对于物理服务器的存储配置来说，从RAID组中切分出来，为应用提供逻辑块容量的LUN，一直占据着基础地位。

现在，虚拟服务器环境能够把一个服务器抽象成物理特征，从而提高硬件资源的扩展性和利用率。

但是，仍需将存储提供给虚拟服务器和桌面虚拟机。虚拟管理程序作为虚拟化层扮演者一个重要的角色，即将物理存储资源抽象成虚拟设备。

那么，对于LUN会有怎样的变化？这取决于你使用怎样的虚拟化环境。

物理和虚拟驱动器以及LUN

暂且不管虚拟管理程序的类型，数据的持久化保存依赖于一些存储设备载体，如传统硬盘或者固态硬盘（SSD）。对于块设备存储，VMware的vSphere系列，包括ESXi和Microsoft的Hyper-V使用根本不同的策略来呈现物理存储。

vSphere系统使用存储阵列上配置过的LUN，使用VMware文件系统（VMFS）对其进行格式化。VMFS是一个专利文件格式用于存储虚拟机文件，利用了磁盘上的组织结构支持高粒度对象和块级锁。

使用VMFS的必要的原因是大多数vSphere部署时使用少量的大型LUN，每个LUN上会搭载很多虚拟机。故需要高效的锁机制来保证虚拟环境扩展时性能不会受到严重影响。

单个虚拟机是由多个独立文件构成的，包括VMDK（或称作虚拟机磁盘）在内。一个VMDK类似于一个物理服务器上的硬盘，一个虚拟vSphere上的客户端可能有多个VMDK文件，这取决于支持的逻辑驱动数、在使用的快照数以及VMDK的类型。

举例来说，对于精简配置的VMDK，存储按需分配，一个客户硬盘由一个主VMDK文件和多个VMDK数据文件构成，后者代表随着虚拟机写到磁盘上的数据越来越多，增量分配的空间单元。

与之对比的是，Microsoft则是把所有的虚拟机磁盘组件合并成单个文件，即所谓的VHD（虚拟硬盘）。VHD文件可以部署到已格式化过的Microsoft文件系统上，如NTFS或CIFS/SMB。

对于Hyper-V没有单独的LUN格式。VHD文件作为精简卷（即所谓的动态硬盘）进行扩张，即增加文件的大小，消耗磁盘上更多的空间。在VHD内部，Microsoft在定长VHD的尾部、动态VHD首尾部存有元数据信息。

与VMDK和VMFS相比，VHD在基于块的环境下更具优势。在这种环境下底层存储采用NTFS，即Microsoft用于Windows服务器上存储的标准文件系统。这就意味着VHD文件可以由系统管理员在卷或系统间进行简单拷贝，而不需要任何特定工具（当然前提是没有虚拟机运行）。

对虚拟机进行克隆也变得容易起来，只需简单得对VHD进行复制，用其作为新的虚拟机源文件即可。如果能用到Windows 2012的重删新特性就锦上添花了，因为这个特性可以显著减小从主VHD克隆出的虚拟机的空间消耗。

为性能进行设计

将服务器和桌面整合到虚拟化环境中意味着，跟传统的物理服务器相比，数据I/O特性发生了很大变化。I/O负载变得难以预测，因为来自虚拟化服务器的单个I/O命令可能以任何顺序出现，带来的大量随机I/O就不足为奇了。

这就是所谓的“I/O blender”效应，结果导致虚拟化环境使用的存储必须有能力处理I/O的大型卷；对于虚拟桌面，面临着“boot storms（启动风暴）”，这是由用户通常早上启动虚拟机，工作了一天之后关闭它导致的大量I/O请求导致的。

为保证性能，一般存储部署通常会使用这样一些选项：
 
· 用于虚拟化环境的全闪存阵列逐渐普及开来。对于虚拟化服务器，它可以提供一致性和可预见的性能；对于虚拟化桌面，它的高I/O带宽可以处理启动风暴的问题。

· 混合闪存阵列是对传统旋转式介质和固态存储的混合应用，针对固态存储上的活动I/O使用动态分层技术。它比全闪存阵列更具价格优势，因为很多部署上存在着大量不活动的VM数据。

· 高级特性——对于vSphere有VAAI（用于阵列集成的vStorage接口， vStorage APIs for Array Integration），对于Hyper-V有ODX（卸载式数据传输，Offloaded Data Transfer）。当执行诸如给虚拟机做副本或者初始化文件系统等常见任务时，二者均可以卸载来自管理程序的重复任务，减少存储网络上的数据传输。

最终，虚拟环境中的存储配置实际上是为部署的存储获取合适的IOPS。这似乎很难估算，但可以通过如下方式获得：将现存物理服务器作为迁移计划的一部分，或通过预先部署一些虚拟服务器然后通过IOPS命令测量。对于虚拟化桌面，最好保证每个桌面有大约5-10的IOPS，整个VDI集区的IOPS按比例扩大。虚拟化环境可能还需要内置额外的IOPS能力来应对启动风暴。

LUN性能和展现形式

对于块设备，LUN一般通过使用光纤通道，以太网光纤通道（FCoE）或者iSCSI等来呈现。光纤通道和FCoE通过使用特定的主机总线适配器（HBA）或CNA（聚合网络适配器），能够更容易的将主机IP流量从存储网络流量中隔离开来。但即使一个特定的存储网络可用，仍有一些重要的设计问题需要考虑。

首先，为保证存储的弹性和高性能，可以通过多个光纤通道接口来提供LUN。我们把存储弹性作为给定的，因为这一般是存储系统管理员的标准实践。就性能而言，多个HBA（或双口HBA）通过面向性能的分层技术允许vSphere和Hyper-V进行物理分段。

这可能看起来不是特别符合逻辑，但是要考虑到vSphere和Hyper-V使用的LUN会相当大，那么到单个LUN的队列深度就可能存在问题，尤其是在不同优先级的工作负载存在时。当部署了高性能的全闪存设备时这尤为重要。对于iSCSI连接，使用特定的NIC并配置多路径以实现链路冗余。Microsoft和VMware均提供有部署指南来描述如何启用iSCSI多路径。

LUN大小

关于这个话题，即讨论LUN的大小还是很有意义的。vSphere（Hyper-V不尽然 ）限制了单个管理程序使用的LUN个数。通常，这些环境中存储是使用大型LUN（最大到2TB），以最大化总容量。因此，搭载许多主机的特定LUN上的用户会获得相同级别的性能。

从存储方面来看，创建很多2TB大小的LUN成本很高。因此，存储阵列的精简配置提供这样的可行性，使得LUN逐步扩大到2TB的容量，同时可以为一个主机提供多个LUN，从而保证尽可能多的LUN中进行分布式I/O。

LUN的局限和未来

在LUN级别对管理程序进行存储分组意味着，对提供给单个虚拟机的服务的质量进行了物理限制；一个LUN上的所有访问者享受的性能级别相同。

Microsoft推荐一个VM使用一个LUN，这样做在较大系统中也许会有限制（显然意味着大量管理开支），但是仍然可以这样实现。

VMware表示要实现vVOL——虚拟卷——从存储阵列到管理程序对虚拟机存储的物理特性进行抽象。这样做可以根据虚拟机优先级和I/O负载更好的进行粒度划分，即使他们存在于同一个物理盘阵上。

但是尽管一些公司致力于完全弃用存储阵列，很明显保留一个智能存储阵列受益颇多，其中一个好处就是它能够理解管理程序，并与之交流。