簡介

本文為閱讀 AOS Storage | The Nutanix Cloud Bible 文章中，針對 Data Structure 章節的重點整理，詳細資訊請參考 AOS Storage | The Nutanix Cloud Bible 文章。在開始之前，可以先看一下 Data Layout in Nutanix AOS 影片了解 AOS Storage 整體運作概念：

How AOS Storage works

相信認識 Nutanix AOS 一定程度的朋友，肯定知道基本的運作概念，便是每台 Nutanix Node 節點主機，會將底層的儲存裝置交給 CVM 掌管，整合儲存資源的 Nutanix Cluster，搭配多台 CVM/AOS 進行儲存資源的調度和使用。

Nutanix AOS Storage 運作元件中 High-Level 組成如下：

Storage Pool： Group of physical devices，每台 Nutanix Node 包含 PCIe SSD, SSD, and HDD 儲存裝置，多台 Nutanix Node 組成 Nutanix Cluster，整合所有儲存裝置的儲存資源便是 Storage Pool，並且隨著 Scale-Out 擴充 Nutanix Node 時，Storage Pool 儲存資源也隨之提升。
Container： Group of VMs/files，由 Storage Pool 切出來的邏輯分段便是 Container，這個 Storage Container 中包含 VMs 虛擬主機或 vDisk 虛擬磁碟。
vDisk： VM hard disks，由 vBlocks 切出來的邏輯元件，在 AOS 中只要超過 512KB 大小的檔案便是 vDisk，然後透過 Block Map 機制對應至底層的 vBlocks。原則上，在 AOS/Stargate 中的 vDisk 沒有限制大小，從 AOS 4.6 版本開始，vDisk size 支援至 64bit，這表示 vDisk 虛擬磁碟最大支援至 2^63-1 or 9E18(9 Exabytes)。

圖、High-level Filesystem Breakdown

Nutanix AOS Storage 運作元件中 Low-Level 組成如下：

vBlock： 1 MB chunk of vDisk address space，多個 vBlock 組成 vDisk，每個 vBlock 就是大小為 1 MB 的資料區塊。舉例來說，一個 100MB 的 vDisk，等於 1MB vBlock x 100，其中 vBlock 0 對應 0-1MB，而 vBlock 1 對應 1-2MB，而 vBlocks map 對應至 Extents，然後再對應至 Extent Group。
Extent： Logically contiguous data，為 1 MB 的邏輯連續資料，由 n 個連續 Blocks 組成，取決於 Guest OS 的檔案系統資料區塊大小而定，考慮資料大小的顆粒度和效率，所以會在 Slice 層級進行資料的 Written/Read/Modified 作業。
Extent Group： Physically contiguous stored data，為 1 MB 或 4 MB 的實體連續資料，會以檔案的型式儲存在 CVM 掌管的儲存裝置中，並且 Extent 會以動態分佈的方式在 Extent Group 中，以達到跨 Node 和 Data Striping 的目的以提升儲存效能。值得注意的是，從 AOS 4.0 版本後，採用 1 MB 或 4 MB 取決於是否啟用 Dedeplication 功能。