VSAN存儲結構介紹及數據恢復方法概述

【什么是VSAN？】

VSAN是一種以vSphere內核為基礎進行開發、可擴展的分布式存儲架構。VSAN通過在vSphere集群主機當中安裝閃存和硬盤來構建VSAN存儲層，由VSAN進行控制和管理，形成一個供vSphere集群使用的統一共享存儲層。
vSphere基礎架構中的存儲正在發生變化，傳統的基于LUN的存儲管理機制將存儲能力應用于數據存儲級別。底層存儲陣列不了解虛擬化，也不了解文件系統。VMware的下一代策略驅動存儲方式不再基于傳統的VMFS存儲卷，而是基于對象存儲系統模型，基于虛擬數據存儲或者分布式數據存儲。

【VSAN數據存儲分析】

VSAN數據存儲是一個對象存儲，以文件系統的形式呈現給vSphere主機，這個對象存儲服務會從啟用VSAN集群中的每臺主機上加載卷。將他們展現為單一的、在所有節點上可見的分布式共享數據存儲，VSAN簡化了存儲配置，對于虛擬機來說，只有一個數據存儲，這個分布式數據存儲來自VSAN集群中每一臺vSphere主機上的存儲空間。
通過磁盤組進行配置，在單獨的存儲實體中存儲所有的虛擬機文件，這種數據存儲的方式相對來說已經很安全了，但是在出現閃存盤或者是容量盤出現故障的時候，數據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，北亞數據恢復的工程師就解決了一個VSAN存儲崩潰，虛擬機無法訪問的故障。

【VSAN存儲崩潰案例分析】

出現故障是四臺dell的服務器組成的VSAN集群，每臺服務器上兩個磁盤組，一個磁盤組是一個SSD硬盤帶5塊SAS硬盤，SSD做閃存，SAS做容量盤，其中一個節點上的一個磁盤組中的容量盤出現故障離線，并且VSAN進行數據重構遷移。
這個時候由于停電導致數據遷移沒有完成，在來電的時候，其中另外一個磁盤組中的容量盤也由兩塊故障離線了，導致整個數據存儲出現故障，VSAN的管理控制臺可以登陸，但是所有的虛擬機都無法訪問了。
【VSAN存儲數據恢復過程分析】
先把四個節點的所有硬盤都做個只讀的鏡像，包含SSD閃存盤和SAS容量盤，還有三塊因故障離線的硬盤，備份完成之后，把所有的原盤都還原到服務器上，開始對鏡像文件來進行分析底層數據存儲結構，來確認虛擬機所在硬盤的分布信息。

因為現有的虛擬化程序沒有針對VSAN的架構來恢復虛擬機的，北亞的工程師在分析底層數據存儲結構的時候，也在做相應的程序開發，來測試數據分布信息的準確性。

單獨分析每個節點上的兩個磁盤組，看下磁盤組內的閃存硬盤和容量盤之間的對應關系，每塊硬盤都有一個唯一標識進行磁盤間的對應，根據硬盤的ID信息，判讀磁盤組里面的硬盤ID信息。
1、 在每塊硬盤上獲取磁盤的UUID和磁盤組的UUID

2、 根據每個磁盤組中的容量盤的組件信息獲取此容量盤的組件信息

3、 根據組件信息中記錄的組件的MAP位置提取組件位圖。

4、 根據組件的位圖提取組件數據和緩存數據

5、 根據組件的描述信息獲取組件所屬對象及組件順序，并把組件合并成對象

6、 根據對象，提取數據。

【VSAN存儲數據恢復結果分析】

對象也可以看成一個卷，也可以理解成是一個邏輯卷，每個存在于數據存儲上的VSAN對象都是由多個組件構成，這些組件分布于集群主機上配置的磁盤組中，在恢復的過程中，組件的信息提取是關鍵的步驟，因為組件是每個對象的重要組成部分，本次故障組件損壞的很少，恢復出來的虛擬機都能正常啟動，這次故障解決在分析組件位圖和磁盤對應關系用來比較長的時間，但是最后把所有的技術難題都解決了，恢復出來的虛擬機都正常啟動，圓滿解決了VSAN出現故障導致數據丟失的恢復。