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 4680 заметок о виртуализации и виртуальных машинах VMware, Microsoft, Citrix, Red Hat

VM Guru / News / Что такое и как работает VMware vSphere VAAI - vStorage API for Array Integration.

Что такое и как работает VMware vSphere VAAI - vStorage API for Array Integration.

25/02/2011

Реклама:



Пост:

Как вы знаете в последнем релизе платформы виртуализации VMware vSphere 4.1 было заявлено множество новых возможностей. Одна из них весьма важна с точки зрения производительности в части работы виртуальных машин с системой хранения. Эта технология называется VMware vSphere VAAI, то есть vStorage API for Array Integration.

Итак, что такое VMware vSphere VAAI. Это комплекс технологий компании VMware, разработанный в сотрудничестве с производителями дисковых массивов (потому и API), предназначенный для передачи некоторых операций виртуальных машин по работе с дисками на сторону массива. В этом случае хост-сервер виртуализации VMware ESX / ESXi при выполнении стандартных процедур в среде виртуализации при работе ВМ с дисковой подсистемой просто дает команду массиву (или массивам) сделать определенные действия, при этом сам хост не гонит через себя все те данные и команды, которые он раньше был вынужден прогонять. То есть, это - Hardware Offloading операций с СХД.

Ну а раз это аппаратно-зависимая вещь, то это означает, что сам массив должен в своем Firmware поддерживать vSphere VAAI (у которой еще бывает несколько видов - так называемые "примитивы"). Чтобы узнать поддерживает ли ваш хост VAAI нужно пойти в VMware Hardware Compatibility Guide и поискать свой дисковый массив в категории "Storage/SAN". Там все сделано несколько криво, но нужно искать в Supported Releases следующую сноску:

VAAI primitives "Full Copy", "Block Zeroing" and "Hardware Assisted Locking" are supported with vmw_vaaip_xxx plug-in

xxx - это идентификатор плагина от VMware

Ну и, конечно, ваш хост VMware ESX / ESXi должен быть версии 4.1 или выше. И помните, что на некоторых массивах VAAI по умолчанию выключена, поэтому вам нужно почитать документацию о том, как ее включить. Кроме того, функциональность VMware vSphere VAAI есть только в изданиях VMware vSphere Enterprise и Enterprise Plus (см. сравнение изданий).

Теперь, какие примитивы (то есть типовые операции с СХД) реализует VMware vSphere VAAI:

  • Full Copy / Clone Blocks / XCOPY  – функция, позволяющая передать на сторону массива возможности копирования объектов виртуальной инфраструктуры без задействования операций четния-записи со стороны сервера VMware ESX 4.1. Эту функцию также называют Hardware Offloaded Copy и SAN Data Copy Offloading.
  • Write Same / Zero Blocks – возможность обнуления больших массивов блоков на дисковых устройствах для быстрого создания дисков vmdk типа eager zero thick.
  • Atomic Test and Set (ATS) –возможность защиты метаданных тома VMFS как кластерной файловой системы в ситуациях, когда большое количество хостов ESX имеют разделяемый доступ к одному хранилищу. Также эта функция называется Hardware Assisted Locking.

Давайте рассмотрим как эти компоненты VAAI работают и для чего они нужны.

Full Copy

Используя этот примитив, дисковый массив по команде VMware vSphere осуществляет копирование виртуальной машины (а самое главное для нас копирование диска VMDK) без участия сервера ESX / ESXi и его стека работы с подсистемой хранения (соответственно, не гоняется трафик и не дается нагрузка на CPU). В этом случае гипервизор рассказывает хранилищу, какие блоки занимает виртуальная машина, а оно уже делает все остальное по копированию блоков.

Виртуальная машина может копироваться как в пределах одного хранилища, так и между двумя массивами, если они поддерживают функциональность XCopy. Наиболее интересный способ применения данной техники - это массовое развертывание виртуальных машин из шаблонов, которое больше всего востребовано в VDI-инсталляциях (например, в решении для виртуализации корпоративных ПК предприятия VMware View 4.5).

Еще один важный аспект применения - операция Storage vMotion, которая требует копирования виртуальных дисков машины.

С vSphere VAAI операции по копированию блоков данных хранилищ виртуальных машин занимают меньше времени (в некоторых случаях оно сокращается на 95%):

Ну а вот такие результаты нам выдает Storage vMotion:

Кроме того, данная технология интегрирована и с функциональностью "тонких" (thin) дисков как самой VMware, так и механизмом Thin Provisioning сторонних вендоров.

Write Same / Zero Blocks

За счет этой технологии сервер VMware ESX / ESXi может дать команду хранилищу обнулить блоки виртуальных дисков типа Eager zeroed thick (см. типы дисков). Эти диски являются самыми безопасными (блоки чистятся при создании) и самыми производительными (при обращении к блоку его не надо обнулять и тратить ресурсы), но занимали очень много времени на их создание. Теперь с техникой VAAI этот процесс сильно ускоряется, что позволяет использовать диски eagerzeroedthick чаще (например, для машин с включенной Fault Tolerance). Напомню, что сейчас по умолчанию в VMware vSphere создаются диски типа Zeroed thick disks.

Теперь одинаковые команды ввода-вывода на сторадж от сервера ESX / ESXi дедуплицируются, а массиву дается команда на повторение одинаковых команд для разных блоков. На эту тему есть отдельное видео:

Atomic Test and Set (ATS) или Hardware Assisted Locking

За счет этой техники vSphere VAAI существенно уменьшается число операций с хранилищем, связанных с блокировкой LUN на системе хранения. Как вы знаете, при работае виртуальных машин возникают конфликты SCSI Reservations, связанные с тем, что некоторые операции вызывают блокировку всего LUN для обновления метаданных тома VMFS. Операций этих много: запуск виртуальной машины (обновляется lock и создаются файлы), развертывание новой ВМ, создание снапшота, миграция vMotion и т.п.

Нехорошо также, что при использовании тонких дисков (например для связанных клонов VMware View) также происходит блокировка LUN при выделении нового блока растущему диску (надо обновлять метаданные - см. тут). Это, прежде всего, приводит к тому, что возникает ограничение на количество размещаемых на LUN виртуальных машин, чтобы конфликтов SCSI Reservations не было слишком много.

Теперь же, за счет VAAI, эти операции передаются на сторону дискового массива, который при необходимости обновить метаданные тома не блокирует весь LUN, а лочит только секторы метаданных, которые требуется обновить. Все это делается массивом безопасно и надежно. Отсюда вытекает уменьшение числа конфликтов SCSI Reservations и ,как следствие, лучшая производительность и увеличения числа ВМ на LUN.

Ограничения VMware vSphere VAAI

Недавно мы писали про Data Mover'ы - это компоненты VMware ESX / ESXi, отвечающие за работу хост-сервера с хранилищами при копировании данных. Поддержкой VAAI заведует компонент fs3dm – hardware offload. Он пока еще молодой, поэтому не поддерживает некоторых сценариев использования. Соответственно все или некоторые техники VAAI у вас не будут работать в следующих случаях:

  • Исходный и целевой тома VMFST имеют разные размеры блоков
  • Исходный файл лежит на том RDM, а целевое хранилище - это не том RDM 
  • Исходный тип диска VMDK - это eagerzeroedthick, а целевой - thin
  • Исходный или целевой тип диска VMDK VMDK - один из типов sparse или hosted (не платформа vSphere)
  • Исходная виртуальная машина имеет снапшот 
  • Блоки хранилища, где лежит виртуальная машина не выровнены (по умолчанию vSphere Client выравнивает блоки автоматически)

Как включить VMware vSphere VAAI

Как уже было сказано выше, со стороны хранилищ VAAI может быть выключена и нужно почитать документацию на СХД. На хостах ESX / ESXi по умолчанию VAAI включена. Проверить это можно, перейдя в Configuration > Advanced Settings и увидев следующие параметры, напротив которых стоят единицы:

  • DataMover/HardwareAcceleratedMove (это возможности Full Copy)
  • DataMover/HardwareAcceleratedInit (это Zero Block)
  • VMFS3/HardwareAcceleratedLocking (это ATS)

Или можно проверить из командной строки:

# esxcfg-advcfg -g /DataMover/HardwareAcceleratedMove
# esxcfg-advcfg -g /DataMover/HardwareAcceleratedInit
# esxcfg-advcfg -g /VMFS3/HardwareAcceleratedLocking

Если ваше хранилище не поддерживает VAAI - ничего страшного, хост ESX / ESXi будет работать софтовыми дедовскими методами.

Как проверить, работает ли vSphere VAAI?

Очень просто, откройте категорию Storage на вкладке Configuration в vSphere Client и посмотрите в последний столбик.

Статус Unknown означает, что хост еще не обращался к операциям, которые поддерживаются VAAI (то есть, это дефолтный статус). Если вы сделаете какую-нибудь операцию с VAAI (например, Copy/Paste виртуального диска больше 4 МБ), то VAAI попробует отработать. Если он отработает успешно - выставится статус Supported, ну а если нет - то Not Supported.

Опросить стораджи можно также из командной строки:

# esxcfg-scsidevs -l | egrep "Display Name:|VAAI Status:"

Вывод будет похожим на это:

Display Name: Local VMware Disk (mpx.vmhba2:C0:T0:L0)
VAAI Status: unsupported
Display Name: Local USB CD-ROM (mpx.vmhba32:C0:T0:L0)
VAAI Status: unknown
Display Name: Local TEAC CD-ROM (mpx.vmhba3:C0:T0:L0)
VAAI Status: unknown
Display Name: DGC Fibre Channel Disk (naa.6006016030801c00f8506073d0d7de11)
VAAI Status: unknown
Display Name: DGC Fibre Channel Disk (naa.6006016030801c00f9506073d0d7de11)
VAAI Status: unknown

Дополнительная информация о vSphere VAAI

Обзорное видео:

Демо от EMC:

Демо от HP:

Демо от NetApp:

Документы:

vStorage APIs for Array Integration FAQ

What's New in VMware vSphere 4.1 — Storage

Реклама







Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

31/01/2019:  Бизнес и ИТ. Вокруг ЦОД (Ростов-на-Дону)
14/02/2019:  Облака 2019: бурный рост в цифровую эпоху
14/03/2019:  Информационная безопасность бизнеса и госструктур

Быстрый переход:
VMware Gartner Citrix VSAN StarWind IT-Grad Veeam 5nine 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 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 vCloud Labs vSAN Cache DR Storage DRS VMworld HA Workspace Tools UEM Backup vROPs DRS Fusion Workstation Lifecycle Visio SRM Horizon vRNI Log Insight Operations Manager VVols SDDC Virtual Appliance Update App Volumes OpenStack Forum PowerShell LSFS Client vCSA Datacenter Workspace ONE NSX Intel Agent Networking esxtop Book Photon Cloud Computing SSD Comparison Blast Performance Nested AWS XenDesktop VSA vNetwork SSO Host Client VMDK VTL iSCSI Whitepaper Appliance VUM V2V Support Обучение Web Client Mobile Automation Replication Desktop Fault Tolerance Vanguard SaaS Connector Event Free SQL 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 VDS Bug Upgrade Migration Director Stencils Memory Troubleshooting API Android Graphics Diagram Air CLI Plugin DPM SIOC Flex Mac Open Source SSH VAAI Chargeback Heartbeat MSCS Ports SVMotion 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.

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Проектирование инфраструктуры виртуализации VMware vSphere 4.

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.