Controlador SCSI e Outros Tipos de Controladores VMware

Controladores de armazenamento conectam unidades de disco a um computador. Existem diferentes padrões e tipos de controladores de armazenamento, como controladores IDE, SATA e SCSI. Em máquinas virtuais, controladores de armazenamento virtuais conectam discos virtuais e físicos a essas máquinas. Existem diferentes tipos de controladores de armazenamento disponíveis para máquinas virtuais VMware para conectar discos e unidades de CD/DVD.

Cada tipo de controlador de armazenamento tem suas próprias vantagens e limitações, mas este post do blog foca principalmente nos controladores SCSI. Em seguida, comparo os controladores SCSI com outros tipos de controladores de armazenamento disponíveis nas configurações de máquina virtual do VMware vSphere para descobrir qual controlador de armazenamento seria o melhor para uma determinada situação.

Informações Gerais Sobre Controladores de Armazenamento

Ao criar uma VM VMware vSphere, pelo menos um controlador de armazenamento virtual é criado por padrão na configuração da VM. Se um disco virtual e uma unidade de CD/DVD estiverem conectados a diferentes controladores de armazenamento, então você pode ter dois controladores de armazenamento após a criação da VM. Você também pode adicionar mais controladores de armazenamento para conectar unidades de disco ao criar a VM.

Ao criar uma máquina virtual em um host ESXi usando o VMware Host Client ou o VMware vSphere Client, ou no VMware Workstation, o controlador de armazenamento ideal é selecionado automaticamente para fornecer o melhor desempenho para o sistema operacional convidado selecionado. Como veremos, isso torna a seleção do sistema operacional convidado apropriado no assistente de criação de VM uma tarefa muito importante.

A importância de selecionar o controlador de armazenamento correto não pode ser enfatizada o suficiente. Tipos mais novos de controladores de armazenamento podem não ser suportados em sistemas operacionais mais antigos. Por esse motivo, os drivers incluídos no sistema operacional convidado escolhido devem ser levados em consideração para selecionar o melhor controlador padrão. A compatibilidade do hardware da máquina virtual (versão de hardware VMware) e o tipo de dispositivo (disco rígido virtual ou DVD-ROM) também são fatores importantes. Versões de hardware mais recentes suportam mais controladores de armazenamento.

Antes de alterar o controlador de armazenamento usado para um disco de inicialização, você deve garantir que o sistema operacional convidado (SO) suporte esse tipo de controlador e que os drivers apropriados estejam instalados no SO convidado. Quando você conecta dispositivos de armazenamento a vários controladores de armazenamento, o desempenho de entrada/saída pode ser aumentado em comparação com a conexão de todos os discos para um único controlador de armazenamento. Portanto, se mais de um controlador SCSI é usado para uma VM, a prática recomendada é distribuir discos virtuais entre esses controladores SCSI para melhor desempenho.

Outro motivo para adicionar um controlador de armazenamento é quando você excede o número máximo de dispositivos de disco suportados conectados a um controlador. Nesse caso, como um novo controlador é adicionado se torna importante. Alguns controladores podem ser adicionados à configuração de uma VM usando o recurso de adição a quente. Outros tipos de controladores de armazenamento requerem uma operação fria, ou seja, desligar a VM primeiro.

O número padrão do primeiro controlador de armazenamento em uma VM é 0. Se você adicionar um segundo controlador de armazenamento, o número atribuído é 1, etc. Os controladores subsequentes são numerados sequencialmente. A numeração dos dispositivos de armazenamento conectados a um controlador de armazenamento começa igualmente em 0. Por exemplo, se sua VM tiver um controlador de armazenamento e um disco virtual conectado a este controlador, o disco é numerado como (0:0). Se você adicionar um segundo disco virtual ao mesmo controlador, então o número é (0:1). Se você conectar outro disco virtual ao segundo controlador de armazenamento, o número do disco é (1:1) neste caso. O nome completo e o número do nó de conexão contêm a interface do controlador e o número do controlador e disco, por exemplo, SCSI (0:0), SCSI (1:3), SATA (1:7), IDE (0:0), etc. SCSI (z:7) não pode ser atribuído nas opções do controlador porque este número é reservado para um nó de dispositivo virtual.

Controladores de Armazenamento VMware Disponíveis

Há muitos tipos de controladores de armazenamento disponíveis. Os tipos de controladores de armazenamento para VMs VMware vSphere são SCSI, IDE, AHCI SATA e NVM Express (NVMe).

Dentro dos controladores SCSI, existem quatro subtipos:

• BusLogic Paralelo
• LSI Logic Paralelo
• LSI Logic SAS
• VMware Paravirtual SCSI

A maximum of four SCSI controllers are supported per VMware virtual machine. There is a 15-device limit for devices connected to a single SCSI controller.

BusLogic Paralelo

Esse controlador SCSI VMware foi um dos primeiros tipos de controlador de armazenamento emulados para VMs VMware vSphere. Versões antigas do Windows contêm um driver para esse tipo de controlador, o que permite que ele seja usado em configurações de VM para instalar versões antigas do Windows em uma VM (por exemplo, Windows 2000). O Controlador SCSI Paralelo BusLogic é considerado um controlador herdado. VMs com discos maiores que 2 TB não são suportados. A profundidade da fila é limitada a 1 pelo driver, o que afeta o desempenho. Se você precisar de um desempenho superior para o armazenamento da VM, considere usar o controlador de armazenamento SCSI Paralelo LSI Logic.

LSI Logic Parallel

LSI Logic Parallel, anteriormente conhecido como controlador SCSI LSI Logic, é outro controlador SCSI VMware que está disponível desde as primeiras versões da plataforma de virtualização VMware. O controlador SCSI Paralelo LSI Logic é também emulado e é suportado por um grande número de sistemas operacionais, incluindo sistemas operacionais antigos, porque eles contêm um driver para esse controlador de armazenamento por padrão. Esses drivers suportam uma profundidade de fila de 32, o que tornou esse controlador SCSI VMware uma escolha comum e uma seleção padrão para muitos sistemas operacionais convidados. O LSI Logic Parallel é selecionado por padrão ao criar uma VM do Windows Server 2003 porque esse controlador de armazenamento suporta comandos SCSI2 e o Windows Server 2003 suporta esse padrão SCSI.

LSI Logic SAS

O controlador de armazenamento LSI Logic Paralelo evoluiu para o controlador LSI Logic SAS. A partir do Windows Server 2008, o controlador LSI Logic SAS é selecionado por padrão ao criar uma nova VM porque o LSI Logic SAS é compatível com os comandos SCSI3 e os sistemas operacionais Windows mais recentes também suportam o padrão mais novo. O uso deste controlador SCSI VMware é preferido em muitos casos.

Compatibilidade: ESXi 4.x ou posterior.

SCSI Paravirtual VMware

Ao contrário dos controladores SCSI VMware anteriores descritos neste post do blog, este controlador é consciente de virtualização e suporta alta taxa de transferência. A carga da CPU é menor em comparação com os controladores de armazenamento VMware emulados. Não há equivalente de hardware real para o controlador SCSI paravirtual VMware (PVSCI) e, como tal, muitos sistemas operacionais (principalmente sistemas operacionais mais antigos) não suportam este controlador imediatamente. O driver deve ser instalado manualmente para fazer um sistema operacional funcionar com o controlador SCSI paravirtual VMware. Este controlador é adotado para alto desempenho de IOPS (operações de entrada/saída por segundo).

Se houver instantâneos para discos virtuais que estão conectados a um controlador SCSI paravirtual, ou se a memória estiver superalocada em um host, o desempenho pode ser menor do que o esperado ao usar este tipo de controlador de armazenamento para uma VM.

Compatibilidade: ESXi 4.x ou posterior. O Windows Server 2003 ou posterior é suportado.

NECESSITA H2

A alteração do controlador de armazenamento para uma VM VMware quando um sistema operacional convidado está instalado pode tornar os discos virtuais existentes inacessíveis se o driver necessário não estiver instalado no sistema operacional convidado. VMware Tools devem ser instalados no sistema operacional convidado porque o VMware Tools contém o driver necessário para funcionar com o controlador SCSI paravirtual da VMware.

Ao instalar o Windows em uma VM e um disco de sistema está conectado ao controlador SCSI paravirtual da VMware, pode ser necessário inserir uma imagem de disquete virtual que contenha drivers e selecionar o driver para o controlador durante a instalação para fazer com que o Windows detecte o disco de instalação.

Para adicionar o controlador SCSI paravirtual da VMware à configuração de uma VM, pode ser necessário adicionar um dos controladores SCSI altamente suportados, como o controlador lógico LSI, instalar o VMware Tools, desligar a VM, adicionar o controlador SCSI paravirtual da VMware à configuração da VM e, finalmente, anexar um disco virtual ao controlador SCSI paravirtual da VMware (ou alterar o tipo de controlador de armazenamento existente para o controlador SCSI paravirtual).

AHCI SATA

Este controlador de armazenamento é novo e está disponível desde o VMware vSphere 5.5 com Hardware Virtual 10. Você pode conectar uma grande quantidade de armazenamento (incluindo discos virtuais de alta capacidade) a uma VM VMware usando o controlador de armazenamento AHCI SATA. Controladores de armazenamento SATA podem ser usados para discos de inicialização para inicializar um sistema operacional (SO) convidado. Certifique-se de que o controlador SATA AHCI seja suportado por um sistema operacional. O desempenho não é tão alto quanto com os controladores PVSCI ou LSI Logic. É melhor usar outros controladores para executar aplicativos que são sensíveis ao desempenho de disco. O controlador SATA é geralmente usado por padrão para a unidade de CD/DVD de uma VM.

Compatibilidade: Compatibilidade com hardware virtual ESXi 5.5 ou posterior. Um máximo de quatro controladores SATA por VM são suportados. O número máximo de dispositivos de armazenamento que podem ser conectados a um único controlador SATA é de 30 (0-29).

NVMe

O controlador NVM Express ou NVMe (Memória Não Volátil) é um controlador projetado para funcionar com armazenamento SSD. O protocolo NVMe é adotado para discos não magnéticos para fornecer o melhor desempenho e comunicação de múltiplas filas. O protocolo NVMe é suportado no VMware vSphere e você pode adicionar o controlador de armazenamento NVMe na configuração da VM. O número máximo de filas é 65535 e a profundidade máxima da fila é 64000.

Requisitos: VMware vSphere 6.5 e versão 13 do hardware da VM. O sistema operacional convidado deve ter suporte para NVMe. Um máximo de quatro controladores NVMe são suportados, e 15 discos podem ser conectados a um único controlador NVMe (0-14).

Controladores de Armazenamento IDE

Um controlador de armazenamento IDE emulado é um dos tipos mais antigos de controladores de armazenamento. Um máximo de um controlador IDE pode ser conectado a uma máquina virtual com quatro dispositivos de armazenamento (dois canais – primário e secundário, cada um com dois dispositivos – mestre e escravo). A adição e redimensionamento de disco a quente não são suportados. Você precisa desligar a VM para editar a configuração do disco. Os controladores IDE usam ATAPI.

O número total de discos que você pode conectar a uma VM é determinado pelo tipo de controlador, conforme exibido na tabela abaixo.

Recomendações Gerais

Há recomendações gerais para selecionar um controlador de armazenamento para configurar VMs VMware vSphere do ponto de vista de desempenho e compatibilidade.

Se você não tem certeza de qual controlador SCSI usar para sua VM, siga esta ordem (prioridade):

1. Paravirtual VMware (PVCSI) (se suportado pelo sistema operacional convidado)
2. LSI Logic SAS (se suportado pelo sistema operacional convidado)
3. LSI Logic Paralelo
4. BusLogic Paralelo (se nenhum outro funcionar)

Se você deseja alterar o controlador de armazenamento para um disco de inicialização, você deve garantir que o driver do controlador de armazenamento esteja instalado no modo de inicialização. Se uma VM estiver configurada para usar BIOS, talvez seja necessário modificar a configuração da VM e as configurações da BIOS. Se uma VM estiver configurada para usar UEFI, as opções para alterar o controlador de armazenamento para o disco de inicialização são mais flexíveis, e não há configuração adicional na maioria dos casos.

Consulte a tabela de compatibilidade para ver se o sistema operacional convidado pode inicializar após a alteração da configuração do controlador de armazenamento para a VM.

Veja também a tabela com recomendações gerais sobre o uso de diferentes tipos de controladores de armazenamento para VMs e sistemas operacionais convidados.

Configuração dos Controladores de Armazenamento do VMware

Agora que estamos familiarizados com os tipos de controladores de armazenamento disponíveis no VMware vSphere, vamos ver como editar as configurações do controlador de armazenamento no Cliente VMware vSphere. No meu exemplo, tenho uma VM com um controlador de armazenamento padrão, e o Ubuntu Linux está instalado nesta VM.

O privilégio Adicionar ou remover dispositivo da máquina virtual é necessário para editar as configurações do controlador de armazenamento de uma VM.

Abra o Cliente VMware vSphere, vá para Hosts e Clusters, selecione o host necessário e selecione a máquina virtual desejada. Clique com o botão direito na VM e no menu que se abre, clique em Editar Configurações. Você também pode clicar em Ações > Editar Configurações.

Alterando o tipo de controlador

Na janela de Editar Configurações, vejo que minha VM usa controlador SCSI 0 e o tipo de controlador de armazenamento SCSI é LSI Logic Parallel. Abaixo, você pode encontrar controlador SATA 0, que é usado para conectar uma unidade virtual de CD/DVD à VM. Clique no controlador SCSI para expandir as opções, depois na linha de Alterar Tipo, clique no menu suspenso para alterar o tipo do controlador de armazenamento existente. Clique em OK para salvar as configurações. Lembre-se de que a VM e o sistema operacional convidado devem suportar o controlador selecionado. Isso é especialmente importante se um disco de inicialização estiver conectado a este controlador de armazenamento.

Adicionando um novo controlador de armazenamento

Para adicionar um novo controlador de armazenamento à configuração de uma VM, na janela Editar Configurações, clique em Adicionar Novo Dispositivo, e no menu que se abre, selecione o controlador necessário (na seção Controladores). No meu exemplo, posso selecionar Controlador NVMe, Controlador SATA ou Controlador SCSI. Vamos adicionar o controlador SATA à configuração da VM.

Nota: O controlador USB deve ser adicionado se você deseja usar um pass-through USB e conectar um dispositivo USB físico (por exemplo, um disco rígido USB ou unidade flash) diretamente a uma máquina virtual (um dispositivo USB deve estar conectado a uma porta USB física do host).

Controlador SATA 1 foi adicionado. Inicialmente, o novo controlador é nomeado como Novo Controlador SATA. Depois de clicar em OK para salvar as configurações da VM, o nome do controlador de armazenamento SATA é salvo como Controlador SATA 1.

Conectando um disco virtual ao controlador de armazenamento

Vamos adicionar um novo disco rígido virtual e conectar este disco virtual ao controlador de armazenamento SATA. Na janela Editar Configurações, clique em Adicionar Novo Dispositivo > Disco Rígido.

O novo disco rígido agora é exibido na configuração da VM, mas você precisa configurar as opções do disco virtual, como tamanho do disco, provisionamento thin ou thick, e localização, e selecionar o controlador de armazenamento necessário nas opções de Nó do Dispositivo Virtual. Você também pode configurar opções de compartilhamento, modo de disco e limites de IOPs, se necessário. Depois de clicar em OK para salvar as configurações, o nome do Novo Disco Rígido é salvo como Disco Rígido 2.

Se precisar conectar um disco virtual existente a outro controlador de armazenamento, siga o mesmo princípio – abra as configurações da VM, expanda as configurações do disco e edite as opções do nó do dispositivo virtual.

Se conectar o novo disco rígido virtual ao controlador SATA 0 ao qual a unidade de CD/DVD está conectada, você pode selecionar SATA (0:1), SATA (0:2) ou outro nó (0:x) livre, exceto SATA (0:0) porque o DVD-ROM virtual usa SATA (0:0). Se conectar um novo disco virtual ao novo controlador SATA 1, então poderá selecionar SATA (1:0), SATA (1:1) e qualquer outro nó livre neste controlador de armazenamento.

Edição do Arquivo de Configuração VMX

Você pode editar o tipo de controlador SCSI e outros tipos de controladores de armazenamento para uma VM editando o arquivo de configuração VMX. Este método é uma alternativa à edição da configuração na GUI do Cliente VMware vSphere e pode ser usado na interface de linha de comando. É recomendado que você use o Cliente VMware vSphere em geral e edite o arquivo VMX manualmente apenas em casos excepcionais.

Vamos explorar o arquivo de configuração inicial do VMX de nossa VM Ubuntu antes de adicionar quaisquer controladores de armazenamento adicionais e discos virtuais. Na parte de configuração exibida abaixo, apenas as linhas relacionadas à configuração de armazenamento são exibidas. O arquivo de configuração completo também contém outras configurações, mas vou ignorá-las para me concentrar apenas na configuração de armazenamento e nos controladores de armazenamento nesta postagem de blog.

config.version = “8”

virtualHW.version = “17”

vmci0.present = “TRUE”

scsi0.virtualDev = “lsilogic”

scsi0.present = “TRUE”

sata0.present = “TRUE”

scsi0:0.deviceType = “scsi-hardDisk”

scsi0:0.fileName = “blog-Ubuntu1.vmdk”

sched.scsi0:0.shares = “normal”

sched.scsi0:0.throughputCap = “off”

scsi0:0.present = “TRUE”

sata0:0.deviceType = “cdrom-raw”

sata0:0.clientDevice = “TRUE”

sata0:0.fileName = “emptyBackingString”

sata0:0.present = “TRUE”

displayName = “blog-Ubuntu1”

guestOS = “ubuntu-64”

As linhas de configuração mais interessantes são:

scsi0.virtualDev = “lsilogic” é o controlador LSI Logic Parallel SCSI usado para conectar um disco rígido virtual.

scsi0:0.deviceType = “scsi-hardDisk” é o tipo de dispositivo de armazenamento conectado ao SCSI (0:0).

scsi0:0.fileName = “blog-Ubuntu1.vmdk” é o nome do arquivo de disco virtual conectado ao nó SCSI (0:0).

Depois que adicionei o segundo controlador de armazenamento SATA e o segundo disco virtual conectado ao controlador SATA, as seguintes linhas foram adicionadas ao arquivo de configuração VMX:

sata1.present = “TRUE”

sata1:0.fileName = “blog-Ubuntu1_1.vmdk”

sched.sata1:0.shares = “normal”

sched.sata1:0.throughputCap = “off”

sata1:0.present = “TRUE”

Se mudarmos o controlador SCSI Paralelo Lógico LSI para o SAS Lógico LSI na configuração da VM, devemos editar a linha

scsi0.virtualDev = “lsilogic”

para

scsi0.virtualDev = “lsisas1068”

Vamos analisar os parâmetros de configuração VMX relacionados aos controladores de armazenamento, incluindo controladores SCSI. Você pode precisar alterar 0, 0:0 e outros valores (x:x) para os valores apropriados de acordo com sua configuração VM.

scsi0.present = “” – define se o controlador SCSI 0 está presente (os valores possíveis são TRUE ou FALSE).

scsi0:0.deviceType = “” é usado para definir o ID SCSI. Os valores suportados são “scsi-hardDisk”, “PhysicalDrive0”, “rawDisk”, “scsi-passthru”, “scsi-nonpassThru-rdm”, “scsi-passthru”, “scsi-passthruscsi-passThru-rdm”.

scsi0:0.fileName = “diskname.vmdk” – define o nome do arquivo do disco virtual anexado ao nó do dispositivo virtual definido (SCSI(0:0) neste caso). Se um arquivo de disco virtual estiver localizado no mesmo diretório, configurar “diskname.vmdk” é suficiente. Se o arquivo de disco virtual estiver localizado em outro diretório, você deve definir o caminho completo para o arquivo VMDK.

sched.scsi0:0.throughputCap = “off” – os limites de largura de banda e throughput estão desativados. Um exemplo para definir o limite para este parâmetro é sched.scsi0:0.throughputCap = 80IOPS, 10KIOps, 4GBps, etc.

scsi0:0.present = “” – define se o dispositivo de armazenamento SCSI está presente. Pode ser VERDADEIRO ou FALSO.

scsi0.virtualDev = “” – define o tipo do controlador SCSI.

Todos os valores suportados para o parâmetro scsi0.virtualDev = “” que define o tipo do controlador SCSI:

• buslogic – SCSI BusLogic
• lsilogic – SCSI LSI Logic
• lsisas1068 – SAS LSI Logic
• pvscsi – VMware Paravirtual SCSI

Você pode usar os processos explicados neste post do blog para editar a configuração dos controladores de armazenamento para VMs em execução no VMware Workstation e no VMware Player e conectar dispositivos de armazenamento aos controladores de armazenamento necessários. Você também pode praticar configurando o laboratório doméstico VMware no vSphere 6.7 e vSphere 7.

Conclusão

Os controladores de armazenamento da VMware são usados para conectar dispositivos de armazenamento, como discos virtuais, a máquinas virtuais. Este post do blog analisou os tipos de controladores de armazenamento virtuais, incluindo controladores SATA, IDE, NVMe e SCSI, bem como a configuração desses controladores na interface gráfica do cliente VMware vSphere. O desempenho de um sistema de armazenamento e o correto funcionamento de um sistema operacional convidado dependem da seleção do tipo de controlador correto. Por padrão, o controlador de armazenamento ideal é selecionado na configuração da VM, mas você sempre pode editar as configurações da VM e mudar ou adicionar outro tipo de controlador.

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