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Entlastung bei der Bereitstellung von VMware Storage

Das Storage-Management bereitet nicht nur klassischen Storage-Administratoren Kopfzerbrechen. Unzählige VMware oder VI-Administratoren müssen heute immer mehr Zeit in Aufgaben rund um den Storage investieren.

Storage online verfügbar zu machen ist beispielsweise ein aufwändiger Prozess, für den Informationen und Tätigkeiten der Teams aus Storage- und VMware Administratoren koordiniert werden müssen. VI-Administratoren sind bei dieser wichtigen Aufgabe zu ihrem eigenen Leidwesen die Hauptverantwortlichen.

Prozesse zur Bereitstellung von VMware Storage. Die meisten Schritte führen VMware Administratoren aus.

Abb. 1) Prozesse zur Bereitstellung von VMware Storage. Die meisten Schritte führen VMware Administratoren aus.

NetApp Engineering hat in Zusammenarbeit mit VMware Engineering das Storage Management vereinfacht. Das Ergebnis sind unsere Plug-Ins für VMware vCenter-Server: Rapid Cloning Utility (RCU) und Virtual Storage Console (VSC). In Kombination optimieren sie Storage-Vorgänge sowohl für Storage- als auch für VI-Administratoren.

Wenn Sie Tech OnTap in den vergangenen Monaten verfolgt haben, kennen Sie diese Utilitys sicher schon. (Weitere Informationen siehe „A Quantum Leap in Virtual Management“.) Im vorliegenden Artikel gehe ich nicht auf die Tools im Einzelnen ein, sondern schildere vielmehr die betriebliche Gesamtwirkung dieser Plug-Ins. Dabei stelle ich ein neues Modell vor, mit dem sich VMware Storage einfacher bereitstellen, klonen, überwachen und managen lässt.

Das neue Modell für Storage-Administratoren

In diesem neuen Modell sind Storage-Administratoren weiterhin für die Konfiguration physischer Storage-Systeme verantwortlich. Wie zuvor sorgen sie für Datensicherheit und managen die Gesamtauslastung. Nach der Bereitstellung der physischen Architektur braucht der NetApp Storage-Administrator zur Unterstützung von VMware jedoch nur noch Pools mit Storage-Ressourcen zur Verfügung zu stellen (Aggregate, FlexVol Volumes und Schnittstellen zum Storage-Netzwerk). Diese können dann von den VI-Administratoren nach Bedarf für die Verwendung mit VMware Virtual Machines konfiguriert werden.

Dieses Modell vereinfacht die Aufgaben von Storage-Administratoren erheblich. Gleichzeitig können VMware Administratoren anhand der vom Storage-Administrator zugewiesenen Ressourcen Datenspeicher sowie die damit verbundenen Storage-Gebilde (LUN-Maskierung, Management von Storage-I/O-Pfaden) direkt bereitstellen und managen.

Um Ressourcen zuzuweisen, meldet sich der Storage-Administrator bei vCenter an und öffnet die RCU-Konfiguration. Dort kann er einen oder mehrere Controller und Storage-Ressourcen zuweisen. Sobald eine Ressource zugewiesen wurde, wird sie nur noch von der virtuellen Infrastruktur verwendet. Nicht zugewiesene Ressourcen werden ignoriert. Die virtuelle Infrastruktur kann nicht darauf zugreifen.

Zuweisen von Storage-Ressourcen zu VMware mit RCU

Abb. 2) Zuweisen von Storage-Ressourcen zu VMware mit RCU

Der Storage-Administrator kann spätere Änderungen verhindern, indem er das Zuweisen weiterer Ressourcen sperrt oder einschränkt. (Diese Maßnahme ist zu empfehlen.) Zum Schutz vor Änderungen aktivieren Sie lediglich ein Kontrollkästchen und geben Benutzernamen und Kennwort ein.

Das ist alles. Mehr muss ein Storage-Administrator nicht tun, um Storage für eine VMware Umgebung bereitzustellen. LUNs, LUN-Maskierung, NFS-Exporte und Multipathing entfallen.

Das neue Modell für Storage-Administratoren

Welche Bedeutung hat das neue Modell nun für VMware Administratoren im Hinblick auf die Bereitstellung und das Management von Datenspeichern?

Bereitstellung von Datenspeichern aus zugewiesenen Ressourcen-Pools
VMware Administratoren können in vCenter durch Rechtsklick auf einen ESX/ESXi-Host, ein Cluster oder ein Datacenter einen Datenspeicher für die betreffende Einheit über die Menü-Option „NetApp“ bereitstellen. Als Datenspeicher eignen sich FC, FCoE, iSCSI oder NFS. Dieser wird aus einem der vom Storage-Administrator eingerichteten Ressourcen-Pools konfiguriert. Das Plug-In übernimmt Pfadauswahl, Load Balancing über systemeigene Multipathing-Richtlinien von VMware, Sicherung des Storage-Ziels sowie Thin Provisioning und Datendeduplizierung. Während der VMware Administrator von der Automatisierung und dem On-Demand-Bereitstellungsprozess profitiert, kommt der gesamten Umgebung die konsequente Umsetzung der Best Practices von NetApp zugute.

Bereitstellung von Datenspeichern aus vCenter

Abb. 3) Bereitstellung von Datenspeichern aus vCenter

Managen von Datenspeichern
Kennen Sie das: Sie würden bereitgestellten Storage gerne nachträglich ändern, beispielsweise weil dem Datenspeicher die Kapazitäten ausgehen? Mit NetApp kein Problem: Passen Sie die Datenspeichergröße dynamisch und unterbrechungsfrei an. (Hinweis: Nur NFS-Datenspeicher können verkleinert werden.) Zum Ändern der Einstellungen für Kapazität oder Storage-Effizienz wählen Sie einfach den Datenspeicher aus, klicken ihn mit der rechten Maustaste an und wählen die gewünschte Option aus. So einfach ist das.

Sofortige Bereitstellung von VMs
Bei der Entwicklung der NetApp Plug-Ins haben Experten von NetApp und VMware untersucht, ob sich die Storage-Kosten für virtuelle Desktop-Bereitstellungen mithilfe der NetApp Klontechnologie FlexClone senken lassen. Bis zu diesem Zeitpunkt beschränkte sich der Einsatz von FlexClone auf ganze LUNs und FlexVol Volumes.

Heute ist diese Technologie so hoch entwickelt, dass Sie eine einzelne VM, mehrere VMs oder einen Pool virtueller Desktops nahezu umgehend bereitstellen können, ohne bei diesem Prozess zusätzlichen Storage zu belegen. Ein VMware Administrator kann platzsparende Klone bereitstellen, indem er eine hoch- oder heruntergefahrene VM, eine Vorlage oder vApp als Startpunkt auswählt.

Anders als bei anderen Klontechnologien sind NetApp Klone dauerhafte, äußerst leistungsfähige VMs, die wie normale VMs gehandhabt werden. Dies gilt ohne Einschränkung. Vielleicht ist genau das der Grund, warum die NetApp FlexClone Technologie in vCenter, View Manager, XenDesktop und Quest vWorkspace integriert wurde.

Audit und Automatisierung der Einstellungen für VMware Storage
Nach Auswahl der Registerkarte „NetApp“ in vCenter erhalten VMware Administratoren eine Übersicht über die für die Infrastruktur konfigurierten NetApp Storage-Systeme. Ermitteln Sie hier die ESX-/ESXi-Hosts, die mit den einzelnen Storage-Systemen verbunden sind, und überprüfen Sie, ob die Einstellungen für FC, FCoE, iSCSI und NFS die in den NetApp Best Practices TR-3428 (VI3) und TR-3749 (vSphere) empfohlenen Werte haben. Sind Änderungen nötig, wählen Sie einen oder mehrere Hosts aus und aktualisieren Sie die Storage-Einstellungen nahtlos.

Dieser Audit-Prozess ist jederzeit und ohne Unterbrechung der Produktion möglich. So wird auch dann eine optimale Betriebszeit sichergestellt, wenn Ihre Storage-Umgebung wächst. Die Storage-Einstellungen werden derzeit nicht von den VMware Host-Profilen abgedeckt. Die Plug-Ins von NetApp sind also eine ideale Ergänzung zum automatisierten Bereitstellungsprozess. Die Aktualisierung von Host-Einstellungen funktioniert nur bei vSphere-Hosts. VI3-Hosts können diesen Prozess nicht über API-Aufrufe automatisieren. Wird ein System als nicht kompatibel eingestuft, lassen sich die Storage-Einstellungen manuell oder gemäß TR-3428 ändern.

Berichte zu Storage-Details und -Auslastung
Über die Registerkarte „NetApp“ können Sie auch Berichte zur Storage-Auslastung für SAN- und NAS-basierte Datenspeicher erstellen. Wenn Sie einen Datenspeicher auswählen, werden zahlreiche Details zum betreffenden Storage-Objekt angezeigt, wie LUN-Seriennummer, igroup, ALUA-Aktivierung, Deduplizierungseinsparungen usw.

Besonders interessant ist, dass sich über die verschiedenen Storage-Schichten hinweg – vom Datenspeicher bis zum NetApp Aggregat (einer Sammlung RAID-geschützter Festplatten) – Berichte zur Storage-Auslastung erstellen lassen. Storage-sparende Technologien wie Datendeduplizierung, FlexClone oder Thin Provisioning unterstreichen den Wert der NetApp Integration mit vCenter.

Berichte zu Storage-Fehlern
Das NetApp Plug-In meldet VMware Administratoren, in welchem Zustand sich die Storage-Controller befinden. Dank der Berichte zur physischen Infrastruktur können Schwierigkeiten schneller erkannt werden.

Optimale I/O-Einstellungen bei VMs
Eine weitere Komponente des NetApp Plug-Ins ist das Überprüfen und Anpassen der Einstellungen einzelner VMs, dank dessen eine optimale I/O-Performance gewährleistet wird. Die Tools umfassen Skripte, die sich innerhalb von VMs ausführen oder auf VM-Vorlagen anwenden lassen, um die lokalen SCSI-Einstellungen im Gastbetriebssystem festzulegen.

MBRscan und MBRalign prüfen und korrigieren Partitionen und Dateisysteme in einer VM, damit die I/O-Prozesse der VM mit den Blockgrenzen des Storage-Systems übereinstimmen. Das schwierige Thema des Virtual Machine Disk Alignment gibt es keinesfalls nur bei VMware oder nur bei NetApp Storage. Es stellt sich in jeder virtuellen Umgebung und auf jeder beliebigen Storage-Plattform. (Gemeinsam mit Duncan Epping von VMware habe ich einen aktuellen Beitrag zu diesem Thema verfasst, den Sie in meinem Blog „The Virtual Storage Guy“ finden.)

Die Ursache des Problems besteht darin, dass standardmäßig Windows 2000 und 2003 sowie diverse Linux Produkte die erste Primärpartition bei Sektor (logischem Block) 63 beginnen. Dieses Verhalten führt zu falsch ausgerichteten Dateisystemen, da die Partition nicht bei einer Blockgrenze beginnt. Infolgedessen muss jedes Mal, wenn eine Virtual Machine versucht, mehrere Datenblöcke zu lesen, ein zusätzlicher Block gelesen werden. Dies belastet den Storage-Controller unnötig. Mehr zu diesem Thema sowie zu möglichen Lösungen erfahren Sie im TR-3747. Das Dokument wurde von VMware, Microsoft, Citrix und NetApp geprüft und genehmigt.

Tabelle 1) Anforderungen – Storage-System und VMware Plug-Ins

• NetApp FAS, V-Series oder IBM N Series mit Data ONTAP 7.3.1.1 oder höher
• RCU 3.0 vCenter Plug-In installiert
• VSC 1.0 vCenter Plug-In installiert
• VMware ESX/ESXi 3.5 oder 4.0 (und darauffolgende Updates)
• VMware vCenter Server 2.5 für RCU oder 4.0 für RCU und VSC
• Best Practices Guide (TR-3749 für vSphere, TR-4328 für VI3)

Schlussfolgerungen

Die Vorteile, die NetApp Storage und unsere vCenter Plug-Ins schaffen, liegen auf der Hand. Das eingangs gezeigte aufwändige Bereitstellungsmodell (s. Abb. 1) wird durch ein unkompliziertes, zweistufiges Modell ersetzt.

Neues Modell zur VMware Bereitstellung mit RCU und VSC

Abb. 4) Neues Modell zur VMware Bereitstellung mit RCU und VSC

Über vCenter können sowohl Storage- als auch VMware Administratoren ihre Aufgaben schneller und reibungsloser erledigen und haben mehr Kontrolle.

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Vaughn Stewart

Vaughn Stewart
Virtualisierungsexperte
NetApp

NetApp Virtualisierungs-Koryphäe Vaughn Stewart ist Mitglied des Virtual Solutions Engineering Teams. 2009 wurde er von VMware zum vExpert ernannt. Er ist Co-Autor zahlreicher White Papers zur Integration von VMware Technologien in NetApp Systeme. Regelmäßig veröffentlicht er Beiträge in seinem Blog „The Virtual Storage Guy“. Ende dieses Jahres erscheint sein neues Buch zur Architektur von Storage für Cloud-Bereitstellungen.

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