解决 VMware 存储配置难题

存储管理不仅给传统存储管理员带来了负担。现在,许多 VMware(或 VI)管理员发现他们在存储操作以及与存储相关的问题上花费的时间越来越多。

例如,若要完成将存储联机的任务,需要执行多个步骤,必须在存储和 VMware 管理员团队之间协调信息和任务。不幸的是,VI 管理员负责与此基本操作相关的大部分任务。

图 1) VMware 存储配置过程。请注意,大部分任务由 VMware 管理员完成。

NetApp 工程团队已与 VMware 工程团队合作来简化存储管理。他们共同开发了 VMware® vCenter™ Server 插件:快速克隆实用程序 (RCU) 和虚拟存储控制台 (VSC)。这两个插件结合使用时,可以为存储管理员和 VI 管理员简化存储操作。

如果您最近几个月一直阅读 Tech OnTap,可能对这些实用程序非常熟悉。(有关详细信息,请参阅虚拟管理的飞跃。)在本文中,我将介绍这些插件的整体操作影响,而不会深入探究每个工具的具体作用。为此,我引入了 VMware 存储管理的新模型,此模型可以显著简化存储配置、克隆、监控和管理。

存储管理员的新模型

在新模型中,存储管理员一如既往地继续负责配置物理存储系统、提供数据保护和管理整体利用率。但是,部署物理架构之后,支持 VMware 的 NetApp 存储管理员只需配置存储资源池(聚合、FlexVol® 卷和存储网络接口),VI 管理员随后可以根据需要配置这些资源池,以便用于 VMware 虚拟机。

此模型可以显著简化存储管理员的任务,同时让 VMware 管理员直接使用存储管理员分配的资源配置和管理数据存储库以及与其相关的存储结构(LUN 屏蔽、存储 I/O 路径管理等)。

若要分配资源,存储管理员需要登录 vCenter,并打开 RCU 配置面板。存储管理员可以在此处分配一个或多个控制器以及存储资源。分配资源之后,资源专供虚拟基础架构使用。未分配的资源被忽略,并且虚拟基础架构无法访问这些资源。

图 2) 使用 RCU 为 VMware 分配存储资源。

为了防止进一步更改,存储管理员可以选择锁定或限制分配其他资源的能力。(执行此步骤是建议的最佳实践。)若要执行保护过程,只需选中复选框,然后输入用户名和密码。

这样就完成了!存储管理员要为 VMware 环境提供存储,只需执行这些操作。没有 LUN、LUN 屏蔽、NFS 导出和多路径。

VMware 管理员的新模型

现在,我们来了解一下新模型在配置和管理数据存储库方面对 VMware 管理员的影响。

从分配的资源池配置数据存储库
在 vCenter 内,VMware 管理员可以在 ESX/ESXi 主机、群集或数据中心上单击鼠标右键,通过菜单中的 NetApp 选项为此单元配置数据存储库。数据存储库可以是 FC、FCoE、iSCSI 或 NFS,并且将从存储管理员建立的资源池之一进行配置。插件将处理路径选择、提供负载平衡(通过 VMware 本地多路径策略)、保护存储目标,并启用自动精简配置和重复数据删除。VMware 管理员受益于自动化和按需配置过程的同时,整体环境也会受益于 NetApp 最佳实践一致的实施。

图 3) 从 vCenter 配置数据存储库。

管理数据存储库
您是否曾经在配置存储之后想要对其进行修改(也许是在数据存储库接近容量极限时)?借助 NetApp,您在对数据存储库进行动态无中断大小调整方面有其他选择。(注意:只能缩减 NFS 数据存储库。)若要更改容量或存储效率设置,只需选择数据存储库,单击鼠标右键,然后选择相应选项。就是如此简单。

VM 瞬时配置
NetApp 和 VMware 的许多人员共同探索通过使用 NetApp FlexClone® 克隆技术克隆各个文件,以降低虚拟桌面部署存储成本的方法,于是开发了 NetApp 插件。在此之前,FlexClone 仅限用于完整的 LUN 和 FlexVol 卷。

现在,此技术经过改进,几乎能够瞬时部署单台 VM、多台 VM 或虚拟桌面池,而部署过程中不会占用任何额外存储。VMware 管理员只需选择运行或关闭的 VM、模板或 vApp 作为起点,即可部署节省空间的克隆。

与某些克隆技术不同,NetApp 克隆是永久的高性能 VM,其处理方式与其他任何 VM 均相同。没有限制。也许正是基于此原因,NetApp FlexClone 技术才集成到了 vCenter、View Manager、XenDesktop 和 Quest vWorkspace 中。

审核和自动化 VMware 存储设置
通过在 vCenter 中选择“NetApp”选项卡,VMware 管理员可以查看配置用于虚拟基础架构的 NetApp 存储系统。您可以在此处识别连接到每个存储系统的 ESX/ESXi 主机,并审核与 FC、FCoE、iSCSI 和 NFS 相关的设置,以验证是否已将其设置为 NetApp 最佳实践指南 TR-3428 (VI3)TR-3749 (vSphere) 中定义的值。如果需要更新这些设置,可以选择一台或多台主机,然后对存储设置执行无中断更新。

此审核过程随时都可运行,而不会中断生产,随着环境的增长能够使正常运行时间最长。目前,VMware 主机配置文件中不包含这些存储设置,因此 NetApp 插件扩展了自动部署过程的完整性。更新主机设置的功能仅限于 vSphere™ 主机。VI3 主机缺少可自动执行此过程的 API 调用。如果认定某系统不合规,可以手动更改存储设置(如 TR-3428 中所述)。

存储详细信息和利用率报告
也可以从 NetApp 选项卡中报告基于 SAN 和 NAS 的数据存储库的存储利用率。选择数据存储库之后,可以查看有关基本存储对象(例如 LUN 序列号、igroup、ALUA 支持、重复数据删除节省等)的大量详细信息。

关键优势是能够报告各个存储层(从数据存储库开始,到 NetApp 聚合 [一组受 RAID 保护的磁盘] 结束)的存储利用率。启用节省存储的技术(例如重复数据删除、FlexClone 或自动精简配置)之后,NetApp 与 vCenter 集成的价值非常明显。

报告存储故障
NetApp 插件也可为 VMware 管理员提供有关存储控制器本身运行状况的反馈。报告物理基础架构运行状况的功能可以缩短解决问题的时间。

在 VM 内启用最佳 I/O 设置
NetApp 插件的另一个组件能够审核和调整 VM 内的设置以启用最佳 I/O。第一套工具包括脚本,这些脚本可从 VM 内运行,也可应用于 VM 模板,以在来宾操作系统内进行本地 SCSI 设置。

第二套工具,MBRscan 和 MBRalign 结合使用可以审核和更正 VM 内的分区和文件系统,以确保 VM I/O 操作与存储系统块边界对齐。并非只有 VMware 或 NetApp 存储存在虚拟机磁盘对齐问题。任何存储平台上的任何虚拟环境中都可能出现此问题。(在 VMware 的 Duncan Epping 倾力协助下,我最近在“The Virtual Storage Guy”博客上就此问题撰写了一篇文章。)

出现此问题的原因在于,默认情况下,许多来宾操作系统(包括 Windows® 2000 和 2003 以及各种 Linux® 版本)在第 63 个扇区(逻辑块)开始第一个主分区。此行为会导致无法对齐文件系统,因为此分区并不从块边界开始。结果,虚拟机每次要读取一系列数据块时,都必须读取其他块。这会导致在存储控制器上出现不必要的负载。若要详细了解此问题及其更正方法,请参阅 TR-3747。此文档已经过 VMware、Microsoft、Citrix 和 NetApp 的审查与批准。

表 1) 存储系统和 VMware 插件要求。

• 运行 Data ONTAP® 7.3.1.1 或更高版本的 NetApp FAS、V 系列或 IBM N 系列
• 已安装 RCU 3.0 vCenter 插件
• 已安装 VSC 1.0 vCenter 插件
• VMware ESX/ESXi 3.5 或 4.0(以及后续更新)
• VMware vCenter Server 2.5(对于 RCU)或 4.0(对于 RCU 和 VSC)
• 最佳实践指南(对于 vSphere,为 TR-3749;对于 VI3,为 TR-4328)的
副本

结论

使用 NetApp 存储和 vCenter 插件可带来巨大的优势。简介部分提供的原始多步配置模型(请参见图 1)有效地简化为简单的两步模型。

图 4) 借助 RCU 和 VSC 提供新的 VMware 配置模型。

通过从 vCenter 内执行操作,存储管理员和 VMware 管理员都可以更快地完成任务,并且过程更加简单、更易于控制。

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Vaughn Stewart
NetApp
虚拟化推广专员

Vaughn Stewart 是 NetApp 的虚拟化推广专员,并且是虚拟解决方案工程团队的一名成员。2009 年,VMware 授予了他 vExpert 头衔。Vaughn Stewart 与他人合著了几本有关在 NetApp 系统上集成 VMware 技术的白皮书,并定期发表博客“The Virtual Storage Guy”。他所著的有关云部署存储架构设计的新书将于今年年底面世,敬请期待。