理解託管磁碟的原理與優勢

2021-08-09 13:49:42 字數 2465 閱讀 2456

azure 託管磁碟,是指將虛擬機器使用的虛擬磁碟檔案(vhd)和儲存賬號交由 azure 來規劃和控制的服務。

此功能的上線,意味著使用者能更方便地管理 azure 虛擬機器的儲存。azure 託管磁碟將儲存在標準或高階儲存賬戶中的虛擬磁碟檔案(vhd)抽象成 azure 資源管理器中的頂級資源。使用者只需給定磁碟型別(標準或高階)與磁碟大小,azure 便會替使用者建立並管理磁碟。

在使用搭建在非託管磁碟上的虛擬機器時,通常我們會把多台虛擬機器放到同乙個可用性集中,以得到99.95% 的可用性。azure 會把在同乙個可用性集中的虛擬機器放到不同的容錯域(fd)內,以保證後台單個節點的故障不會影響可用性集中的所有虛擬機器。

但是在這種情況下,azure 無法保證對存放虛擬磁碟檔案的儲存賬戶也做到同樣的容錯。如果使用者將虛擬磁碟檔案都放到同乙個儲存賬戶中,一旦儲存賬戶對應的儲存單元發生故障導致磁碟無法訪問,會對使用者的應用造成毀滅性的影響。

現在,在可用性集中使用託管磁碟時,可用性集會負責將每台虛擬機器使用的磁碟分配到不同的儲存容錯域中,以保證單個儲存單元故障不會影響可用性集內的所有虛擬機器。azure 為可用性集新增了乙個新的效能層,叫做 「aligned」。這個效能層只支援使用託管磁碟的虛擬機器,會自動分配虛擬機器的託管磁碟到不同的儲存容錯域中,以達到容錯的目的。

這一優勢對託管資料磁碟也同樣有效。

眾所周知,每個儲存賬戶存在最大 20000 iops 的限制,當前的最佳實踐是每個標準儲存賬戶存放不超過 40 個 vhd 檔案,使得虛擬磁碟的效能不會因超出儲存賬戶的上限而收到影響。在使用高階儲存賬戶時,更要考慮到高階儲存賬戶最多只能存放 35tb 頁面檔案的限制。為使用高階儲存賬戶的虛擬機器規劃備份時,還得考慮到備份時高階儲存賬戶中生成的暫存位置。

在使用託管磁碟時,由於儲存賬戶在後台都交由 azure 來管理,使用者無需考慮儲存賬戶的規劃,即可享受託管磁碟帶來的高效能與簡便性。當然,託管磁碟也有如下的限制:

託管磁碟的效能與收費是根據磁碟的大小,向上一級靠攏。比如使用者部署了一塊 200gb 的高階託管磁碟,獲得的效能為 p20 的 2300 iops 和 150mb/s 的吞吐量,而費用也會按照 p20 的標準來收取。與標準非託管磁碟的按用量收費不同,標準託管磁碟也同樣按磁碟大小收費。

在 azure 資源管理器模式中使用非託管磁碟時,使用者其實無法先建立一塊磁碟,再將這塊磁碟附加到虛擬機器上。使用者能做的只是在建立虛擬機器或附加磁碟時,指定某個頁面檔案並將其作為系統磁碟或資料磁碟附加到虛擬機器上。

現在,與託管磁碟相關的 powershell 命令已經被加到azurerm.compute模組中(v2.6.0以上),而非azurerm.storage模組中,因為託管磁碟本質上是對 azure 儲存中虛擬磁碟檔案的抽象。在使用託管磁碟時,使用者並不能找到任何 vhd 的 url,資源模組microsoft.compute會為使用者管理後台實際的 vhd 檔案。

當使用者對託管磁碟或託管快照使用匯出功能時,會看到生成的 sas uri 中其實包含著後台存放 vhd 檔案的實際儲存賬戶名。

同時,azure 為託管磁碟提供了全套管理命令,使用者可以像管理虛擬機器一樣對託管磁碟進行建立、刪除和更新等動作,更可以為其他賬戶設定基於角色的許可權控制(role-based authorization control)來控制對託管磁碟的管理許可權。

下圖羅列了託管磁碟功能引入的三個頂級資源之間的關係,其中託管映象和託管快照我們會在後文詳細講述。

在部署使用非託管磁碟的虛擬機器時,使用者必須先將作為映象的 vhd 檔案拷貝至目標儲存賬戶,才能在賬戶中建立虛擬機器磁碟並搭建虛擬機器。在建立大量虛擬機器時,拷貝映象檔案時常會讓人頭疼。

現在,使用者只需同乙個區域/訂閱中保留乙個託管映象,就能從這個映象中部署出多台虛擬機器,無需考慮儲存賬戶的限制。而乙個託管映象中可以包含系統硬碟和多塊資料硬碟,可以一鍵部署出帶全套磁碟的虛擬機器,更省去了管理資料磁碟的麻煩。

雖然託管映象可以脫離原先的 vhd 檔案,但是別急著把 vhd 檔案刪除。乙個託管映象只能在同乙個訂閱或區域內使用,如果需要跨訂閱或區域,使用者仍然需要將託管磁碟或快照匯出成 vhd 檔案,拷貝至其他訂閱或區域,再重新建立乙個託管映象。

note

託管映象中的系統硬碟仍然像非託管磁碟時的映象檔案一般,需要進行一般化後才可以部署成多台虛擬機器。

託管磁碟的快照是單個磁碟在當前時間點的唯讀拷貝。託管快照不依存於託管磁碟,即使將託管磁碟刪除,託管快照仍然存在。針對單個託管磁碟,使用者可以建立多個託管快照。以下是託管快照支援的操作:

使用者可以做到將託管磁碟的級別(標準或高階磁碟)自由轉換,只需為在用的託管磁碟建立快照,再通過快照建立不同級別的磁碟即可。使用者還可以將託管磁碟的大小縮小——同樣建立快照,再使用快照建立小一號的託管磁碟。

就像匯出託管磁碟一樣,託管快照也支援對快照內容的匯出操作。

使用者可能會注意到,不像之前的非託管磁碟,幾乎所有針對託管磁碟和託管快照的拷貝操作都非常快。這得益於 azure 團隊最近開發的 「讀時拷貝」 功能。此功能會即刻對拷貝操作返回 success,然後在後台非同步拷貝資料。目前此功能唯一的限制,是它只能應用於同一地區內的拷貝操作。

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