VMware中的ATS：一项革命性的存储技术 VMware，作为虚拟化技术的领导者，一直在不断推动存储和服务器集成的创新

    其中，ATS（Atomic Test and Set）技术是VMware在存储领域引入的一项重大突破，尤其在VMware ESXi和vSphere环境中，ATS发挥着举足轻重的作用

    本文将深入探讨VMware中的ATS技术，解析其工作原理、优势、应用场景以及如何配置和管理

     ATS技术简介 ATS，即原子测试和设置，是VMware对SCSI Compare and Write命令的一种特殊实现

    VMware利用这一命令，通过定期向数据存储器发送“脉动信号”，确保存储系统的高效性和可靠性

    ATS技术的核心在于其精细的锁定机制，与传统的T10永久预留相比，ATS能够在块存储设备上实现更细粒度的锁定，从而显著提高共享LUN的性能

     VMware在vSphere 4.1中首次以插件形式引入了vStorage API for Array Integration（VAAI），并在vSphere 5中提供了本机VAAI支持，其中就包含了ATS功能

    VAAI通过将锁定和块操作无缝地卸载到存储阵列上，显著增强了存储和服务器的集成

    而ATS，作为VAAI的一部分，更是以其独特的优势，成为了VMware存储技术的重要组成部分

     ATS的工作原理 ATS的工作原理基于SCSI Compare and Write命令，该命令允许在一个原子操作中比较和写入SCSI块

    在VMware ESXi环境中，ATS被用来定期向数据存储器发送脉动信号，这些信号实际上是微小的I/O操作，用于验证存储设备的状态

     当ATS脉动信号被发送到存储设备时，它会读取一个特定的块，并将其内容与预期值进行比较

    如果内容匹配，则操作成功；如果不匹配，则表明存储设备上的数据可能已经发生变化，或者存储设备本身存在问题

    在这种情况下，ESXi主机可能会重试ATS脉动信号命令，并在vmkernel.log中记录相应的错误消息

     ATS脉动信号的另一个重要作用是维护存储系统的健康状态

    通过定期发送脉动信号，VMware可以检测到存储设备的潜在问题，并在问题变得严重之前采取适当的措施

    这种主动监控机制有助于减少存储故障，提高系统的整体可靠性

     ATS的优势 1.提高性能：ATS允许更多的并发性，从而显著提高共享LUN的性能

    例如，惠普报告指出，使用VAAI（包括ATS）的虚拟机数量是不使用VAAI的虚拟机数量的六倍

     2.增强可靠性：通过定期发送脉动信号，ATS可以检测到存储设备的潜在问题，并在问题变得严重之前发出警告

    这种主动监控机制有助于减少存储故障，提高系统的整体可靠性

     3.简化管理：ATS作为VAAI的一部分，将锁定和块操作卸载到存储阵列上，从而简化了存储和服务器之间的集成

    这降低了管理员的复杂性，提高了系统的可维护性

     4.优化资源利用：ATS通过精细的锁定机制，提高了存储资源的利用率

    它允许更多的虚拟机共享同一个LUN，而不会导致性能下降或数据冲突

     ATS的应用场景 ATS技术广泛应用于VMware ESXi和vSphere环境中的各种存储场景

    以下是一些典型的应用场景： 1.虚拟机克隆和vMotion：在虚拟机克隆和vMotion操作中，VMware需要复制和移动大量的数据

    如果支持并启用克隆功能，这些操作可以变得非常快

    ATS通过优化数据复制过程，显著提高了这些操作的效率

     2.存储阵列集成：VAAI（包括ATS）通过将锁定和块操作卸载到存储阵列上，简化了存储和服务器之间的集成

    这使得VMware能够与各种存储阵列无缝协作，提高了系统的灵活性和可扩展性

     3.数据备份和恢复：在数据备份和恢复过程中，VMware需要读取和写入大量的数据

    ATS通过优化I/O操作，提高了备份和恢复的速度，从而减少了停机时间

     4.性能监控和故障预警：ATS通过定期发送脉动信号，可以检测到存储设备的潜在问题

    这使得管理员能够在问题变得严重之前采取适当的措施，从而避免了潜在的停机和数据丢失风险

     ATS的配置和管理 在VMware ESXi和vSphere环境中，ATS的配置和管理相对简单

    以下是一些关键的配置步骤： 1.检查ATS支持：首先，需要确认存储阵列和VMware版本是否支持ATS

    在VMware ESX 5 CLI中，可以使用命令`esxcli storage core device vaai status get`来检查ATS的支持情况

     2.启用或禁用ATS：根据需求，可以启用或禁用ATS功能

    对于VMFS5和VMFS6数据存储器，可以使用以下CLI命令来启用或禁用ATS脉动信号： - 启用ATS脉动信号：`# esxcli system settings advanced set -i 1 -o /VMFS3/UseATSForHBOnVMFS5` - 禁用ATS脉动信号：`# esxcli system settings advanced set -i 0 -o /VMFS3/UseATSForHBOnVMFS5` 对于VMFS3数据存储器，可以使用类似的命令来禁用ATS脉动信号： - 禁用ATS脉动信号：`# esxcli system settings advanced set -i 0 -o /VMFS3/useATSForHBOnVMFS3` 3.监控ATS性能：在启用了ATS功能后，需要定期监控其性能

    可以通过查看VMware的性能图表和日志文件来了解ATS的工作状态和潜在问题

     4.故障排查：如果ATS功能出现问题，需要及时排查故障

    可以检查存储阵列的日志文件和VMware的vmkernel.log文件，以获取有关ATS错误的详细信息

    此外，还可以与VMware支持团队联系，以获得更深入的故障排除帮助

     注意事项 虽然ATS技术带来了许多优势，但在实际应用中仍需注意以下几点： 1.I/O延迟：由于ATS脉动信号的I/O超时值较低，因此在后端存储系统或SAN基础结构上完成单个脉动信号I/O的过程中遇到延迟时，主机可能会断开连接

    因此，在选择存储阵列时，需要确保其能够支持低延迟的I/O操作

     2.系统负载：ATS脉动信号会增加系统负载，并可能导致繁忙系统上发生访问问题

    特别是在执行维护过程期间，可能会遇到性能下降或访问问题

    因此，在配置ATS时，需要根据系统的实际情况进行调整和优化

     3.兼容性：在运行V5.5 Update 2或更高版本或者Update 3之前的ESXi V6.0的ESXi主机上，不支持使用ATS脉动信号

    因此，在升级或迁移系统时，需要特别注意ATS的兼容性问题

     结语 ATS作为VMware存储技术的重要组成部分，以其独特的优势在虚拟化环境中