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Das bringt VMware vSphere 6 der Storage-Administration (Teil 1)

Neue Funktionen in vSphere 6 sorgen für eine bessere Storage-Administration. Wir erklären die Vorteile von VVOL und Co. in einem zweiteiligen Artikel.

Das Release 6 von vSphere ist ein signifikanter Fortschritt hinsichtlich vieler Funktionen respektive der Storage-Administration. Es wurde im Februar 2015 auf der VMware Partner Exchange angekündigt, und die größte Neuerung war die Einführung der „Virtual Volumes“ (VVOLs). Außerdem gab es viele Verbesserungen, unter anderem bei VSAN, Fault Tolerance, vMotion, Hochverfügbarkeit, Skalierbarkeit, Security, Data Protection und Replikation.

Von einem holistischen Standpunkt aus betrachtet ist es klar, dass sich VMware in Richtung eines vollständig Software-definierten Rechenzentrums vorwärtsbewegt, in dem alle Infrastrukturschichten virtualisiert sind. Die virtuelle Maschine (VM) steht im Zentrum der Aufmerksamkeit, und Aufgaben wie Provisioning. Monitoring und Management werden per Policies oder Automatisierung erledigt.

In so einem Modell diktiert die Bedeutung einer Anwendung die Ressourcenauswahl, die sie bekommt und wie ihre SLAs erfüllt werden – unabhängig von Hardware- und Softwareausfällen und anderen Kalamitäten. Das Release vSphere 6 stellt einen großen Schritt vorwärts in der Realisierung dieser Funktionen dar. Im ersten Teil unseres zweiteiligen Artikels geht es um Optimierung bei der Fehlertoleranz und der Hochverfügbarkeit sowie um Updates bei vMotion und die Integration von Microsoft WSFC.

Verbesserungen bei Fault Tolerance

Fault Tolerance (FT), die zuerst mit vSphere 4 eingeführt wurde, ist eine Methode, mit der bei einem Host-Ausfall eine Applikation ohne Ausfallzeit („zero downtime“) und ohne Datenverlust („zero data loss“) weiter in Betrieb gehalten wird. Anders als bei High Availability (HA) oder Hochverfügbarkeit, bei der es erforderlich ist, eine Anwendung nach einem Ausfall auf einem anderen Host neu zu starten, beruht FT auf dem Prinzip zweier gleichzeitig eng miteinander arbeitender Hosts: Das bedeutet, dass ein Ausfall eines Hosts bedeutungslos wird und dass die Anwendung kontinuierlich in Betrieb bleibt. Es werden keine anwendungs- oder betriebssystemspezifischen Agenten oder Konfigurationen gebraucht. FT lieferte zwar das Bestmögliche für den Schutz von Applikationen, war aber immer begrenzt auf einfache Anwendungen, die nur ein vCPU benutzt haben. Mit vSphere 6 kann eine Applikation, die bis zu vier vCPUs verwendet, für Fault Tolerance tauglich gemacht werden. Dies bringt FT in jene Welt, die sie am meisten braucht: die geschäftskritischen Anwendungen.

Bisher mussten sich FT-Hosts einen gemeinsamen Datenspeicher und eine Shared VM-Platte (VMDK) teilen. Diese Begrenzung ist nun entfernt worden, und jeder Host kann seine eigene VMDK auf verschiedenen Datenspeichern haben. Mit vSphere 5.5 konnte man keinen Snapshot auf einer FT-bereiten VM ziehen, und deshalb bestand der einzige Weg, ein Backup der VM zu machen, darin, einen Agenten auf ihr zu installieren. Nun gibt es diese Beschränkung nicht mehr, und vSphere API for Data Protection wird unterstützt.

Frühere Versionen von FT erforderten einen sehr spezifischen Typus einer virtuellen Platte: volle Zuteilung und auf Null gesetzt. Diese Restriktion ist nun aufgehoben, und die virtuelle Platte kann auf Null gesetzt, voll oder teilweise zugeteilt sein. Die Liste der Host-Kompatibilität, die vorher sehr stark eingeschränkt war, ist nun auf den gleichen Umfang wie bei vMotion erweitert worden.

Upgrades für vMotion

Historisch betrachtet war vMotion darauf begrenzt, eine VM von einem zu einem anderen Host zu verschieben, wobei beide von einem vCenter unterstützt wurden. Dies ist nicht länger der Fall. Nun können VMs über verschiedene vCenter verschoben werden. VMware hat auch die Entfernungsbeschränkung aufgehoben, die für vSphere 5.5 bestand. Nun sind Hosts nicht mehr auf ein Metro-Gebiet von weniger als 1.600 Kilometern oder auf Round-Trip Times (RTT) von weniger als 10 Millisekunden beschränkt. vMotion kann nun über internationale Distanzen durchgeführt werden, solange die RTT weniger als 150 Millisekunden beträgt.

Darüber hinaus kann vMotion dazu eingesetzt werden, VMs temporär oder dauerhaft quer über Rechenzentren hinweg zu migrieren. Temporäre Migrationen können besonders für Load Balancing nützlich sein, indem man die Anwendungen in die Nähe der Personen versetzt, die mit ihnen arbeiten (zum Beispiel Call Center oder internationale Entwicklergruppen), oder als Vorsichtsmaßnahme angesichts bevorstehender Wetterturbulenzen.

Verbesserungen bei High Availability (HA)

High Availability (HA) von VMware basiert auf dem Prinzip, einen direkten Kontakt zwischen den Hosts aufrechtzuerhalten, auf denen die geschützten VMs (im gleichen Cluster) laufen. Sobald ein Ausfall auf Hardware- oder Betriebssystemebene erkannt wird, wird die Applikation überstellt und auf dem aktiven Host neu gestartet. Während es für einen kurzen Zeitraum eine „Application Downtime“ gibt, kommt es aber zu keinem Datenverlust, und in den meisten Fällen ist der Failover für die Anwender nicht oder kaum wahrnehmbar.

In der Regel sind Speicherfragen diejenigen gewesen, die im Kontext von HA am schwierigsten zu behandeln sind. Mit dem Release 6 von vSphere hat VMware die Unterstützung für Virtual Machine Component Protection hinzugefügt, womit erweiterte Sicherung für All Paths Down (APD) und Permanent Device Loss (PDL) für Block- (FC, iSCSI, FCoE) oder File-Storage (NFS) zur Verfügung gestellt wird.

Vorher verfügte vSphere nur über begrenzte Fähigkeit, PDL-Situationen zu erkennen, und über gar keine, um sich mit APD auseinanderzusetzen. Jetzt werden solche Bedingungen erkannt, vCenter wird informiert und ein automatisches Failover wird angestoßen – ohne dass ein Administrator involviert ist.

Nun unterstützt vSphere HA auch VVOLs, vSphere Network I/O Control, IPv6, NSX und vMotion über mehrere vCenter Server hinweg. Man kann auch bis zu 4.000 virtuelle Maschinen auf bis zu 32 Hosts in HA-Umgebungen konfigurieren – was der maximalen Cluster-Größe mit kompletten 64 Hosts und 8.000 VMs entspricht.

Die Höchstgrenzen erweitern

Per VM
Eine einzige VM kann nun 128 vCPUs und 4 Terabyte RAM unterstützen.

Per Host
Ein Host kann nun bis zu 480 vCPUs, 1.000 VMs und 12 Terabyte RAM unterstützen. Ein Datenspeicher kann bis zu 64 Terabyte groß sein.

Per Cluster
Ein Cluster kann nun bis zu 64 Nodes und 8.000 VMs umfassen. Diese Höchstgrenze bezieht sich nun auf Standard-Cluster als auch auf VSAN-Cluster (später dazu mehr).

Per vCenter
Eine einzige vCenter-Instanz kann nun bis zu 1.000 Hosts und 10.000 VMs in Betrieb unterstützen.

Als Endresultat all dieser Erweiterungen ergibt sich die Fähigkeit, Anwendungen zu virtualisieren, von denen man bisher dachte, sie seien nicht virtualisierbar. Die Fähigkeit, performantere x86-CPUs zu benützen, impliziert eine Reduktion in der Anzahl von Clustern, die verwaltet werden müssen, was umgekehrt in geringeren Kosten für Stellfläche, Energie und Kühlung resultieren sollte.

Integration von Microsoft WSFC

Wenn man in der Vergangenheit Windows Server Failover Clustering (WSFC) für Anwendungen mit vSphere nützen wollte, war die Unterstützung für diese Applikationen ziemlich beschränkt. Mit vSphere 6 ist die Unterstützung für Windows Server 2012 R2 und SQL Server 2012 hinzugefügt worden, zwei Schlüsselanwendungen, auf die man vorher im Kontext von vSphere verzichten musste. Nun werden auch AlwaysOn Availability Groups unterstützt. Und die Adapter-Unterstützung Paravirtual SCSI führt zu wesentlich besserer Performance für geclusterte Umgebungen als die Anwendung von standardmäßigen SCSI-Adaptern. Durch WSFC werden nun vMotion und Distributed Resources Scheduler (DRS) voll unterstützt.

Lesen Sie im zweiten Teil zu den Storage-Funktionen von vSphere 6, welche Vorteile die verbesserte Data Protection und Replikationsfunktion bringen und welche Flash-Konfiguration VSAN nun zulässt. Darüber hinaus erfahren Sie mehr über VVOL und welche Anstrengungen Hersteller unternehmen, diese zu unterstützen.

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Artikel wurde zuletzt im Dezember 2015 aktualisiert

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