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使用Hyper-V的五大最佳实践

Microsoft® Hyper-V™ 虚拟化技术已经推出一年多的时间。 Tech OnTap 已就 Hyper-V 与 NetApp® 技术的结合使用撰写过多篇文章,其中包括一篇 综述性文章 和一篇根据客户体验撰写的 详细案例分析

NetApp 已经实施了上百个 Hyper-V 部署项目 , 并就在 NetApp 平台上部署 Hyper-V 制定了一系列详细的最佳实践。 Tech OnTap 请我重点介绍在 NetApp 平台上部署 Hyper-V 的五大最佳实践,以及近期发布的 Hyper-V Server 2008 R2 。

  • 网络配置
  • 正确设置 iGroup 和 LUN 协议类型
  • 虚拟机磁盘对齐
  • 使用集群共享卷 ( CSV )
  • 充分发挥 NetApp 存储软件和工具的功能

您可以从 面向 Microsoft 虚拟化技术的 NetApp 存储最佳实践 了解更多相关信息 , 该文档更新后现已包含 Hyper-V R2 相关内容 。

最佳实践1:Hyper-V环境中的网络配置

在网络配置方面有两项重要的最佳实践:

  • 确保在 Hyper-V 服务器上提供适当数量的物理网络适配器。
  • 尽可能使用 Hyper-V R2 支持的新网络特性。

物理网络适配器 尤其是在使用 iSCSI 时 , 未能配置足够的网络连接可能引起存储问题。小规模的环境要求最少配备两台或三台网络适配器,而大规模的环境则要求配备至少四台或五台网络适配器。您可能需要配备更多网络适配器。原因如下:

  • 管理。 Microsoft 建议为 Hyper-V 服务器管理配备一台专用的网络适配器。
  • 虚拟机。 外部设备的虚拟网络配置要求最少配备一台网络适配器。
  • IP 存储。 Microsoft 建议 IP 存储通信使用专用网络 , 因此 , 需要为其配备一台适配器 , 此外 ,为 支持多路径,还须配备两台或更多适配器。
  • Windows 故障切换集群。 Windows® 故障切换集群需要使用专用网络。
  • 实时迁移 Live migration 这项新的 Hyper-V R2 特性支持在多台 Hyper-V 服务器之间迁移正在运行的虚拟机。 Microsoft 建议为实时迁移流量配置一台专用的物理网络适配器。
  • 集群共享卷。 Microsoft 建议配备一个专用网络支持由新的 Hyper-V R2 特新带来的通信流量。

以下表格将帮助您选择适当的物理适配器数量。

1 独立 Hyper-V 服务器。

Front and rear views of the DS4243

2 集群 Hyper-V 服务器。

Front and rear views of the DS4243

表 3 ) 采用实时迁移技术的集群 Hyper-V 服务器。

Front and rear views of the DS4243

表 4 ) 采用实时迁移技术和 CSV 的集群 Hyper-V 服务器。

Front and rear views of the DS4243

新的网络特性。 Windows Server® 2008 R2 支持一系列新的网络特性。 NetApp 建议在 Hyper-V 服务器上配置这些特性,并尽可能充分利用这些特性。请注意:您的服务器和网络硬件可能不支持部分或全部新特性。(参见侧栏,了解详细信息)

最佳实践2:选择正确的iGroup和LUN协议类型

当对 NetApp LUN 进行配置以支持 Hyper-V 时 , 您必须选择特定的启动器组 ( iGroup ) 和正确的 LUN 类型。错误的设置可能会使部署流程复杂化,并使性能下降。

启动器组 Initiator groups 必须对 FCP 和 iSCSI 存储设备进行掩膜处理 , 之后 , 适用的 Hyper-V 服务器和虚拟机 ( VM ) 才能与其连接。使用 NetApp 存储设备时, LUN 掩膜功能由 iGroup 控制。

  • 在配置独立 Hyper-V 服务器或虚拟机时 , 您应该为每个系统以及各系统用于连接 NetApp 存储系统的每个协议 ( FC 和 iSCSI ) 创建一个 iGroup 。
  • 在配置集群 Hyper-V 服务器或虚拟机时 , 您应该为集群系统用于连接 NetApp 存储系统的每个协议创建一个单独的 iGroup 。

借助 NetApp SnapDrive® , 您可以更加轻松地管理 iGroup 。 SnapDrive 能够简化配置流程,因为该软件能够识别所使用的操作系统,并自动为 iGroup 配置相关设置。

LUN 类型。 LUN 协议类型设置决定了 LUN 在磁盘中的布局。选择正确的 LUN 类型,以确保 LUN 能够良好地兼容其中的文件系统,这一点非常重要。(参见以下提示,了解详细说明。)该问题并非 NetApp 存储设备独有。任何存储设备厂商或主机平台都可能存在该问题。

提示 您选择的 LUN 类型取决于您的操作系统、操作系统版本、磁盘类型和 Data ONTAP® 版本。全面了解面向不同操作系统的 LUN 类型,请参阅针对当前 Data ONTAP 版本的《块访问管理指南》。

以下表格将帮助您选择正确的 LUN 类型。

5 支持 Data ONTAP 7.3.1 和更高版本的 LUN 类型。

Front and rear views of the DS4243

6 支持 Data ONTA P 7.2.5 到 7.3.0 的 LUN 类型。

Front and rear views of the DS4243

最佳实践3:虚拟机磁盘对齐

提示 该提示与前一提示密切相关 , 因为若未能按前一提示操作 , 将导致磁盘错位。虚拟机磁盘对齐的这一问题并非 Hyper-V 和 NetApp 存储设备独有。任何存储平台上的任何虚拟环境均存在这一问题。

默认情况下,由于 Windows 2000 和 2003 以及各种 Linux® 版本等多种客户机操作系统的第一个主分区起始于第 63 扇区(逻辑块)。这一行为会导致文件系统错位,因为分区没有起始于一个块边界。因此,虚拟机每次对一个块进行读取时,都必须从底层 LUN 读取两个块,从而使 I/O 负荷加倍。

Front and rear views of the DS4243

Figure 1) Virtual disk misalignment.

当管理以 Hyper-V 服务器文件系统中文件的形式存在的虚拟机时 , 情况将变得更加复杂 , 因为其中引入了另一个必须正确对齐的层。这就是选择 LUN 类型如此重要的原因。

  • NetApp 强烈建议修正 所有 虚拟机模板的偏差 , 以及任何当前错位的虚拟机和出现 I/O 性能问题的虚拟机。( I/O 需求较低的错位虚拟机可能无法修正错位。)
  • 使用虚拟硬盘 ( VHD ) 时 , NetApp 建议在 Microsoft Hyper-V 虚拟环境 , 尤其是生产环境中尽可能使用固定大小的 VHD , 因为只有在固定大小的 VHD 中才能确保实现正确的文件系统对齐。尽可能避免使用动态扩展和不同的 VHD ,因为在这些 VHD 中无法确保实现正确的文件系统对齐。

最佳实践指南 就确定和纠正对齐问题提供了完整的流程。

最佳实践4:使用集群共享卷

集群共享卷是 Hyper-V R2 中的一个全新特性。如果您熟悉 VMware® ,您可以将 CSV 想象为一项类似 VMFS 的特性(尽管二者存在明显差别)。

CSV 是一块与 Hyper-V 父分区相连的 “ 磁盘 ”, 并在多个配置为 Windows 故障切换集群一部分的 Hyper-V 服务器节点之间共享。 CSV 只能从共享存储创建,例如在 NetApp 存储系统上供应的 LUN 。故障切换集群中所有的 Hyper-V 服务器节点必须与共享存储系统相连。

CSV 拥有诸多优势,其中包括:

  • 共享命名空间。 不需要为 CSV 分配一个驱动器名称 , 从而减少了限制 , 消除了管理 GUID 和挂载点的必要。
  • 简化的存储管理。 更多的 VM 共享更少的 LUN 。
  • 存储效率。 在同一个 LUN 上池化 VM 简化了容量规划 , 减少了为后续升级所保留的空间 , 因为不会再在每个 VM 上保留升级空间。

在主路径中断时 , CSV 动态 I/O 重导向支持在故障切换集群中重导向存储和网络 I/O 设备。以下建议专门适用于 CSV 的使用,并旨在最大限度地减少 I/O 重导向的影响:

  • 除了安装在 Hyper-V 服务器内部用于管理、 VM 、 IP 存储和其它应用 ( 参见最佳实践 1 ) 的网卡 , NetApp 建议您为 CSV 流量专门配备一台独立的物理网络适配器。这台物理网络适配器至少应是一块千兆以太网( GbE )适配器。如果您正在使用大型服务器( 16 LCPUs+ 、 64GB+ ),正规划全面使用 CSV ,正规划在集群中利用 SCVMM 对 VM 进行动态平衡,和 / 或正规划全面采用实时迁移,那么您应该考虑为 CSV 流量配备 10 千兆以太网适配器。
  • NetApp 强烈建议您在所有 Hyper-V 集群节点上配置 MPIO , 以便最大限度地降低 CSV I/O 重导向发生的几率。 CSV I/O 重导向不能替代多路径或存储布局和网络的适当规划,因为后者能够最大限度地减少生产环境中的单点故障。
  • 在确定 CSV 中发生 I/O 重导向后 , 您可能希望将受影响的集群节点中所有受影响的 VM 实时迁移到另一个 Hyper-V 集群节点中 , 以便在任何 I/O 路径问题得到诊断和修复之前恢复最佳性能。

最佳实践指南还介绍了其它专门与利用 CSV 进行备份和 VM 配置有关的最佳实践。

最佳实践5:NetApp存储软件和工具

NetApp 提供了多款存储软件和工具 , 用以简化 Hyper-V 环境中的设备运行。随着 Hyper-V R2 的发布,许多软件的最低需求已经改变:

  • 作为最低需求 , NetApp 建议在 Hyper-V 虚拟环境中使用 Data ONTAP 7.3 或更高版本。
  • Windows Host Utilities Kit 能够修改系统设置 , 因此 , 在与 NetApp 存储设备连接时 , Hyper-V 父或子操作系统能够以最高的可靠性运行。 NetApp 强烈建议将 Windows Host Utilities Kit 安装在所有 Hyper-V 服务器中。 Windows Server 2008 要求使用 Windows Host Utilities Kit 5.1 或更高版本。 Windows Server 2008 R2 ( Hyper-V R2 ) 要求使用 Windows Host Utilities Kit 5.2 或更高版本。
  • 高可用性的存储配置要求使用适当版本的 Data ONTAP DSM for Windows MPIO 。 Windows Server 2008 要求使用 Data ONTAP DSM 3.2R1 或更高版本。 Windows Server 2008 R2 要求使用 Data ONTAP DSM 3.3.1 或更高版本。在使用 MPIO 时,您应该设置最少的队列深度策略。(该设置为默认设置。)
  • NetApp 建议在所有 Hyper-V 和 SCVMM 服务器上安装 NetApp SnapDrive , 以支持最大的功能和主要特性。使用支持 Hyper-V 功能的 Microsoft Windows Server 2008 版本或 Microsoft Hyper-V Server 2008 时,请安装 NetApp SnapDrive for Windows 6.0 或更高版本。为了使支持 Hyper-V 功能的 Microsoft Windows Server 2008 R2 和 Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 支持:
    • 现有特性 ( 非新的 R2 特性 ), 请安装 NetApp SnapDrive for Windows 6.1P2 或更高版本。
    • 新特性 ( 所有新的 R2 特性 ), 请安装 NetApp SnapDrive for Windows 6.2 或更高版本。
  • NetApp SnapDrive for Windows 6.0 或更高版本还可安装在支持的子操作系统中 , 包括 Microsoft Windows Server 2003 、 Microsoft Windows Server 2008 和 Microsoft Windows Server 2008 R2 。

了解与支持的软件版本有关的最新信息 , 请参阅 NetApp 互操作性矩阵 。(您必须拥有一个 NOW™ ( NetApp Web 版)账户,方可访问该资源。)

结论

如果您详细了解了我在此文中归纳的最佳实践 , 您将能够避免大部分与配置 Hyper-V 环境有关的问题。 了解与这些流程有关的完整细节和更多信息,请参阅 Hyper-V 最佳实践指南 Hyper-V 部署指南

 对Hyper-V有何见解?

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Chaffie McKenna
资深架构师
NetApp

Chaffie于2008年初加入NetApp,成为NetApp设在华盛顿州西雅图市的Microsoft联盟工程(Alliance Engineering)团队成员。她主要负责部署虚拟化技术,尤其是Microsoft Hyper-V和SCVMM技术。她在虚拟化行业的工作经验可追溯到10年前,当时该行业还处于起步阶段。

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