معرفی انواع Storage Controller و قابلیت‌های آن در مجازی‌سازی با VMware vSphere

انواع Storage Controller در ماشین مجازی برای دسترسی به دیسک‌های مجازی ، CD/DVD-ROM و دستگاههای SCSI مورد استفاده قرار می‌گیرند. وقتی کاربر یک ماشین مجازی ایجاد می‌کند، حداقل یک Controller Storage به‌صورت پیش‌فرض اضافه می‌شود. کنترلرها انواع مختلفی دارند و کاربر می‌تواند نوع آن را بر اساس سیستم عامل و نیاز برنامه انتخاب کند. در این مقاله در مورد انواع Storage Controller  در VMware vSphere بحث خواهیم‌ کرد.

انواع Storage Controller در VMWare

هنگام مجازی‌سازی، انواع مختلفی از Storage Controller در VMware برای پیکربندی وجود دارد که عبارتند از:

• Bus Logic Parallel
• LSI Logic Parallel
• LSI Logic SAS
• VMware Paravirtual SCSI
• AHCI, SATA
• IDA
• NVMe

کاربر می‌تواند به منظور رسیدگی به Queueها برای درخواست‌های I/O به دیسک‌های مجازی خاص یا ماشین‌های مجازی که نیاز به عملکرد بیشتری دارند، چندین Storage Controller را پیکربندی کند. هر ماشین مجازی می‌تواند حداکثر دو Controller IDE، چهار Controller SCSI، چهار Controller SATA و چهار Controller NVMe داشته باشد.

کنترلر پیش‌فرض شماره 0 است، در هنگام ایجاد ماشین مجازی برای هر نوع کنترلر و همچنین اولین Hard Disk در (0:0) Bus Node، کنترلر  پیش‌فرض 0 اختصاص داده شده است. بعد از ایجاد ماشین مجازی، کاربر می‌تواند کنترلرهای بیشتری اضافه کند (در برخی مواقع می‌توان Hot-add نیز اضافه کرد) یا نوع کنترلر را تغییر دهد (فقط Cold Operation).

بیشتر بدانید: سرویس vSAN iSCSI راهکاری قوی جهت راه‌اندازی Windows Server Failover Cluster

انطباق با Storage Controller

چندین پیکربندی برای انواع مختلف کنترلرها مورد نیاز است. Storage Controllerها نه‌ تنها به سخت‌افزارهای مجازی و سیستم عامل، بلکه به پیکربندی Boot Mode نیز وابسته هستند. انواع مختلف Storage Controllerها در ماشین‌های مجازی که از BIOS Firmware استفاده می‌کنند، باعث بروز مشکلات مرتبط با بوت شدن سیستم عامل ‌می‌شوند و ممکن است کاربر مجبور شود تنظیمات Boot را در BIOS تغییر دهد تا به درستی بوت شود. در صورتی که افزودن دیسک‌های بیشتری به ماشین‌های مجازی که از EFI Firmware استفاده می‌کتند، هیچ مشکلی ایجاد نمی‌کند. برای درک بهتر انطباق‌ها به جدول زیر نگاهی می‌اندازیم.

کنترلر موجود	کنترلر اضافه‌شده
	Buslogic Parallel	LSI Logic	LSI Logic SAS	VMware  paravititrul SCSI	AHCI SATA	IDE	NYME
Buslogic Parallel	بله	بله	بله	بله	بله	بله	بله
LSI Logic	بله	بله	بله	بله	بله	بله	بله
LSI Logic SAS	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	معمولا کار می‌کند	معمولا کار می‌کند	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	بله	معمولا کار می‌کند
VMware  paravititrul SCHI	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	معمولا کار می‌کند	معمولا کار می‌کند	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	بله	معمولا کار می‌کند
AHCI SATA	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	بله	بله	بله	بله	بله
IDE	بله	بله	بله	بله	بله	N/A	بله
NYME	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	معمولا کار می‌کند	معمولا کار می‌کند	نیاز به تنظیمات BIOS دارد.	بله	معمولا کار می‌کند

BusLogic

 BusLogic یکی از اولین انواع Storage Controller شبیه‌سازی شده در پلتفرم VMware است. اولین نسخه‌های ویندوز به‌طور پیش‌فرض از این درایور برخوردار هستند که نصب سیستم عامل را راحت‌تر می‌کند. هرچند به اندازه‌ی درایور LSI Logic کارایی نداشت، زیرا درایور Windows محدود به Queue Depth 1 بود، که اغلب به‌صورت دستی درایور LSI Logic را به جای آن بارگذاری می‌کند و در شرایط خاص استفاده می‌شود و قدیمی است.

LSI Logic

LSI Logic، یک Storage Controller شبیه‌سازی شده‌ی دیگر در پلتفرم VMware است و اکثر سیستم‌عامل‌ها درایوری داشتند که Queue Depth 32 را پشتیبانی می‌کرد و به‌شدت مورد استقبال قرار گرفت.

LSl Logic SAS

LSI Logic SAS نسخه‌ی تکامل یافته‌ی درایور موازی برای پشتیبانی از استاندارد Future-Facing است و محبوبیت آن وقتی بیشتر شد که مایکروسافت در ویندوز 2008 و نسخه های جدیدتر از آن استفاده کرد.

VMware Paravirtual (PVSCSI) Controllers

این کنترلر Virtualization-Aware بوده و برای پشتیبانی از توان عملیاتی بسیار بالا با حداقل هزینه‌ی پردازش طراحی شده است و در نتیجه کارآمدترین درایور است. این کنترلرها بهترین انتخاب است برای محیط‌هایی، به‌خصوص محیط‌های برپایه SAN، که برنامه‌های کاربردی I/O-Intensive را اجرا می‌کنند.

پیش‌نیازها

• سازگار با ESXi 4.x و نسخه‌های بعدی آن باشد.
• بر روی سیستم عامل ماشین‌های مجازی بایستی VMware Tool نصب‌شده باشد.
• سیستم عامل ماشین مجازی بایستی ویندوز 2003 یا ویندوز 2008 داشته باشد.
• در برخی از سیستم عامل‌ها قبل از تغییر نوع کنترلر، نیاز است که Paravirtual را اضافه کرده و سپس سیستم را بوت کنید و پس از تایید صحت عملکرد اقدام به جایگزینی Storage Controller کنید.

AHCI SATA

این یک Storage Controller جدید و قابل دسترس در vSphere 5.5 با Hardware Version 10  به بعد سازگار است که به کاربر امکان اتصال تعداد بالایی Storage را به ماشین مجازی می‌دهد، اما به گونه‌ای طراحی نشده ‌است که به اندازه‌ی PVSCSI یا LSI Logic Controller کارآمد باشد. درنتیجه نباید با برنامه‌های کاربردی  حساس استفاده شود.

پیش‌نیازها

• تایید شود که انطباق‌پذیری ماشین مجازی، ESXi 5.5 و یا نسخه‌های جدیدتر است.
• آشنایی کاربر با این نوع Storage Controller و محدودیت‌های آن بررسی شود.

NVMe Controller

NVMe Controller از vSphere 6.5 با Hardware Version 13 در دسترس است و کاربر می‌تواند تا چهار NVMe Controller مجازی و تا 15 دستگاه در هر کنترلر اضافه کند. NVMe یک دستگاه منطقی (Logical Device) برای دسترسی به  Nonvolatile Storage Media که‌ از طریق یک PCI Express (PCIe) Bus به سخت‌افزار واقعی و مجازی متصل می‌شود. NVMe Controller در مقایسه با AHCI SATA یا SCSI Controller به‌طور قابل ملاحظه‌ای Overhead نرم‌افزار را برای پردازش I/O کاهش می‌دهد.   NVMe Controller با دیسک‌های مجازی در All-flash Disk Array و Local NWMe SSD و PMem Storage بهترین‌ عملکرد را دارند.

پیش‌نیاز

• انطباق‌پذیری ماشین مجازی ESXi 6.5, Virtual Hardware 13 یا نسخه‌های بعد از آن باشد.
• ماشین مجازی دارای یک سیستم عامل که از NVMe پشتیبانی ‌کند، باشد.رئ
• آشنایی کاربر با وضعیت Storage Controller و محدودیت‌های آن بررسی شود.

محدودیت‌های انواع Storage Controller در VMware

انواع مختلف Storage Controller در Vmware محدودیت‌های مختص به خود را دارند که با هم نگاهی به آنها می‌اندازیم.

• LSI Logic SAS و VMWare Paravirtual SCSI برای ماشین‌های مجازی با ESXi 4.x و نسخه‌های بعد از آن، در دسترس هستند.
• AHCI SATA فقط برای ماشین‌های مجازی با ESXi 5.5، Virtual Hardware 10 و نسخه‌های بعد از آن موجود است.
• NVMe فقط با ماشین های مجازی با ESXi 5.5 ،Virtual Hardware 13 و نسخه‌های بعدی سازگاری دارد.
• اگر دیسک‌ها Snapshot داشته باشند یا حافظه‌ی Host به صورت Overcommitted باشد، ممکن است در VMware Paravirtual SCSI Controller عملکرد مطلوبی ارائه ندهند.
• IDE و Disk Hot Add یا Disk Space Hot-Add را فراهم نمی‌کند.
• BUSLogic Parallel Controllerها توسط دیسک‌های مجازی بزرگتر از 2 ترابایت پشتیبانی نمی‌شوند.

حداکثر تعداد دیسک پشتیبانی شده توسط  انواع کنترلر

کنترلر	تعداد دیسک‌های پشتیبانی‌شده
IDE	4
SCSI/SAS	60
PVSCI	256
SATA	120
NVMe	60

اصلاح/تغییر پیکربندی انواع Storage Controller

کاربر می‌تواند بسته به نوع کنترلر، پیکربندی آن را تغییر بدهد و این امکان را نیز دارد که نوع SCSI Controller را مشخص کند و نوع SCSI Bus به اشتراک گذاشته شده برای ماشین مجازی جهت پیکربندی دیسک‌های مجازی و RDMها را تنظیم کند. همچنین، کاربر این امکان را دارد که  نوع کنترلر متصل به دیسک مجازی را به نوعی دیگر تغییر دهد. تغییر نوع کنترلر بعد از نصب سیستم عامل، دیسک و سایر دستگاه‌هایی که به Adapter وصل هستند را غیرقابل دسترسی می‌کند. قبل از تغببر یا افزودن کنترلر جدید باید اطمینان حاصل شود که سیستم عامل از درایورهای لازم برخوردار است. در سیستم عامل ویندوز، درایور باید مانند Boot Drive نصب و پیکربندی شود. در چنین مواردی، کاربر می‌تواند ابتدا یک کنترلر جدید اضافه کند تا مطمئن شود که درایورها روی VM نصب شده‌اند و سپس نوع کنترلر دیسک را عوض کند.