Virtualisierung mit iscsi und NFS

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1 Virtualisierung mit iscsi und NFS Systems 2008 Dennis Zimmer, CTO icomasoft ag

2 1 2 3 Technikgrundlagen Netzwerkaufbau Virtualisierung mit IP basiertem Storage

3 iscsi Kommunikation Storage System (Array) Physik LUNs SP SP iname iname HBA, vmhba33 SP, 0 LUN, 5 Part., 1 iname iname iqn com.vmware:entity51- HBA HBA ESX 3.5 Server iname iname SW SW ESX 3.5 Server

4 iscsi VMware Boot-on-iSCSI TOE man. Multipathing iscsi HBA VMkernel HBA Treiber iscsi HBA (QLogic QLA4050/ QLA4052) iscsi Init. ToE SW Initiator ServiceConsole (nicht bei 3i) VMkernel SW Inititiator TCP/IP Stack NIC Treiber TOE + Jumbo Frames vmxnet enhanced Guest OS SW Inititiator TCP/IP Stack NIC Treiber VMkernel NIC Treiber

5 Physik Shares SP SP NFS IP NFS Kommunikation ESX 3.5 Server ESX 3.5 Server Storage System (Array) NIC NIC NIC NIC IP IP IP IP

6 VMware ESX Host VMkernel Guest OS NFS Client TCP/IP Stack NIC Treiber NFS VMware TOE + Jumbo Frames vmxnet enhanced NFS client TCP/IP Stack NIC Treiber VMkernel NIC Treiber

7 1 2 3 Technikgrundlagen Netzwerkaufbau Virtualisierung mit IP basiertem Storage

8 Switch SPOF redundante Pfade Server<->Switch redundante Pfade Storage<->Switch Single point of failure at Switch VMware ESX Ethernet Switch iscsi Storage

9 Redundant und Initiator Load balanced Redundantes Netzwerkkarten-Team VMware ESX 2 Switche + mehrere iscsi Targets Redundante Server/Switch, Storage/Switch Verkabelung Redundanter EtherChannel (LACP) Aggregation auf dem Ethernet Switch VMware ESX Ethernet Switches iscsi Storage

10 Redundant und komplett Load balanced voll redundant: Cross-Stack EtherChannel Trunking Redundantes NIC Teaming VMware ESX Load Balancing auf VMware ESX und iscsi Storage VMware ESX LAN Switches iscsi Storage

11 iscsi Pro/Con Pro günstige Technologie Basis Ethernet (Knowhow + Interop) hohe Performance mit 10 GbE Funktionalitäten wie FC (Load Balancing, HA) RDM günstige Failovermöglichkeiten (Cluster IP Spoofing) TCP/IP Basis Paketverlust bei Überlastung / Neuversand TCP/IP Overhead Contra hohe CPU Last bei SW Init (ohne TOE) WAN Bandbreite meist zu gering für iscsi kein MS Cluster Support SC + VMkernel Netzwerkzugriff auf Storage (nur eine Routing Table, zu bedenken bei unterschiedlichen GWs bzw. zwei VMkernel im gleichen Segment)

12 NFS Pro/Con Pro günstige Technologie Basis Ethernet (Knowhow + Interop) hohe Performance mit 10 GbE Funktionalitäten wie FC (Load Balancing, HA) Vergrößerung der Datastores Thin Provisioning NFS Dateisystem statt VMFS z. B. externes Backup durch dritten Host Contra TCP/IP Basis Paketverlust bei Überlastung / Neuversand TCP/IP Overhead CPU Belastung WAN Bandbreite meist zu gering für NFS kein MS Cluster Support kein VMware SRM Support

13 1 2 3 Technikgrundlagen Netzwerkaufbau Virtualisierung mit IP basiertem Storage

14 Beispielumgebung Skalierbarkeit Anzahl VMs auf einem VMware ESX Anzahl ESX Server eines Clusters maximale Anzahl VMs eines Clusters Typische Workloads nicht alle VMs sind gleich optimale Auslastung durch Verteilung Updates von Meta Daten (SCSI Reservations) Random vs. sequential, block size, read vs. write iscsi

15 Protokollvergleich Leistung I/O Durchsatz Skalierbarkeit Wichtig! Anzahl Platten vs. externe Bandbreite (10 GB) Servervirtualisierung vs. Desktopvirtualisierung Verwaltung Provisionierung und Erweiterung Funktionsumfang Backup/Recovery Funktionen Hochverfügbarkeit Vor SPOF schützen Zugriffssicherheit und Datenschutz

16 Möglichkeiten VMware ESX Feature Comparison by Storage Type Type Boot VM Boot VMware ESX VMotion VMFS RDM MSCS Cluster VMware HA/ DRS VCB Fibre Channel Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes iscsi Yes Yes * Yes Yes Yes No Yes Yes NAS Yes No Yes No No No Yes Yes Local Storage Guest- Attached Yes Yes No Yes Yes No** No No PXE No Yes No n/a TBD Yes No *VMware ESX boot on iscsi with HW Initiator only! ** local boot disk required

17 Performance tuning Release 3.5 Unterstützung aus der VM: Jumbo Frame 10 Gb Ethernet TCP Segmentation Offload (TSO) Unterstützung des VMkernel NFS und iscsi Unterstützung für 10 GbE Jumbo Frame und TSO noch nicht voll unterstützt für iscsi und NFS FCoE (Fibre Channel over Ethernet) im Anflug VMware HCL/Support beachten

18 Demoumgebung für Test und Evalution Dennis Zimmer, CTO icomasoft ag

19 d-on-d.com physical

20 d-on-d.com logical

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