Die Bereitstellung von virtuellen Maschinen ist mit gewissen betrieblichen Herausforderungen verbunden. Die Überwachung der Datastore-Kapazität und der E/A-Last hat sich als sehr schwierig erwiesen und wird daher oft vernachlässigt. Die Datastores zum Hosten virtueller Festplatten für neue virtuelle Maschinen werden oft zufällig ausgewählt, was zu Hotspots und überlasteten bzw. nicht ausgelasteten Datastores führt. Die neue Funktion Storage DRS in vSphere 5.0 bietet eine intelligente Platzierung von virtuellen Maschinen und Lastausgleichs-Mechanismen auf Basis der E/A-Auslastung und Storage-Kapazität.
Datastore-Cluster
Mit vSphere 5.0 wird ein neues vCenter Server-Objekt, der Datastore-Cluster, eingeführt. Ein Datastore-Cluster ist eine Sammlung von Datastores, die aus der Sicht eines Administrators in einer einzigen Verwaltungseinheit zusammengefasst sind. Wenn ein Datastore-Cluster erstellt wird, kann Storage DRS die Storage-Ressourcen ähnlich wie Rechenressourcen in einem Cluster verwalten. Wie bei einem Host-Cluster dient ein Datastore-Cluster dazu, Storage-Ressourcen zusammenzufassen, um die intelligente und schnelle Platzierung neuer virtueller Maschinen und virtueller Festplattenlaufwerke sowie den Lastausgleich für bestehende Workloads zu ermöglichen.
Empfehlungen zur Platzierung
Die anfängliche Platzierung bei einem manuellen Provisioning-Prozess hat sich in den meisten Umgebungen als sehr komplex erwiesen. Infolgedessen werden entscheidende Provisioning-Faktoren wie die aktuelle Speicherplatzauslastung und E/A-Last oft nicht beachtet. Storage DRS stellt sicher, dass Empfehlungen zur anfänglichen Platzierung in Übereinstimmung mit Platzbeschränkungen und im Hinblick auf die Ziele des Speicherplatz- und E/A-Lastausgleichs erfolgen. Diese Maßnahmen zielen darauf ab, das Risiko von Storage-E/A-Engpässen und Auswirkungen auf die Leistung virtueller Maschinen zu minimieren. Während der Bereitstellung einer virtuellen Maschine kann ein Datastore-Cluster als Ziel für diese virtuelle Maschine oder virtuelle Festplatte ausgewählt werden, wonach Storage DRS eine Empfehlung für die anfängliche Platzierung auf Basis der Speicher- und E/A-Kapazität gibt. Storage DRS wählt den Datastore mit der geringsten erkannten E/A-Last (beste Latenzwerte), der die Speicheranforderungen der virtuellen Maschine erfüllt.
Kontinuierlicher Lastausgleich
Empfehlungen für den kontinuierlichen Lastausgleich erfolgen, wenn einer oder mehrere Datastores in einem Datastore-Cluster die vom Anwender konfigurierbaren Schwellenwerte für die Speicherplatzauslastung und E/A-Latenz überschreiten. Diese Schwellenwerte werden typischerweise während der Konfiguration des Datastore-Clusters definiert. Im vollständig automatischen Modus verwendet Storage DRS Storage vMotion zur Verschiebung einer oder mehrerer VM-Festplattendateien, um seine Ziele zu erreichen. Im manuellen Modus werden entsprechende Empfehlungen gegeben, die der Administrator annehmen kann. Für jede Empfehlung berechnet Storage DRS zuerst alle möglichen Verschiebungen, um die Last entsprechend auszugleichen, wobei die Kosten und der Nutzen der Verschiebung berücksichtigt werden.
Storage DRS nutzt den Datastore-Nutzungsberechnungsmechanismus von vCenter Server, um Empfehlungen für Migrationen zu geben, wann immer der konfigurierte Schwellwert für die Speichernutzung (Standartwert 80%) überschritten wird. Storage DRS bewertet die E/A-Last alle 8 Stunden. Der konfigurierte Standard-Maximalwert für die E/A-Latenz liegt bei 15 ms. Zur Vermeidung von Problemen mit Spitzenlasten generiert Storage DRS nur dann Migrationsempfehlungen, wenn ein Ungleichgewicht für einen längeren Zeitraum anhält (mehrere Stunden des Evaluierungszeitraums).
Affinitätsregeln und Wartungsmodus
Storage DRS-Affinitätsregeln erlauben die Kontrolle darüber, welche virtuellen Festplatten auf demselben Datastore innerhalb eines Datastore-Clusters platziert werden sollen. Standardmäßig werden die virtuellen Festplatten einer virtuellen Maschine zusammen auf demselben Datastore gehalten. Storage DRS bietet drei Arten von Affinitätsregeln:
- VMDK-Affinität (Standard)
Virtuelle Festplatten einer virtuellen Maschine werden im selben Datastore zusammengehalten
- VMDK-Anti-Affinität
Virtuelle Datenträger einer virtuellen Maschine mit mehreren virtuellen Datenträgern werden auf verschiedenen Datastores platziert.
- VM-Anti-Affinität
Zwei spezifizierte virtuelle Maschinen, einschließlich zugeordneter Datenträger, werden auf verschiedenen Datastores platziert.
Außerdem bietet Storage DRS den Datastore-Wartungsmodus, der alle virtuellen Maschinen und Datenträger automatisch von dem ausgewählten Datastore auf die verbleibenden Datastores im Datastore-Cluster evakuiert.
Datastore-Korrelation
Bei der Datastore-Korrelation geht es darum zu ermitteln, ob zwei unterschiedliche Datastores denselben Satz von Festplattenspindeln auf dem Array verwenden. Dieses Feature dient dazu, den Entscheidungsprozess für den E/A-Lastausgleich zu erleitern, den Storage DRS nutzt, um festzulegen, wohin eine VM migriert werden soll. So ist es beispielsweise wenig sinnvoll, eine virtuelle Maschine von einem Datastore auf einen anderen zu verschieben, wenn die beiden Datastores von denselben physischen Spindeln auf dem Array gesichert werden. Der Datastore-Korrelationsdetektor kann auch für Anti-Affinitätsregeln verwendet werden. Damit wird sichergestellt, dass die Festplatten virtueller Maschinen nicht nur auf separaten Datastores, sondern auch auf verschiedenen Spindeln auf dem Back-End-Array gehalten werden.
Die Datastore-Korrelation wurde in vSphere 5.0 eingeführt. Dazu war jedoch die Unterstützung des Arrays durch
vSphere Storage APIs erforderlich, um aktiviert werden zu können. In vSphere 5.1 wurde der Datastore-Korrelationsdetektor um zusätzliche Funktionen ergänzt. So kann mit dem E/A-Injektor ermittelt werden, ob ein Quell- und Ziel-Datastore korreliert sind, d.h., ob sie dieselben Back-End-Spindeln verwenden. Dazu wird Last auf einen Datastore platziert und auf einem anderen Datastore die Latenz überwacht. Falls es auf beiden Datastores zu einer Erhöhung der Latenz kommt, wenn Last auf einen Datastore platziert wird, kann davon ausgegangen werden, dass die Datastores korreliert sind. Diese Erweiterung ermöglicht zudem die Datastore-Korrelationserkennung auf Storage-Arrays ohne VASA-Unterstützung.
Storage DRS nutzt den neuen Kennwert „VmObservedlatency“, der Teil der Storage-E/A-Steuerung in vSphere 5.1 ist. Dieser kommt der Last auf dem Datastore, die den virtuellen Maschinen angezeigt wird, sehr nahe. Hinweis: Dieser neue Kennwert wird nur verwendet, wenn es sich bei allen Hosts, die den Datastore-Cluster verwenden, um vSphere 5.1-Hosts handelt.