iSCSI-SANs in virtuellen Server-Umgebungen: Fünf Best Practices

Fünf Best Practices geben einen Überblick über die gelungene Verwendung von iSCSI in einer virtuellen Server-Umgebung.

Über Storage Area Networks mit iSCSI (iSCSI SANs) wurde fast das gesamte vergangene Jahrzehnt über viel diskutiert. Mittlerweile aber hat sich iSCSI eine feste Position als Netzwerk-Storage für virtuelle Server-Umgebung erarbeitet, sagen Analysten.

Anbieter von Storage-Lösungen für Unternehmen wie LeftHand Networks von Hewlett Packard oder EqualLogic von Dell verweisen darauf, dass die Zusatzkosten für Netzwerk-Storage bei manchen Kunden eine Hürde für die Einführung von Server-Virtualisierung darstellen. Darauf richten sie ihre SAN-Produkte für iSCSI aus und betonen die im Vergleich zu Fibre-Channel deutlich niedrigeren Kosten. Doch es gibt auch technische Aspekte, die iSCSI besonders interessant machen, sagt Jeff Boles, leitender Analyst für Validierungsdienste bei der Taneja Group im US-Bundesstaat Massachusetts.

„Bei Fibre Channel wurde viel Entwicklungsarbeit unter der Annahme von einem Host pro Port geleistet“, sagt Boles, „bei iSCSI dagegen gibt es ohnehin einen virtualisierten Zugriff über eine IP-Verbindung, und die Entwicklung drehte sich eher um Konflikte durch mehrere Hosts und unterschiedliche Queuing-Techniken“.

Ethernet-Netzwerke und grundlegende Best Practices für iSCSI-SANs im Allgemeinen sind mittlerweile gut verstanden. Doch wenn Sie über den Einsatz eines iSCSI-SAN für Server-Virtualisierung nachdenken, gibt es laut Experten einige spezielle Faktoren zu beachten. Im Folgenden finden Sie fünf Best Practices für die Verwendung von iSCSI in einer Umgebung mit virtuellen Servern.

Best Practice 1: Über Basis-iSCSI hinausgehen

Seit dem ersten Auftreten von iSCSI hatten die Produkte genügend Zeit, um zu reifen und entwickelt zu werden, einschließlich spezieller Funktionen. Mittlerweile sind iSCSI-Produkte so weit verbreitet, dass Software-basierte iSCSI-Initiatoren und -Ziele vollkommen kostenlos zu haben sind. Auch iSCSI-SANs lassen sich so mit Standard-Servern und Open-Source-Software realisieren.

Spezialanbieter für iSCSI wie LeftHand von HP oder EqualLogic von Dell jedoch, so Boles, verlangen einen Aufschlag für moderne Funktionen wie integrierte VMware-Snapshots. Andere Anbieter von iSCSI-SANs wie EMC Corp. oder NetApp Inc. bieten Arrays für Unified Storage mit unterschiedlichen Optionen für den Anschluss von Servern einschließlich iSCSI. Und auch Platten-Arrays von spezialisierten Storage-Anbietern haben Funktionen wie Quality of Service und Management-Konsolen mit Awareness für virtuelle Maschinen.

Auch die iSCSI-Netzwerke, an denen diese Arrays angeschlossen sind, können laut Boles einen Unterschied machen: „Wenn man die richtigen Infrastruktur-Grundlagen hat, etwa eine gut gebaute, voll verwaltete Cisco-Umgebung, lassen sich für virtuelle Server ausgeklügeltere und feinkörnigere Policies einsetzen“.

Auf der anderen Seite werden einige der fortschrittlichsten Methoden für iSCSI-Installationen für virtuelle Server-Umgebungen, in denen es primär um Kostensenkung und Konsolidierung geht, nicht unbedingt gebraucht. Das sagt Greg Schulz, Gründer und Analyst bei der StorageIO Group. Mit wachsendem Datenvolumen und 10 Gigabit Ethernet (10 GbE) am Horizont raten manche Branchenexperten zum Beispiel zu Offload-Engines für TCP/IP (TOE-Karten).

Allerdings sollten Anwender überlegen, ob solche Performance-Steigerer überhaupt zu ihren ursprünglichen Überlegungen für den Einsatz von iSCSI passen, sagt Schulz. „Wenn der Grund für iSCSI bei mir niedrige Kosten sind, werde ich wohl nicht in solche Hardware-Adapter investieren. Eher würde ich Jumbo-Frames und Quality of Service über Software realisieren wollen“.

Best Practice 2: Für jede Anwendung prüfen, wo iSCSI-Ziele in der virtuellen Umgebung untergebracht sein sollten

Besonders bei VMware-Umgebungen „mussten Nutzer früher eine schwierige Entscheidung treffen“, sagt Schulz: Entweder das Cluster-Dateisystem VMware vStorage VMFS einsetzen oder Raw Device Mapping (RDM). Schon vor Version 3.5 bot VMFS Funktionen wie vMotion. Doch RDM war oft die einzige Möglichkeit, höherwertige Funktionen von Storage-Arrays wie Snapshots und virtuelle Provisionierung weiterhin zu nutzen. 

Dies hat sich heute geändert, sagt Brian Garrett, Vice President der ESG Labs bei der Enterprise Storage Group (ESG) in Massachusetts. Trotzdem sollten Nutzer aus Gründen von Performance und Verwaltbarkeit evaluieren, wo in der Infrastruktur das iSCSI-Ziel platziert werden sollte. Dabei kann das Ziel entweder als virtuelle Festplatte auf Hypervisor-Ebene eingesetzt werden, wodurch die Software für Server-Virtualisierung Aufrufe an das Backend-Storage über eine virtuelle Festplatten-Schicht handhaben kann. Oder der Einsatz erfolgt am Disk-Array, was etwas schnelleren Block-basierten Zugriff auf das Backend-Storage ermöglicht.

„Die Entscheidung darüber hängt zum Teil davon ab, was Sie bereits verwenden“, sagt Garrett. So würden Block-basierte Anwendungen wie SQL-Datenbanken gut mit Raw Disks funktionieren und  sich wohl auch für Pass-Through- oder Raw-Modus eignen.

Best Practice 3: Neu über Netzwerke und Verkabelung nachdenken

„Was Nutzer oft vergessen, ist, dass iSCSI sie von alten Paradigmen befreien kann“, sagt Boles von der Taneja Group. Storage-Profis sind inzwischen an die Welt von Fibre Channel gewöhnt, in der ein monolithisches Disk-Array über eine komplexe Ansammlung von Switches und Kabeln mit Servern verbunden sind, die in einem anderen Bereich des Rechenzentrums stehen.

Angesichts der Zunahme von iSCSI-SAN-Architekturen auf der Grundlage von Scale-Out und Commodity-Hardware ist der Aufbau neuer Netzwerk-Storage für Boles eine gute Gelegenheit, den Aufbau des Rechenzentrums zu überdenken: „Bei manchen iSCSI-Systemen kann man das Storage über Interleaving mit der Server-Farm verbinden und das Storage näher an die Server-Umgebung bringen, ohne dass dafür allzu viele lange Kabel erforderlich sind.“

Die physische Platzierung von Ressourcen im Rechenzentrum zu überdenken, kann dabei helfen, Probleme durch Überlastung von Teilen des Netzwerks zu lösen. „Man muss I/O nicht mehr unbedingt erst durch eine dicke Leitung schaufeln und dann über die gesamte Infrastruktur verteilen“, erklärt Boles. Mit Interleaving ließen sich derartige Engpässe vermeiden.

Best Practice 4: An das Monitoring denken

Boles wie Garrett betonen, dass die neue virtuelle Welt auch nach neuen Monitoring-Werkzeugen in der gesamten Rechenzentren-Infrastruktur verlangt. Dies gelte insbesondere, wenn hochgradig portable virtuelle Maschinen (VMs) durch das Netzwerk bewegt werden. „In virtuellen Umgebungen werden Performance-Überwachung und Feinabstimmung deutlich wichtiger“, sagt Garrett. „In der physischen Welt war es leichter, für die richtige Zahl an Stellschrauben zu sorgen, um Überkonsolidierung und die Verletzung von grundlegenden Storage-Regeln zu vermeiden“.

„Es ist leichter, Monitoring von Tag Eins an zu berücksichtigen, als das Netzwerk irgendwann nachträglich mit Monitoring-Werkzeugen auszustatten. Bei Kaufentscheidungen sollten Sie das im Hinterkopf behalten“, rät auch Boles.

Best Practice 5: 10 Gigabit Ethernet kann noch etwas warten

Die nächste Erhöhung der Ethernet-Bandbreite dürfte die iSCSI-Performance verbessern und für Rechenzentren mehr Gelegenheiten für Netzwerk-Konsolidierung bringen. Dabei steht der Schritt zu 10 Gigabit Ethernet einerseits unmittelbar bevor, sagt Rick Villars, Vice President für Storage-Systeme und Strategie bei IDC in Massachusetts: „In diesem Jahr werden Server-Anbieter den Kunden sagen, dass sie auf 10 Gigabit Ethernet umsteigen sollen“.

Bei der Portierung von iSCSI-SANs auf 10 GbE allerdings rät Villars zu Vorsicht, insbesondere wenn man gerade schon damit zu tun hat, eine virtuelle Server-Umgebung zu implementieren. „Sie müssen überlegen, ob Sie iSCSI als allererstes oder als allerletztes auf ein neues 10-GbE-Netzwerk bringen wollen“, sagt er. Weil die Technologie noch ganz neu sei, würde er selbst noch nicht mit einem iSCSI-SAN mit 10 GbE beginnen wollen.

Artikel wurde zuletzt im Februar 2010 aktualisiert

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