ESXi unterstützt Multipathing, um eine dauerhafte Verbindung zwischen einem Host und seinem Speicher aufrechtzuerhalten. Mithilfe von Multipathing können Sie mehrere physische Pfade zur Übertragung von Daten zwischen dem Host und einem externen Speichergerät verwenden.

Beim Ausfall eines Elements im SAN-Netzwerk, z. B. eines Adaptera, Switches oder Kabels, kann ESXi ein Failover auf einen anderen funktionsfähigen physischen Pfad durchführen. Der Prozess des Wechselns zu einem anderen Pfad, um fehlgeschlagene Komponenten zu vermeiden, wird als Pfad-Failover bezeichnet.

Neben dem Pfad-Failover bietet Multipathing Lastausgleich. Lastausgleich ist der Vorgang zum Aufteilen der E/A-Lasten auf mehrere physische Pfade. Mit diesem Verfahren können potenzielle Engpässe reduziert oder vermieden werden.

Hinweis: Während eines Failovers kann es bei virtuellen Maschinen zu einer E/A-Verzögerung von bis zu 60 Sekunden kommen. Mit diesen Verzögerungen kann das SAN nach Topologieänderungen seine Konfiguration stabilisieren. Die E/A-Verzögerungen sind möglicherweise auf Aktiv/Passiv-Arrays länger und auf Aktiv-Aktiv-Arrays kürzer.

Failover mit Fibre-Channel

Zur Unterstützung von Multipathing verfügt Ihr Host normalerweise über zwei oder mehrere HBAs. Diese Konfiguration ergänzt die SAN-Multipathing-Konfiguration. In der Regel stellt SAN-Multipathing mindestens einen Switch im SAN-Fabric und mindestens einen Speicherprozessor im Speicher-Array-Gerät selbst bereit.

In der folgenden Abbildung wird dargestellt, wie jeder Server über mehrere physische Pfade mit dem Speichergerät verbunden ist. Wenn zum Beispiel HBA1 oder die Verbindung zwischen HBA1 und dem FC-Switch ausfällt, übernimmt HBA2 und stellt die Verbindung zur Verfügung. Der Prozess, in dem ein HBA für einen anderen HBA einspringt, wird als HBA-Failover bezeichnet.

Abbildung 1. Multipathing und Failover mit Fibre-Channel
Die Abbildungen zeigen, wie ein Host mehrere HBAs zur Bereitstellung von Multipathing verwenden kann.

Wenn SP1 oder die Verbindung zwischen SP1 und den Switches ausfällt, übernimmt SP2. SP2 stellt die Verbindung zwischen dem Switch und dem Speichergerät bereit. Dieser Vorgang wird SP-Failover genannt. VMware ESXi unterstützt sowohl HBA- als auch SP-Failover.

Hostbasiertes Failover mit iSCSI

Wenn Sie Ihren ESXi-Host für Multipathing und Failover einrichten, können Sie mehrere iSCSI-HBAs verwenden oder mehrere Netzwerkkarten mit dem Software-iSCSI-Adapter kombinieren.

Weitere Informationen über verschiedene iSCSI-Adaptertypen finden Sie unter iSCSI-Initiatoren.

Bei der Verwendung von Multipathing muss Folgendes beachtet werden.
  • ESXi unterstützt kein Multipathing, wenn Sie einen unabhängigen Hardwareadapter auf demselben Host mit Software-iSCSI- oder abhängigen iSCSI-Adaptern kombinieren.
  • Multipathing zwischen Software- und abhängigen Adaptern auf demselben Host wird unterstützt.
  • Sie können auf unterschiedlichen Hosts sowohl abhängige als auch unabhängige Adapter kombinieren.
Die folgende Abbildung zeigt Multipathing-Setups, die mit verschiedenen Typen von iSCSI-Initiatoren möglich sind.
Abbildung 2. Hostbasiertes Pfad-Failover
Die Abbildung zeigt Multipathing-Setups, die mit verschiedenen Typen von iSCSI-Initiatoren möglich sind.
Hardware-iSCSI und Failover
Mit der Hardware-iSCSI sind auf dem Host in der Regel zwei oder mehr Hardware-iSCSI-Adapter vorhanden. Der Host verwendet die Adapter, um das Speichersystem über einen oder mehrere Switches zu erreichen. Alternativ könnte das Setup auch einen Adapter und zwei Speicherprozessoren umfassen, sodass der Adapter andere Pfade verwenden kann, um das Speichersystem zu erreichen.

In der Abbildung hat Host1 zwei Hardware-iSCSI-Adapter, HBA1 und HBA2, die zwei physische Pfade zum Speichersystem zur Verfügung stellen. Multipathing-Plug-Ins auf Ihrem Host (egal ob VMkernel NMP oder Drittanbieter-MPPs) haben standardmäßig Zugriff auf die Pfade. Die Plug-Ins können den Systemzustand der einzelnen physischen Pfade überwachen. Wenn beispielsweise HBA1 oder die Verknüpfung zwischen HBA1 und dem Netzwerk fehlschlägt, können Mehrfachpfad-Plug-Ins den Pfad auf HBA2 wechseln.

Software-iSCSI und Failover
Mit Software-iSCSI können Sie, wie bei Host 2 der Abbildung dargestellt, mehrere Netzwerkkarten verwenden, die Failover- und Lastausgleichsfunktionen für iSCSI-Verbindungen bereitstellen.

Multipathing-Plug-Ins haben keinen direkten Zugriff auf die physischen Netzwerkkarten auf Ihrem Host. Für dieses Setup müssen Sie daher jede einzelne physische Netzwerkkarte mit einem separaten VMkernel-Port verbinden. Danach verbinden Sie mithilfe einer Port-Bindungstechnik alle VMkernel-Ports mit dem Software-iSCSI-Initiator. Jeder VMkernel-Port, der mit einer separaten NIC verbunden ist, erhält einen anderen Pfad, der vom iSCSI-Speicherstapel und dessen speicherfähigen Multipathing-Plug-Ins verwendet werden kann.

Informationen zur Konfiguration von Multipathing für Software-iSCSI finden Sie unter Einrichten eines Netzwerks für iSCSI und iSER mit ESXi.

Array-basiertes Failover mit iSCSI

Einige iSCSI-Speichersysteme verwalten die Pfadnutzung ihrer Ports automatisch und für ESXi transparent.

Wenn eines dieser Speichersysteme verwendet wird, erkennt der Host mehrere Ports im Speicher nicht und kann den Speicherport, mit dem er verbunden wird, nicht selbst wählen. Diese Systeme verfügen über eine einzelne virtuelle Portadresse, die der Host für die Anfangskommunikation nutzt. Während dieser Anfangskommunikation kann das Speichersystem den Host weiterleiten, sodass er mit einem anderen Port im Speichersystem kommuniziert. Die iSCSI-Initiatoren im Host befolgen diese Anforderung einer erneuten Verbindung und stellen dann eine Verbindung mit einem anderen Port im System her. Das Speichersystem nutzt diese Technik, um die Datenlast auf mehrere verfügbare Ports zu verteilen.

Falls der ESXi-Host die Verbindung zu einem dieser Ports verliert, versucht er automatisch, wieder eine Verbindung mit dem virtuellen Port des Speichersystems herzustellen und sollte an einen aktiven, nutzbaren Port weitergeleitet werden. Dieses Wiederverbinden und Umleiten erfolgt schnell und führt in der Regel nicht zu einer Unterbrechung bei der Ausführung der virtuellen Maschinen. Diese Speichersysteme können auch anfordern, dass iSCSI-Initiatoren wieder mit dem System verbunden werden, um den Speicherport zu ändern, mit dem sie verbunden sind. Dadurch wird eine möglichst effektive Nutzung mehrerer Ports gewährleistet.

Die Abbildung „Portweiterleitung“ zeigt ein Beispiel für die Portweiterleitung. Der Host versucht, eine Verbindung zum virtuellen Port 10.0.0.1 herzustellen. Das Speichersystem leitet diese Anforderung an den Port 10.0.0.2 weiter. Der Host stellt eine Verbindung mit dem Port 10.0.0.2 her und verwendet diesen Port für die E/A-Kommunikation.

Hinweis: Das Speichersystem leitet Verbindungen nicht immer weiter. Der Port 10.0.0.1 kann auch für Datenverkehr verwendet werden.
Abbildung 3. Portweiterleitung
Portweiterleitung

Falls der Port im Speichersystem, der als virtueller Port fungiert, nicht mehr verfügbar ist, weist das Speichersystem die Adresse des virtuellen Ports einem anderen Port im System zu. Die Abbildung „Erneute Portzuweisung“ zeigt ein Beispiel für diese Art der erneuten Zuweisung von Ports. In diesem Fall ist der virtuelle Port 10.0.0.1 nicht mehr verfügbar, und das Speichersystem weist die IP-Adresse des virtuellen Ports einem anderen Port zu. Der zweite Port antwortet an beiden Adressen.

Abbildung 4. Erneute Portzuweisung
Die Abbildung zeigt ein Beispiel für die erneute Portzuweisung.

Bei dieser Art von Array-basiertem Failover sind nur dann mehrere Pfade zum Speicher möglich, wenn mehrere Ports im ESXi-Host verwendet werden. Dies sind Pfade vom Typ „Aktiv/Aktiv“. Weitere Informationen finden Sie unter Verwalten der iSCSI-Sitzung auf dem ESXi--Host.

Pfad-Failover und virtuelle Maschinen

Wenn ein Pfad ausfällt, wird Storage I/O für 30 bis 60 Sekunden angehalten, bis Ihr Host ermittelt hat, dass der Link nicht verfügbar ist, und das Failover durchführt. Beim Versuch, den Host, seine Speichergeräte oder seine Adapter anzuzeigen, hat es möglicherweise den Anschein, als sei der Vorgang angehalten worden. Es scheint, als ob virtuelle Maschinen mit ihren auf dem SAN installierten Festplatten nicht mehr reagieren. Nach dem Failover wird die Ein-/Ausgabe normal fortgesetzt und die virtuellen Maschinen laufen wieder weiter.

Wenn Failover sehr lange dauern, unterbricht eine virtuelle Windows-Maschine möglicherweise die Ein-/Ausgabe. Um dies zu verhindern, setzen Sie den Datenträger-Zeitüberschreitungswert für die virtuelle Windows-Maschine auf mindestens 60 Sekunden.

Um Unterbrechungen während eines Pfad-Failovers zu vermeiden, erhöhen Sie den Standard-Zeitüberschreitungswert für Festplatten auf einem Windows-Gastbetriebssystem.

Dieses Verfahren erläutert, wie der Zeitüberschreitungswert mithilfe der Windows-Registrierung geändert wird.

Tipp: Bevor Sie beginnen: Sichern Sie die Windows-Registrierung.
  1. Wählen SieStart > Ausführen.
  2. Geben Sie regedit.exe ein und klicken Sie auf OK.
  3. Doppelklicken Sie in der Hierarchieansicht auf der linken Seite auf HKEY_LOCAL_MACHINE > System > CurrentControlSet > Services > Disk.
  4. Doppelklicken Sie auf TimeOutValue.
  5. Setzen Sie den Datenwert auf 0x3c (hexadezimal) oder 60 (dezimal) und klicken Sie auf OK.

    Nach dem Durchführen dieser Änderung wartet Windows mindestens 60 Sekunden darauf, dass die verzögerten Festplattenoperationen abgeschlossen werden, bevor ein Fehler generiert wird.

  6. Starten Sie das Gastbetriebssystem neu, damit die Änderung wirksam wird.