Speicher mit Microsoft Hyper-V optimal konfigurieren

Windows Server 2012/2012 R2 bieten Technologien um das Speicher-Management zu verbessern, vor allem in der Virtualisierung. Hier die Technologien.

Neue Storage-Funktionen machen die Wartung und Konfiguration von Hyper-V-Storage und Windows-Servern einfacher als je zuvor für Microsoft-basierte virtuelle Umgebungen.

Microsoft Hyper-V-Server bietet zahlreiche und leistungsstarke neue Storage-Funktionen, die Flexibilität, Verfügbarkeit und möglicherweise reduzierte Gesamtbetriebskosten für Rechenzentren bieten. Hyper-V-Server ist in einer Reihe von verschiedenen Editionen verfügbar, sowohl bezahlte als auch kostenlos als Hyper-V Server 2012 R2. Ob Sie Hyper-V in der kommerziellen Version von Windows Server 2012/2012 R2 oder in der freien Version Hyper-V Server 2012 R2 betreiben spielt keine Rolle. Die kostenlose Version bietet alle Funktionen der kommerziellen Versionen. Wenn Sie noch auf Windows Server 2012 setzen bietet Hyper-V-Server 2012 R2 sogar mehr Funktionen, da dieser Server auf die neue Version Windows Server 2012 R2 aufbaut. Ausnahme ist Windows 8/8.1. Hier sind nicht alle Möglichkeiten integriert, die Hyper-V in Windows Server 2012/2012 R2 bietet.

Daten-Center-Software ist unersättlich

In Mark Andreesens berühmten Artikel " Why Software Is Eating the World" (The Wall Street Journal, August 2011), diskutiert er, wie Produkte von Software-Unternehmen traditionelle Industrien auf der ganzen Welt im Betrieb stören kann. Hyper-V-Server ist eines dieser Software-Produkte, die Dinge ersetzen, die zuvor durch zahlreiche wichtige kundenspezifische Hard-und Software zur Verfügung gestellt wurden. Hyper-V kann also grundlegende Änderungen  vornehmen. Das bedeutet, dass Windows Server 2012/2012 R2 Hyper-V möglicherweise zahlreiche Server durch Konsolidierung ersetzen kann. Netzwerkgeräte mit virtuellen Switches und Firewalls, Speicher-Ressourcen wie SANs und Network Attached Storage (NAS)-Arrays nutzen außerdem ebenfalls einige der in diesem Artikel beschriebenen Speicherfunktionen.

Die Storage-Funktionen in der neuesten Version von Hyper-V-Server können die Speicher-Infrastruktur Ihres Rechenzentrums aufrüsten. Davon profitieren vor allem Unternehmen, die bereits auf die Neuerungen in Windows Server 2012 R2 und Hyper-V Server 2012 R2 setzen.

Live-Speichermigration

Hyper-V-Live-Speichermigration

Die Möglichkeit, die Speicherdaten eines laufenden physischen Server von einem SAN zu einem anderen ohne Ausfallzeiten zu verschieben, ist eine erweiterte SAN-Funktion. Hyper-V Server (auch die kostenlose Edition) enthält diese Fähigkeit für virtuelle Maschinen (VMs). Mit Hyper-V-Live-Speichermigration, können Sie Anweisungen eines Assistenten folgen, um eine laufende VM aus dem lokalen Speicher auf gemeinsam genutzten Speicher zu verschieben, von einem gemeinsam genutzten Speicher zu einem anderen oder von gemeinsam genutzten Speicher in den lokalen Speicher. Sie sind vollkommen flexibel, was das Speichern und Verschieben von Daten in Hyper-V betrifft.

Wie bei jeder Technologie, die eine große Menge von Daten in einem Netzwerk bewegt, hängt die Zeit, welche die Speicher-Migration benötigt, sowie die Anzahl der Migrationen die Sie auf einmal durchführen können von der Größe der Daten und der verfügbaren Netzwerkbandbreite ab. Zum Beispiel kann Hyper-V-Server auf einem 10-Gbit-Ethernet-Netzwerk viel mehr VMs bewegen als in einem langsamen Netzwerk.

Shared-Nothing-Live-Migration

Eine weitere neue Funktion in aktuellen Hyper-V-Versionen ist die Shared-Nothing-Live-Migration. Hier können Sie Arbeitsspeicher einer laufenden virtuellen Maschine sowie CPU-Zyklen und Konfiguration/Anmeldung von einem Hyper-V-Server auf einen anderen ohne Ausfallzeiten verschieben. Mit Live-Migration verbleibt die VM-Festplattendatei an der gleichen Stelle. Mit früheren Versionen und konkurrierenden früheren Versionen von Virtualisierungslösungen,  war es erforderlich das Verschieben auf freigegebenen und gemeinsamen Speicher wie SAN oder NAS in einem Cluster durchzuführem. Mit Hyper-V in Windows Server 2012/2012 R2 und Shared-Nothing-Live-Migration können Sie eine laufende VM problemlos von Server zu Server verschieben, auch wenn die VM auf einem lokalen Speicherort abgelegt ist. Tatsächlich lässt sich eine VM sowohl mit einer Live-Migration und Live-Migration des Speichers zur gleichen Zeit migrieren. Für kleine virtuelle Infrastrukturen eliminiert diese Technologie die Notwendigkeit des kostspieligen Shared Storage.

Datendeduplizierung

Datendeduplizierung auf Volume-Basis ist in Windows Server 2012/2012 R2 integriert, allerdings nicht im kostenlosen Hyper-V Server 2012 R2. In Windows Server 2012 R2 hat Microsoft integrierte zusätzlich die Datendeduplizierung für virtuelle Festplatten. Die Version in Windows Server 2012 konnte noch keine virtuellen Festplatten durchsuchen.  Laut Statistik von Microsoft kann Datendeduplizierung bis zu  80 Prozent Speicherkapazität einsparen, vor allem was die Nutzung von VM-Bibliotheken oder Dateiserver betrifft. Windows-Server-Deduplizierung ist nicht nur für Hyper-V-VMs interessant. Die Funktion kann auf allen auf NTFS-Volumes mit gespeicherten Daten verwendet werden. Allerdings sollte Sie diese Technik nicht auf Boot-Laufwerken, laufenden VMs oder SQL-Datenbanken verwenden. Die Technologie bietet mehr als 20 Prozent Einsparungen bei den Speicherkapazitäten von Benutzer-Home-Verzeichnissen und 50 Prozent Redukzierung bei allgemeinen File-Shares. Auf diesem Weg können Sie nicht nur bei der Anzahl der Festplatten und Arrays Platz sparen, sondern zusätzlich auch bei der Datenmenge, die Sie sichern müssen.

Speichern der virtuellen Maschinen mit SMB 3.0

Mit Windows Server 2012/2012 R2 unterstützt Microsoft Windows Server SMB 3.0-Shared-Files für die Speicherung Ihrer VMs. In anderen Worten, können Sie ohne teuren Shared Storage und immer noch die erweiterten Funktionen von Windows Server 2012 R2 nutzen. Die Windows-Server, welche die VMs speichern, können einzelne Hosts sein, aber auch Clusterknoten in einem Failover-Cluster, der hochverfügbaren Shared Storage bietet. Die Sicherheit erhöht sich dadurch, aber die Funktionen sind überall gleich.

Hyper-V-Replica

Ansicht des Hyper-V-Replica-Status

Eine erweiterte Funktion die in vielen Speicher-Arrays angeboten wird, ist die LUN-Replikation. Während es sich hierbei um eine schöne aber in der Regel teure Funktion handelt, wollen die meisten Hyper-V-Administratoren mehr Granularität und weniger Abhängigkeit von der Hardware. Die Fähigkeit, virtuelle Maschinen auf VM-Ebene in Hyper-V zu replizieren, einschließlich der kostenfreien Edition, ist daher ein willkommenes Feature in Windows Server 2012/2012 R2. Shared Storage ist nicht erforderlich, auch lokale Datenspeicher können verwendet werden. Sie müssen außerdem keine zusätzlichen Replikations-Lizenzen kaufen. Hyper-V-Replika ist daher ein ideales Feature für kleine und mittelgroße Unternehmen, die es sich nicht leisten können, teure, Hardware-basierte Replikation für Disaster Recovery (DR) zu erwerben. Hyper-V-Replica kann durchaus als ein Enterprise-Klasse DR-Werkzeug durchgehen. Das Beste daran ist, dass die Konfiguration der Replikation einer VM oder Gruppe von VMs in ein paar Schritten mit einem Assistenten durchgeführt werden können.

Windows Server 2012/2012 R2 Speicherpools (Storage Spaces)

Um die Idee von Software-definiertem Speicher für die virtuelle Infrastruktur oder das gesamte Rechenzentrum sogar noch weiter als nur  mit SMB 3.0 File-Sharing zu entwicklen, enthält Windows Server 2012/2012 R2 Speicherpools. Dabei handelt es sich um eine Speicherabstraktionsschicht, die auf dem NTFS-Dateisystem läuft und das SMB 3.0-Protokoll verwendet, um einen virtuellen Speicherpool aus lokalen Festplatten zu erstellen. Sie können dazu auch auf gemeinsam genutzten Speicher oder lokale Flash-Laufwerke in einem Server setzen. Mit anderen Worten entsprechen Speicherpools oder Storage Spaces im Grunde genommen einem virtuellen SAN. Sie können Pools von verschiedenen Speichertypen auf verschiedenen Laufwerken in einer einzigen Unified-Storage-Ressource bündeln und aufteilen. Diese Speicher können Sie dann nicht nur für Hyper-V nutzen, sondern auch für andere Speicherbereiche, auch für File-Shares. Speicherpools sind ein Datenzentrum-übergreifendes Storage-Angebot, dass Microsoft weiterhin verbessern will. Später können Sie diese auch mit SAN-Arrays verbinden oder diese ersetzen.

Windows Server 2012/2012 R2 Hyper-V abgeladene (offloaded) Datenübertragung

Top sieben Speicher-Verbesserungen in Hyper-V von Windows Server 2012/2012 R2

  1. Live Storage Migration bewegt virtuelle Maschinen (VM) und ihre virtuellen Festplatten von einem Speicherort zum anderen.
  2. Shared-Nothig-Live-Migration kann laufende VMs auch ohne gemeinsam genutzten Speicher und ohne Cluster verschieben.
  3. Datendeduplizierung reduziert Speicherbedarf, vor allem für VMs. Seit Windows Server 2012 R2 auch innerhalb von VMs auf virtuellen Festplatten.
  4. SMB 3.0-Speicher für VMs speichert Hyper-V-VMs auf Windows-Servern und verwendet fortschrittliche Funktionen ohne Shared Storage.
  5. Hyper-V-Replica bietet kosteneffiziente Datensicherung und Hochverfügbarkeit
  6. Speicherpools sind ein neues Windows-Server-Speicherangebot, was einem virtuellen SAN entspricht um Speicherressourcen zu bündeln.
  7. Abgeladene (Offloaded) Datenübertragung kann allgemein die VM-Speicheroperationen beschleunigen, in dem virtuelle Speicheroperationen ans SAN ausgelagert werden.

Bei der Virtualisierung geht es vor allem um Effizienz. Aber einige Dinge sind immer noch nicht effizient mit Software innerhalb eines Server zu lösen, wie das Verschieben großer Datenmengen. Es ist am besten, dort mit den Daten zu arbeiten, wo sie auch gespeichert sind. Für diejenigen, die SANs in ihren Rechenzentren verwenden, kann Hyper-V bei der Bearbeitung der VMs helfen, denn sonnst müssten die VM-Daten auf einen Server verschoben, dort bearbeitet und dann ins SAN zurückgesendet werden. Hier hilft der in Hyper-V integrierte Offloaded Data Transfer (ODX). Sie können diese Technik mit Hyper-V nutzen, wenn das SAN und die andere beteiligte Hardware kompatibel mit dieser Technik sind. Sie können ODX als nur anwenden, wenn das Speicher-Array das unterstützt. Zum Beispiel haben einige Medien berichtet, dass mit einem ODX-fähigen Array, eine neue VM-Bereitstellung mit 30 GByte nur zwei Minuten gedauert hat. Verwenden Sie jedoch ein herkömmliches Array mit einer 1-GBit-Ethernet-Verbindung, dauert der Einsatz 40 Minuten und länger und verwendet 99 Prozent der Netzwerkbandbreite sowie ein bis fünf Prozent der Host-CPU. Hier spüren Sie die Auslagerung von Rechenoperationen am deutlichsten.

Neue Funktionen in Windows Server 2012 R2 Hyper-V

Während viele Firmen immer noch mit Windows Server 2012 arbeiten, kann Hyper-V in Windows Server 2012 zu Windows Server 2012 R2 aktualisiert werden. Hier bietet Microsoft einige Vorteile, auch in der kostenlosen Version Hyper-V Server 2012 R2. Windows Server 2012 R2 bietet zahlreiche neue Funktionen, auch im Storage-Bereich. Dazu gehören unter anderem:

  • Tiered Spaces: Die ist eine neue Funktion der Speicherpools. Tiered Spaces kennen die am häufigsten genutzten Daten und können diese auf Solid State Speicher, oder was auch immer die schnellsten Laufwerke in einem Pool sind, auslagern. Weniger häufig verwendete Daten werden dann auf langsamer drehende Platten ausgelagert.
  • Live-Migration:  Mit Kompression beschleunigt das Tool die Live-Migration und entlastet das Netzwerk deutlich. Durch die neue Technik dauert eine Hyper-V-Live-Migrationen etwa die Hälfte der Zeit als vorher. Wenn Sie RDMA-Controller zu einem Hyper-V-Server hinzufügen, können Sie die Live-Migration Zeiten weiter reduzieren. Im Vergleich zu Windows Server 2012 kann die Zeit mit Windows Server 2012 R2 um mehr als 70 Prozent reduziert werden.
  • Hyper-V-Recovery-Manager: Dies ist eine Erweiterung für Hyper-V-Replica, eine der beliebtesten Funktionen von Windows Server 2012 Hyper-V. Mit dem Hyper-V-Recovery-Manager können  Sie über mehrere Rechenzentren verteilt die Hyper-V-Replikationen im Netzwerk überwachen und eine optimale Hochverfügbarkeit erreichen. Die Technologie baut auf Windows Azure auf und setzt eine Verbindung mit der Cloud voraus.

Was bedeutet dies für Speicher-Manager in Unternehmen?

Speicher-Manager sollten sich bewusst sein, dass Software in Kürze bald alle Säulen des Speicher-Managements in Rechenzentren dominieren wird, dank schneller Server und Softwareentwicklungen durch Windows-Server und andere Lösungen, zum Beispiel von VMware. Funktionen in VMware vSphere und Microsoft Hyper-V, sowie Windows Server 2012/2012 R2 sind bald in der Lage die gleichen Fähigkeiten wie moderne Speicher-Arrays zu liefern. Vor allem für virtuelle Infrastrukturen bieten diese Funktionen echte Vorteile. Wenn Sie eine hundertprozentige virtualisierte Infrastruktur im Unternehmen einsetzen wollen, oder zumindest nahe dran sind,  können diese Software-basierten Speicherlösungen alles sein, was Sie benötigen.

Artikel wurde zuletzt im August 2014 aktualisiert

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