Einführung in die Raw-Gerätezuordnung in vSphere

Eine Raw-Gerätezuordnung (RDM) ist eine Zuordnungsdatei in einem separaten vSphere VMFS-Volume, die als Proxy für ein physisches Speichergerät fungiert. Mit RDM kann eine virtuelle Maschine direkt auf das Speichergerät zugreifen und es verwenden. Die RDM enthält Metadaten, mit denen Festplattenzugriffe auf das physische Gerät verwaltet und umgeleitet werden.

Die Datei bietet Ihnen einige der Vorteile des direkten Zugriffs auf ein physisches Gerät, während Sie gleichzeitig verschiedene Vorteile einer virtuellen Festplatte im VMFS nutzen können. Folglich verbindet die Datei die VMFS-Verwaltungs- und Wartungsfreundlichkeit mit einem Raw-Gerätezugriff.

Abbildung 1. Raw-Gerätezuordnung

In der Regel verwenden Sie VMFS-Datenspeicher für die meisten virtuellen Festplattenspeicher. In Einzelfällen verwenden Sie Raw-LUNs oder logische Festplatten, die sich in einem SAN befinden.

So ist es beispielsweise in folgenden Situationen erforderlich, Raw-LUNs zusammen mit RDMs zu verwenden:

• Wenn in der virtuellen Maschine ein SAN-Snapshot oder auf Ebenen basierende Anwendungen ausgeführt werden. Die Raw-Gerätezuordnung unterstützt Systeme zur Auslagerung von Datensicherungen, indem SAN-eigene Funktionen verwendet werden.
• In allen MSCS-Clusterszenarien mit physischen Hosts, wie z. B. Virtuell-zu-virtuell-Cluster und Physisch-zu-virtuell-Cluster. In diesem Fall sollten Clusterdaten und Quorumfestplatten vorzugsweise als Raw-Gerätezuordnungen konfiguriert werden und nicht als virtuelle Festplatten auf einem freigegebenen VMFS.

Stellen Sie sich eine RDM als eine symbolische Verknüpfung zwischen einem VMFS-Volume und einer Raw-LUN vor. Die Zuordnung zeigt die LUNs wie Dateien auf einem VMFS-Volume an. In der Konfiguration der virtuellen Maschine wird auf die Raw-Gerätezuordnung und nicht auf die Raw-LUN verwiesen. Die Raw-Gerätezuordnung enthält einen Verweis auf die Raw-LUN.

Für Raw-Gerätezuordnungen gibt es zwei Kompatibilitätsmodi:

• Im virtuellen Kompatibilitätsmodus verhält sich die RAW-Gerätezuordnung wie eine virtuelle Festplattendatei. Die RAW-Gerätezuordnung kann Snapshots verwenden.
• Im physischen Kompatibilitätsmodus bietet die Raw-Gerätezuordnung direkten Zugriff auf das SCSI-Gerät für Anwendungen, für die eine niedrigere Steuerungsebene erforderlich ist.

Vorteile von Raw-Gerätezuordnungen

Eine Raw-Gerätezuordnung bietet mehrere Vorteile, sollte aber nicht ständig verwendet werden. In der Regel sind virtuelle Festplattendateien aufgrund ihrer Verwaltungsfreundlichkeit Raw-Gerätezuordnungen vorzuziehen. Wenn Sie jedoch Raw-Geräte benötigen, müssen Sie die Raw-Gerätezuordnung verwenden.

RDM bietet verschiedene Vorteile:

Benutzerfreundliche, dauerhafte Namen

Stellt einen benutzerfreundlichen Namen für ein zugeordnetes Gerät bereit. Wenn Sie eine Raw-Gerätezuordnung verwenden, müssen Sie nicht auf das Gerät über den Gerätenamen verweisen. Sie verwenden stattdessen den Namen der Zuordnungsdatei, zum Beispiel:

/vmfs/volumes/myVolume/myVMDirectory/myRawDisk.vmdk

Dynamische Namensauflösung

Speichert eindeutige Identifikationsinformationen für jedes zugeordnete Gerät. VMFS ordnet jede RDM unabhängig von Änderungen der physischen Konfiguration des Servers aufgrund von Änderungen an der Adapterhardware, Verzeichniswechseln, Geräteverschiebungen usw. dem aktuellen SCSI-Gerät zu.

Verteilte Dateisperrung

Die Raw-Gerätezuordnung ermöglicht die Verwendung einer verteilten VMFS-Sperrung für Raw-SCSI-Geräte. Die verteilte Sperrung für eine Raw-Gerätezuordnung ermöglicht die Verwendung einer freigegebenen Raw-LUN ohne Datenverlustrisiko, wenn zwei virtuelle Maschinen auf verschiedenen Servern versuchen, auf die gleiche LUN zuzugreifen.

Dateizugriffsberechtigungen

Die Raw-Gerätezuordnung ermöglicht Dateizugriffsberechtigungen. Die Berechtigungen für die Zuordnungsdatei werden beim Öffnen der Datei erzwungen, um das zugeordnete Volume zu schützen.

Dateisystemfunktionen

Die Raw-Gerätezuordnung ermöglicht bei der Arbeit mit einem zugeordneten Volume die Verwendung von Dienstprogrammen des Dateisystems, wobei die Zuordnungsdatei als Stellvertreter verwendet wird. Die meisten Vorgänge, die auf eine normale Datei angewendet werden können, können auf die Zuordnungsdatei angewendet werden und werden dann auf das zugeordnete Gerät umgeleitet.

Snapshots

Die Raw-Gerätezuordnung ermöglicht die Verwendung von Snapshots virtueller Maschinen auf einem zugeordneten Volume. Snapshots stehen nicht zur Verfügung, wenn die Raw-Gerätezuordnung im Modus „Physische Kompatibilität“ verwendet wird.

vMotion

Mithilfe der Raw-Gerätezuordnung können Sie eine virtuelle Maschine mit vMotion migrieren. Die Zuordnungsdatei fungiert als Stellvertreter, sodass vCenter Server die virtuelle Maschine mit dem gleichen Mechanismus migrieren kann, der für die Migration virtueller Festplattendateien verwendet wird.

Abbildung 2. vMotion einer virtuellen Maschine über eine Raw-Gerätezuordnung

SAN-Management-Agenten

Die Raw-Gerätezuordnung ermöglicht die Ausführung bestimmter SAN-Management-Agenten innerhalb einer virtuellen Maschine. Außerdem kann jede Software, die Zugriff auf ein Gerät über hardwarespezifische SCSI-Befehle benötigt, in einer virtuellen Maschine ausgeführt werden. Diese Art der Software wird auch SCSI-Ziel-basierte Software genannt. Wenn Sie SAN-Verwaltungs-Agenten verwenden, müssen Sie den physischen Kompatibilitätsmodus für die Raw-Gerätezuordnung auswählen.

N-Port-ID-Virtualisierung (NPIV)

Ermöglicht den Einsatz der NPIV-Technologie, die es einem einzelnen Fibre-Channel-HBA-Port ermöglicht, sich mit dem Fibre-Channel-Fabric anhand mehrerer WWPNs (Worldwide Port Names) zu registrieren. Dadurch kann der HBA-Port in Form mehrerer virtueller Ports angezeigt werden, die alle über eine eigene ID und einen eigenen virtuellen Portnamen verfügen. Virtuelle Maschinen können anschließend jeden dieser virtuellen Ports beanspruchen und für den gesamten zur Raw-Gerätezuordnung gehörenden Datenverkehr nutzen.

Hinweis: Sie können NPIV nur für virtuelle Maschinen mit RDM-Festplatten verwenden.

VMware kooperiert mit Anbietern von Speicherverwaltungssoftware, damit deren Software in Umgebungen wie ESXi ordnungsgemäß funktioniert. Beispiele sind:

• SAN-Verwaltungssoftware
• Software zur Verwaltung von Speicherressourcen
• Snapshot-Software
• Replikationssoftware

Diese Software verwendet für Raw-Gerätezuordnungen den Modus „Physische Kompatibilität“, damit sie direkt auf SCSI-Geräte zugreifen kann.

Verschiedene Verwaltungsprodukte werden am besten zentral (nicht auf der ESXi-Maschine) ausgeführt, während andere problemlos in den virtuellen Maschinen funktionieren. VMware zertifiziert diese Anwendungen nicht und stellt auch keine Kompatibilitätsmatrix zur Verfügung. Wenn Sie wissen möchten, ob eine SAN-Verwaltungsanwendung in einer ESXi-Umgebung unterstützt wird, wenden Sie sich an den Anbieter der SAN-Verwaltungssoftware.

RDM-Überlegungen und -Einschränkungen

Bei der Verwendung von Raw-Gerätezuordnungen gelten bestimmte Überlegungen und Einschränkungen.

• Die RDM steht für direkt verbundenen Blockgeräte oder gewisse RAID-Geräte nicht zur Verfügung. Die RDM verwendet eine SCSI-Seriennummer, um das zugeordnete Gerät zu identifizieren. Da Block- und bestimmte direkt angeschlossene RAID-Geräte Seriennummern nicht exportieren, können sie nicht in Raw-Gerätezuordnungen verwendet werden.
• Wenn Sie die RDM im physischen Kompatibilitätsmodus verwenden, können Sie keinen Snapshot mit der Festplatte verwenden. Im physischen Kompatibilitätsmodus kann die virtuelle Maschine eigene, speicherbasierte Snapshots oder Spiegelungsoperationen durchführen.

  Snapshots virtueller Maschinen stehen für RDMs mit virtuellem Kompatibilitätsmodus zur Verfügung.

• Eine Festplattenpartition kann nicht zugeordnet werden. Für RDMs ist es erforderlich, dass das zugeordnete Gerät eine vollständige LUN ist.
• Wenn Sie vMotion zum Migrieren von virtuellen Maschinen mit RDMs verwenden, stellen Sie sicher, dass die LUN-IDs für RDMs auf allen teilnehmenden ESXi-Hosts konsistent bleiben.