Dynamische Zuweisung von E/A-Kapazität über mehrere Hosts hinweg

Mit Storage I/O Control (SIOC) werden E/A-Vorgänge für virtuelle Maschinen priorisiert, die auf einer VMware vSphere-Hostgruppe mit Zugriff auf einen Shared Storage-Pool ausgeführt werden. Die Lösung erweitert die bekannten Freigaben und Beschränkungen für die CPU und den Arbeitsspeicher, um eine optimale Storage-Auslastung durch übergreifende dynamische Zuweisung der E/A-Kapazität in einem vSphere-Host-Cluster zu erreichen. Sie steigert die Administratorproduktivität durch Reduzierung der aktiven Performance-Managementaufgaben.

SIOC kann die Überwachung der Gerätelatenz aktivieren, die Hosts bei der Kommunikation mit diesem Datastore einhalten. Wenn die Latenz einen festgelegten Schwellwert überschreitet, wird die Funktion aktiviert, um die Überlastung zu beheben. Jeder virtuellen Maschine, die auf den Datastore zugreift, werden dann je nach ihrem Anteil E/A-Ressourcen zugewiesen.

VMware-Produkt-Demo: Storage I/O Control

Anpassung von Storage-Ressourcen an Ihre geschäftlichen Anforderungen

Mit SIOC können Sie Regeln und Richtlinien konfigurieren, um die Geschäftspriorität jeder einzelnen virtuellen Maschine anzugeben. Bei E/A-Konflikten weist SIOC die verfügbaren E/A-Ressourcen gemäß Ihren Regeln dynamisch den virtuellen Maschinen zu. Auf diese Weise werden die Service-Level für kritische Anwendungen verbessert, und es können mehr Workloads, darunter E/A-intensive Anwendungen, virtualisiert werden.

  • Legen Sie die Anteile und Beschränkungen für Storage-Ressourcen fest, zeigen Sie diese an und überwachen Sie diese.
  • Legen Sie Storage-Prioritäten (pro virtuelle Maschine) für eine Gruppe von vSphere-Hosts fest und setzen Sie diese durch.
  • Reduzieren Sie Ihren Bedarf an Storage-Volumes, die für eine einzelne Anwendung reserviert werden müssen, wodurch Flexibilität und Agilität der Infrastruktur verbessert werden.

Technische Details

Storage-Zuweisung pro Host im Vergleich zur Storage-Zuweisung für mehrere Hosts

Herkömmliche CPU- und Arbeitsspeicheranteile erhalten Ressourcen von einem einzelnen ESXi-Host. Das bedeutet, dass die virtuellen Maschinen im Wettbewerb um die begrenzten Arbeitsspeicher- und CPU-Ressourcen eines Hosts stehen. Gemeinsam genutzte Storage-Ressourcen in einer vSphere-Infrastruktur verhalten sich anders, da vSphere den Zugriff auf Storage über mehrere Hosts realisieren muss und nicht auf einzelne Hosts beschränken darf.

Wenn der angegebene Latenzschwellwert für den Datastore erreicht ist (in der Regel eine durchschnittliche E/A-Latenz von 30 ms), behebt SIOC diese ungleichmäßige Auslastung durch die Begrenzung der Zahl der E/A-Prozesse, die ein Host für diesen Datastore ausgeben kann.

Behebung der unausgeglichenen Storage-Auslastung

SIOC wird als „Datastore-weiter Festplattenplaner“ betrieben. Nachdem SIOC für einen spezifischen Datastore aktiviert wurde, wird dieser Datastore von SIOC überwacht, wobei die Festplattenfreigaben für die einzelnen VMDK-Dateien auf dem Datastore addiert werden. Im Anschluss berechnet SIOC die E/A-Slot-Berechtigung pro ESXi-Host. Dafür wird der Prozentsatz der Anteile der virtuellen Maschinen, die auf diesem Host ausgeführt werden, in Relation zu den Gesamtanteilen aller Hosts mit Zugriff auf diesen Datastore gesetzt.

Wenn der angegebene Latenzschwellwert für den Datastore erreicht ist (in der Regel eine durchschnittliche E/A-Latenz von 30 ms), behebt SIOC diese ungleichmäßige Auslastung durch die Begrenzung der Zahl der E/A-Prozesse, die ein Host für diesen Datastore ausgeben kann.

Dynamische Einstellungen für den Latenzschwellwert

Der Standard-Latenzschwellwert für SIOC beträgt 30 Millisekunden. Da nicht alle Storage-Geräte gleich sind, liegt dieser Standardwert in der Mitte der möglichen Werte. Bei bestimmten Geräten tritt der Konfliktzustand früher ein als bei anderen Geräten. Dies ist beispielsweise bei SSDs der Fall. Für diese Geräte sollte der Schwellwert durch den Anwender gesenkt werden.

Die manuelle Bestimmung der richtigen Latenz kann sich jedoch als schwierig erweisen. Denn die Latenzschwellwerte müssen für jedes Gerät bestimmt werden. Anstatt einen Standardschwellwert für die Latenz anzugeben oder den Wert vom Anwender bestimmen zu lassen, kann vSphere 5.5 SIOC den optimalen Schwellwert für einen Datastore automatisch bestimmen.

Der Latenzschwellwert wird auf den Wert festgelegt, der vom E/A-Injektor (Teil von SIOC) ermittelt wird. Über die Berechnung des Spitzendurchsatzes ermittelt der E/A-Injektor den Wert für einen Durchsatz von 90 Prozent. Von diesem Wert ausgehend wird dann die Latenz gemessen und der Schwellwert bestimmt. vSphere-Administratoren können diesen Durchsatzwert auf einen anderen Prozentwert oder alternativ auf eine Zeitangabe in Millisekunden festlegen.

VmObservedLatency

VmObservedLatency ist eine neue SIOC-Kennzahl, die in vSphere 5.5 eingeführt wurde und die Datastore-Latenzkennzahl aus früheren Versionen ersetzt. Sie misst die Zeit zwischen dem Eingang der E/A-Vorgänge von der virtuellen Maschine am VMkernel und dem Eingang der Antwort vom Datastore. Bislang wurde die Latenz lediglich erfasst, sobald die E/A-Vorgänge den ESXi-Host verlassen hatten. VmObservedLatency misst außerdem die Latenz im Host und wird im vSphere Client angezeigt.

Vor SIOC

Vor SIOC

Vor SIOC