VMware 与 SmartX 快照物理现象浅析与 I/O 性能对比

将针对此前三种视示意图的系统设计同步进自为系统性。

3.视示意图系统性方法

（1）VMFSsparse 典范视示意图

VMFSsparse 是在创始虚拟机视示意图或从虚拟机创始单链接他的团队时使用的终后端SRAM设备编解码器。VMFSsparse 在 VMFS（VMware 专属的操纵系统设计）便是充分来同步进自为，具体表现上是一个重做笔记（redo-log）PDF，创始视示意图初时它是浮的，总括数据库变异就记录下来到该PDF便是，直至PDF放缓到跟原有的终后端SRAM设备一样的大小不一（当终后端SRAM设备上的所有数据库都再次发生了变异）。VMFSsparse 视示意图实质上是 VMFS 名称紧致先此前的另一个PDF，它随着虚拟机视示意图创始而产生，它与 VM 的终后端SRAM设备PDF（VMDK）一一相同，并记录下来终后端SRAM设备拒绝执自为视示意图后的数据库变异。

a. 视示意图PDF都由

.vmdk 和 -delta.vmdkVMware 虚拟机上的每个终后端SRAM设备都是以 .vmdk 名称的，在拒绝执自为视示意图后，终后端SRAM设备 .vmdk PDF则会相同转化成 -delta.vmdk PDF。而 .vmdk 和 -delta.vmdk PDF的集合都则会连接到虚拟机。-delta.vmdk PDF可称为姪SRAM设备PDF。当虚拟机其后拒绝执自为视示意图时，这些姪SRAM设备可以被看做没来的姪SRAM设备的母SRAM设备。在独有母SRAM设备先此前，每个姪SRAM设备都将构建一个还原成点：给予从终后端SRAM设备的当此前实际上重设到独有实际上的一站式。 .vmsd.vmsd PDF是虚拟机视示意图反馈的数据库库（也可以解读为视示意图的驱动程序包库），并且是视示意图客户后端反馈的主要举例来说。该PDF还有数一些自为页面，这些页面界定了视示意图彼此之间以及每个视示意图的姪SRAM设备彼此之间的彼此间。

b. 视示意图单链

如下示意图，独有终后端SRAM设备（parent）在左示意图的最下方，它还有数没拒绝执自为视示意图先此前完整的数据库块。第一次拒绝执自为视示意图后（左示意图下方起第二层）转化成姪SRAM设备（child1）PDF，该视示意图PDF只则会记录下来拒绝执自为视示意图后重写过的数据库，没被重写过的数据库块不则会记录下来在姪SRAM设备PDF，而是访问母SRAM设备相同的数据库块，因此它是一个稠密的SRAM设备PDF。当第二次拒绝执自为视示意图时（左示意图下方起第三层）转化成姪SRAM设备（child2）PDF，系统性方法跟首次视示意图实际上相同，只是 child2 的母SRAM设备转变成 child1，child2 将记录下来第二次视示意图后的数据库变异，如此类推。

照片举例来说：知晓 vSphere 先此前的虚拟机视示意图 (1015180)

c. 视示意图 I/O 系统性方法

如上去谈到的，VMFSsparse 视示意图是在 VMFS 操纵系统设计便是充分来同步进自为的，其先此前视示意图重做笔记（-delta.vmdk PDF）除了记录下来了已变异的数据库，还同时维护自身的驱动程序包库，以便充分来同步进自为重做笔记上的数据库块的数据传输。

重做笔记的块大小不一是 512 bit（同一时间是一个扇区大小不一），使得其举例来说量值可以小到一个扇区。当从多台放视示意图的虚拟机发来 I/O 时，VMware 须要通过驱动程序包库反馈已确定数据库是在典范终后端SRAM设备（vmdk）上，还是在视示意图重做笔记（-delta.vmdk）上，使得 I/O 能从正确地的此前方同步进自为一站式。视示意图的精度不同多种原因，有数 I/O 类别、数据库此前方、视示意图广度、redo-log 大小不一以及 VMDK 的类别等。

d. VMFSsparse 视示意图对 I/O 精度因素

1）I/O 类别

当虚拟机拒绝执自为视示意图后，中学毕业、写成两种 I/O 类别的精度变异是轻微不同的：

照片举例来说：vsanSparse Snapshots

其先此前，中学毕业 I/O 由视示意图PDF和独有SRAM设备PDF共同给予一站式；拒绝执自为视示意图后重写过的数据库将从 redo-log 上中学毕业取，没重写过的数据库则从独有 VMDK 上中学毕业取，这种的系统设计使得外以此类推中学毕业取的 I/O 变成随机中学毕业取，这种原因对机械设计SRAM设备却是交好。

对于写成 I/O，如果是视示意图后首次启动时的数据库块，它将某种程度启动时 redo-log，并须要同时原先增 redo-log 上的驱动程序包库以标记该数据库块的电学此前方；已发挥作用 redo-log 的数据库则则会某种程度覆盖。

2）视示意图广度

当虚拟机数有多个视示意图时，中学毕业取数据库的时候可能须要重构每一层视示意图PDF，查询多个视示意图PDF先此前的驱动程序包库，并造成 I/O 精度轻微急剧下降。

下示意图是 VMware vSAN 官方得出结论的视示意图广度精度测试者示意，可以碰到精度随着视示意图存量增大而递减，拒绝执自为 32 个视示意图后精度急剧下降至吻合 0，而且精度却是则会稳定下来。

照片举例来说：VMware Virtual SAN Snapshots in VMware vSphere 6.0

3）VMDK 编解码器

典范终后端SRAM设备（.vmdk）编解码器也则会因素 I/O 的精度。在典范终后端SRAM设备（.vmdk）的编解码器为 thin（精简SRAM设备）且紧致没实际上分派的意味着，在拒绝执自为视示意图后，启动时典范精简 VMDK 先此前的没分派块将引发两个操纵：1）对典范 thin 终后端SRAM设备（.vmdk）分派紧致以及数据库块同步进自为分置零操纵（VMware 可避免显现残留数据库的的系统设计）；2）将主观数据库启动时视示意图PDF（-delta.vmdk）。这种片中下 I/O 精度将轻微急剧下降。

（2）SEsparse 视示意图

SEsparse 是一种实际上相同 VMFSsparse（redo-log）的终后端SRAM设备编解码器，并给予一些原先功用以及特定片中下的精度提高生产成本。SEsparse 与 VMFSsparse 的分野之一是 SEsparse 的块大小不一为 4KB，而 VMFSsparse 的块大小不一为 512 bit。上面讨论的关于 VMFSsparse 的大多数精度因素原因——I/O 类别、视示意图广度、数据库的电学此前方、大体上 VMDK 类别等也适使用 SEsparse 编解码器。除了块大小不一的变异，SEsparse 终后端SRAM设备编解码器的主要变异在于紧致生产成本。SEsparse 终后端SRAM设备在 VMTools 的配合下（开启 umap 功用），客户后端的操纵系统设计封禁数据库后，终端通知 SEsparse 封禁数据库块的给定并重复使用紧致，使得衰减后的 VMDK 其后收缩，以达到节省时间SRAM紧致的目的。

a. 4K 可视加强写成翻转难题

上去谈到过 VMFSsparse 的块大小不一为 512 bit，而实质 I/O 经过多层操纵系统设计后，写成操纵翻转难题是尤其突出的。上面以从虚拟机操纵系统设计（Guest OS）发来一个 4KB 的 I/O 作为例姪，展示其经过 VMDK、VMFS 以及后后端SRAM的反复先此前写成翻转的原因。

照片举例来说：vsanSparse Snapshots

当虚拟机发来一个 4KB I/O，由于终后端SRAM设备（VMFSsparse VMDK）的块大小不一是 512 bit，那么 4KB I/O 须要被替换成 8 个 512B I/O，写成到 VMDK PDF的 8 个不同的数据库块当先此前，因为不可视的原因，4KB 的数据库有可能打散到多个不连续的块当先此前；而 VMDK PDF又是存放在 VMFS 操纵系统设计便是（VMFS 的块大小不一是 1MB），这些 VMDK 上的数据库块分别给定到 VMFS 上的 8 个不同的数据库块当先此前；而最终 VMFS 的 I/O 则会写成到SRAM阵列（或其他外部SRAM设备），使得 I/O 操纵将近翻转了 8 倍（数当外部SRAM设备块大小不一为 4KB 时；如果不是 4KB，有可能翻转的原因更是严重）。

SEsparse 为了加强上述写成翻转的难题，将块大小不一更是改为 4KB，那么从虚拟机发来的 4KB I/O 将可视启动时单个 VMDK 数据库块，由于 VMFS 的块较小（1MB），因此最终也只则会启动时单个 VMFS 的数据库块当先此前，最后启动时外部SRAM设备时，只须要一次 I/O 操纵就能完成（4KB 可视），可避免了写成翻转的原因。

照片举例来说：vsanSparse Snapshots

b. 4KB 可视的提高生产成本效果

为推论 SEsparse 对于减少写成翻转的效果，针对四组；也拒绝执自为视示意图，并使用 IOMeter 拒绝执自为不同 I/O 块大小不一的测试者：

照片举例来说：SEsparse in VMware vSphere 5.5

引：Thin：原 VMDK 设分置为精简分置备。VMFSsparse：原 VMDK 设分置为厚分置备分置零。SEsparse：原 VMDK 设分置为厚分置备分置零。

从测试者结果上可以碰到：精简分置备（Thin）随机启动时精度在所有测试者片中都是最低的，主要原因在于，精简分置备片中下，须要首先将块分置零，然后再启动时实质数据库。这是因为 VMFS 以 1MB 的量值分派块，而该周围的一外可能则会被主观数据库填充。分置零可可可避免虚拟机从分派的 1MB 电学电磁场先此前中学毕业取了残留数据库。相反，当使用 SEsparse 和 VMFSsparse 编解码器时，紧致分派再次发生在更是小的块大小不一先此前，分别为 4KB 和 512 bit，因此当 I/O 大于或之比 4KB 并且是 4KB 可视的，则不用将块分置零（对于非可视原因，须要拒绝执自为“中学毕业-重写-写成”操纵），可避免了分置零的精度花销。

在随机启动时测试者先此前，SEsparse 的精度也轻微优于 VMFSsparse 编解码器。这是因为 SEsparse 充分来同步进自为了智能 I/O 更是名演算，可避免写成翻转以获得更是容易的精度。（须要警惕的一点：SEsparse 数在 I/O 与 4KB 分界可视的意味着拒绝执自为，能获得与 VMFSsparse 相当或更是容易的精度。这是因为当 I/O 不则会 4KB 可视，启动时操纵可能则会引发“中学毕业取-重写-启动时”多次 I/O 操纵，从而增大花销。但现实先此前大部分所有操纵系统设计和虚拟机都是 4KB 可视的，因此 SEsparse 在常见片中先此前平庸要比 VMFSsparse 更是容易。

（3）vSANSparse 视示意图

vSANSparse 是在 vSAN 6.0 先此前替换成的一种原先视示意图编解码器，它来同步进自为磁盘磁盘的视示意图的驱动程序包库提升精度；与 VMFSsparse 和 SEsparse 相比，vSANSparse 在多数意味着精度更是容易。

正因如此学毕业 I/O 恳求到达 vSAN 时，vSANSparse 视示意图演算则会重构该虚拟机的视示意图栽的各个级别，并终端混搭 I/O 恳求方面的 vSAN ；也和偏移量。然后，这个数据传输反馈则会磁盘在 vSAN 视示意图驱动程序包库磁盘先此前（磁盘先此前）。视示意图驱动程序包库磁盘在于磁盘先此前，对视示意图的中学毕业精度至关重要。因为一旦视示意图驱动程序包库磁盘没命先此前，就必须通过重构多级视示意图来受益邮箱反馈，这将大幅度增大 I/O 访问延迟（这与原有的 VMFSsparse 和 SEsparse 视示意图是实际上相同的）。驱动程序包库磁盘的大小不一是有受到限制的，并且磁盘紧致是 VMware 系统设计先此前所有打开虚拟机的全部 VMDK 彼此之间交换。因此，当磁盘已满时，则会淘汰一外已有的磁盘反馈。

下示意图是关于视示意图磁盘命先此前率与视示意图精度急剧下降人口比例的对照示意图：

照片举例来说：VMware Virtual SAN Snapshots in VMware vSphere 6.0

从测试者结果观察到，当 vSAN 视示意图存量很低 19 个时，视示意图磁盘的命先此前率维持在 98% 以上，这个时候视示意图的精度损失很低 5%，推论视示意图磁盘紧致所需的时候，vSANSparse 对于中学毕业操纵的提高生产成本更是为轻微。但随着视示意图广度增大，磁盘命先此前率进一步提高，到 32 个视示意图的时候，精度急剧下降人口比例增至 56%。另外由于视示意图驱动程序包库设在磁盘当先此前，一旦主机重启，磁盘则会被清浮，富含视示意图的虚拟机精度将轻微急剧下降。

当 VMDK 只还有数一个视示意图的时候，VMFSsparse 与 vSANSparse 融合举例来说的精度对比如下：

数据库举例来说VMware vSphere Snapshots: Performance and Best Practices

可以碰到 vSANSparse 在视示意图广度之比 1 的片中下，其精度提高生产成本效果是尤其轻微的。

以下是 vSANSparse 融合举例来说在不同的视示意图广度下精度测试者结果：

4KB 以此类推融合举例来说（50% 中学毕业，50% 写成）测试者

4KB 随机融合举例来说（50% 中学毕业，50% 写成）测试者

照片举例来说：VMware vSphere Snapshots: Performance and Best Practices

从测试者结果先此前观察到 vSANSparse 视示意图对以此类推举例来说 I/O 的临时工载荷的精度因素尤其小。而在随机举例来说 I/O 测试者的片中下，结果与 VMFSsparse 是实际上相同的，精度有较大幅度度的急剧下降。可以知晓到当视示意图广度加大，vSANSparse 视示意图对于随机举例来说的提高生产成本效果却是轻微。

4.VMware 视示意图的演进原因汇总

vSANSparse 视示意图发挥作用的精度难题：

随着视示意图存量和广度增大，驱动程序包库磁盘没可避免视示意图的精度急剧下降。 主机重启后，驱动程序包库磁盘没终端启动时，视示意图重构的原因依然发挥作用，精度急剧下降轻微。 视示意图单链构造引发封禁视示意图时，可能须要同步进自为多次视示意图更是名操纵，放来较大的精度损耗。

SMTX OS 先此前的视示意图新科技浅析

1.SMTX OS 对于视示意图的界定

虚拟机视示意图可存放其特定日子数据库和配备反馈。且虚拟机和虚拟机视示意图是另自为的发挥作用，它们却是互相依靠。

虚拟机视示意图还有数以下反馈：

虚拟机还有数所有终后端卷的视示意图（交换终后端卷除外）。 虚拟机的配备反馈，例如 vCPU 存量、磁盘大小不一、SRAM设备启动以此类推、网络配备等。

SMTX OS 先此前虚拟机视示意图默许崩坏一般性视示意图1以及操纵系统设计一般性视示意图2，但目此前却是默许磁盘视示意图3。此外，虚拟机视示意图默许诸如：创始视示意图、还原成若有视示意图以及另自为移去若有日子视示意图等视示意图政府机构操纵。（VMware vSphere 先此前虚拟机视示意图没另自为封禁设在视示意图交叉先此前间的视示意图，必需完成此视示意图以后的多个视示意图更是名操纵，才能充分来同步进自为视示意图的封禁）；SMTX OS 先此前虚拟机视示意图还可以默许通过某个日子的视示意图充分来同步进自为重建（他的团队）虚拟机的操纵，这些都属于 SMTX OS 的虚拟机视示意图的不同之处之一。

2.视示意图系统性方法

SMTX OS 的虚拟机视示意图与 VMware vSphere 的视示意图的列车运自为系统性方法相近。SMTX OS 的视示意图不是基于 redo-log PDF充分来同步进自为的，因此也不发挥作用视示意图交叉的构造，且多个视示意图彼此之间不则会依靠彼此间。

（1）视示意图都由

由于 SMTX OS 的虚拟机视示意图却是则会实际上相同 VMFS 操纵系统设计或者 VMDK PDF这一层，它的都由更是加有用，主要有两外：

驱动程序包库

终后端SRAM设备（vDisk）和视示意图都有实际上相同构造的驱动程序包库反馈，而且同一个 vDisk 的多个视示意图分别数有另自为的驱动程序包库反馈（还有数视示意图方面的所有数据库块的电学此前方反馈），该反馈记录下来在 zbs-meta 分布式驱动程序包库一站式数据库库先此前。

数据库块（extent）

视示意图的主观数据库SRAM在数据库块（extent，每个 extent 块大小不一为 256MB），视示意图数据库一般由多个 extent 都由，视示意图后再次发生变异的数据库将存放在另自为的数据库块（extent）先此前，而不则会被重写的 extent 是视示意图和原 vDisk 交换的。

3.视示意图 I/O 系统性方法

vDisk 数有自身的驱动程序包库反馈并记录下来了独有的数据库块（extent）给定彼此间，当拒绝执自为视示意图后，系统设计将转化成另自为的视示意图的驱动程序包库反馈并记录下来视示意图方面的数据库块（extent）给定彼此间（如下示意图）。当数据库没再次发生任何变异时，视示意图与 vDisk 相同的 extent 是实际上一致的，也就是视示意图与 vDisk 交换所有数据库块，因此，这个时候视示意图却是额外夺取任何SRAM紧致。

写成 I/O 再次发生时，如果是视示意图后首次启动时的数据库块（该 extent 没被分派），它将被分派原先数据库块（new extent），并将数据库某种程度启动时原先分派的 extent 先此前 ，并原先增 vDisk 的驱动程序包库反馈，将其给定彼此间指向原先分派 extent。

如果启动时的数据库块（extent）在原 vDisk 现在被分派，某种程度地，系统设计也将原先分派数据库块（extent C’ 与被重写的 extent C 相同），并原先增 vDisk 的驱动程序包库反馈，将其给定彼此间指向原先分派 extent C’。由于原 vDisk 的 extent 上现在有数据库，启动时操纵可能则会引发“中学毕业取-重写-启动时”多次 I/O 操纵。

其先此前 extent 块大小不一是 256MB，而 block 是 extent 上面更是小的数据库块单位，block 的大小不一为 256KB，每个 extent 还有数了 1024 个 block。

当启动时 I/O 大于 256KB，例如须要启动时 4KB 数据库，那么需先从原 extent C 上中学毕业取相同 block 的数据库，重写数据库后，将数据库最终启动时原先创始 extent C’ 上相同的 block。当可视启动时 256K I/O 时，则不用中学毕业取原 vDisk 上 block，某种程度启动时原先此前方。

中学毕业 I/O 再次发生时，底层SRAM视示意图数据库块和 vDisk 数据库块共同给予一站式；由于 vDisk 的驱动程序包库给定彼此间现在被原先增，它还有数当此前实际上所有数据库块的最原先给定彼此间，因此中学毕业取访问是不用重构视示意图的，中学毕业取数据传输的时延是尤其低的。

SMTX OS 视示意图的驱动程序包库是SRAM在 ZBS 分布式SRAM驱动程序包库一站式坦克部队内，驱动程序包库设在磁盘先此前，有更是容易的响应速度，同时驱动程序包库也则会持久所谓同步到 SSD 电磁场上，这样即使是主机重启后，也可以通过 SSD 快速启动时驱动程序包库到磁盘当先此前，不则会因为主机重启而提高视示意图精度。

SMTX OS 与 vSANSparse 的虚拟机视示意图对比

估测对比视示意图精度

在同一驱动程序配备片中下，分别测试者 SMTX OS 和 vSAN 在视示意图此前后的精度平庸。

在 4K 随机写成测试者先此前，可以碰到 vSAN 创始视示意图后，虚拟机精度急剧下降吻合 60%，并没稳定下来。

在某种程度的 4K 随机写成测试者先此前，可以碰到 SMTX OS 创始视示意图后，虚拟机在而会另有轻微的精度急剧下降，但可逐步稳定下来到视示意图此前的精度水平（稳定下来时间约为 20 分钟）。

总结

通过对 VMware vSphere 和 SMTX OS 充分来同步进自为视示意图的系统性方法的解中学毕业以及估测视示意图精度的对比验证，可以显出，SMTX OS 的视示意图新科技强制执自为了 I/O 类别、VMDK 编解码器等则会对 I/O 精度产生因素的原因，突出加强了视示意图列车运自为后 I/O 精度急剧下降的时间和可稳定下来性；同时，SMTX OS 不发挥作用视示意图交叉的构造，能够必需多个视示意图间的另自为性，从而方便运维医护人员对视示意图同步进自为封禁等操纵和政府机构。

另外，当 SMTX OS 与 VMware vSphere 复刻部署时，可默许撰文上去谈到过的 vVols/native snapshots 视示意图的系统设计，使得 vSphere 虚拟机可以通过专用的 VAAI 驱动程序包将视示意图操纵 Offload 到 SMTX OS 先此前完成，获得 SMTX OS 的视示意图特性。

崩坏一般性视示意图1：崩坏一般性视示意图数记录下来已启动时终后端存储设备的数据库。视示意图先此前不则会捕获磁盘或待处理 I/O 操纵先此前的任何数据库。因此，此类别的视示意图没必需操纵系统设计或虚拟机的一般性，您可能没还原成具有崩坏一般性视示意图的虚拟机。

操纵系统设计一般性视示意图2: 除了终后端存储设备上的数据库大体上上，操纵系统设计一般性视示意图还则会记录下来磁盘和待处理 I/O 操纵先此前的所有数据库。在拍摄操纵系统设计一般性视示意图先此前，游客操纵系统设计上的操纵系统设计则会转到不间断实际上，磁盘先此前的所有操纵系统设计磁盘数据库和待处理 I/O 操纵都则会连续到存储设备。

磁盘视示意图3: 磁盘视示意图是指虚拟机拒绝执自为视示意图时，除了对存储设备数据库拒绝执自为视示意图大体上上，虚拟机则会转到不间断实际上，磁盘也则会同时拒绝执自为视示意图，并持久所谓存放磁盘数据库；当拒绝执自为虚拟机视示意图稳定下来时，可启动时磁盘视示意图数据库。

参考撰文：

1. 知晓 vSphere 先此前的虚拟机视示意图 (1015180) _CN

2. vsanSparse Snapshots

#section1

3. VMware Virtual SAN Snapshots in VMware vSphere 6.0

4. SEsparse in VMware vSphere 5.5

5. VMware vSphere Snapshots: Performance and Best Practices

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