Virtual SAN führt bestimmte wichtige Begriffe und Definitionen ein.

Bevor Sie Ihre ersten Schritte mit Virtual SAN machen, lesen Sie sich die wichtigen Informationen zu Virtual SAN-Begriffen und -Definitionen durch.

Festplattengruppe

Eine Festplattengruppe ist eine Einheit physischer Speicherkapazität auf einem Host und eine Gruppe physischer Geräte, die dem Virtual SAN-Cluster Leistung und Kapazität bereitstellen. Auf jedem ESXi-Host, der mit seinen lokalen Geräten zu einem Virtual SAN-Cluster beiträgt, sind die Geräte in Festplattengruppen organisiert.

Jede Festplattengruppe muss über ein Flash-Cache-Gerät und mindestens ein Kapazitätsgerät verfügen. Die für das Caching verwendeten Geräte können nicht über Festplattengruppen hinweg oder für andere Verwendungszwecke freigegeben werden. Jedes einzelne Caching-Gerät muss für eine einzige Festplattengruppe dediziert sein. In Hybrid-Clustern werden Flash-Geräte für die Cache-Ebene verwendet. Magnetische Festplatten werden hingegen für die Speicherkapazitätsschicht verwendet. In einem reinen Flash-Cluster werden Flash-Geräte für Cache und Kapazität verwendet. Informationen zum Erstellen und Verwalten von Festplattengruppen finden Sie unter Geräteverwaltung in einem Virtual SAN-Cluster.

Benötigte Kapazität

Menge an physischer Kapazität, die von einer oder mehreren virtuellen Maschinen zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt wird. Die benötigte Kapazität wird durch viele Faktoren bestimmt, einschließlich der benötigten Kapazität Ihrer VMDKs, Schutzreplikate usw. Die für die Schutzreplikate verwendete Kapazität ist bei der Berechnung der Cachegröße nicht zu berücksichtigen.

Objektbasierter Speicher

Virtual SAN speichert und verwaltet Daten in Form von flexiblen Datencontainern, die als Objekte bezeichnet werden. Ein Objekt ist ein logisches Volume, dessen Daten und Metadaten über den Cluster verteilt sind. Jede VMDK ist beispielsweise ein Objekt, genauso wie jeder Snapshot. Wenn Sie eine virtuelle Maschine auf einem Virtual SAN-Datenspeicher bereitstellen, erstellt Virtual SAN eine Gruppe von Objekten aus mehreren Komponenten für jede virtuelle Festplatte. Außerdem wird der VM-Start-Namespace erstellt, ein Containerobjekt, in dem alle Metadatendateien der virtuellen Maschine gespeichert werden. Basierend auf der zugewiesenen VM-Speicherrichtlinie wird von Virtual SAN jedes Objekt einzeln bereitgestellt und verwaltet. Dies kann auch das Erstellen einer RAID-Konfiguration für jedes Objekt umfassen.

Wenn Virtual SAN ein Objekt für eine virtuelle Festplatte erstellt und festlegt, wie das Objekt im Cluster verteilt werden soll, werden die folgenden Parameter berücksichtigt:

  • Virtual SAN stellt sicher, dass die Anforderungen an die virtuelle Festplatte entsprechend den festgelegten VM-Speicherrichtlinieneinstellungen angewendet werden.

  • Virtual SAN überprüft, ob zum Zeitpunkt der Bereitstellung die richtigen Clusterressourcen verwendet werden. Beispielsweise bestimmt Virtual SAN anhand der Schutzrichtlinie die Anzahl der zu erstellenden Replikate. Die Leistungsrichtlinie ermittelt die Menge des jedem Replikat zugeordneten Flash-Lesecache und bestimmt, wie viele Stripes für jedes Replikat erstellt und wo diese im Cluster gespeichert werden.

  • Virtual SAN überwacht ständig den Status der Richtlinieneinhaltung der virtuellen Festplatte und erstellt Berichte dazu. Wenn Sie einen nicht konformen Richtlinienstatus finden, müssen Sie das zugrunde liegende Problem diagnostizieren und beheben.

    Anmerkung:

    Falls erforderlich, können Sie die VM-Speicherrichtlinieneinstellungen bearbeiten. Die Bearbeitung der Speicherrichtlinieneinstellungen hat keine Auswirkungen auf den VM-Zugriff. Virtual SAN sorgt aktiv für eine Drosselung des für die Neukonfiguration von Objekten verwendeten Speicher- und Netzwerkdurchsatzes, um die Auswirkungen der Neukonfiguration auf die Ausführung der normalen Arbeitslast auf ein Minimum zu beschränken. Wenn Sie die VM-Speicherrichtlinieneinstellungen ändern, kann Virtual SAN einen Objektneuerstellungsprozess und eine nachfolgende Neusynchronisierung der Objekte initiieren. Siehe Informationen zur Neusynchronisierung des Virtual SAN-Clusters.

  • Virtual SAN stellt sicher, dass die erforderlichen Schutzkomponenten, z. B. Spiegel und Zeugen, sich auf getrennten Hosts oder in unterschiedlichen Fault Domains befinden. Um z. B. Komponenten während eines Ausfalls neu zu erstellen, sucht Virtual SAN nach ESXi-Hosts, die die Platzierungsregeln erfüllen, wobei die Komponenten der VM-Objekte nicht auf demselben Host platziert werden dürfen, sondern auf zwei verschiedenen Hosts oder in unterschiedlichen Fault Domains platziert werden müssen.

Datenspeicher des Virtual SAN

Nachdem Sie Virtual SAN auf einem Cluster aktiviert haben, wird ein einzelner Datenspeicher für Virtual SAN erstellt. Er wird in der Liste der möglicherweise verfügbaren Datenspeicher als eine andere Art von Datenspeicher, beispielsweise als virtuelles Volume, VMFS oder NFS, angezeigt. Ein einzelner Virtual SAN-Datenspeicher kann für jede virtuelle Maschine oder jede virtuelle Festplatte verschiedene Service-Level bieten. In vCenter Server® werden Speichermerkmale des Virtual SAN-Datenspeichers als Funktionssatz angezeigt. Sie können diese Funktionen beim Definieren einer Speicherrichtlinie für virtuelle Maschinen referenzieren. Wenn Sie später virtuelle Maschinen bereitstellen, verwendet Virtual SAN diese Richtlinie, um virtuelle Maschinen basierend auf den Anforderungen Ihrer virtuellen Maschine optimal zu platzieren. Allgemeine Informationen zum Verwenden von Speicherrichtlinien finden Sie in der Dokumentation zu vSphere Storage.

Bei einem Virtual SAN-Datenspeicher müssen die folgenden Merkmale beachtet werden.

  • Virtual SAN erstellt einen einzelnen Virtual SAN-Datenspeicher, auf den alle Hosts im Cluster zugreifen können, unabhängig davon, ob sie über Geräte verfügen oder nicht. Alle Hosts können zudem beliebige weitere Datenspeicher mounten, z. B. virtuelle Volumes, VMFS oder NFS.

  • Sie können Storage vMotion zum Verschieben von virtuellen Maschinen zwischen den Virtual SAN-Datenspeichern, NFS und VMFS-Datenspeichern verwenden.

  • Nur Magnetfestplatten und Flash-Geräte, die für Kapazität verwendet werden, können zur Datenspeicherkapazität beitragen. Die für Flash-Cache verwendete Geräte werden nicht als Teil des Datenspeichers betrachtet.

  • Im automatischen Modus wächst ein Virtual SAN-Datenspeicher dynamisch an, wenn Sie Hosts mit Kapazität zu einem Virtual SAN-Cluster oder Kapazitätsgeräte zu einem Clustermitglied hinzufügen.

Objekte und Komponenten

Jedes Objekt besteht aus einem Satz von Komponenten, die durch die in der VM-Speicherrichtlinie verwendeten Funktionen bestimmt werden. Wenn z. B. die Richtlinie für die Anzahl der zu tolerierenden Fehler auf 1 konfiguriert ist, stellt Virtual SAN sicher, dass die Schutzkomponenten, beispielsweise Replikate und Zeugen des Objekts, auf getrennten Hosts im Virtual SAN-Cluster platziert werden, wobei jedes Replikat eine Objektkomponente ist. Wenn darüber hinaus in derselben Richtlinie die Anzahl der Festplatten-Stripes pro Objekt auf zwei oder mehr konfiguriert ist, verteilt Virtual SAN das Objekt außerdem per Striping auf mehrere Kapazitätsgeräte und jeder Stripe wird als Komponente des jeweiligen Objekts betrachtet. Bei Bedarf kann Virtual SAN zudem große Objekte in mehrere Komponenten aufteilen.

Ein Virtual SAN-Datenspeicher enthält die folgenden Objekttypen:

VM-Home-Namespace

Das Startverzeichnis der virtuellen Maschine, in dem alle VM-Konfigurationsdateien gespeichert sind, z. B. .vmx-Dateien, Protokolldateien, VMDKs, Snapshot-Delta-Beschreibungsdateien usw.

VMDK

Eine Festplattendatei für eine virtuelle Maschine oder .vmdk speichert die Inhalte eines Festplattenlaufwerks einer virtuellen Maschine.

VM-Auslagerungsobjekt

Wird beim Einschalten einer virtuellen Maschine erstellt.

Snapshot-Delta-VMDKs

Werden beim Erstellen von VM-Snapshots angelegt.

Arbeitsspeicherobjekt

Wird beim Erstellen oder Anhalten einer virtuellen Maschine erstellt, wenn die Arbeitsspeicher-Snapshot-Option aktiviert ist.

Übereinstimmungsstatus der virtuellen Maschine: „Übereinstimmung“ und „Nicht übereinstimmend“.

Eine virtuelle Maschine wird als „Nicht übereinstimmend“ betrachtet, wenn mindestens eines ihrer Objekte die Anforderungen der zugewiesenen Speicherrichtlinie nicht erfüllt. Der Status wechselt beispielsweise in „Nicht übereinstimmend“, wenn auf eine der Spiegelkopien nicht zugegriffen werden kann. Erfüllen Ihre virtuellen Maschinen die in der Speicherrichtlinie definierten Anforderungen, lautet ihr Status „Übereinstimmung“. Auf der Registerkarte Platzierung physischer Festplatten auf der Seite Virtuelle Festplatten können Sie den Übereinstimmungsstatus des VM-Objekts überprüfen. Informationen zur Fehlerbehebung für Virtual SAN-Cluster finden Sie unter Fehlerbehandlung in Virtual SAN.

Komponentenzustand: Die Zustände „Herabgestuft“ und „Abwesend“

Virtual SAN erkennt die folgenden Fehlerzustände für Komponenten:

  • Herabgestuft. Eine Komponente befindet sich im Zustand „Herabgestuft“, wenn Virtual SAN einen dauerhaften Ausfall einer Komponente feststellt und davon ausgeht, dass die ausgefallene Komponente nicht mehr in den ursprünglichen Zustand wiederhergestellt werden kann. Daraufhin beginnt Virtual SAN sofort, die herabgestufte Komponente neu zu erstellen. Dieser Zustand kann auftreten, wenn sich eine Komponente auf einem ausgefallenen Gerät befindet.

  • Abwesend. Eine Komponente befindet sich im Zustand „Abwesend“, wenn Virtual SAN einen temporären Ausfall einer Komponente feststellt und die Komponenten, einschließlich all ihrer Daten, wiederhergestellt werden können und Virtual SAN in den ursprünglichen Zustand zurückgesetzt werden kann. Dieser Zustand kann eintreten, wenn Sie Hosts neu starten oder ein Gerät vom Virtual SAN-Host trennen. Virtual SAN beginnt mit dem Neuerstellen der abwesenden Komponenten, wenn dieser Status länger als 60 Minuten anhält.

Objektzustand: „Ordnungsgemäß“ und „Nicht ordnungsgemäß“

Je nach Typ und Anzahl der Fehler im Cluster kann ein Objekt einen der folgenden Zustände aufweisen:

  • Ordnungsgemäß. Wenn ein vollständiger Spiegel sowie mehr als 50 Prozent der Komponenten (oder Stimmen) eines Objekts verfügbar sind, wird der Betriebsstatus des Objekts als ordnungsgemäß betrachtet.

  • Nicht ordnungsgemäß. Wenn keine Kopie des Spiegels verfügbar ist oder wenn weniger als 50 Prozent der Komponenten (oder Stimmen) eines Objekts verfügbar sind, möglicherweise aufgrund mehrerer Ausfälle im Cluster, wird der Betriebsstatus des Objekts als nicht ordnungsgemäß betrachtet und dies hat Auswirkungen auf die Verfügbarkeit Ihrer virtuellen Maschine. Damit Objekte im Cluster verfügbar bleiben, muss jederzeit ein fehlerfreies vollständiges Replikat der Objektkomponenten verfügbar sein.

Zeuge

Ein Zeuge ist eine Komponente, die nur Metadaten und keine eigentlichen Anwendungsdaten enthält. Wenn eine Entscheidung hinsichtlich der Verfügbarkeit der verbleibenden Datenspeicherkomponenten nach einem potenziellen Ausfall getroffen werden muss, dient der Zeuge als Entscheidungskriterium. Ein Zeuge verbraucht etwa 2 MB Speicherplatz für Metadaten im Virtual SAN-Datenspeicher bei Verwendung des Festplattenformats der Version 1.0 bzw. 4 MB für das Festplattenformat der Version 2.0 und höher.

Mit Version 6.0 und höheren Versionen unterstützt Virtual SAN ein quorumbasiertes System, bei dem jede Komponente über mehrere Stimmen für die Entscheidung über die Verfügbarkeit virtueller Maschinen verfügt. Um genauer zu sein: Es müssen zu jedem Zeitpunkt 50 Prozent der Stimmen, aus denen ein Speicherobjekt einer virtuellen Maschine besteht, verfügbar sein. Wenn für alle Hosts weniger als 50 Prozent der Stimmen verfügbar sind, ist das Objekt für den Virtual SAN-Datenspeicher nicht mehr verfügbar. Dies hat Auswirkungen auf die Verfügbarkeit Ihrer virtuellen Maschine. Damit Objekte im Cluster verfügbar bleiben, muss jederzeit ein fehlerfreies vollständiges Replikat der Objektkomponenten verfügbar sein.

Speicherrichtlinienbasierte Verwaltung (SPBM)

Wenn Sie Virtual SAN verwenden, können Sie Speicheranforderungen für virtuelle Maschinen wie Leistung und Verfügbarkeit in Form einer Richtlinie definieren. Virtual SAN sorgt dafür, dass den in Virtual SAN-Datenspeichern bereitgestellten virtuellen Maschinen mindestens eine VM-Speicherrichtlinie zugewiesen wird. Wenn Sie die Speicheranforderungen Ihrer virtuellen Maschinen kennen, können Sie benutzerdefinierte Speicherrichtlinien definieren und diese Ihren virtuellen Maschinen zuweisen. Wenn Sie bei der Bereitstellung virtueller Maschinen keine Speicherrichtlinie anwenden, weist Virtual SAN automatisch eine Virtual SAN-Standardrichtlinie zu, die Folgendes festlegt: Anzahl der zu tolerierenden Fehler ist 1, ein einziger Festplatten-Stripe für jedes Objekt und eine virtuelle Thin-bereitgestellte Festplatte. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, sollten Sie Ihre eigenen VM-Speicherrichtlinien definieren, selbst wenn die Anforderungen der Richtlinie denjenigen entsprechen, die in der Standardspeicherrichtlinie definiert sind. Informationen zur Arbeit mit Virtual SAN-Speicherrichtlinien finden Sie unter Verwenden von Virtual SAN-Richtlinien.

Ruby vSphere Console (RVC)

Ruby vSphere Console (RVC) ist eine Befehlszeilenschnittstelle, die zum Verwalten des Virtual SAN-Clusters und für die Fehlerbehebung verwendet wird. RVC stellt anstelle der hostzentrierten Ansicht von esxcli eine clusterweite Ansicht bereit. Da RVC im Lieferumfang von vCenter Server Appliance und vCenter Server für Windows enthalten ist, brauchen Sie es nicht separat zu installieren. Informationen zu den RVC-Befehlen finden Sie im Referenzhandbuch zu RVC-Befehlen.

vSphere PowerCLI

VMware vSphere PowerCLI fügt Befehlszeilenskriptunterstützung für Virtual SAN hinzu, damit Konfigurations- und Verwaltungsaufgaben automatisiert werden können. vSphere PowerCLI stellt der vSphere API eine Windows PowerShell-Schnittstelle zur Verfügung. PowerCLI enthält cmdlets zur Verwaltung von Virtual SAN-Komponenten. Informationen zur Verwendung von vSphere PowerCLI finden Sie in der vSphere PowerCLI-Dokumentation.

Virtual SAN Observer

VMware Virtual SAN Observer ist ein webbasiertes Tool, das auf RVC ausgeführt wird und zur umfassenden Leistungsanalyse und Überwachung des Virtual SAN-Clusters dient. Virtual SAN Observer stellt Informationen zu den Leistungsstatistiken der Kapazitätsschicht, detaillierte statistische Informationen zu physischen Festplattengruppen, zur aktuellen CPU-Auslastung, zum Verbrauch an Virtual SAN-Arbeitsspeicherpools sowie zur Verteilung physischer und arbeitsspeicherinterner Objekte über Virtual SAN-Cluster hinweg bereit.

Informationen zum Einrichten, Starten und Verwenden von RVC und von Virtual SAN Observer finden Sie im Referenzhandbuch zur Virtual SAN-Fehlerbehebung.