Welche Neuerungen bringt VMFS 5 für virtuelle vSphere-Umgebungen?

VMFS 5 bringt gegenüber VMFS 4 und NTFS diverse Neuerungen für virtuelle Umgebungen mit vSphere mit sich. Wie geben einen Überblick.

Storage-Administratoren kennen sich ohne Zweifel mit Dateisystemen aus, die häufig per Standard auf Windows- und Linux-Servern eingesetzt werden. Wir sprechen hier von NTFS oder ext3/ext4, darauf ist schließlich auch das Betriebssystem installiert. Oft sind System-Administratoren aber nicht mit den Dateisystemen vertraut, die beim Hypervisor VMware vSphere/ESXi Einsatz finden: VMFS.

VMFS hat den Ruf, das populärste Dateisystem für VMware zu sein. Das rührt daher, dass es speziell für den Einsatz in virtuellen Umgebungen geschaffen wurde. Wenn Sie zum Beispiel fortschrittliche vSphere-Funktionen wie Storage vMotion oder andere leistungsfähige VM-Funktionen wie Snapshots nutzen, ist dieses Cluster-aware-Dateisystem eine entscheidende Komponente von vSphere. 

Dieser Fakt wird gerne übersehen, obwohl man damit den Erfolg der virtuellen Infrastruktur garantiert. VMFS 5 ist die neueste Version, die eine ganze Reihe an Updates mit sich bringt.

Sie stellen sich womöglich die Frage, warum wir nur für vSphere ein eigenes Dateisystem benötigen, wenn NTFS auch reichen würde. Es gibt aber einige Fakten, die VMFS notwendig machen. Denken Sie über folgende Punkte nach:

  • Anders als andere Dateisysteme wurde VMFS ausschließlich dafür erstellt, um virtuellen Maschinen eine Heimat zu geben.
  • Mehrere ESXi-Server können von diesem Dateisystem gleichzeitig lesen. Das gilt auch für Schreib-Zugriffe.
  • ESXi-Server lassen sich zu diesem Dateisystem verbinden und trennen. Der Vorgang stört oder unterbricht andere Server oder virtuelle Maschinen nicht.
  • Die VMFS-Funktion On-Disk-Locking garantiert, dass keine zwei Hosts versuchen, die gleiche virtuelle Maschine zur selben Zeit hoch zu fahren.
  • VMFS wurde in Bezug auf die Performance so designend, so nah wie möglich an nativem SCSI zu sein. So können damit auch Applikationen mit hohen Leistungsanforderungen adressiert werden.
  • Sollte ein Host ausfallen, erholt sich VMFS sehr schnell davon. Der Grund ist das so genannte Distributed Journaling.
  • VMFS lässt sich auf iSCSI oder Fibre Channel aufgesetzt betreiben.
  • NFS ist ein Dateisystem auf Datei-Ebene, VMFS auf Block-Ebene.
  • Sie können von jeder virtuellen Maschine so genannte Point-In-Time Snapshots erstellen. Damit sichern Sie einen bestimmten Stand eines Betriebssystems oder einer Applikation. Das ist sinnvoll, wenn Sie Security-Updates, Patches oder Upgrades installieren möchten. Snapshots setzt man auch gerne bei Backup und Wiederherstellung (Recovery) ein. Datensicherungen lassen sich somit ohne Downtime der VM realisieren.
  • Geht Ihnen die Storage-Kapazität aus? VMFS stellt die Möglichkeit zu Verfügung, virtuellen Maschinen im laufenden Betrieb neue Datenträger hinzuzufügen (Hot-Add).

Windows-Computer lassen sich allerdings nicht auf VMFS installieren. Allerdings haben Sie die Option, virtuelle Maschinen mit Windows zu betreiben. Diese sind in VMDKs (Virtual Machine Disk Files) innerhalb von VMFS abgelegt. Sie können die virtuellen Festplatten der einzelnen virtuellen Maschinen als eingebundene SCSI-Festplatten betrachten. 

Somit sind Sie in der Lage, jegliches Betriebssystem innerhalb einer virtuellen Festplatte auf dem SAN (Storage Area Network) laufen zu lassen. Das Betriebssystem muss dabei nicht Windows sein. Auch Linux und sogar DOS wären möglich. Das OS muss dabei nicht so designend sein, dass es zum Beispiel auf einem iSCSI SAN lauffähig ist.

VMFS vs. NFS: Was ist das bessere Dateisystem?

VMware unterstützt als gemeinsam genutztes (shared) Storage für vSphere sowohl VMFS (SAN-basiertes Block-Storage) als auch NFS (NAS-basiertes Datei-Storage). Inzwischen macht es keinen großen Unterschied mehr, ob Sie NFS oder VMFS einsetzen. Die meisten Leute bei VMware raten allerdings zu VMFS. 

Das ergibt auch Sinn, da VMware das Dateisystem nun mal genau für virtuelle Umgebungen entwickelt hat. Weitere Informationen zum Thema VMFS gegen NFS finden Sie in einem Beitrag von NetApps Vaughn Stewart.

Es ist weniger entscheidend, für welche Option Sie sich entscheiden. Verwenden Sie gemeinsam genutztes Storage zusammen mit vSphere, können Sie die Vorteile der nachfolgenden fortschrittlichen Funktionen nutzen, sofern Sie die entsprechende vSphere-Lizenz haben:

  • Mittels vMotion können Sie laufende virtuelle Maschinen von einem Host auf einen anderen umziehen.
  • Storage vMotion gibt Ihnen die Option, die VMDKs laufendervirtueller Maschinen von einem vSphere Datastore auf einen anderen zu migrieren.
  • SDRS (Storage Distributed Resource Scheduler) balanciert VMDKs neu aus, wenn ein vSphere Datastore langsam wird oder die Latenz zu hoch ist. Das gilt auch, wenn der Storage-Platz knapp wird.
  • Durch vSphere High Availability darf ein Host ausfallen und die virtuellen Maschinen fahren sich automatisch auf einem anderen hoch.

Bedenken Sie, dass sowohl das gemeinsam genutzte Storage als auch VMFS (und NFS) diese beiden fortschrittlichen Funktionen mitmachen müssen. Möglicherweise haben Sie lokales VMFS-Storage auf jedem Host. Dieses lokale Storage kann solche Funktionen nicht alleine zur Verfügung stellen. Dazu brauchen Sie eine VSA (Virtual Storage Appliance) wie zum Beispiel vSphere Storage Appliance, um gemeinsam genutztes Storage ohne ein physisches Festplatten-Array zu realisieren.

Neuerungen in VMFS 5

Mit der Veröffentlichung von vSphere 5 wurde auch VMFS aktualisiert und bringt diverse neue Funktionen mit sich:

  • Die neuere Partitions-Tabelle GPT (GUID Partition Table) wird anstelle eines MBR (Master Boot Record) genutzt.
  • Es sind größere Datenträger von bis zu 64 Terabyte möglich.
  • Unified Block-Größen von einem Megabyte.
  • Kleinere Sub-Block-Größen.
  • Sie können von VMFS 3 auf VMFS 5 aktualisieren, ohne dabei Unterbrechungen bei den Hosts oder virtuellen Maschinen auszulösen.

Wahrscheinlich werden Sie nicht sofort alle Vorteile dieser Neuerungen auch tatsächlich nutzen, trotzdem bietet VMFS 5 die derzeit größten Datenträger-Optionen und ist momentan das effizienteste virtuelle Dateisystem.

So gelingt die Konfiguration von VMFS

Nehmen wir an, dass Sie in Ihrer Server-Virtualisierungs-Umgebung VMFS benutzen. Wie wissen Sie dann, wie hoch die Kapazitäten sind, welche VMFS-Version und Block-Größe Sie im Einsatz haben? Das ist einfach. Öffnen Sie den vSphere Client und begeben sich dann zu Datastores und Datastore Clusters Inventory. Klicken Sie auf jeden Datastore und Sie sehen grundlegende Informationen im Reiter Summary. Klicken Sie auf den Reiter Configuration, dann erhalten Sie detailliertere Auskünfte. Sie sehen ein Beispiel im folgenden Screenshot.

Wie Sie sehen, ist die VMFS-Version bei diesem lokalen Storage 5.54 und die Block-Größe beträgt ein Megabyte. Es gibt nur einen Pfad zum Datastore und bei Extents ist auch nur ein Eintrag zu sehen.

Sollten Sie eine ältere Version von VMFS einsetzen, würden Sie hier das Upgrade durchführen.

Klicken Sie auf die Schaltfläche Properties für den Datastore, können Sie die Pfade ändern, weitere Extents hinzufügen, um den Datenträger zu vergrößern oder SIOC (Storage I/O Control) aktivieren. Ein Beispiel ist der nächste Screenshot:

Verwenden Sie den Datastore Browser, den Sie über den Reiter Datastore Summary erreichen, können Sie einen Blick in den jeweiligen VMFS oder NFS Datastore werfen. Das nächste Bild illustriert dies:

Anders als bei Windows- oder Linux-Dateisystemen werden Sie keine System-Dateien des Betriebssystems in den VMFS Datastores finden. Stattdessen sehen Sie nur für jede virtuelle Maschine entsprechende Ordner. Darin finden Sie wiederum die VMDK- oder VMX-Konfigurations-Dateien. Zusätzlich sind in den Ordnern noch mehr oder weniger wichtige VM-Dateien hinterlegt.

Über den Autor:
David Davis ist Autor des Bestsellers TrainSignal. Es handelt sich dabei um eine Video-Schulungs-Bibliothek zum Thema VMware vSphere. Er hat Hunderte an Virtualisierungs-Artikeln im Web veröffentlicht. Weiterhin hat Davis mehr als 18 Jahre Erfahrung in der IT und ist vExpert, VCP, VCAP-DCA, sowie CCIE #9369. Seine persönliche Website finden Sie unter VmwareVideos.com.

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Artikel wurde zuletzt im Mai 2012 aktualisiert

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