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So lassen sich Flash-Speicher unter VMware ESXi einsetzen

Ob als Lese-Cache für virtuelle Maschinen oder als Datenspeicher-Grundlage für virtuelle Festplatten, Flash-Speicher lässt sich unter ESXi vielfältig einsetzen.

Wie andere Hypervisoren auch unterstützt VMware ESXi Flash-Speicher. Dabei existieren drei unterschiedliche Ansätze, wie Flash-Speicher unter ESXi Verwendung finden kann: vSAN, ESXi Virtual Flash Caching und beim Virtual Machine File System (VMFS).

ESXi unterstützt Flash-Speicher mit vSAN. vSAN unterstützt nicht nur Flash-Speicher, sondern setzt diesen auch für den Cache voraus. Entsprechend den Hardwareanforderungen für vSAN benötigt der Cache eine SATA- oder SAS-SSD beziehungsweise ein PCIe-Flash-Laufwerk. Diese Flash-Speicher muss dezidiert dem vSAN-Cache zugewiesen werden, darf nicht mit einem Dateisystem formatiert sein und kann nicht mit dem vSphere Flash Read Cache gemeinsam genutzt werden.

VMware vSAN setzt zudem voraus, dass für die Verwendung von virtuellen Maschinen Flash-Speicher zur Verfügung steht. Dabei werden zwei unterschiedliche Konfigurationen unterstützt: als hybride Gruppenkonfiguration und als All-Flash-Konfiguration. Letztere muss naturgemäß ausschließlich aus Flash-Speichern bestehen. Die hybride Gruppenkonfiguration besteht aus traditionellen Festplatten und bekommt die Bezeichnung „hybrid“ aufgrund der Flash-basierten Caching-Ebene.

Virtuelle Flash-Ressourcen in ESXi

Flash-Speicher lässt sich unter ESXi zudem als virtuelle Flash-Ressourcen nutzen. Dabei wird der Flash-Speicher genutzt, um einen virtuellen Lese-Cache für virtuelle Maschinen zu erstellen. Dieser Cache kann die Performance der einzelnen VMs verbessern. Das hängt im Einzelfall natürlich immer vom entsprechenden Workload ab. Dabei kann für jede einzelne VM ein virtueller Flash-Lese-Cache konfiguriert werden. Und jeder Cache kann für jede einzelne virtuelle Festplatte reserviert werden. Will heißen, eine virtuelle Maschine mit zwei virtuellen Festplatten kann auch über zwei virtuelle ESXi-Flash-Caches verfügen.

Dabei versucht VMware möglichst schonend mit den Flash-Ressourcen umzugehen. Der Flash-Cache wird erst dann erstellt, wenn die virtuelle Maschine gestartet wird. Und der Cache wird ebenso verworfen, wenn die virtuelle Maschine angehalten oder heruntergefahren beziehungsweise ausgeschaltet wird.

Darüber hinaus kann man Flash Storage verwenden, um einen Host-Swap-Cache einzurichten. Dabei wird Flash-Speicher als Write-Back-Cache für VM-Swap-Dateien verwendet. Im Gegensatz zum Flash-Lese-Cache teilen sich bei diesem Ansatz alle auf dem Host laufenden VMs den Cache.

VMFS-Datenspeicher

Neben den beiden genannten Ansätzen ist es zudem möglich, VMFS-Datenspeicher (Datastore) auf Flash-Medien zu speichern. Dies ist insofern wenig verwunderlich, da diese Datenspeicher sich auf alle Medien erstrecken können, die von VMware unterstützt werden. Aber VMware macht den zugrundeliegenden Speicher des jeweiligen Datenspeichers für das Gastbetriebssystem der VMs im Datenspeicher transparent. Mit anderen Wort, ESXI behandelt dies so, dass das Betriebssystem einer VM erkennen kann, dass es auf Flash-Speicher läuft.

Dies ist durchaus von signifikanter Bedeutung, da einige Betriebssysteme im Hinblick auf den verwendeten Medientyp Optimierungen durchführen. Erkennt ein Betriebssystem beispielsweise, dass es auf herkömmlichen Festplatten läuft, wird es unter Umständen regelmäßig eine Festplattendefragmentierung durchführen, um die Leistung aufrechtzuerhalten. Läuft das gleiche Betriebssystem auf Flash-Speicher, wäre eine Defragmentierung eher kontraproduktiv. Sie würde eher nichts zu Leistungssteigerung beitragen, sondern sich dafür unter Umständen nicht so positiv auf die Lebensdauer aus.

Damit das Gastbetriebssystem die Verwendung von Flash in einem Datenspeicher erkennen kann, muss beim Datenspeicher VMFS5 oder höher zum Einsatz kommen. Auf dem Host muss ESXi 5.x oder höher ausgeführt werden und die VM muss virtuelle Hardware Version 8 oder höher verwenden.

Wurde der VMFS-Datenspeicher so konfiguriert, dass eine Erweiterung über die so genannten Extents möglich ist, dass müssen für alle physischen Extents Flash-Speicher verwendet werden. Andernfalls werden die virtuellen Festplatten, die sich im Datenspeicher befinden, nicht als virtueller ESXi-Flash erkannt.

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Artikel wurde zuletzt im Juni 2018 aktualisiert

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