vSAN führt bestimmte wichtige Begriffe und Definitionen ein.

Bevor Sie mit vSAN beginnen, überprüfen Sie die vSAN-Schlüsselbegriffe und -Definitionen.

Festplattengruppe

Eine Festplattengruppe ist eine Einheit physischer Speicherkapazität auf einem Host und eine Gruppe physischer Geräte, die dem vSAN-Cluster Leistung und Kapazität bereitstellen. Auf jedem ESXi-Host, der mit seinen lokalen Geräten zu einem vSAN-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 Verwalten von VMware vSAN

Benötigte Kapazität

Menge an physischer Kapazität, die von einer oder mehreren virtuellen Maschinen zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt wird. Viele Faktoren bestimmen die benötigte Kapazität, unter anderem die benötigte Größe Ihrer VMDKs oder Schutzreplikate. Die für die Schutzreplikate verwendete Kapazität ist bei der Berechnung der Cachegröße nicht zu berücksichtigen.

Objektbasierter Speicher

vSAN 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 vSAN-Datenspeicher bereitstellen, erstellt vSAN 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 vSAN jedes Objekt einzeln bereitgestellt und verwaltet. Dies kann auch das Erstellen einer RAID-Konfiguration für jedes Objekt umfassen.

Wenn vSAN ein Objekt für eine virtuelle Festplatte erstellt und festlegt, wie das Objekt im Cluster verteilt werden soll, werden die folgenden Parameter berücksichtigt:
  • vSAN stellt sicher, dass die Anforderungen an die virtuelle Festplatte entsprechend den festgelegten VM-Speicherrichtlinieneinstellungen angewendet werden.
  • vSAN überprüft, ob zum Zeitpunkt der Bereitstellung die richtigen Clusterressourcen verwendet werden. Beispielsweise bestimmt vSAN 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.
  • vSAN 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.
    Hinweis: Falls erforderlich, können Sie die VM-Speicherrichtlinieneinstellungen bearbeiten. Die Bearbeitung der Speicherrichtlinieneinstellungen hat keine Auswirkungen auf den VM-Zugriff. vSAN sorgt aktiv für eine Drosselung der für die Neukonfiguration verwendeten Speicher- und Netzwerkressourcen, um die Auswirkungen der Neukonfiguration von Objekten auf die normale Arbeitslast auf ein Minimum zu beschränken. Wenn Sie die VM-Speicherrichtlinieneinstellungen ändern, kann vSAN einen Objektneuerstellungsvorgang und eine nachfolgende Neusynchronisierung initiieren. Siehe vSAN-Überwachung und -Fehlerbehebung.
  • vSAN stellt sicher, dass die erforderlichen Schutzkomponenten, z. B. Spiegel und Witnesses, sich auf getrennten Hosts oder in unterschiedlichen Fehlerdomänen befinden. Um z. B. Komponenten während eines Ausfalls neu zu erstellen, sucht vSAN nach ESXi-Hosts, die die Platzierungsregeln erfüllen, wobei die Komponenten der VM-Objekte auf zwei verschiedenen Hosts oder in Fehlerdomänen platziert werden müssen.

vSAN-Datenspeicher

Nachdem Sie vSAN auf einem Cluster aktiviert haben, wird ein einzelner vSAN-Datenspeicher 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 vSAN-Datenspeicher kann für jede virtuelle Maschine oder jede virtuelle Festplatte verschiedene Service-Level bieten. In vCenter Server® werden Speichermerkmale des vSAN-Datenspeichers als Funktionssatz angezeigt. Sie können diese Funktionen beim Definieren einer Speicherrichtlinie für virtuelle Maschinen referenzieren. Wenn Sie später virtuelle Maschinen bereitstellen, verwendet vSAN 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 vSAN-Datenspeicher müssen die folgenden Merkmale beachtet werden.
  • vSAN erstellt einen einzelnen vSAN-Datenspeicher, auf den alle Hosts im Cluster zugreifen können, unabhängig davon, ob sie dem Cluster Speicher bereitstellen. 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 vSAN-, 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.

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 Primäre Ebene von zu tolerierenden Fehlern auf 1 eingestellt ist, stellt vSAN sicher, dass die Schutzkomponenten, beispielsweise Replikate und Witnesses, auf getrennten Hosts im vSAN-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 vSAN das Objekt außerdem per Striping auf mehrere Kapazitätsgeräte und jeder Stripe wird als Komponente des jeweiligen Objekts betrachtet. Bei Bedarf kann vSAN zudem große Objekte in mehrere Komponenten aufteilen.

Ein vSAN-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, und Snapshot-Delta-Beschreibungsdateien.
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 eines vSAN-Clusters finden Sie unter vSAN-Überwachung und -Fehlerbehebung.

Komponentenzustand: Die Zustände „Herabgestuft“ und „Abwesend“

vSAN erkennt die folgenden Fehlerzustände für Komponenten:
  • Herabgestuft. Eine Komponente befindet sich im Zustand „Herabgestuft“, wenn vSAN einen dauerhaften Ausfall einer Komponente feststellt und davon ausgeht, dass die ausgefallene Komponente nicht in den ursprünglichen Zustand wiederhergestellt werden kann. Daraufhin beginnt vSAN 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 vSAN einen temporären Ausfall einer Komponente feststellt und die Komponenten, einschließlich all ihrer Daten, wiederhergestellt werden können und vSAN in den ursprünglichen Zustand zurückgesetzt werden kann. Dieser Zustand kann eintreten, wenn Sie Hosts neu starten oder ein Gerät vom vSAN-Host trennen. vSAN 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 mindestens eine vollständige RAID 1-Spiegelung oder die Mindestzahl der benötigten Datensegmente verfügbar ist, wird das Objekt als in einem ordnungsgemäßen Zustand befindlich betrachtet.
  • Nicht ordnungsgemäß. Ein Objekt gilt als nicht ordnungsgemäß, wenn kein vollständiger Spiegel verfügbar ist oder die mindestens erforderliche Anzahl von Datensegmenten für RAID 5- oder RAID 6-Objekte nicht verfügbar ist. Wenn weniger als 50 Prozent der Stimmen eines Objekts verfügbar sind, ist das Objekt nicht ordnungsgemäß. Mehrerer Ausfälle im Cluster können dazu führen, dass Objekte nicht ordnungsgemäß sind. Wenn der Betriebsstatus eines Objekts als nicht ordnungsgemäß betrachtet wird, hat dies Auswirkungen auf die Verfügbarkeit der zugeordneten VM.

Witness

Ein Witness 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 Witness als Entscheidungskriterium. Ein Witness belegt etwa 2 MB Speicherplatz für Metadaten im vSAN-Datenspeicher bei Verwendung des Festplattenformats der Version 1.0 bzw. 4 MB für das Festplattenformat der Version 2.0 und höher.

vSAN 6.0 und höhere Versionen sorgen mit einem asymmetrischen Abstimmungssystem für das Quorum, wobei jede Komponente möglicherweise mehrere Stimmen für die Entscheidung über die Verfügbarkeit von Objekten hat. Der Zugriff auf mehr als 50 % der Stimmen, die das Speicherobjekt einer VM ausmachen, muss jederzeit möglich sein, damit das Objekt als verfügbar betrachtet wird. Wenn 50 % oder weniger Stimmen für alle Hosts zugänglich sind, kann der vSAN-Datenspeicher nicht mehr auf das Objekt zugreifen. Objekte, auf die kein Zugriff möglich ist, können die Verfügbarkeit der zugeordneten VM beeinträchtigen.

Speicherrichtlinienbasierte Verwaltung (SPBM)

Wenn Sie vSAN verwenden, können Sie Speicheranforderungen für virtuelle Maschinen wie Leistung und Verfügbarkeit in Form einer Richtlinie definieren. vSAN sorgt dafür, dass den in vSAN-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 vSAN automatisch eine vSAN-Standardrichtlinie zu, die Folgendes festlegt: Primäre Ebene von zu tolerierenden Fehlern mit dem Wert „1“, ein einziger Festplatten-Stripe für jedes Objekt und eine per Thin Provisioning bereitgestellte virtuelle Festplatte. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, definieren Sie Ihre eigenen VM-Speicherrichtlinien, selbst wenn die Anforderungen der Richtlinie denjenigen entsprechen, die in der Standardspeicherrichtlinie definiert sind. Informationen zur Arbeit mit vSAN-Speicherrichtlinien finden Sie unter Verwalten von VMware vSAN.

vSphere PowerCLI

VMware vSphere PowerCLI fügt Befehlszeilenskriptunterstützung für vSAN hinzu, um Sie bei der Automatisierung von Konfigurations- und Verwaltungsaufgaben zu unterstützen. vSphere PowerCLI ist eine Windows PowerShell-Schnittstelle zur vSphere API. PowerCLI enthält Cmdlets zur Verwaltung von vSAN-Komponenten. Informationen zur Verwendung von vSphere PowerCLI finden Sie in der vSphere PowerCLI-Dokumentation.