VSAN儲存結構解析+儲存資料恢復案例

今天給大家介紹一的是一款常見儲存裝置-Vsan的結構原理，相對而言技術性文字較多。VSAN是一種以vSphere核心作為基礎開發出來的一款可以擴充套件使用的分散式儲存架構。這款儲存在vSphere叢集主機中安硬碟及快閃記憶體構建出VSAN儲存層，透過儲存進行管理與控制，最終形成一個共享儲存層。
伴隨著計算機網路的快速發展，vsan的儲存結構也在不斷的更新換代過程中，傳統的儲存管理機制中的底層儲存不瞭解虛擬化和檔案系統，新一代的儲存管理機制將更新為基於物件儲存系統、虛擬資料儲存、分散式儲存。下圖為vsan的儲存結構及儲存管理機制示意圖。
VSAN資料儲存是一個物件儲存，以檔案系統的形式呈現給vSphere主機，這個物件儲存服務會從啟用VSAN叢集中的每臺主機上載入卷。將他們展現為單一的、在所有節點上可見的分散式共享資料儲存，VSAN簡化了儲存配置，對於虛擬機器來說，只有一個資料儲存，這個分散式資料儲存來自VSAN叢集中每一臺vSphere主機上的儲存空間，透過磁碟組進行配置，在單獨的儲存實體中儲存所有的虛擬機器檔案，這種資料儲存的方式相對來說已經很安全了，但是在出現快閃記憶體盤或者是容量盤出現故障的時候，資料會往其他的節點轉移，在轉移的時候過程中，也有可能出現其他的故障，下面為大家介紹近期恢復成功的一個vsan儲存資料恢復案例。
出現故障是四臺dell的伺服器組成的VSAN叢集，每臺伺服器上兩個磁碟組，一個磁碟組是一個SSD硬碟帶5塊SAS硬碟，SSD做快閃記憶體，SAS做容量盤，其中一個節點上的一個磁碟組中的容量盤出現故障離線，這個時候VSAN進行資料重構遷移，在很不趕巧的時候，這個時候由於停電導致資料遷移沒有完成，在來電的時候，其中另外一個磁碟組中的容量盤也由兩塊故障離線了，導致整個資料儲存出現故障，VSAN的管理控制檯可以登陸，但是所有的虛擬機器都無法訪問了。
先把四個節點的所有硬碟都做個只讀的映象，包含SSD快閃記憶體盤和SAS容量盤，還有三塊因故障離線的硬碟，備份完成之後，把所有的原盤都還原到伺服器上，開始對映象檔案來進行分析底層資料儲存結構，來確認虛擬機器所在硬碟的分佈資訊，因為現有的虛擬化程式沒有針對VSAN的架構來恢復虛擬機器的，北亞的工程師在分析底層資料儲存結構的時候，也在做相應的程式開發，來測試資料分佈資訊的準確性。
單獨分析每個節點上的兩個磁碟組，看下磁碟組內的快閃記憶體硬碟和容量盤之間的對應關係，每塊硬碟都有一個唯一標識進行磁碟間的對應，根據硬碟的ID資訊，判讀磁碟組裡面的硬碟ID資訊。
1、在每塊硬碟上獲取磁碟的UUID和磁碟組的UUID
2、根據每個磁碟組中的容量盤的元件資訊獲取此容量盤的元件資訊
3、根據元件資訊中記錄的元件的MAP位置提取元件點陣圖。
4、根據元件的點陣圖提取元件資料和快取資料
5、根據元件的描述資訊獲取元件所屬物件及元件順序，並把元件合併成物件
6、根據物件，提取資料。
物件也可以看成一個卷，也可以理解成是一個邏輯卷，每個存在於資料儲存上的VSAN物件都是由多個元件構成，這些元件分佈於叢集主機上配置的磁碟組中，在恢復的過程中，元件的資訊提取是關鍵的步驟，因為元件是每個物件的重要組成部分，本次故障元件損壞的很少，恢復出來的虛擬機器都能正常啟動，這次故障解決在分析元件點陣圖和磁碟對應關係用來比較長的時間，但是最後把所有的技術難題都解決了，恢復出來的虛擬機器都正常啟動，圓滿解決了VSAN出現故障導致資料丟失的恢復。