VMware VMDK Shrink und Storage Thin Provisioning 101

Für das Minimieren von VMware .vmdk-Dateien sind das in VMware Tools enthaltene Shrink Disks und das von Microsoft angebotene SDelete beliebt.

Die meisten von uns denken über Storage nicht nach. Das ist zumindest so lange der Fall, bis sich der Speicherplatz dem Ende neigt. Das gilt auch für virtualisierte Computing-Umgebungen. Passen in die virtuelle Abstellkammer kein weiteres Paar Schuhe mehr, sollten Sie sich mit VMware VMDK Shrink und Thin Provisioning beschäftigen.

Die Handhabung von mit VMware erstellten virtuellen Festplatten im .vmdk-Format ist ein wichtiger Teil, wenn Sie mit virtuellen Maschinen (VM) von VMware arbeiten. Alle zu einer virtuellen Maschine gehörende Daten befinden sich innerhalb dieser virtuellen Festplatte.

VMware Shrink können Sie mit einer gründlichen Aufräumarbeit vergleichen. Thin Provisioning hilft, damit virtuelle Maschinen von vorne herein nicht mehr Storage in Anspruch nehmen als sie benötigen.

Woher weiß ich, wie viel Storage eine VM tatsächlich braucht? Das verfügbare Storage für die virtuelle Infrastruktur ist limitiert.

Auch wenn Sie sich noch so anstrengen, können Sie nicht 100 Prozent voraussagen, wie viel Storage eine neue virtuelle Maschine benötigt. Beim Provisioning einer VM hat der Administrator die Möglichkeit, eine „Thick“- oder „Thin“-Festplatte zu erschaffen. So genanntes Thick Provisioning legt eine feste Menge an Storage für die entsprechende virtuelle Maschine fest. Thin Provisioning weist einer VM den Storage-Platz erst im Laufe der Zeit zu, wenn dieser auch tatsächlich gebraucht wird. VMDK Thin Provisioning ist für virtuelle Umgebungen gut geeignet, in denen Storage-Speicher Mangelware ist.

Thin Provisioning wirkt sich also positiv auf die Storage-Hardware aus. Beeinflusst das die Performance virtueller Maschinen negativ?

Möglicherweise haben Sie gehört, dass virtuellen Maschinen, die mit Thin Provisioning ausgeliefert wurden, weniger performant als solche mit festen Festplatten-Größen sind. Das ist allerdings ein Gerücht. Wichtiger als die IOPS-Menge (Input/Output Operations per Second) einer virtuellen Maschine ist, wie der Administrator diese VM verwaltet. Performance-Probleme sind in der Regel schnell aus der Welt geschaffen. Zum Beispiel reduzieren große Blöcke die IOPS, die eine VMDK bei Wachstum generiert. Passen Sie aber auf diese unscheinbaren VM-Prozeduren auf. Diese können eine Thin Disk mächtig aufblasen und die gesamte IT-Infrastruktur in Mitleidenschaft ziehen. VMware-Administratoren müssen auch die Warnhinweise hinsichtlich der Kapazität im Auge behalten. Thin-provisioned virtuelle Maschinen wachsen im Laufe der Zeit.

Schrumpfen Thin-provisioned virtuellen Maschinen ebenso automatisch wie sie wachsen?

Setzen Sie auf Thin Provisioning, fügt das automatisch benötigtes Storage hinzu. Umgekehrt ist das allerdings nicht der Fall und nicht mehr verwendeten Storage-Platz gibt die Software nicht wieder frei. Windows löscht eine Datei, indem das Betriebssystem die Referenzen oder die Zeiger in der Dateizuweisungs-Tabelle entfernt. Die Daten werden zunächst nicht gelöscht und auf dem Storage-Platz bleiben „Nicht-Null“-Werte bestehen. Einige Storage-Anbieter haben Methoden entwickelt, um diesen Umstand zu adressieren. Je nach Konfiguration müssen Sie allerdings selbst ein VMDK Shrink anstoßen. In der Regel verkleinert man VMDK-Dateien vor einem Export.

Ich weiß, dass eine bestimmte VM nicht den komplett verfügbaren Festplatten-Platz nutzt. Die VMDK zeigt aber an, dass nur noch wenig Speicher vorhanden ist. Wo wird der Platz verschwendet?

Platz wird nicht automatisch frei, wenn man Dateien aus einer VMDK löscht. Führen Sie viele Lese-/Schreib- und Lese-/Lösch-Aktionen durch, befinden sich in der virtuellen Maschine möglicherweise viele „Nich-Null“-Räume. Eventuell müssen Sie die VMDK minimieren, um das Problem mit dem verschwendeten Platz zu adressieren. So reduzieren Sie eine VM vor einem Export auf die tatsächliche Größe.

Was ist die beste Möglichkeit, eine VMDK zu minimieren?

Es gibt zwei beliebte Tools in Bezug auf das Schrumpfen von VMDK: SDelete und Shrink Disks, ein Angebot von VMware Tools. Bei VMware Tools handelt es sich um eine freie Ansammlung an Treibern, Services und Anwender-Prozessen, die in einem Gast-Betriebssystem installiert sind. Die Shrink-Funktionalität von VMware Tools lässt sich nicht skripten. Aus diesem Grund muss der System-Administrator diesen Prozess manuell anstoßen und durchführen. Um das VMDK-Konstrukt zu verkleinern, füllt VMware Tools die virtuelle Festplatte mit Dateien bestehend aus Nullen. Sollten Sie den Schrumpf-Prozess aus irgendeinem Grund unterbrechen oder anhalten, bleiben diese mit Nullen gefüllten Dateien zurück.

SDelete ist ein Kommandozeilen-Tool aus der Feder von Mark Russinovich. Microsoft bietet es kostenlos an. Die Software lässt sich skripten und der Schrumpf-Prozess für VMDK ist anders als bei VMware Tools. SDelete befüllt eine Festplatte zufällig, um Daten sicher zu löschen. Es reserviert die möglichst größte Datei und gecachte Datei und belegt freien Platz auf der Festplatte, um ein sicheres Löschen zu ermöglichen. Die für den Betrieb notwendigen Dateien sind davon nicht betroffen.

Der Blogger vNoob hat eine dritte Möglichkeit vorgeschlagen. Er benutzt ein PowerCLI-Skript. Mithilfe dieser Methode verbindet sich das Skript mit dem Data Store und kopiert sich den VMDK-Header auf das lokale System. Im Anschluss werden entsprechende Änderungen durchgeführt und die Datei wieder zurück kopiert. Ist das Skript abgeschlossen, müssen Sie eine so genannte Cold-Storage-Migration durchführen, damit die Änderungen wirksam werden. Lesen Sie sich den Haftungsausschluss von vNoob gründlich durch, bevor Sie die Methode einsetzen. Ein Testlauf mithilfe eines Klons kann außerdem nichts schaden.

Muss ich beim Betrieb einer virtuellen Umgebung immer noch eine Lebenszyklus-Planung für Storage durchführen?

Storage-Lebenszyklen sind in virtualisierten Umgebungen einfacher zu handhaben. Allerdings sind sie weiterhin wichtig, damit Sie angemessene Performance und Verfügbarkeit für jede logische Einheit garantieren können. Weil das Provisioning des Storage einfacher ist, haben es System-Administratoren möglicherweise mit einer massiven Ausbreitung des Storage zu tun. An dieser Stelle sollten Sie sich erinnern, dass virtuelles Storage immer noch auf physikalischer Storage-Hardware basiert. Der Platz auf dieser ist bekanntlich endlich.

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Artikel wurde zuletzt im September 2014 aktualisiert

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