Die Verwendung von ESXi in einem SAN erhöht die Flexibilität, Effizienz und Zuverlässigkeit. Bei der Verwendung von ESXi mit einem SAN werden eine zentrale Verwaltung sowie Failover- und Lastausgleichstechnologien ebenfalls unterstützt.
Im Folgenden werden die Vorteile der Verwendung von ESXi mit einem SAN zusammengefasst:
- Sie haben die Möglichkeit, Daten sicher zu speichern und mehrere Pfade zu Ihrem Speicher zu konfigurieren, um solch eine Fehlerquelle auszuschließen.
- Ein ESXi-Host kann auf Speichergeräte aus mehreren Speicher-Arrays zugreifen, auch auf Speicher von verschiedenen Anbietern.
- Die Fehlerresistenz wird durch die Verwendung eines SAN mit ESXi-Systemen auf die Server erweitert. Wenn Sie einen SAN-Speicher einsetzen, können alle Anwendungen nach einem Ausfall des ursprünglichen Hosts umgehend auf einem anderen Host neu gestartet werden.
- Mit VMware VMotion können Sie während des laufenden Systembetriebs Migrationen virtueller Maschinen durchführen.
- Verwenden Sie VMware High Availability (HA) zusammen mit einem SAN, um die virtuellen Maschinen mit ihrem zuletzt bekannten Status auf einem anderen Server neu zu starten, falls ihr Host ausfällt.
- Verwenden Sie VMware Fault Tolerance (FT), um geschützte virtuelle Maschinen auf zwei verschiedenen Hosts zu replizieren. Die virtuellen Maschinen werden weiterhin unterbrechungsfrei auf dem sekundären Host ausgeführt, falls der primäre Host ausfällt.
- Verwenden Sie VMware DRS (Distributed Resource Scheduler), um virtuelle Maschinen für den Lastausgleich von einem Host auf einen anderen Host zu migrieren. Da sich der Speicher in einem freigegebenen SAN-Array befindet, werden Anwendungen ohne Unterbrechung weiter ausgeführt.
- Wenn Sie VMware DRS-Cluster verwenden, versetzen Sie einen ESXi-Host in den Wartungsmodus, damit das System alle laufenden virtuellen Maschinen auf andere ESXi-Hosts migriert. Anschließend können Sie auf dem ursprünglichen Host Upgrades oder andere Wartungsvorgänge durchführen.
Die Portabilität und Kapselung von virtuellen VMware-Maschinen ergänzt die Eigenschaften des Speichers hinsichtlich der gemeinsamen Nutzung. Wenn sich virtuelle Maschinen in einem SAN-basierten Speicher befinden, können Sie eine virtuelle Maschine auf einem Server herunterfahren und diese auf einem anderen Server starten oder diese auf einem Server anhalten und den Betrieb auf einem anderen Server im selben Netzwerk wieder aufnehmen – und das in nur wenigen Minuten. Auf diese Weise können Sie Rechenressourcen migrieren und gleichzeitig einen konsistenten gemeinsamen Zugriff aufrechterhalten.
Anwendungsbeispiele für ESXi und SAN
Wenn mit einem SAN verwendet, kann ESXi von mehreren vSphere-Funktionen profitieren, wie z. B. Storage vMotion, DRS (Distributed Resource Scheduler), HA (High Availability) usw.
Die Verwendung von ESXi mit einem SAN ist für die folgenden Aufgaben hilfreich:
- Speicherkonsolidierung und Vereinfachung des Speicherlayouts
- Wenn Sie mit mehreren Hosts arbeiten und auf jedem Host mehrere virtuelle Maschinen ausgeführt werden, reicht der Speicher des Hosts nicht mehr aus. Sie müssen möglicherweise externen Speicher verwenden. Das SAN kann eine einfache Systemarchitektur bereitstellen und sonstige Vorteile bieten.
- Wartung ohne Ausfallzeiten
- Verwenden Sie bei der Wartung von ESXi-Hosts oder -Infrastrukturen vMotion für die Migration virtueller Maschinen auf einen anderen Host. Falls im SAN ein gemeinsamer Speicher vorhanden ist, kann die Wartung für Benutzer virtueller Maschinen ohne Unterbrechungen durchgeführt werden. Die aktiven Prozesse der virtuellen Maschine werden während einer Migration weiterhin ausgeführt.
- Lastausgleich
- Sie können einen Host zu einem DRS-Cluster hinzufügen. Die Hostressourcen werden dann Teil der Clusterressourcen. Die Verteilung und Verwendung von CPU- und Arbeitsspeicherressourcen für alle Hosts und virtuelle Maschinen im Cluster werden kontinuierlich überwacht. DRS vergleicht diese Metriken mit denen einer idealen Ressourcennutzung. Die ideale Nutzung berücksichtigt die Attribute der Ressourcenpools und der virtuellen Maschinen des Clusters, des aktuellen Bedarfs sowie des Ziels des Ungleichgewichts. Bei Bedarf führt DRS Migrationen von virtuellen Maschinen aus oder empfiehlt diese.
- Notfallwiederherstellung
- Sie können VMware High Availability verwenden, um mehrere ESXi-Hosts als Cluster zu konfigurieren. Der Cluster bietet eine schnelle Wiederherstellung nach Ausfällen und kostengünstige Hochverfügbarkeit für Anwendungen, die auf virtuellen Maschinen ausgeführt werden.
- Vereinfachte Array-Migrationen und Speicher-Upgrades
- Wenn Sie ein neues Speichersystem kaufen, verwenden Sie Storage vMotion, um Live-Migrationen von virtuellen Maschinen vom vorhandenen Speicher zu den neuen Zielen durchzuführen. Sie können die Migrationen ohne Unterbrechungen der virtuellen Maschinen durchführen.
Besonderheiten bei der Verwendung von SAN-Speicher mit ESXi
Die Verwendung eines SAN mit einem ESXi-Host unterscheidet sich von der Verwendung eines herkömmlichen SAN auf verschiedene Arten.
- Sie können SAN-Verwaltungstools nicht verwenden, um auf Betriebssysteme von virtuellen Maschinen zuzugreifen, die den Speicher verwenden. Mit herkömmlichen Tools können Sie ausschließlich das VMware ESXi-Betriebssystem überwachen. Über den vSphere Client können Sie virtuelle Maschinen überwachen.
- Der für die SAN-Verwaltungstools sichtbare HBA gehört zum ESXi-System und nicht zum Teil der virtuellen Maschine.
- Das ESXi-System führt in der Regel für Sie ein Multipathing durch.
Entscheidungen zur Verwendung von LUNs
Bevor Sie LUNs mit einem VMFS-Datenspeicher formatieren, müssen Sie zunächst festlegen, wie Sie den Speicher für Ihre ESXi-Systeme einrichten möchten.
Wenn Sie Ihre Entscheidungen zur Verwendung von LUNs treffen, ist Folgendes zu beachten:
- Jede LUN muss über das richtige RAID-Level und die richtigen Speichermerkmale für die Anwendungen verfügen, die in virtuellen Maschinen ausgeführt werden, die die LUN verwenden.
- Jede LUN darf nur einen einzigen VMFS-Datenspeicher enthalten.
- Wenn mehrere virtuelle Maschinen auf dieselbe VMFS zugreifen, lassen sich mithilfe von Festplattenfreigaben Prioritäten für virtuelle Maschinen festlegen.
Die folgenden Gründe sprechen für weniger und dafür größere LUNs:
- Mehr Flexibilität beim Erstellen virtueller Maschinen, ohne beim Speicheradministrator mehr Speicherplatz anfordern zu müssen.
- Mehr Flexibilität bei der Größenänderung virtueller Festplatten, dem Erstellen von Snapshots usw.
- Weniger zu verwaltende VMFS-Datenspeicher.
Die folgenden Gründe sprechen für mehr und dafür kleinere LUNs:
- Weniger falsch genutzter Speicherplatz.
- Unterschiedliche Anwendungen könnten unterschiedliche RAID-Merkmale erfordern.
- Mehr Flexibilität, da die Multipathing-Richtlinie und gemeinsam genutzte Festplattenfreigaben pro LUN festgelegt werden.
- Für den Einsatz von Microsoft Clusterdienst muss jede Clusterfestplattenressource in ihrer eigenen LUN eingerichtet sein.
- Bessere Leistung aufgrund weniger Konflikte auf den einzelnen Volumes.
Wenn die Speichermerkmale für eine virtuelle Maschine nicht verfügbar sind, kann es unter Umständen nicht einfach sein, die Anzahl und die Größe der bereitzustellenden LUNs zu ermitteln. Sie können experimentieren, indem Sie entweder ein Vorhersagemodell oder ein adaptives Modell verwenden.
Verwenden eines Vorhersagemodells zur richtigen LUN-Wahl
Experimentieren Sie mithilfe des Vorhersagemodells.
Prozedur
Verwenden des adaptiven Modells zur richtigen LUN-Wahl
Sie können mithilfe des adaptiven Schemas experimentieren.
Prozedur
- Stellen Sie eine große LUN (RAID 1+0 oder RAID 5) mit aktiviertem Schreib-Caching bereit.
- Erstellen Sie ein VMFS auf dieser LUN.
- Erstellen Sie vier oder fünf virtuelle Festplatten auf dem VMFS.
- Führen Sie die Anwendungen aus, um zu ermitteln, ob die Festplattenleistung akzeptabel ist.
Ergebnisse
Wenn die Leistung akzeptabel ist, können Sie zusätzliche virtuelle Festplatten auf dem VMFS platzieren. Wenn die Leistung nicht akzeptabel ist, erstellen Sie eine neue, große LUN, möglicherweise mit einem anderen RAID-Level, und wiederholen Sie den Vorgang. Verwenden Sie die Migration, damit Sie beim Neuerstellen der LUN keine Daten von virtuellen Maschinen verlieren.
Auswählen von Speicherorten für virtuelle Maschinen
Bei der Leistungsoptimierung der virtuellen Maschinen ist der Speicherort ein wichtiger Faktor. In Abhängigkeit von Ihren Speicheranforderungen können Sie Speicher mit hoher Leistung und Hochverfügbarkeit oder Speicher mit geringerer Leistung auswählen.
Die Speichereinteilung in verschiedene Qualitätsstufen ist von zahlreichen Faktoren abhängig:
- Hoch. Bietet hohe Leistung und Verfügbarkeit. Bietet unter Umständen auch integrierte Snapshots, um Sicherungen und PiT-Wiederherstellungen (Point-in-Time) zu vereinfachen. Unterstützt Replizierungen, vollständige Speicherprozessorredundanz und SAS-Laufwerke. Verwendet teure Spindeln.
- Mittel. Bietet durchschnittliche Leistung, niedrigere Verfügbarkeit, geringe Speicherprozessorredundanz und SCSI- bzw. SAS-Laufwerke. Bietet möglicherweise Snapshots. Verwendet Spindeln mit durchschnittlichen Kosten.
- Niedrig. Bietet niedrige Leistung, geringe interne Speicherredundanz. Verwendet Low-End-SCSI-Laufwerke oder SATA.
Nicht alle virtuellen Maschinen müssen sich während ihres gesamten Lebenszyklus im Speicher mit höchster Leistung und größter Verfügbarkeit befinden.
Bevor Sie entscheiden, wo Sie eine virtuelle Maschine platzieren möchten, ist Folgendes zu beachten:
- Die Wichtigkeit der virtuellen Maschine
- Anforderungen an Leistung und Verfügbarkeit
- PiT-Wiederherstellungsanforderungen
- Sicherungs- und Replizierungsanforderungen
Die Ebenen einer virtuellen Maschine können sich aufgrund von Änderungen bei der Wichtigkeit oder der Technologie im Verlauf Ihres Lebenszyklus ändern. Die Wichtigkeit ist relativ und kann sich aus verschiedenen Gründen ändern, beispielsweise bei Änderungen im Unternehmen, betriebswirtschaftlichen Abläufen, gesetzlichen Anforderungen oder Erstellung eines Notfallplans.
Verwaltungsanwendungen von Drittanbietern
Sie können Verwaltungssoftware von Drittanbietern mit Ihrem ESXi-Host verwenden.
Häufig ist im Lieferumfang der SAN-Hardware eine Speicherverwaltungssoftware enthalten. Hierbei handelt es sich in der Regel um eine Webanwendung, die mit einem beliebigen Webbrowser ausgeführt werden kann, der mit dem Netzwerk verbunden ist. In anderen Fällen wird die Software typischerweise auf dem Speichersystem oder einem Einzelserver ausgeführt, der unabhängig von den Servern betrieben wird, die das SAN zum Speichern nutzen.
Verwenden Sie diese Verwaltungssoftware von Drittanbietern für die folgenden Aufgaben:
- Speicher-Array-Verwaltung, einschließlich LUN-Erstellung, Cacheverwaltung des Arrays, LUN-Zuordnung und LUN-Sicherheit.
- Einrichtung von Replikations-, Prüfpunkt-, Snapshot- oder Spiegelungsfunktionen.
Wenn Sie die SAN-Verwaltungssoftware auf einer virtuellen Maschine ausführen, nutzen Sie die Vorteile der Ausführung einer virtuellen Maschine, einschließlich Failover mit vMotion und VMware HA. Aufgrund der zusätzlichen Indirektionsebene ist das SAN jedoch für die Verwaltungssoftware möglicherweise nicht sichtbar. In diesem Fall können Sie eine RDM verwenden.
Überlegungen zu SAN-Speichersicherungen
Das Vorhandensein einer guten Sicherungsstrategie ist einer der wichtigsten Aspekte der SAN-Verwaltung. In der SAN-Umgebung haben Sicherungen zwei Ziele. Das erste Ziel ist die Archivierung von Onlinedaten als Offlinemedien. Dieser Vorgang wird gemäß eines festgelegten Zeitplans regelmäßig für alle Onlinedaten wiederholt. Das zweite Ziel ist der Zugriff auf Offlinedaten zu Wiederherstellungszwecken. Für die Datenbankwiederherstellung müssen z.B. häufig archivierte Protokolldateien abgerufen werden, die gegenwärtig nicht online sind.
Die Planung von Sicherungen hängt von mehreren Faktoren ab:
- Ermittlung von kritischen Anwendungen, die häufigere Sicherungszyklen innerhalb eines bestimmten Zeitraums erfordern.
- Ziele für Wiederherstellungspunkte und -zeiten. Überlegen Sie, wie präzise Ihr Wiederherstellungspunkt sein muss und wie lange Sie darauf warten können.
- Die mit den Daten verknüpfte Änderungsrate (Rate of Change, RoC). Wenn Sie beispielsweise die synchrone bzw. asynchrone Replikation verwenden, beeinflusst die RoC die erforderliche Bandbreite zwischen den primären und den sekundären Speichergeräten.
- Auswirkungen insgesamt auf die SAN-Umgebung, Speicherleistung und andere Anwendungen.
- Ermittlung von Spitzenzeiten für den Datenverkehr im SAN. Sicherungen, die während dieser Spitzenzeiten geplant werden, können die Anwendungen und den Sicherungsprozess verlangsamen.
- Zeit für das Planen aller Sicherungen im Datencenter.
- Zeit für das Sichern einer einzelnen Anwendung.
- Ressourcenverfügbarkeit für die Datenarchivierung, z. B. Zugriff auf Offlinedaten.
Planen Sie für jede Anwendung ein Wiederherstellungszeitziel (Recovery Time Objective, RTO), wenn Sie die Sicherungsstrategie entwerfen. Das heißt, berücksichtigen Sie die Zeit und Ressourcen, die zum Durchführen einer Sicherung benötigt werden. Wenn eine geplante Sicherung beispielsweise eine so große Datenmenge speichert, dass die Wiederherstellung sehr lange dauert, überprüfen Sie die geplante Sicherung. Führen Sie die Sicherung häufiger durch, um die gespeicherte Datenmenge pro Sicherungsvorgang und die Wiederherstellungszeit zu reduzieren.
Wenn eine Anwendung innerhalb eines bestimmten Zeitraums wiederhergestellt werden muss, muss der Sicherungsvorgang einen Zeitplan und eine spezielle Datenverarbeitung bieten, um die Anforderung zu erfüllen. Eine schnelle Wiederherstellung kann die Verwendung von Wiederherstellungs-Volumes in einem Onlinespeicher erfordern. Dieser Vorgang hilft, die Notwendigkeit zu minimieren oder zu eliminieren, auf langsame Offline-Medien für fehlende Datenkomponenten zuzugreifen.
Verwenden von Drittanbieter-Sicherungspaketen
Sie können in Ihren virtuellen Maschinen Sicherungslösungen von Drittanbietern zum Schutz des Systems, der Anwendung und der Benutzerdaten verwenden.
Storage APIs - Data Protection von VMware kann mit Drittanbieterprodukten verwendet werden. Bei Verwendung von APIs kann Drittanbietersoftware Sicherungen durchführen, ohne dass ESXi-Hosts mit der Verarbeitung der Sicherungsaufgaben belastet werden.
- Vollständige, differenzielle und inkrementelle Image-Sicherung und Wiederherstellen virtueller Maschinen.
- Sicherung virtueller Maschinen, die unterstützte Windows- und Linux-Betriebssysteme verwenden, auf Dateiebene.
- Sicherstellen der Datenkonsistenz durch Verwendung von Microsoft Volume Shadow Copy Service (VSS) für virtuelle Maschinen, die unterstützte Microsoft Windows-Betriebssysteme ausführen.
Da „Storage APIs - Data Protection“ die Snapshot-Funktionen von VMFS verwendet, ist es für Sicherungen nicht erforderlich, dass Sie virtuelle Maschinen beenden. Diese Sicherungen wirken sich nicht störend aus, können jederzeit und rasch durchgeführt werden.
Weitere Informationen zu Storage APIs - Data Protection und zur Integration von Sicherungsprodukten finden Sie im VMware KB-Artikel 1021175.
