- Przegląd
- Czym jest VAAI
- Wymagania systemowe
- Ogólne korzyści
- VAAI dla iSCSI obsługuje 4 funkcje
- VAAI dla NAS (NFS) obsługuje 4 funkcje
- VAAI dla iSCSI
- VAAI iSCSI – kopiowanie bloków
- VAAI iSCSI – zerowanie bloków
- VAAI iSCSI – blokowanie wspomagane sprzętowo
- VAAI iSCSI – thin provisioning i odzyskiwanie przestrzeni
- VAAI dla NAS (NFS)
- VAAI NAS – pełne klonowanie pliku
- VAAI NAS – rezerwacja przestrzeni
- VAAI NAS – rozszerzone statystyki
- Instalacja i weryfikacja
- VAAI dla iSCSI
- Weryfikacja obsługi VAAI dla iSCSI
- Wyłączanie VAAI w VMware
- VAAI dla NAS (NFS)
- Instalowanie wtyczki QNAP VAAI NFS na hoście ESXi 5.x/6.x/7.x/8.x
- Weryfikacja obsługi VAAI dla NAS (NFS)
- VAAI dla iSCSI
Przegląd
Czym jest VAAI
VMware vStorage APIs Integration (VAAI) to zestaw interfejsów API udostępnianych przez vSphere, które umożliwiają hostom ESXi odciążenie przetwarzania danych w przypadku określonych usług związanych z pamięcią masową przez systemy pamięci masowej. NAS ES będzie przetwarzał dane zamiast hostów ESXi.
Wymagania systemowe
| Element | Opis |
|---|---|
| Wersja VMware ESXi | ESXi 5.5, 6.0, 6.5, 6.7, 7.0 lub 8.0 |
| Oprogramowanie układowe QNAP |
|
Ogólne korzyści
Integracja NAS ES z VMware VAAI daje klientom możliwość wdrożenia zwirtualizowanego środowiska o zoptymalizowanej wydajności. Ponadto pozwala odciążyć hosty ESXi z przetwarzania danych, przenosząc je na NAS i zwalniając dodatkowe zasoby hostów ESXi podczas wykonywania określonych zadań.
VAAI dla iSCSI obsługuje 4 funkcje
- Pełne kopiowanie (kopiowanie wspomagane sprzętowo)
- Zerowanie bloków (zerowanie wspomagane sprzętowo)
- Blokowanie wspomagane sprzętowo
- Thin provisioning i odzyskiwanie przestrzeni
VAAI dla NAS (NFS) obsługuje 4 funkcje
- Pełne klonowanie pliku
- Rezerwacja przestrzeni
- Rozszerzone statystyki
- Szybkie klonowanie pliku
VAAI dla iSCSI
VAAI iSCSI – kopiowanie bloków
Kopiowanie bloków umożliwia pamięci masowej QNAP tworzenie pełnych kopii danych w obrębie NAS bez konieczności odczytu i zapisu danych przez host ESXi.
Bez VAAI:
Gdy host ESXi kopiuje dane bez VAAI, musi odczytać dane z NAS, a następnie zapisać je z powrotem do NAS. Proces ten zużywa pamięć, przepustowość sieci i zasoby procesora hosta ESXi, zmniejszając zasoby dostępne dla maszyn wirtualnych.
Z VAAI:
Gdy host ESXi kopiuje dane z VAAI, wysyła polecenie do NAS i oczekuje na wynik. Proces ten przenosi obciążenie na NAS i pozostawia zasoby przydzielone maszynom wirtualnym bez zmian. Kopiowanie odbywa się bezpośrednio w NAS. Procesor, pamięć i przepustowość sieci nie są wykorzystywane podczas procedury kopiowania.
Korzyści:
- Zmniejsza obciążenie hostów ESXi
- Szybsze klonowanie maszyn wirtualnych
- Szybsze wdrażanie szablonów
- Szybsza migracja storage vMotion
VAAI iSCSI – zerowanie bloków
Zerowanie bloków umożliwia NAS wyzerowanie dużej liczby bloków w celu przyspieszenia inicjowania obsługi maszyn wirtualnych.
Bez VAAI:
Gdy host ESXi tworzy i inicjuje dysk wirtualny bez VAAI, musi zapisać na NAS wiele zer w celu utworzenia zainicjowanego pliku. Proces ten zużywa pamięć, przepustowość sieci i zasoby procesora hosta ESXi, zmniejszając zasoby dostępne dla maszyn wirtualnych.
Z VAAI:
Gdy host ESXi tworzy i inicjuje dysk wirtualny z VAAI, wysyła polecenie do NAS i oczekuje na wynik. Proces ten przenosi obciążenie na NAS i pozostawia zasoby przydzielone maszynom wirtualnym bez zmian. Proces inicjowania bloków jest wykonywany bezpośrednio przez NAS. Procesor, pamięć i przepustowość sieci nie są wykorzystywane podczas tej operacji.
Korzyści z zerowania bloków
- Zmniejsza obciążenie hostów ESXi.
- Szybsze przydzielanie pojemności dla maszyn wirtualnych.
Efektywne zastosowanie
- Tworzenie dysków wirtualnych z inicjowaniem Thick Provision Eager Zeroed.
- Tworzenie maszyn wirtualnych z dyskami wirtualnymi Thick Provision Eager Zeroed.
VAAI iSCSI – blokowanie wspomagane sprzętowo
Blokowanie wspomagane sprzętowo poprawia wydajność w dużych klastrach przez blokowanie wyłącznie wymaganych bloków zamiast całego LUN. Gdy operacje odczytu/zapisu są wykonywane przez jeden serwer ESXi, pozostała część LUN pozostaje dostępna, co zwiększa wydajność.
Bez blokowania wspomaganego sprzętowo
Gdy host ESXi uzyskuje dostęp do magazynu danych na LUN iSCSI, LUN iSCSI jest blokowany i inne hosty ESXi muszą czekać na jego zwolnienie. Im więcej hostów ESXi współdzieli ten sam magazyn danych, tym niższa jest wydajność.
Z blokowaniem wspomaganym sprzętowo
Gdy host ESXi uzyskuje dostęp do magazynu danych na LUN iSCSI, wymagane bloki są blokowane, a LUN iSCSI pozostaje dostępny dla innych hostów ESXi. Możliwe jest wykonywanie większej liczby równoczesnych operacji przy zachowaniu dobrego poziomu wydajności.
Korzyści z blokowania wspomaganego sprzętowo
- Umożliwia NAS obsługę większej liczby maszyn wirtualnych
- Umożliwia obsługę większej liczby hostów ESXi bez spadku wydajności.
Efektywne zastosowanie
- Duży klaster VMware ze współdzielonymi magazynami danych.
VAAI iSCSI – thin provisioning i odzyskiwanie przestrzeni
Thin provisioning umożliwia przydzielanie pojemności wyłącznie wtedy, gdy jest to konieczne. Możliwe jest wstępne przydzielenie pojemności dla LUN iSCSI bez jej faktycznego wykorzystywania. Pojemność ta będzie używana dopiero wtedy, gdy dane, maszyny wirtualne lub dyski wirtualne zostaną zapisane w LUN.
Odzyskiwanie przestrzeni umożliwia zwolnienie przestrzeni po usunięciu lub migracji maszyn wirtualnych bądź dysków wirtualnych do innych LUN. Zapobiega to marnowaniu pojemności po usunięciu danych.
Bez thin provisioning i odzyskiwania przestrzeni:
Bez thin provisioning i odzyskiwania przestrzeni przydział przestrzeni odbywa się podczas tworzenia LUN i nie może zostać zwolniony aż do usunięcia LUN. Po usunięciu danych z LUN NAS nie wyświetla wolnej przestrzeni, ponieważ jest ona nadal przydzielona.
Z thin provisioning i odzyskiwaniem przestrzeni:
Z thin provisioning i odzyskiwaniem przestrzeni przydział przestrzeni następuje tylko wtedy, gdy dane są faktycznie zapisywane, a przestrzeń może zostać zwolniona po usunięciu danych. Wolna przestrzeń w NAS będzie dynamicznie rosła i malała wraz z tworzeniem i usuwaniem maszyn wirtualnych. Zarządzanie pamięcią masową jest znacznie bardziej elastyczne i wymaga mniejszej pojemności fizycznej, zwiększając wydajność i obniżając całkowity koszt pamięci masowej.
Korzyści z thin provisioning i odzyskiwania przestrzeni
- Dokładniejsze raportowanie rzeczywistego wykorzystania przestrzeni dyskowej.
- Lepsze i bardziej efektywne zarządzanie pamięcią masową
- Redukcja kosztów pamięci masowej.
- Używanie pojemności tylko wtedy, gdy jest potrzebna
- Zakup dysków twardych tylko wtedy, gdy są potrzebne
Efektywne zastosowanie
- Tworzenie/usuwanie maszyn wirtualnych
- Tworzenie/usuwanie migawek
VAAI dla NAS (NFS)
VAAI NAS – pełne klonowanie pliku
Podobnie jak pełne kopiowanie w VAAI iSCSI, funkcja ta tworzy pełne kopie danych w obrębie NAS bez konieczności odczytu i zapisu danych przez host ESXi.
Bez pełnego klonowania pliku:
Gdy host ESXi kopiuje dane bez VAAI, musi odczytać dane z NAS, a następnie zapisać je z powrotem do NAS. Proces ten zużywa pamięć, przepustowość sieci i zasoby procesora hosta ESXi, zmniejszając zasoby dostępne dla maszyn wirtualnych.
Z pełnym klonowaniem pliku:
Gdy host ESXi kopiuje dane za pomocą VAAI, wysyła polecenie do urządzenia NAS i czeka na wynik. Proces ten przenosi obciążenie na urządzenie NAS, pozostawiając zasoby przydzielone do maszyny wirtualnej bez zmian. Proces kopiowania odbywa się w urządzeniu NAS. Procesor, pamięć ani przepustowość sieci nie są wykorzystywane.
Zalety funkcji Full file clone
- Zmniejsza obciążenie hostów ESXi
Efektywne zastosowanie
- Klonowanie w vCenter
- Storage vMotion (zimne klonowanie)
- Wdrażanie maszyn wirtualnych z szablonów
VAAI NAS — Space Reserve
Historycznie vSphere obsługiwał wyłącznie tworzenie wirtualnych dysków z alokacją elastyczną (thin provisioned) w systemie NFS. Dzięki obsłudze funkcji Reserve Space możliwe jest utworzenie wirtualnego dysku z wstępnie przydzielonym miejscem (thick provision eager zeroed disk) w magazynach danych NFS firmy QNAP, poprzez przeniesienie operacji tworzenia pliku na urządzenie NAS.
Bez funkcji Space Reserve
Bez funkcji Space Reserve użytkownik nie może tworzyć wirtualnych dysków z alokacją statyczną (Thick Provisioned) w magazynie danych NFS — dostępna jest wyłącznie alokacja elastyczna (Thin Provisioned).
Z funkcją Space Reserve:
Dzięki funkcji Space Reserve użytkownik może tworzyć wirtualne dyski z alokacją statyczną (Thick Provisioned) w magazynach danych NFS.
Zalety funkcji Space Reserve
- Lepsza wydajność odczytu/zapisu dysków wirtualnych (dyski z alokacją elastyczną vs dyski z alokacją statyczną)
VAAI NAS — Extended statistic
Funkcja Extended Statistic umożliwia vSphere pobieranie szczegółowych informacji o wykorzystaniu przestrzeni przez wirtualne dyski w magazynach danych NFS. Obejmuje to rozmiar wirtualnego dysku oraz rzeczywiste zużycie przestrzeni przez ten dysk.
Rozszerzone statystyki są wykorzystywane przez VMware podczas określonych operacji, takich jak Space Reserve i Clone.
Można je również pobrać za pomocą wiersza polecenia z hosta ESXi:
Instalacja i weryfikacja
VAAI dla iSCSI
Funkcja VAAI dla iSCSI jest domyślnie włączona w VMware i nie wymaga instalacji.
Weryfikacja obsługi VAAI dla iSCSI
- Weryfikacja przez interfejs graficzny (GUI)
Aby sprawdzić, czy magazyn danych obsługuje funkcję VAAI dla iSCSI, przejdź do ekranu konfiguracji magazynu danych w kliencie vSphere Client i wybierz magazyn danych. W kolumnie „Hardware Acceleration" zostanie wyświetlona wartość „Supported".
- Weryfikacja za pomocą wiersza polecenia ESXi
Aby sprawdzić, czy magazyn danych obsługuje funkcję VAAI dla iSCSI, uruchom następujące polecenie:
# esxcli storage core device vaai status getPrzykładowe dane wyjściowe przedstawiające funkcje VAAI obsługiwane przez numer LUN iSCSI urządzenia QNAP:
Wyłączanie funkcji VAAI w VMware
Szczegółowe informacje na temat włączania i wyłączania funkcji VAAI w VMware można znaleźć w następującym artykule bazy wiedzy VMware: Disabling the VAAI functionality in ESXi/ESX (1033665).
VAAI dla NAS (NFS)
Funkcja VAAI dla NAS wymaga zainstalowania wtyczki QNAP VAAI NFS Plugin na każdym hoście ESXi. Pobierz wtyczkę QNAP VAAI NFS Plugin ze strony http://www.qnap.com/download.
Instalowanie wtyczki QNAP VAAI NFS Plugin na hoście ESXi 5.x/6.x/7.x/8.x
Poniższe kroki opierają się na następującym artykule bazy wiedzy VMware: http://kb.vmware.com/kb/2008939.
- Prześlij wtyczkę QNAP VAAI NFS Plugin do magazynu danych hosta ESXi.
Możesz skorzystać z przeglądarki magazynu danych w vCenter lub bezpośredniego połączenia z hostem ESXi przy użyciu klienta vSphere.
- Wybierz plik vib lub plik pakietu offline.
Plik wtyczki QNAP VAAI NFS Plugin został przesłany do magazynu danych
- Przeprowadź migrację maszyn wirtualnych działających na hoście ESXi lub wyłącz je.
- Przełącz hosta ESXi w tryb konserwacji.# vim-cmd hostsvc/maintenance_mode_enter
- Przejdź do katalogu w magazynie danych zawierającego plik wtyczki QNAP VAAI NFS Plugin.
- Sprawdź, czy plik wtyczki znajduje się w katalogu.# ls -lPrzykładowe dane wyjściowe:
- Zainstaluj lub zaktualizuj wtyczkę QNAP VAAI NFS Plugin na hoście ESXi, korzystając z jednej z poniższych metod.
Pamiętaj, aby zmienić nazwę pliku wtyczki i ścieżkę do magazynu danych zgodnie ze swoim środowiskiem.- Instalowanie pliku vib.# esxcli software vib install -v"/vmfs/volumes/Datastore/PluginName.vib"
- Aktualizowanie pliku vib.# esxcli software vib update -v "/vmfs/volumes/Datastore/PluginName.vib"
- Instalowanie pakietu offline.# esxcli software vib install -d "/vmfs/volumes/Datastore/Offline_Bundle.zip
- Aktualizowanie przy użyciu pakietu offline.# esxcli software vib update -d "/vmfs/volumes/Datastore/Offline_Bundle.zip"
- Uruchom ponownie hosta ESXi.# reboot
- Poczekaj, aż host zakończy ponowne uruchamianie, a następnie nawiąż połączenie ponownie.
- Wyjdź z trybu konserwacji.# vim-cmd hostsvc/maintenance_mode_exit
- Włącz maszyny wirtualne.
- Sprawdź, czy pakiet VIB wtyczki QNAP VAAI NFS Plugin jest zainstalowany na hoście ESXi.# esxcli software vib list
Przykładowe dane wyjściowe:
Weryfikacja obsługi VAAI dla NAS (NFS)
Aby sprawdzić, czy magazyn danych obsługuje funkcję VAAI dla NAS, przejdź do ekranu konfiguracji magazynu danych w kliencie vSphere Client i wybierz magazyn danych. W kolumnie „Hardware Acceleration" zostanie wyświetlona wartość „Supported".