4. 存储系统规划与配置

在 Lenovo ThinkSystem 虚拟化平台中,存储系统是承载虚拟机磁盘、模板库、备份卷与共享数据的核心基础设施。本节围绕 DE 与 DM 系列存储选型、SAN 与 NAS 协议选择、LUN 规划与映射、存储多路径配置四个关键环节展开,帮助读者从“选什么”走到“怎么配、怎么验证”。

一、DE 与 DM 系列存储选型

ThinkSystem DE 系列是面向块存储的 SAN 阵列,典型型号包括 DE2000H、DE4000H、DE6000H 等,采用双控制器、SAS 或 NVMe 后端盘位,通过 FC 或 iSCSI 前端端口对外提供 LUN。DM 系列则是面向文件存储的 NAS 阵列,典型型号包括 DM3000H、DM5000H、DM7000H 等,提供 NFS、SMB/CIFS 等文件共享协议,适合存放 ISO 库、模板库、用户主目录与备份归档。

选型的核心判断依据是“访问形态”而非单纯容量。若虚拟机磁盘需要低延迟、高 IOPS 的块级访问,应优先选择 DE 系列并配合 FC SAN;若需要多主机共享同一目录、且以文件粒度访问为主,则选择 DM 系列并配合 NFS 或 SMB。对于混合场景,可采用 DE 提供 VMFS 数据存储、DM 提供 ISO 与模板库的组合架构。下表给出一个教学示例中的选型对照,参数为合理假设,仅用于说明判断逻辑。

对比项DE 系列(块存储)DM 系列(文件存储)
典型协议FC、iSCSI、SASNFS、SMB/CIFS
访问粒度LUN / 块文件 / 目录
典型用途VMFS 数据存储、数据库卷ISO 库、模板库、备份归档
多路径支持(MPIO)通常由链路聚合与 NFS 多路径实现
扩展方式增加盘柜、扩展 LUN增加盘柜、扩展文件系统

二、SAN 与 NAS 协议选择

SAN 与 NAS 的本质区别在于“谁管理文件系统”。SAN 把裸块交给主机,由主机上的 VMFS 或 NTFS 管理文件系统;NAS 由存储阵列自身管理文件系统,主机通过 NFS 或 SMB 挂载目录。对于 VMware vSphere 环境,VMFS 数据存储通常走 FC SAN,因为 FC 提供确定性低延迟与成熟的多路径;iSCSI 则适合预算有限、以太网运维经验丰富的场景,但需注意网络隔离与巨帧配置。

NAS 协议选择上,NFS 更适合 ESXi 主机挂载 ISO 库与模板库,配置简单、权限模型清晰;SMB 则更适合 Windows 主机或需要 AD 集成权限的场景。若同时存在 Linux 与 Windows 主机,可让 DM 阵列同时开启 NFS 与 SMB,但应避免同一目录被两种协议同时写入,以免权限与锁机制冲突。

协议选择建议:虚拟机磁盘优先 FC SAN + VMFS;ISO/模板优先 NFS;Windows 文件共享优先 SMB。不要为了“统一”而把 VMFS 放到 NFS 上,也不要把数据库卷放到 SMB 上。

三、LUN 规划与映射

LUN 规划的核心是“按用途分层、按主机分组”。建议将 LUN 分为三类:系统盘 LUN(存放 ESXi 系统或管理虚拟机)、业务盘 LUN(存放生产虚拟机)、备份/归档 LUN(存放备份与快照)。每类 LUN 的 RAID 级别、条带大小与容量不同。例如,业务盘 LUN 可采用 RAID 10 以获得较高 IOPS,备份 LUN 可采用 RAID 6 以提升容量利用率。

映射时需遵循“最小权限”原则:每个 LUN 只映射给需要访问它的主机或主机组(Cluster)。在 DE 系列中,通常通过 SANtricity System Manager 创建主机组,将 ESXi 主机的 WWPN 或 iSCSI IQN 加入主机组,再把 LUN 映射给该主机组。映射完成后,ESXi 端执行重新扫描,即可看到新的数据存储。

# 在 ESXi 主机上重新扫描 HBA 与 VMFS
esxcli storage core adapter rescan --all
esxcli storage vmfs extent list

# 查看已识别的 LUN 与路径
esxcli storage core path list
esxcli storage nmp device list

规划示例(合理假设):某项目配置 3 台 ESXi 主机,DE4000H 上创建 4 个 LUN——LUN01 为 2TB RAID10 用于管理虚拟机,LUN02 为 8TB RAID10 用于生产虚拟机,LUN03 为 16TB RAID6 用于备份,LUN04 为 1TB RAID10 用于模板库。LUN01 与 LUN02 映射给全部 3 台主机组成的主机组,LUN03 仅映射给备份服务器,LUN04 映射给全部主机。这样既保证生产卷可被所有主机访问,又避免备份卷被误挂载。

四、存储多路径配置

多路径(MPIO)的作用是让主机通过多条物理路径访问同一 LUN,实现链路冗余与负载均衡。在 ESXi 中,默认使用 NMP(Native Multipathing Plugin),常见 PSP(Path Selection Policy)包括:

  • MRU(Most Recently Used):默认策略,适合 Active/Passive 阵列,只有当前路径故障才切换。
  • Fixed:固定使用某条路径,适合 Active/Active 但需手动指定。
  • Round Robin(RR):轮询使用所有可用路径,适合 Active/Active 阵列,可提升吞吐。

对于 DE 系列,若阵列控制器为 Active/Active 且前端为 FC,建议将 PSP 设置为 Round Robin,并调整 IOPS 限制为 1,使路径切换更积极。配置命令如下:

# 查看设备标识
esxcli storage nmp device list

# 将 naa.60080e50002b7c8f000000005a1b2c3d 的 PSP 设为 Round Robin
esxcli storage nmp device set --device naa.60080e50002b7c8f000000005a1b2c3d --psp VMW_PSP_RR

# 设置 Round Robin 的 IOPS 阈值为 1
esxcli storage nmp psp roundrobin deviceconfig set --device naa.60080e50002b7c8f000000005a1b2c3d --iops 1 --type iops

配置完成后,应通过 esxcli storage core path list 确认每个 LUN 至少看到两条路径,且状态为 active。若只看到一条路径,需检查 FC 交换机 zoning、HBA 端口状态与阵列前端端口映射。对于 iSCSI,还需确认 VMkernel 端口绑定与网络冗余。

多路径配置后务必进行故障演练:手动禁用一条路径,观察 ESXi 是否在数秒内切换到备用路径,虚拟机是否无感知。若切换导致虚拟机暂停或存储失联,说明路径策略或阵列端口组配置有误。
ThinkSystem 存储规划与多路径访问示意 ESXi 主机组 esxi-01 / esxi-02 / esxi-03 HBA0: WWPN ...A1 HBA1: WWPN ...B2 FC 交换机 Fabric A Fabric B Zoning 已配置 ThinkSystem DE4000H 控制器 A(前端端口 0/1) 控制器 B(前端端口 0/1) LUN01 2TB RAID10 · LUN02 8TB RAID10 LUN03 16TB RAID6 · LUN04 1TB RAID10 Active/Active 双控制器 路径 1 路径 2 控制器 A 控制器 B ThinkSystem DM5000H NFS 共享:/iso、/templates SMB 共享:\\dm5000\backup 文件级访问 · 多主机挂载 NFS / SMB(以太网) LUN 规划与映射示例 LUN 容量/RAID 用途 映射对象 LUN01 2TB / RAID10 管理虚拟机 全部主机 LUN02 8TB / RAID10 生产虚拟机 全部主机 LUN03 16TB / RAID6 备份归档 备份服务器 LUN04 1TB / RAID10 模板库 全部主机 多路径策略(PSP) DE 系列 Active/Active → Round Robin IOPS 阈值 = 1 · 路径故障自动切换

完成上述规划与配置后,建议按以下顺序验证:先在阵列端确认 LUN 已映射到正确主机组;再在 ESXi 端重新扫描并确认数据存储可见;然后检查每个 LUN 的路径数量与 PSP 策略;最后进行路径故障演练,确认虚拟机在单路径失效时仍可正常读写。只有这四步都通过,存储系统才算真正具备生产可用性。