作用 |
|---|---|---|
| 数据副本 1 | ESXi A | 数据 |
| 数据副本 2 | ESXi B | 数据 |
| 见证 | ESXi C（或 Witness Appliance） | 仲裁——谁拥有最新数据 |
见证不存数据，只存元数据（几 KB），不是完整副本。
故障域（Fault Domain）¶
默认情况下 vSAN 在主机级别分散数据。但多台主机可能在同一个机架——机架断电则全部宕机。故障域允许你定义物理边界：
vSAN 会确保对象组件分散在不同 Fault Domain 中。
总结¶
- 磁盘组：缓存盘 ≥1 + 容量盘 ≥1，缓存盘故障 = 全组离线
- SPBM：不按卷管理，按策略——「我要 FTT=1，剩下 vSAN 自动办」
- ESA vs OSA：新集群选 ESA，旧集群保持 OSA
- 见证不是副本：只做仲裁，不存数据
- 故障域：机架级容灾，生产必备
vSAN 让超融合变得平民化——三台服务器即成一个企业级存储集群。 🚀