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 4600 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:

03/10/2018:  Cloud Day 2018
25/10/2018:  BIS-2018: Современная инженерная инфраструктура (Мск)
08/11/2018:  CNews Forum 2018: Информационные технологии завтра

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

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

Инфраструктура виртуальных десктопов VMware View 3 (VDI)

Сравнение Oracle VirtualBox и VMware Workstation.

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

Проектирование инфраструктуры виртуализации VMware vSphere 4.

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Как поднять программный iSCSI Target на Windows 2003 Server для ESX

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

Новые возможности VMware vSphere 5.0 - официально.

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

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 - 2018, Александр Самойленко. Правила перепечатки материалов.