Новости Статьи VMware Veeam StarWind Microsoft ИТ-ГРАД Citrix Symantec 5nine События Релизы Видео Контакты Авторы RSS
Виртуализация и виртуальные машины

Виртуализация vSphere, Hyper-V, XenServer и Red Hat

Более 4340 заметок о виртуализации и виртуальных машинах VMware, Microsoft, Citrix, Red Hat

VM Guru / News / VMware vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO) - как это работает.

VMware vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO) - как это работает.

20/10/2017

Реклама:



Пост:

Недавно компания VMware выпустила интересный документ VMware vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO), в котором описываются основные принципы работы данной технологии. Ниже мы расскажем о них вкратце, а также затронем тему того, каким образом можно использовать VAIO в производственной среде.

VAIO - это технология и API, которые позволяют получать прямой доступ к потоку ввода-вывода (I/O Stream) гостевой ОС виртуальной машины. Механизм VAIO уже сейчас способствует созданию партнерских продуктов для решения самых разнообразных задач (например, кэширование write-back и write-through). VAIO основан на механике Storage Policy Based Management (SPBM), которая предназначена для управления правилами хранения виртуальных машин и их работой с хранилищами.

Техническая реализация данного механизма подразумевает использование драйвера VAIO (filter driver), который устанавливается на хосте VMware ESXi как пакет VIB и не требует установки никакого специального ПО в гостевой ОС виртуальной машины.

Посмотрим на эту картинку, на которой изображен путь данных от виртуальной машины к физическому устройству хранения. На ней представлены 2 компонента, относящиеся к VAIO. Первый - это VAIO фреймворк, работающий на уровне ядра VMkernel и определяющий действующую политику фильтра. Второй - это IO Filter, представляющий собой программное обеспечение, работающее на уровне пользовательской среды исполнения (User World) сервера ESXi. Этот драйвер фильтра исполняет свою функцию (например, кэширование данных или их репликация), после чего передает их на физическое устройство хранения для записи.

Такая архитектура позволяет драйверу IO-фильтра получать доступ к потоку ввода-вывода, не сильно не влияя на производительность исполнения SCSI-команд. Еще одна особенность IO-фильтра - это возможность иметь доступ к потоку ввода-вывода как в сторону записи (от ОС к хранилищу), так и в обратную сторону (квитанции о прохождении команд). Это полезно, например, при использовании IO-фильтра для технологии репликации, где очень важно получать квитанции о записи данных на диск.

Кстати, SCSI-команды попадают к IO-фильтру сразу после того, как они проходят слой эмуляции SCSI (он же vSCSI), что позволяет использовать VAIO для любых типов хранилищ - VMFS, NFS, SCSI и vSAN. Ну а перехват команд IO-фильтром перед их отсылкой в сетевой стек к хранилищу позволяет обеспечить целостность данных и безопасность.

Еще, если внимательно посмотреть на архитектуру прохождения потока ввода-вывода, можно заметить, что драйвер IO-фильтра работает на уровне User World, а значит в целом не влияет на стабильность работы сервера ESXi. Даже если он вдруг прекратит свою работу, основной стек прохождения SCSI-команд, расположенный в ядре, продолжит работать в нормальном режиме.

Работает IO Filter на уровне отдельных VMDK-дисков конкретных ВМ, что открывает широкие возможности для механизма политик Storage Policy Based Management (SPBM) и применения их к отдельным виртуальным машинам и сервисам.

Все вышеперечисленное позволяет применять VMware VAIO при решении следующих типов задач:

  • Encryption – стороннее ПО за счет использования механизма VAIO может на лету шифровать и расшифровывать поток данных от виртуальной машины. Таким образом на хранилище будут помещаться уже шифрованные данные. Гранулярность работы VAIO позволяет обслуживать данные, идущие даже не от всей виртуальной машины, а только от одного приложения.
  • De-duplication - этот механизм уже использует решение VMware Virtual SAN. В реальном времени можно дедуплицировать данные, проходящие через драйвер и в таком виде уже класть на хранилище в целях экономии дискового пространства. Эта техника доступна и партнерам VMware.
  • Tiering - данные различной степени важности, критичности или классифицированные по другим критериям теперь можно класть на хранилища с разными характеристиками производительности и доступности (ярусы). Механизм VAIO тут поможет проанализировать характер данных и определить конечное их место назначения.
  • Analytics - теперь можно анализировать непосредственно поток данных от конкретной виртуальной машины и на основе этого строить множество различных решений, включая решения по кэшированию (например, такой продукт как PrimaryIO, который можно напрямую подключить к гипервизору). Затем можно, например, искать в трафике данные определенных приложений, либо, использовать механизм write-back кэширования.

Технология VAIO работает, начиная с VMware vSphere 6.0 Update 1, поддерживает горячую миграцию vMotion (VAIO должна быть доступна на целевом хосте) и кластеры VMware DRS (должна быть доступна на всех хостах).

Давайте теперь посмотрим, как VAIO работает на практике на одном из примеров. Чтобы начать работать с VAIO, вам нужно установить IO Filter в виде VIB-пакета, который реализует функциональную составляющую партнерского продукта для VMware vSphere.

Как правило, вместе с фильтром идет и политика SPBM (аналогичная тем, которые есть для vSAN или VVols, например), которую можно назначать виртуальным машинам на уровне виртуальных дисков VMDK.

Эту политику можно назначить при создании виртуальной машины в разделе Select Storage (в данном случае это политика кэширования на SSD):

Пример политики, идущей вместе с фильтром, как правило включает в себя Common Rule - правила, которые реализуют Data Services (то есть основной функционал фильтра) и определяются через компоненты Storage Policy Components (путем добавления компонентов в разделе Common Rules).

Например, в данном случае это тип кэширования Write Through или Write Back, который мы задаем в разделе Common Rules при создании новой политики хранения:

По умолчанию эти компоненты устанавливаются вместе со встроенными фильтрами vSphere и другими продуктами, которые пополняют набор IO-фильтров, а соответственно и компонентов по мере их установки. За счет использования Storage Policy Components возможности IO-фильтров могут быть включены в любую из уже настроенных политик VM Storage Policies.

Это очень удобно, поскольку на данный момент виртуальная машина или VMDK-диск могут иметь только одну примененную к ним политику хранения, но к ним можно добавить компоненты от разных фильтров.

Ну а сами IO-фильтры от разных производителей вы можете найти в VMware Compatibility Guide по этому адресу - https://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php?deviceCategory=vaio.

Как видно из картинки, на данный момент не так много партнеров используют технологию VAIO для своих продуктов, а категорий решений всего две - репликация и кэширование. Но VMware активно работает в этом направлении, и в скором времени, возможно, мы увидим еще несколько продуктов, реализующих функционал IO-фильтров для решения новых задач.

Реклама





Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

02/12/2017:  AZURE DAY 2017 (Минск)
06/03/2018:  ИТ-стратегия 2018
24/05/2018:  IT&SECURITY FORUM (Казань)

Быстрый переход:
VMware StarWind Veeam IT-Grad vGate Microsoft Cloud SDRS Parallels IaaS Citrix 5nine HP VeeamON VMFS RVTools PowerCLI VM Guru Oracle Red Hat Azure KVM VeeamOn Security Code 1cloud Docker Storage Offtopic NVIDIA Partnership Dell Virtual SAN Virtualization VMTurbo Nutanix vRealize VirtualBox Symantec Gartner Softline EMC Login VSI Xen Enterprise Teradici Amazon NetApp VDI Linux Hyper-V IBM Cisco Google VSI Security Windows vCenter VMachines Webinar View VKernel Events Hardware Windows 7 Caravan Apple TPS Hyper9 Nicira Blogs Sun VMC Xtravirt Novell vSphere IntelVT Сравнение VirtualIron XenServer CitrixXen ESXi ESX ThinApp Books P2V VVols HA Tools Backup vSAN Book Photon vCloud VMworld Horizon vROPs Labs Fusion Cloud Computing vCSA SSD Client DRS OpenStack Comparison Workstation Blast SRM App Volumes Performance Manager Nested AWS Log Insight XenDesktop VSA vNetwork SSO LSFS Workspace Host Client VMDK VTL Update iSCSI SDDC NSX Agent Virtual Appliance Whitepaper PowerShell Appliance VUM V2V Cache Support Обучение Web Client Mobile Automation Replication Desktop Fault Tolerance DR Vanguard SaaS Connector Event Free Datacenter SQL VSAN Lifecycle Sponsorship Finance FT Converter XenApp esxtop Snapshots VCP Auto Deploy SMB RDM Mirage XenClient MP Video Operations SC VMM Certification VDP Partners PCoIP RHEV vMA Award Network USB Licensing Logs Server Demo Visio Intel vCHS Calculator Бесплатно vExpert Beta SAN Exchange MAP ONE DaaS Networking Monitoring VPLEX UCS SDK Poster VSPP Receiver vMotion VDI-in-a-Box Deduplication Forum Reporter vShield ACE Go nworks iPad XCP Data Recovery Sizing Pricing VMotion Snapshot FlexPod VMsafe Enteprise Monitor vStorage Essentials Live Migration SCVMM TCO Studio AMD-V VirtualCenter NFS ThinPrint Director Diagram Bug Troubleshooting Air API CLI Plugin DPM Memory Upgrade SIOC Flex Mac Open Source SSH VAAI Chargeback Heartbeat Android MSCS Ports SVMotion Storage DRS Bugs Composer
Интересные плакаты:

Постер VMware vSphere PowerCLI 6.3:

Постер VMware ESXi 5.1:

Постер VMware Hands-on Labs 2015:

Постер VMware Platform Services Controller 6.0:

Постер VMware vCloud Networking:

Постер VMware NSX (референсный):

Постер VMware vCloud SDK:

Постер VMware vCloud Suite:

Постер VMware vCenter Server Appliance:

Порты и соединения VMware vSphere 6:

Порты и соединения VMware Horizon 7:

Порты и соединения VMware NSX:

Управление памятью в VMware vSphere 5:

Как работает кластер VMware High Availability:

Постер VMware vSphere 5.5 ESXTOP (обзорный):

Постер Veeam Backup & Replication v8 for VMware:

Постер Microsoft Windows Server 2012 Hyper-V R2:

 

Популярные статьи:
Как установить VMware ESXi. Инструкция по установке сервера ESXi 4 из состава vSphere.

Включение поддержки технологии Intel VT на ноутбуках Sony VAIO, Toshiba, Lenovo и других.

Как настроить запуск виртуальных машин VMware Workstation и Server при старте Windows

Как работают виртуальные сети VLAN на хостах VMware ESX / ESXi.

Что такое и как работает виртуальная машина Windows XP Mode в Windows 7.

Инфраструктура виртуальных десктопов VMware View 3 (VDI)

Типы виртуальных дисков vmdk виртуальных машин на VMware vSphere / ESX 4.

Бесплатные утилиты для виртуальных машин на базе VMware ESX / ESXi.

Сравнение Oracle VirtualBox и VMware Workstation.

Проектирование инфраструктуры виртуализации VMware vSphere 4.

Как поднять программный iSCSI Target на Windows 2003 Server для ESX

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Бесплатные программы для VMware ESX / ESXi в среде Virtual Infrastructure / vSphere (часть 2).

Отличия VMware ESXi 4 free (бесплатного), ESXi 4 и ESX 4 в составе VMware vSphere.

Новые возможности VMware vSphere 5.0 - официально.

Все ресурсы о виртуализации:
Интервью:

Alessandro Perilli
virtualization.info
Основатель

Ратмир Тимашев
Veeam Software
Президент


Купить:

VMware vSphere 6.5


Veeam Backup 9.5


Полезные ресурсы:


Видео компании VMware

Видео про Citrix Xen

Видео о виртуализации Microsoft

Утилиты для виртуальных машин Microsoft.

Книги на английском языке

Блоги на английском языке

Блоги на русском языке

Агрегация статей в твиттере VMC:


Copyright VM Guru 2006 - 2017, Александр Самойленко. Правила перепечатки материалов.