Zwei Fallstricke für Unternehmen, die Servervirtualisierung implementieren

Virtualisierung gilt als Allheilmittel für viele IT-Probleme in Unternehmen. Von verbesserter Anwendungsverfügbarkeit über vereinfachte Notfallwiederherstellung bis hin zu reduzierter Infrastruktur und reduzierten Kosten scheint die Virtualisierung alle Antworten zu bieten. Virtualisierung scheint auch eine vereinfachte IT-Verwaltung und noch „umweltfreundlichere“ Computerlösungen zu ermöglichen.

Um jedoch den größtmöglichen Nutzen aus der Servervirtualisierung zu ziehen, ist es wichtig, dass andere Elemente der Infrastruktur (insbesondere Speicher) die Mängel der virtualisierten Umgebung ausgleichen. Andernfalls treten viele Fehler auf. Anwendungen können unerwartet langsamer werden und langsamer werden. Was als kostensenkende Computeralternative gedacht war, erfordert erhebliche Investitionen, um seine volle Funktionalität zu realisieren. Der Einsatz von Virtualisierung zur Verbesserung der Anwendungs- und Serververfügbarkeit offenbarte plötzlich schmerzhafte Schwachstellen in anderen Aspekten der IT-Infrastruktur. Hier sind zwei der häufigsten Fallstricke, wenn Unternehmen Servervirtualisierung implementieren .

Fallstrick 1: Die Wahl der falschen Speicherplattform

Einer der Hauptvorteile der Servervirtualisierung ist die Möglichkeit, verwendete Clientanwendungen zwischen verschiedenen Server-Hypervisoren zu verschieben. Unabhängig davon, ob dies für die Orchestrierungsplanung, den Lastausgleich oder die Notfallwiederherstellung geschieht, ist die Hardwareunabhängigkeit einer der Schlüsselfaktoren für jede Virtualisierungsimplementierung. Wenn Ihr Speicher jedoch an bestimmte Serverhardware gebunden ist, können mobile Anwendungen komplex oder sogar verwirrend werden.

Network Attached Storage wird häufig verwendet, um die Bereitstellung von virtuellem Serverspeicher zu vereinfachen. Netzwerkspeicherkapazität lässt sich sehr einfach einrichten und für die Kapazitätserweiterung ist kein Hypervisor erforderlich. Leider gibt es Leistungsschwächen bei der Verwendung von Network Attached Storage. Viele Anwendungen (z. B. Microsoft Exchange) können mit Netzwerkspeicher einfach nicht ausgeführt werden. Aus diesen Gründen empfehlen die meisten Virtualisierungsanbieter SANs denjenigen, die eine effizientere Anwendungsleistung wünschen.

Fibre-Channel-Speichernetzwerk

Bei Fibre-Channel-SANs müssen Benutzer nicht nur die zusätzlichen Kosten für Fibre-Channel-Speicher, -Switching und -Verwaltung rechtfertigen, sondern auch teure Host-Bus-Adapter für jeden Server konfigurieren, den sie mit dem SAN verbinden. Unternehmen, die bestehende Fibre-Channel-Speichernetzwerke übernehmen, werden kaum auf Hindernisse stoßen. Um die erheblichen Vorteile der Servervirtualisierung nutzen zu können, muss diese gesamte Fibre-Channel-Infrastruktur (einschließlich Switches und Host-Bus-Adaptern) das NPIV-Protokoll (N-Port ID Virtualization) unterstützen. Die meisten Produkte enthalten derzeit kein NPIV.

Selbst mit NPIV kann VMware Gastprogramme nur zwischen Maschinen innerhalb einer Fibre Channel-Zone übertragen. Dies bedeutet, dass, obwohl Sie auf der Serverseite Hardware-Unabhängigkeit erreicht haben, alle physischen Server in einer Gruppe, die sich gegenseitig Clientanwendungen bereitstellen können, nicht auf eine einzige Fibre-Channel-Zone für die Speicherung angewiesen sind (normalerweise ein Array oder sogar eine Festplatte). ). Hardwareunabhängigkeit auf der Serverseite kann zu gefährlichen Hardwareabhängigkeiten für mehrere Anwendungen auf der Speicherseite führen.

Optimieren Sie Speicherlösungen für virtualisierte Umgebungen

iSCSI (Internet Small Computer System Interface) oder IP SAN (IP Storage Area Network) bieten die beste Speicherlösung in einer virtualisierten Serverumgebung, nicht nur aufgrund des offensichtlichen Kostenvorteils, sondern auch aufgrund der Verfügbarkeit der virtuellen Architektur hinsichtlich Flexibilität und Skalierbarkeit am besten. Ein iSCSI-SAN-Speichersystem kann auch Unternehmen, die WAN-Disaster-Recovery-Virtualisierung nutzen, erhebliche Vorteile bieten. Snapshots können auch auf Speicherebene verwendet werden, um Daten auf einem lokalen oder Remote-Backup-Standort zu replizieren.

Darüber hinaus bieten iSCSI-Speicher-LAN-Speichersysteme offensichtliche WAN-Vorteile gegenüber Fibre-Channel-Speicher-LANs. Die WAN-Replikation von Fibre-Channel-Speichern erfordert den Kauf teurer FCIP-Gateways (Fibre Channel over IP). Die WAN-Replikation für iSCSI-Speicher und LAN-Speicher erfordert nicht den Kauf, die Implementierung, den Betrieb und die Verwaltung zusätzlicher Systeme. iSCSI ist ein TCP/IP-Protokoll, das nativ im gesamten WAN funktioniert. Sowohl die Fibre-Channel- als auch die iSCSI-WAN-Replikation können über große Entfernungen zu Durchsatzbeeinträchtigungen oder Paketverlusten führen. WAN- oder TCP/IP-optimierte Geräte für iSCSI-Speicher LAN-Speicher können dieses Problem lindern. Dieses WAN- oder TCP/IP-Optimierungsgerät hat keine oder nur geringe Auswirkungen auf FCIP-Gateways.

Falle 2: Das Over-Provisioning-Dilemma

Selbst mit der richtigen Storage Area Network-Lösung kann die Migration von Anwendungen in eine virtualisierte Umgebung manchmal nur langsam erfolgen. Wenn die Server-Hardwarekonfiguration korrekt ist, kann der Administrator die Ursache nicht erklären. In diesem Fall ist meist die Lagerung die Ursache des Problems.

Die Effizienzsteigerungen, die die Virtualisierung der Infrastruktur bringt, werden durch bewusste Überbereitstellung mithilfe eines Hypervisors erreicht. Virtuellen Gastanwendungen wird ein suboptimaler Anteil an physischen Ressourcen zugewiesen. Dies geschieht auf der Grundlage des Prinzips, dass es statistisch gesehen unmöglich ist, dass alle Anwendungen gleichzeitig Ressourcen benötigen. Der Grundsatz der verhältnismäßigen Nutzung ist in der Praxis grundsätzlich umsetzbar. Allerdings sind die meisten SANs und SAN-Speicher bereits überdimensioniert, und die Folgen einer doppelten Überprovisionierung physischer Speicherressourcen sind katastrophal.

Da die Speicherinfrastruktur stark ausgelastet war, kam es zu Konflikten und es kam zu Engpässen und Pufferüberläufen. Eine weitere Komplikation für Administratoren besteht darin, dass diese Konfliktprobleme auf mehreren Ebenen der Speicherinfrastruktur auftreten können.

Auf der Ebene eines einzelnen Laufwerks wächst die Warteschlange der Ein-/Ausgabeanforderungen. Dieses Problem wird bei der Konfiguration langsamerer SATA-Festplatten stärker auftreten. Bei SATA-Festplatten beträgt die Warteschlangentiefe im Allgemeinen 0 bis 32 Anfragen, während bei SAS- (Serial Attached SCSI) oder Fibre Channel-Festplatten die Warteschlangentiefe 256 bis 512 Anfragen beträgt. Das bedeutet, dass Unternehmen, die eine virtualisierte Infrastruktur implementieren möchten, eine SAN-Lösung benötigen, die ihre Auswahl an Backend-Laufwerken nicht einschränkt.

Auf der Speicher-LUN-Ebene (Logical Unit Number) teilt der Hypervisor selbst im Allgemeinen einen physischen Speicherpool oder eine LUN in mehrere virtuelle LUNs auf. Diese LUNs werden dann verschiedenen virtuellen Gastanwendungen zugewiesen. Diese physischen LUNs können nicht zwischen diesen Clientanwendungen unterscheiden. Übermäßige Ressourcenkonflikte können die Speicherleistung beeinträchtigen.

Ebenso kann eine Überbereitstellung auf der Hypervisor-Ebene zu Problemen auf der SAN-Infrastrukturebene mit Host-Bus-Adaptern, Initiatoren, Ports und Switches führen. Diese Ressourcen sind oft im Verhältnis 8:1 überdimensioniert oder übersteigen die Konfiguration des Storage Area Network selbst. Der verstärkende Effekt dieser doppelten Überbereitstellung beeinträchtigt nicht nur die Leistung, sondern führt auch zu Anforderungszeitüberschreitungen und Anwendungsabstürzen.

Lösung übermäßiger Konflikte mithilfe von Virtual Storage Area Network Storage

Eine Möglichkeit besteht darin, die Speichervirtualisierung im Hypervisor zu deaktivieren und jeder Gastanwendung manuell LUNs zuzuweisen. Viele Anbieter unterstützen dies jedoch nicht. Dadurch gehen auch wichtige Virtualisierungsfunktionen verloren.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Problem von der Speicherseite aus anzugehen und so die lokale Überbereitstellung in der SAN-Architektur zu reduzieren. Bei Verwendung eines physischen SAN ist dies komplex und verringert die Effizienz des SAN als Virtualisierungshost erheblich. Mit virtualisiertem SAN-Speicher ist diese Neukonfiguration nicht nur einfacher, sondern ermöglicht oft auch eine unterschiedliche Behandlung des Hypervisors je nach physischem Host, um die Gesamteffizienz des SAN zu optimieren.

Tatsächlich kann ein virtualisiertes Speicherbereichsnetzwerk auch dazu verwendet werden, eine einzelne LUN auf mehrere Speicherressourcen zu verteilen, wodurch Ressourcenkonflikte weiter gemindert werden. Virtualisierte Storage Area Networks bieten die Leistung von Storage Area Networks mit der Einfachheit von Network-Attached Storage.