vSAN Stretched Cluster erweitern den vSAN-Cluster von einer einzelnen Daten-Site auf zwei Sites und bieten somit schnellere Verfügbarkeit und verbesserten Lastausgleich zwischen den einzelnen Sites. vSAN Stretched Cluster werden normalerweise in Umgebungen bereitgestellt, bei denen die Entfernung zwischen den Datencentern gering ist, zum Beispiel in Großstädten oder Universitäten.

Sie können vSAN Stretched Cluster zum Verwalten geplanter Wartungsvorgänge und zum Vermeiden von Notfallszenarien verwenden, da sich die Wartung oder der Verlust einer Site nicht auf den Gesamtbetrieb des Clusters auswirken. In einer vSAN Stretched Cluster-Konfiguration sind beide Daten-Sites aktiv. Wenn eine der beiden Sites fehlschlägt, verwendet vSAN den Speicherplatz auf der anderen Site. vSphere HA startet alle VMs neu, die auf der verbleibenden aktiven Site neu gestartet werden müssen.

Sie müssen eine Site als bevorzugte Site festlegen. Die andere Site wird zu einer sekundären oder nicht bevorzugten Site. Wenn die Netzwerkverbindung zwischen den beiden aktiven Standorten unterbrochen wird, setzt vSAN den Betrieb mit dem bevorzugten Standort fort. Die als bevorzugt bezeichnete Site ist in der Regel diejenige, die in Betrieb bleibt, es sei denn, sie wird neu synchronisiert oder weist ein anderes Problem auf. Die Site, die zu maximaler Datenverfügbarkeit führt, ist derjenige, die in Betrieb bleibt.

Ein ausgeweiteter vSAN-Cluster kann jeweils einen Verbindungsausfall tolerieren, wobei die Verfügbarkeit der Daten gewährleistet ist. Ein Verbindungsausfall ist der Verlust der Netzwerkverbindung zwischen den beiden Sites oder zwischen einer Site und dem Zeugenhost. Während eines Siteausfalls oder eines Verlusts der Netzwerkverbindung wechselt vSAN automatisch zu voll funktionsfähigen Sites.

vSAN Stretched Cluster unter vSAN 7.0 Update 3 und höher können den Ausfall eines Zeugenhosts tolerieren, wenn eine Site nicht verfügbar ist. Konfigurieren Sie die Regel für die Speicherrichtlinie Site-Ausfalltoleranz auf Site-Spiegelung – Stretched Cluster. Wenn eine Site aufgrund einer Wartung oder eines Fehlers ausfällt und der Zeugenhost nicht mehr funktioniert, stimmen die Objekte nicht mehr überein, bleiben aber zugänglich.

Weitere Informationen zum Arbeiten mit vSAN Stretched Clustern finden Sie im Handbuch für vSAN Stretched Cluster.

Zeugenhost

Jeder vSAN Stretched Cluster besteht aus zwei Daten-Sites und einem Zeugenhost. Der Zeugenhost befindet sich auf einer dritten Site und enthält die Zeugen-Komponenten der VM-Objekte. Der Zeugenhost speichert keine Kundendaten, sondern nur Metadaten wie Größe und UUID des vSAN-Objekts und der Komponenten.

Der Zeugenhost dient als Entscheidungskriterium, wenn eine Entscheidung hinsichtlich der Verfügbarkeit der Datenspeicherkomponenten bei Verlust der Netzwerkverbindung zwischen den beiden Sites getroffen werden muss. In diesem Fall bildet der Zeugenhost normalerweise einen vSAN-Cluster mit der bevorzugten Site. Wenn allerdings die bevorzugte Site von der sekundären Site und dem Zeugenhost getrennt wird, bildet der Zeugenhost einen Cluster unter Verwendung der sekundären Site. Wenn die bevorzugte Site erneut online geschaltet wird, werden die Daten neu synchronisiert, um sicherzustellen, dass beide Sites über die aktuellsten Kopien aller Daten verfügen.

Wenn der Zeugenhost ausfällt, sind alle zugehörigen Objekte nicht mehr kompatibel, der Zugriff auf die Objekte ist jedoch weiterhin möglich.

Der Zeugenhost verfügt über die folgenden Eigenschaften:

  • Der Zeugenhost kann Verbindungen mit geringer Bandbreite und hoher Latenz verwenden.
  • Der Zeugenhost kann keine VMs ausführen.
  • Ein einzelner Zeugenhost kann nur einen ausgeweiteten vSAN-Cluster unterstützen. vSAN-Cluster mit zwei Knoten können einen einzelnen Zeugenhost gemeinsam nutzen.
  • Der Zeugenhost muss über einen VMkernel-Adapter mit aktiviertem vSAN-Datenverkehr mit Verbindungen zu allen Hosts im Cluster verfügen. Der Zeugenhost verwendet einen VMkernel-Adapter für die Verwaltung und einen VMkernel-Adapter für den vSAN-Datenverkehr. Der Zeugenhost darf nur einen für vSAN reservierten VMkernel-Adapter aufweisen.
  • Der Zeugenhost muss ein eigenständiger für den vSAN Stretched Cluster reservierter Host sein. Er kann keinem anderen Cluster hinzugefügt oder über vCenter Server in die Bestandsliste verschoben werden.

Der Zeugenhost kann ein physischer Host oder ein innerhalb einer VM ausgeführter ESXi-Host sein. Der VM-Zeugen-Host bietet keine anderen Funktionen, wie zum Beispiel das Speichern oder Ausführen von VMs. Mehrere Zeugen-Hosts können als VMs auf einem einzelnen physischen Server ausgeführt werden. Für die Patching-Konfiguration und die grundlegende Netzwerk- und Überwachungskonfiguration arbeitet der VM-Zeugen-Host genau wie ein typischer ESXi-Host. Sie können ihn mit vCenter Server verwalten, unter Verwendung von esxcli oder vSphere Lifecycle Manager patchen und aktualisieren und mit Standardtools überwachen, die mit ESXi-Hosts interagieren.

Sie können eine virtuelle Zeugen-Appliance als Zeugenhost in einem vSAN Stretched Cluster verwenden. Die virtuelle Zeugen-Appliance ist ein ESXi-Host in einer VM, die als OVF oder OVA gepackt ist. Die Appliance ist basierend auf dem Umfang der Bereitstellung mit verschiedenen Optionen verfügbar. Sie können eine virtuelle Zeugen-Appliance als Zeugenhost in einem vSAN Stretched Cluster verwenden. Die virtuelle Zeugen-Appliance ist ein ESXi-Host in einer VM, die als OVF oder OVA gepackt ist. Je nach vSAN-Architektur und Größe der Bereitstellung sind verschiedene Appliances und Optionen verfügbar.

vSAN Stretched Cluster und Fehlerdomänen

vSAN Stretched Cluster verwenden Fehlerdomänen, um Site-übergreifend Redundanz und Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Jede Site in einem vSAN Stretched Cluster befindet sich in einer separaten Fehlerdomäne.

Ein vSAN Stretched Cluster benötigt drei Fehlerdomänen: die bevorzugte Site, die sekundäre Site und einen Zeugenhost. Jede Fehlerdomäne repräsentiert eine separate Site. Wenn der Zeugenhost ausfällt oder in den Wartungsmodus wechselt, wird dies von vSAN als Site-Ausfall gewertet.

Sie können in vSAN 6.6 und neueren Versionen eine zusätzliche Ebene lokalen Fehlerschutzes für VM-Objekte in vSAN Stretched Clustern bereitstellen. Wenn Sie einen vSAN Stretched Cluster konfigurieren, sind die folgenden Richtlinienregeln für Objekte im Cluster verfügbar:
  • Ausfalltoleranz von Site. Für vSAN Stretched Cluster definiert diese Regel die Fehlertoleranzmethode. Wählen Sie Site-Mirroring – Stretched Cluster aus.
  • Zu tolerierende Fehler (Failures to Tolerate, FTT). Bei vSAN Stretched Clustern definiert FTT die Anzahl der zusätzlichen Hostfehler, die von einem VM-Objekt toleriert werden können.
  • Keine. Sie können diese Datenbelegungsregel auf „Keine“, „Bevorzugt“ oder „Sekundär“ festlegen. Mithilfe dieser Regel können VM-Objekte auf eine ausgewählte Site im vSAN Stretched Cluster begrenzt werden.

In einem vSAN Stretched Cluster mit lokalem Fehlerschutz kann der Cluster Reparaturen an fehlenden oder beschädigten Komponenten auf der vorhandenen Site auch dann durchführen, wenn eine Site nicht verfügbar ist.

vSAN 7.0 und höher bedienen weiterhin E/A-Vorgänge, wenn die Kapazität von Datenträgern einer Site zu 96 Prozent belegt ist bzw. wenn nur noch 5 GB frei sind (je nachdem, welcher Wert kleiner ist), während auf Datenträgern anderer Sites freier Speicherplatz verfügbar ist. Die Komponenten der betroffenen Site werden als nicht vorhanden gekennzeichnet und vSAN führt weiterhin E/A-Vorgänge durch, um E/A-Vorgänge in integere Objektkopien auf der anderen Site durchzuführen. Wenn Datenträger der betroffenen Site eine Kapazität von 94 % oder 10 GB (je nachdem, welcher Wert kleiner ist) erreichen, werden die nicht vorhandenen Komponenten verfügbar. vSAN synchronisiert die verfügbaren Komponenten neu und alle Objekte werden richtlinienkonform.

Design-Überlegungen bei vSAN Stretched Cluster

Halten Sie sich beim Erstellen eines Stretched vSAN-Clusters an diese Richtlinien.

  • Konfigurieren Sie DRS-Einstellungen für den vSAN Stretched Cluster.
    • DRS muss auf dem Cluster aktiviert sein. Wenn Sie DRS in den teilweise automatisierten Modus versetzen, können Sie steuern, welche VMs auf jede Site migriert werden. vSAN 7.0 Update 2 ermöglicht es Ihnen, DRS im automatischen Modus zu betreiben und eine ordnungsgemäße Wiederherstellung von Netzwerkpartitionen durchzuführen.
    • Erstellen Sie zwei Hostgruppen, eine für die bevorzugte Site und eine für die sekundäre Site.
    • Erstellen Sie zwei VM-Gruppen, eine zum Aufnehmen der VMs auf der bevorzugten Site und eine zum Aufnehmen der VMs auf der sekundären Site.
    • Erstellen Sie zwei Affinitätsregeln für VM-Hosts, die VMs zu Hostgruppen zuweisen, und geben Sie an, welche VMs und Hosts sich auf der bevorzugten Site befinden und welche VMs und Hosts sich auf der sekundären Site befinden.
    • Konfigurieren Sie Affinitätsregeln für VM-Hosts, um die anfängliche Platzierung von VMs im Cluster durchzuführen.
  • Konfigurieren Sie HA-Einstellungen für den vSAN Stretched Cluster.
    • Einstellungen für HA-Regeln müssen Affinitätsregeln für VM-Hosts während des Failovers einhalten.
    • Deaktivieren Sie HA-Datenspeicher-Taktsignale.
    • Verwenden Sie HA mit Host-Ausfallüberwachung, Zugangssteuerung und legen Sie FTT auf die Anzahl der Hosts an jeder Site fest.
  • Für vSAN Stretched Cluster ist das Datenträgerformat 2.0 oder höher erforderlich. Führen Sie bei Bedarf ein Upgrade des Datenträgerformats durch, bevor Sie einen vSAN Stretched Cluster konfigurieren. Siehe „Upgrade des vSAN-Datenträgerformats“ in Verwalten von VMware vSAN.
  • Legen Sie FTT für vSAN Stretched Cluster auf „1“ fest.
  • vSAN Stretched Cluster unterstützen die Aktivierung von SMP-FT-VMs (Symmetric Multiprocessing Fault Tolerance) nur, wenn Ausfalltoleranz von Site auf Keine mit „Bevorzugt“ oder „Sekundär“ gesetzt ist. vSAN bietet keine Unterstützung für SMP-FT-VMs in einem vSAN Stretched Cluster, in dem Ausfalltoleranz von Site auf „1“ oder höher festgelegt ist. vSAN-Cluster mit zwei Hosts unterstützen die Aktivierung von SMP-FT – wobei FTT auf 1 festgelegt ist – nur dann, wenn sich beide Datenknoten in derselben Site befinden.
  • Wenn ein Host getrennt wird oder nicht antwortet, können Sie den Zeugenhost nicht hinzufügen oder entfernen. Mit dieser Einschränkung wird sichergestellt, dass vSAN genügend Informationen von allen Hosts sammelt, bevor Neukonfigurationsvorgänge durchgeführt werden.
  • Die Verwendung von esxcli zum Hinzufügen oder Entfernen von Hosts wird für vSAN Stretched Cluster nicht unterstützt.
  • Erstellen Sie keine Snapshots des Zeugenhosts und sichern Sie den Zeugenhost nicht. Wenn der Zeugenhost ausfällt, ändern Sie den Zeugenhost.

Best Practices für das Arbeiten mit vSAN Stretched Clustern

Halten Sie sich beim Arbeiten mit ausgeweiteten vSAN-Clustern an die folgenden Empfehlungen, um gute Leistungen zu erzielen.

  • Wenn der Zugriff auf eine der Sites (Fehlerdomänen) in einem vSAN Stretched Cluster nicht möglich ist, können neue VMs trotzdem in dem Untercluster bereitgestellt werden, der die operative Site enthält. Die Bereitstellung dieser neuen VMs wird implizit erzwungen, und die VMs sind erst wieder kompatibel, wenn die partitionierte Site dem Cluster wieder beitritt. Diese implizit erzwungene Bereitstellung wird nur durchgeführt, wenn zwei der drei Sites verfügbar sind. Eine Site verweist hier entweder auf eine Datensite oder auf einen Zeugenhost.
  • Wenn eine komplette Site wegen Stromausfall oder Verlust der Netzwerkverbindung in den Offline-Modus geschaltet wird, starten Sie die Site sofort ohne viel Verzögerung neu. Starten Sie nicht jeden vSAN-Host einzeln neu, sondern schalten Sie alle Hosts ungefähr gleichzeitig in den Online-Modus, idealerweise innerhalb von 10 Minuten. Mit diesem Verfahren können Sie die erneute Synchronisierung von großen Datenmengen über Sites hinweg vermeiden.
  • Wenn ein Host permanent nicht verfügbar ist, entfernen Sie den Host aus dem Cluster, bevor Sie Neukonfigurationsaufgaben durchführen.
  • Wenn Sie einen VM-Zeugenhost zur Unterstützung mehrerer vSAN Stretched Cluster klonen möchten, konfigurieren Sie die VM vor dem Klonen nicht als Zeugenhost. Stellen Sie zunächst die VM über die OVF-Datei bereit, klonen Sie die VM und konfigurieren Sie dann jeden Klon als einen Zeugenhost für einen anderen Cluster. Über die OVF können Sie unbegrenzt viele VMs bereitstellen und jede als einen Zeugenhost für einen anderen Cluster konfigurieren.

Netzwerkplanung für vSAN Stretched Cluster

Alle drei Sites in einem vSAN Stretched Cluster kommunizieren über das Verwaltungsnetzwerk und das vSAN-Netzwerk. Die VMs in beiden Datensites kommunizieren über ein gemeinsames Netzwerk von virtuellen Maschinen hinweg.

Ein ausgeweiteter vSAN-Cluster muss bestimmte grundsätzliche Netzwerkanforderungen erfüllen.
  • Das Verwaltungsnetzwerk benötigt Konnektivität über alle drei Sites hinweg und verwendet dabei ein ausgeweitetes Layer 2-Netzwerk oder ein Layer 3-Netzwerk.
  • Das vSAN-Netzwerk benötigt Konnektivität über alle drei Sites hinweg. Es erfordert unabhängiges Routing und Konnektivität zwischen den Datensites und dem Zeugenhost. vSAN unterstützt sowohl Layer 2 und Layer 3 zwischen den beiden Datenstandorten als auch Layer 3 zwischen den Datenstandorten und dem Zeugenhost.
  • Das VM-Netzwerk benötigt Konnektivität zwischen den Datensites, aber nicht mit dem Zeugenhost. Verwenden Sie ein ausgeweitetes Layer 2- oder Layer 3-Netzwerk zwischen den Datensites. Bei einem Ausfall benötigen die VMs keine neue IP-Adresse, damit sie auf der ortsfernen Site eingesetzt werden können.
  • Das vMotion-Netzwerk benötigt Konnektivität zwischen den Datensites, aber nicht mit dem Zeugenhost. Verwenden Sie ein ausgeweitetes Layer 2- oder Layer 3-Netzwerk zwischen Datensites.
Hinweis: vSAN über RDMA wird auf vSAN Stretched Clustern oder vSAN-Clustern mit zwei Knoten nicht unterstützt.

Verwenden von statischen Routen auf ESXi-Hosts

Wenn Sie ein einzelnes Standard-Gateway auf ESXi-Hosts verwenden, enthält jeder ESXi-Host einen standardmäßigen TCP/IP-Stapel, der über ein einzelnes Standard-Gateway verfügt. Die Standardroute ist typischerweise mit dem TCP/IP-Stapel des Verwaltungsnetzwerks verknüpft.

Das Verwaltungsnetzwerk und das vSAN-Netzwerk sind möglicherweise voneinander getrennt. Als Beispiel verwendet das Verwaltungsnetzwerk möglicherweise vmk0 auf der physischen Netzwerkkarte 0, während das vSAN-Netzwerk vmk2 auf der physischen Netzwerkkarte 1 verwendet (getrennte Netzwerkadapter für zwei unterschiedliche TCP/IP-Stapel). Diese Konfiguration setzt voraus, dass das vSAN-Netzwerk kein Standard-Gateway hat.

Mit vSAN 7.0 und höher können Sie das Standard-Gateway für den vSAN-VMkernel-Adapter auf jedem Host außer Kraft setzen und eine Gateway-Adresse für das vSAN-Netzwerk konfigurieren.

Sie können auch statische Routen verwenden, um über Netzwerke hinweg zu kommunizieren. Betrachten Sie als Beispiel ein vSAN-Netzwerk, das über zwei Datensites auf einer Layer 2-Broadcast-Domäne verteilt ist (beispielsweise 172.10.0.0), und den Zeugenhost, der auf einer anderen Broadcast-Domäne sitzt (beispielsweise 172.30.0.0). Wenn die VMkernel-Adapter auf einer Datensite versuchen, eine Verbindung zum vSAN-Netzwerk auf dem Zeugenhost herzustellen, schlägt die Verbindung fehl, weil das Standard-Gateway auf dem ESXi-Host mit dem Verwaltungsnetzwerk verknüpft ist. Es ist keine Route vom Verwaltungsnetzwerk zum vSAN-Netzwerk vorhanden.

Definieren Sie einen neuen Routeneintrag, der angibt, welchem Pfad gefolgt werden muss, um ein bestimmtes Netzwerk zu erreichen. Für ein vSAN-Netzwerk in einem vSAN Stretched Cluster können Sie statische Routen hinzufügen, um eine ordnungsgemäße Kommunikation über alle Hosts hinweg sicherzustellen.

Beispielsweise können Sie eine statische Route zu den Hosts auf jeder Datensite hinzufügen, sodass Anfragen zum Erreichen des 172.30.0.0-Zeugennetzwerks über die 172.10.0.0-Schnittstelle geleitet werden. Fügen Sie auch eine statische Route zum Zeugenhost hinzu, sodass Anfragen zum Erreichen des 172.10.0.0-Netzwerks für die Datensites über die 172.30.0.0-Schnittstelle geleitet werden.

Hinweis: Falls Sie statische Routen verwenden, müssen Sie sie für neue ESXi-Hosts, die zu einem der Sites hinzufügt wurden, manuell hinzufügen, bevor diese Hosts über den Cluster hinweg kommunizieren können. Falls Sie den Zeugenhost ersetzen, müssen Sie die Konfiguration für statische Routen aktualisieren.

Verwenden Sie den Befehl esxcli network ip route, um statische Routen hinzuzufügen.