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Best Practices für VMware vSphere 5

NetApp hat vor kurzem eine Neufassung seiner Storage Best Practices für VMware veröffentlicht, in der die neuen Funktionsmöglichkeiten von VMware vSphere 5 und NetApp Data ONTAP 8 detailliert beschrieben werden. In diesem aktualisierten technischen Bericht werden verschiedene neue Funktionen von VMware behandelt, z. B. Storage DRS, Storage I/O Control und aktualisierte vStorage APIs sowie verschiedene weiterentwickelte Funktionen in Data ONTAP und Virtual Storage Console (VSC), dem NetApp Plug-In für VMware vCenter.

Für diesen Artikel habe ich mir vorgenommen, den Schwerpunkt nicht allzu sehr auf die Technik zu legen. Stattdessen dachte ich mir, es könnte interessant sein, sich ein wenig mit den Auswirkungen dieser neuen Funktionen und dem aktualisierten technischen Bericht zu beschäftigen. Drei Bereiche stehen dabei im Mittelpunkt:

  • Die Möglichkeiten, mithilfe der neuen und aktualisierten Technologien von VMware und NetApp anspruchsvolle geschäftskritische Applikationen zu virtualisieren
  • Die Rolle des technischen Berichts mit Best Practices im Zusammenhang mit dem Rest der Dokumente zu gemeinsamen Lösungen von VMware und NetApp in der technischen Bibliothek von NetApp
  • Das Ermöglichen koordinierter und automatisierter bereichsübergreifender Vorgänge, wenn Ressourcen dynamisch genutzt werden, bei gleichzeitiger Einhaltung von Betriebsstandards

Virtualisierung geschäftskritischer Applikationen

Wie allgemein bekannt, ist vSphere 5 die neueste Version der Virtualisierungsplattform von VMware für das Erstellen von Cloud-Infrastrukturen. Die letzten Weiterentwicklungen hatten vor allem das Ziel, die Skalierungsmöglichkeiten der Plattform zu verbessern. vSphere ist die ideale virtualisierte Infrastruktur, mit der die Performance- und Ressourcenanforderungen der umfassendsten Workloads von Applikationen erfüllt werden können, z. B. von ERP-Applikationen wie SAP, Datenbankplattformen wie Oracle und Microsoft SQL Server und Collaboration-Programmen wie VMware Zimbra und Microsoft Exchange Server.

Mit VMware vSphere 5 können „Mega-VMs“ bereitgestellt werden, d. h. Virtual Machines, die mit maximal 32 virtuellen CPUs und 1 TM Speicher konfiguriert werden können. In vSphere 4.1 waren dagegen solche Mega-VMs nicht möglich, da eine Virtual Machine auf 8 virtuelle CPUs und 255 GB Speicher beschränkt war. Das Entwicklerteam von VMware hat sich mit einem solchen Kapazitätszuwachs selbst übertroffen.

Selbstverständlich brauchen Cloud-Infrastrukturen zuverlässigen Storage, weshalb die Entwickler bei NetApp mit ihren Kollegen bei VMware Schritt gehalten haben. Mit Data ONTAP 8 bietet NetApp ähnliche Fortschritte bei der Skalierbarkeit, die für die Unterstützung sehr großer Cloud-Infrastrukturen auf der VMware Plattform ideal sind. Wir unterstützen beispielsweise flexible Volumes (FlexVol Volumes) bis zu einer Größe von 100 TB. Und dank Technologien wie Deduplizierung und FlexClone können in einem FlexVol Volume 640 TB Daten gespeichert werden. Diese optimale Ausnutzung von Storage ist branchenweit unerreicht.

NetApp hat außerdem die Performance der Deduplizierungslogik innerhalb der Storage-Caches seiner Arrays verbessert. Einen zur Deduplizierung fähigen Storage-Controller-Cache, den wir speziell für die Servervirtualisierung auf den Markt gebracht haben, hat nur NetApp zu bieten. Wenn Sie mit den Performance-Vorzügen von VMware Transparent Page Sharing vertraut sind, stellen Sie sich diese Technologie im Cache eines Storage-Arrays vor. NetApp bietet das einzige Array, das den Zugriff auf Daten, die sich im Cache einer VM befinden, durch eine andere VM zum Erfüllen einer nachfolgenden Anforderung erlaubt.

Diese Technologie ist absolut revolutionär, denn sie ermöglicht, dass mit weniger Storage-Hardware mehr Performance erzielt wird. Wir haben gezeigt, dass diese Fähigkeit die allgemeine Performance einer virtuellen Infrastruktur steigert. Gleichzeitig ermöglichen Technologien zur gemeinsamen Blocknutzung wie Deduplizierung, FlexClone und Snapshot Storage-Einsparungen.

Derzeitige typische Implementierungen von VMware unter NetApp enthalten oft weitere Komponenten, z. B.:

  • Das Datensicherungspaket von NetApp für eine Integration auf Applikationsebene von Backup und Business Continuance
  • NetApp OnCommand Insight Balance zum Ermöglichen der Einhaltung von Service Levels mithilfe eines transparenten Managements von Applikationen und Infrastruktur
  • vSphere Storage I/O Control zum Sicherstellen von Servicequalität bis hinunter auf die Ebene einzelner Virtual Machines
  • Storage Distributed Resource Scheduler (SDRS) für eine intelligentere Platzierung von Storage-Objekten relativ zu den Virtual Machines
  • vStorage APIs, die in vSphere 5 weiterentwickelt und vom SAN- auf den NAS-Bereich ausgedehnt wurden

Diese und andere Funktionsmerkmale bilden einen Höhepunkt der gemeinsamen Entwicklungsanstrengungen von VMware und NetApp für eine zuverlässigere, besser skalierbare Hochleistungsplattform für die Virtualisierung von Enterprise-Applikationen. Selbstredend haben wir das zentrale Dokument für die Implementierung von VMware unter NetApp (TR-3749) auf den neuesten Stand gebracht, um sicherzustellen, dass die gesamte neue Funktionalität in den veröffentlichten Best Practices berücksichtigt wird.

NetApp, VMware und unsere modulare Dokumentbibliothek

Vor mehreren Jahren stieß das Entwicklungsteam von NetApp für VMware Lösungen die Einrichtung einer modularen technischen Dokumentbibliothek an. Das grundlegende Referenzdokument TR-3749 ist stets der Ausgangspunkt für die Implementierung von VMware vSphere auf NetApp Storage-Plattformen. In diesem Dokument werden die Konfiguration der den Nutzen steigernden Features von NetApp und Best Practices für die Implementierung von vSphere 4 und vSphere 5 (einschließlich der zuvor in diesem Artikel vorgestellten Funktionen) beschrieben.

Sobald die Infrastruktur gemäß TR-3749 eingerichtet wurde, können Sie auf dieser Grundlage weitere gemeinsame Lösungen von VMware und NetApp implementieren. Informationen zur Business Continuance finden Sie im technischen Bericht zu VMware Site Recovery Manager. Wenn Sie virtuelle Desktops als Teil einer IT-Strategie für Endbenutzer implementieren möchten, sollten Sie den technischen Bericht zu VMware View on NetApp lesen. Dasselbe Modell eignet sich für Lösungen mit VMware vCloud Director, die Virtualisierung geschäftskritischer Applikationen usw. TR-3749 ist also mit Sicherheit das zentrale Dokument für den Erfolg mit VMware Lösungen unter NetApp.

Beachten Sie, dass alle diese technischen Berichte mehr oder weniger unabhängig von der zugrunde liegenden Hardware-Infrastruktur sind. In ihnen werden die NetApp Array-Plattform, VMware Hypervisor und verschiedene Management- und Betriebsapplikationen von NetApp und VMware, aber nicht die Computing- und Netzwerkinfrastruktur behandelt.

Wird eine umfassendere Lösung gesucht, bieten NetApp und Cisco mit FlexPod die branchenweit einzige vereinheitlichte Infrastrukturplattform. FlexPod bietet eine komplette aus Storage-, Netzwerk- und Computing-Ressourcen bestehende Plattform, die virtualisiert, als Bare Metal oder Kombination beider Formen ausgeführt werden kann. Deshalb werden die Design- und Implementierungsanleitungen für VMware unter FlexPod gemeinsam mit unserem VMware Entwicklungsteam verfasst, damit wir stets in der Lage sind, eine Spitzenlösung unabhängig davon zu bieten, ob Sie VMware unter NetApp oder in der vorab validierten FlexPod Architektur bereitstellen.

VMware ist ein führender FlexPod Technologiepartner und wir haben sehr viele VMware Lösungen für FlexPod zur Verfügung gestellt. Wenn Sie bereits FlexPod einsetzen oder Interesse daran haben, sollten Sie einen Blick in die Dokumentbibliothek für Cisco Validated Design (CVD) werfen, die ebenfalls modular aufgebaut ist. Besuchen Sie als Ausgangspunkt die CVD-Abschnitte zur VMware Implementierung unter FlexPod.

Ermöglichen der Automatisierung bereichsübergreifender Vorgänge

Beim Vorantreiben unserer Virtualisierungsbemühungen wird die Servervirtualisierungsplattform zwangsläufig zum neuen Standardausgangspunkt für die Bereitstellung von IT-Services im gesamten Datacenter. Führungskräfte erkennen zunehmend dieses Nutzenpotenzial und erhöhen ihrerseits die Nachfrage nach Standardisierung in der restlichen Infrastruktur, um den Datacenter-Betrieb zu vereinfachen und zu konsolidieren. Einfach gesagt, ermöglicht eine Standardisierung eine betriebliche Harmonisierung, die wiederum für eine Automatisierung von Geschäftsprozessen sorgt.

Die Ausführung von Services in der Infrastruktur sollte einheitlich und reproduzierbar erfolgen und Sie müssen in der Lage sein, für beliebige Applikationen oder Services die bestmögliche Konfiguration bereitzustellen. TR-3749 erläutert, wie dieses Ziel erreicht werden kann, und zwar mit dem NetApp Plug-In für VMware vCenter, der Virtual Storage Console (VSC). VSC, Version 2.1.1, bietet im Wesentlichen drei Funktionsbereiche:

  • Überwachung der VMware und NetApp Infrastruktur Diese Konsole sorgt für eine transparente, in Berichten protokollierte automatisierte und unterbrechungsfreie Konfiguration der Storage-bezogenen Konfigurationseinstellungen in VMware ESXi Hosts.
  • Bereitstellung von Storage und Klonen von Virtual Machines. Wir vereinfachen und automatisieren die Bereitstellung von Storage und die Implementierung von NetApp Technologien zur Steigerung der Storage-Effizienz wie Deduplizierung und Komprimierung. Durch die Integration von FlexClone (mit Unterstützung für VAAI) ermöglichen wir auch das Klonen von VMs mit Hardwarebeschleunigung. Diese Funktionen können für das physische NetApp Array oder, was immer mehr Kunden tun, mit unserer virtuellen Storage-Profiltechnologie implementiert werden, die wir vFiler nennen. Diese Technologie ermöglicht das Management der Daten getrennt von den physischen Arrays, vergleichbar mit einer VM, die vom physischen Host (oder Server) getrennt ist.
  • Backup- und Recovery-Funktionalität basierend auf Snapshot Technologie mit Hardwarebeschleunigung von NetApp, die eine automatisierte, agentenlose und auf Richtlinien basierende Form des Backups ermöglicht, die sich sehr stark von der herkömmlichen Methode unterscheidet, bei der ein Client in einer Virtual Machine installiert wird und die Daten auf Band kopiert werden. Diese Methode arbeitet nicht nur agentenlos und auf Richtlinien basierend, sondern bietet auch die schnellsten Restore-Zeiten im Vergleich zur Bandsicherung oder Backups auf einer getrennten festplattenbasierten Storage-Plattform.

Wenngleich die drei Grundfunktionsbereiche der VSC Monitoring, Bereitstellung und Backup sind, möchte ich nun zum übergeordneten Thema der Infrastrukturautomatisierung zurückkehren. In der gesamten Infrastruktur ist eine nahtlose Integration erforderlich, damit der Storage- und VMware Administrator (in der Praxis zumeist der Storage-, Netzwerk-, Computer- und VMware Administrator) koordiniert so zusammenarbeiten, dass Systeme für die Unterstützung der bereitgestellten Services optimal konfiguriert sind. Wir benötigen eine bestimmte Form dessen, was ich als bereichsübergreifendes Management bezeichnen möchte.

Die Virtual Storage Console bietet Storage- und VMware Administratoren diese Funktionalität. Die Konsole ändert die Rolle des Storage-Administrators von jemandem, der dem VMware Admin Storage zu dessen Nutzung bereitstellt, in ein Modell, bei dem der Storage-Admin Pools mit Storage-Ressourcen dem VMware Admin zuweisen kann.

Zuständigkeiten von VMware- und Storage-Admin beim Verwenden des VSC vCenter Plug-Ins.

Abbildung 1: Zuständigkeiten von VMware- und Storage-Admin beim Verwenden des VSC vCenter Plug-Ins.

Diese Ressourcen können entweder physisch sein, z. B. Gruppen von Festplatten (was NetApp als Aggregat bezeichnet) oder physische Schnittstellen wie Ethernet-Ports. Oder es kann sich um virtuelle oder logische Ressourcen handeln, z. B. flexible Volumes (FlexVol Volumes) und virtuelle Schnittstellen. Eine virtuelle Ressource kann auch etwas sein, was ich als virtuelles Storage-Profil bezeichne und NetApp eine vFiler Einheit nennt. Anstelle eines physischen Storage Controllers steuert der VMware Admin ein virtuelles Storage-System, das eine Untermenge eines physischen Storage-Systems darstellt.

Diese physischen oder virtuellen Ressourcen werden dem VMware Admin nicht bereitgestellt, sondern ihm wird lediglich die Kontrolle über bestimmte Ressourcen zugewiesen. Außerdem können Sie Sperren sowie Richtlinien auf Unternehmensebene für Backup, Compliance, Sicherheit usw. für die Ressourcen aktivieren. Durch das VSC Plug-In für VMware vCenter kann der VMware Admin nun diese Ressourcen bedarfsabhängig nutzen, ohne dabei die vom Storage-Admin zugewiesenen Ressourcengrenzwerte überschreiten zu können. Außerdem muss er die Richtlinien befolgen, die der Storage-Admin festgelegt hat.

Die VSC sorgt dafür, dass Ihre Storage Best Practices für Ressourcen gelten, die der VMware Admin nutzt. Dadurch ergibt sich sowohl abstrakt als auch konkret eine Überschneidung zwischen Storage- und VMware Technologie. Die Arbeit, die der Storage-Admin zur Unterstützung des VMware Administrators leistet, verringert sich. Services können schneller online geschaltet werden und sind dynamischer. Service Levels und Performance sind sichergestellt und Überprüfungen und Load Balances werden automatisch implementiert.

Das Endergebnis sind eine mit weniger Zeitaufwand besser betriebene IT-Infrastruktur und eine Verringerung der genutzten Ressourcen, sodass sich VMware und Storage-Administrator aufgrund der Zeitersparnisse auf andere Bereiche konzentrieren können.

Mit Blick auf die Integrationspunkte, die wir schaffen, glaube ich, dass dieser der am meisten missverstandene ist. Storage-Administrator schauen sich die VSC an und denken, dass durch sie der VMware Admin zu einem Storage-Admin wird, was einfach nicht stimmt. Bei kleinen bis mittelständischen Unternehmen, in denen Administratoren mehrere Funktionen innehaben, hilft die VSC diesen Mitarbeitern, ihre Aufgaben zuverlässig zu erledigen. In Großunternehmen, in denen Storage und VMware getrennt verwaltet werden, erleichtert die VSC die Kommunikation zwischen Aufgabenbereichen. Storage-Administrator behalten die Kontrolle über die Storage-Infrastruktur und verwalten diese für virtuelle und physische Infrastrukturen, Backup-to-Disk-Lösungen usw. Storage-Administrator wollen bei allen diesen Anwendungsbeispielen eine Standardisierung und Konsistenz und gleichzeitig VMware Administrator in die Lage versetzen, ihre Aufgaben unter Einhaltung aller Vorschriften so schnell wie möglich zu erledigen.

Schlussfolgerung

Im Bericht TR-3749 wird erklärt, wie NetApp und VMware zusammenarbeiten, um Ihnen bei den folgenden Aufgaben zu helfen:

  • Geschäftskritische Applikationen im Griff behalten
  • Höchstmögliche Performance ermöglichen
  • Zur Ressourcennutzung die effizienteste Infrastruktur bereitstellen
  • Betrieb der virtuellen Infrastruktur automatisieren

Wenn diese vier Bereiche Sie bei der Implementierung von VMware unter NetApp interessieren, laden Sie den technischen Bericht TR-3749 herunter und stellen Sie sicher, dass Sie die beschriebenen Tools und Empfehlungen implementieren.

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Vaughn Stewart
Director für Cloud Computing und Virtualisierungsspezialist
NetApp


Vaughn ist bei NetApp Director im Bereich Cloud Computing und der Spezialist für Virtualisierung. Er vertritt NetApp in der Open Virtualization Alliance, veröffentlicht den Blog „The Virtual Storage Guy“, ist Mitautor des in Kürze erscheinend Buchs „Virtualization Changes Everything“, hat ein Patent angemeldet, gilt bei VMware als vExpert und verfügt über mehrere Zertifizierungen in der IT-Branche.


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Zusätzlich zu den gelegentlichen Artikeln für Tech OnTap ist Vaughn Autor des Blogs „The Virtual Storage Guy“, in dem er viele verschiedene Themen aus den Bereichen Virtualisierung und Cloud Computing behandelt. Halten Sie die Augen offen nach seinem in Kürze erscheinenden Buch „Virtualization Changes Everything“, und schauen Sie sich sein aktuelles Video zu FlexPod an, das im letzten Jahr auf Tech OnTap vorgestellt wurde.

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