Hyper-V und Speichergeräte

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    Wie ich versprochen habe, „evangelisiere“ ich weiter und schreibe einen weiteren Artikel über Hyper-V. Dieses Mal werden wir über die Arbeit von Hyper-V mit Speichergeräten sprechen, dh Festplatten und allen Arten von externen Speichersystemen.


    Wo können virtuelle Maschinen Daten speichern?


    Festplatten virtueller Maschinen können sowohl auf den lokalen Festplatten des Servers als auch auf externen Speichersystemen (SAN) gespeichert werden.

    Das Diagramm verwendet DAS. Auf Disk2, die im Hostsystem als Laufwerk Y: bereitgestellt ist, wird die Datei VM1.vhd erstellt, die wiederum in der virtuellen Maschine bereitgestellt und von dieser als Laufwerk C: verwendet wird. Disk3 stellt eine direkte Verbindung zur virtuellen Maschine her, und im Gastbetriebssystem können Sie damit wie mit dem Laufwerk D: arbeiten. Im Host-Betriebssystem befindet sich Disk3 im Offline-Status und Sie können nicht darauf zugreifen.
    Nun wollen wir sehen, welche Optionen bei Verwendung von SAN verfügbar sind.

    Die „klassischste“ Option - LUN 1 wird dem im Host-Betriebssystem gemounteten Server beispielsweise als Z: -Laufwerk präsentiert, auf dem bereits eine virtuelle Festplatte erstellt ist, die wiederum von der virtuellen Maschine verwendet wird. Wie in einem Märchen - "eine Nadel in einem Ei, ein Ei in einer Ente, eine Ente in einem Hasen usw."
    Die zweite Option - LUN 2 wird dem Server angezeigt, ist jedoch im Host-Betriebssystem nicht bereitgestellt, sondern als Pass-Through-Disk mit der virtuellen Maschine verbunden.
    Wenn das SAN auf der Basis des iSCSI-Protokolls erstellt wird, kann die LUN außerdem mithilfe des iSCSI-Initiators, der im Gastbetriebssystem ausgeführt wird, in der virtuellen Maschine bereitgestellt werden. Leider können FibreChannel-LUNs nicht auf diese Weise angehängt werden - in Hyper-V gibt es keinen virtuellen FC-HBA.

    Virtuelle Controller


    Beginnen wir also mit der Tatsache, dass eine virtuelle Maschine genau wie ein realer Computer über eigene virtuelle Festplatten und virtuelle Festplattencontroller verfügt. Es gibt nur zwei Arten von Controllern: IDE und SCSI. Was ist der Unterschied zwischen den beiden?
    Erstens ist der SCSI-Controller im Gegensatz zur IDE ein vollsynthetisches Gerät und erfordert daher die Installation von Integrationskomponenten für seinen Betrieb. Daher können Sie es nur in den Gastbetriebssystemen verwenden, die sie unterstützen (ich erinnere Sie daran, dass dies nur MS Windows sowie RHEL und SLES ist). Aus dem gleichen Grund kann das Gastbetriebssystem nur vom IDE-Gerät booten. Der Hauptunterschied zwischen virtuellen IDEs und SCSI-Controllern besteht in der Anzahl der Geräte, die über diesen Controller arbeiten können. In einer virtuellen Maschine können zwei IDE-Controller vorhanden sein, und es können maximal zwei virtuelle Festplatten mit jeder verbunden werden. Es können vier SCSI-Controller vorhanden sein, und bis zu 64 virtuelle Festplatten können an jeden Controller angeschlossen werden. Das heißt, eine virtuelle Maschine kann 260 virtuelle Festplatten (4 IDE + 4 * 64 SCSI) haben. Es sollte auch beachtet werden, dass echte SCSI-Festplatten zwar schneller als IDEs sind, dies jedoch für eine virtuelle Umgebung nicht vollständig gilt. In einer Hyper-V R2-Umgebung mit installierten Integrationskomponenten sind virtuelle IDE- und SCSI-Festplatten gleich schnell, und die Leistung wird nur vom physischen Festplattensubsystem bestimmt.

    Virtuelle Festplatten


    Nun wollen wir sehen, wie die Festplatten der virtuellen Maschinen selbst sein können. Zunächst unterstützt Hyper-V sowohl virtuelle Festplatten, die als .VHD-Dateien dargestellt werden, als auch die direkte Verbindung von Festplatten mit einer virtuellen Maschine (den sogenannten Pass-Through-Festplatten).
    Virtuelle Festplatten sind Dateien in einem speziellen Format (VHD). Dieses Format wurde ursprünglich von Connectix entwickelt und nach seiner Übernahme durch Microsoft in Virtualisierungsprodukten von MS - VirtualPC, Virtual Server und jetzt - Hyper-V verwendet. Derzeit werden in Windows 7 und Windows Server 2008 R2 VHD-Dateien auf Betriebssystemebene unterstützt und können als Festplatten im System selbst bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann das Betriebssystem selbst auf einer virtuellen Festplatte installiert und von dort gestartet werden. Das VHD-Format ist derzeit vollständig geöffnet, und es gibt viele Software von Drittanbietern (z. B. von Paragon), mit denen Sie mit VHD arbeiten können. In einigen Citrix-Produkten werden auch VHD-Discs unterstützt. Es gibt drei Arten von virtuellen Festplatten: feste Größe, dynamische und differenzielle.
    Dynamische virtuelle Festplatten sind eine VHD-Datei, deren Größe beim Schreiben zunimmt. Eine dynamische Festplatte kann während des Betriebs komprimiert werden, indem nicht verwendete Blöcke entfernt werden, die beim Löschen von Daten von der virtuellen Festplatte verbleiben. Die Verwendung dynamischer Datenträger ermöglicht die effizienteste Nutzung des Speicherplatzes. Es wird jedoch aufgrund eines möglichen Leistungsabfalls nicht empfohlen, diese in einer Produktionsumgebung zu verwenden.
    Virtuelle Festplatten mit fester Größesind eine Datei, die eine Reihe von Blöcken enthält, die der virtuellen Maschine als Festplatte präsentiert werden. Die Größe der virtuellen Festplatte wird beim Erstellen festgelegt, und auf der Festplatte des Servers wird eine VHD-Datei mit der entsprechenden Größe erstellt. Der Erstellungsprozess kann je nach Größe der Festplatte einige Zeit dauern. Die Verwendung von Festplatten mit fester Größe ist aus zwei Gründen dynamischen Festplatten vorzuziehen. Erstens kann die .vhd-Datei fragmentiert werden, wenn sich die dynamische Festplatte allmählich erweitert, was sich auf die Leistung auswirkt. Eine VHD mit fester Größe nimmt sofort den gesamten benötigten Speicherplatz ein und fragmentiert daher während des Betriebs nicht. Zweitens kann es vorkommen, dass der Speicherplatz auf der physischen Festplatte knapp wird und dynamische Festplatten nicht mehr wachsen können. Dies kann zu Betriebsstörungen bei virtuellen Maschinen führen.
    Differentialantrieb- hat immer eine "übergeordnete" VHD. In diesem Fall kann das Lesen sowohl vom "Elternteil" als auch vom Differential-VHD selbst durchgeführt werden, das Schreiben erfolgt jedoch nur auf das Differential-VHD, während das "Elternteil" unverändert bleibt. Dies sind beispielsweise AVHD-Festplatten, die mit Snapshots einer virtuellen Maschine erstellt wurden. Weitere Informationen zu Schnappschüssen finden Sie in meinem vorherigen Artikel. Differential VHD kann auch in einer Testumgebung verwendet werden, wenn mehrere virtuelle Maschinen mit ungefähr demselben Inhalt von Festplatten (z. B. mit dem installierten Betriebssystem) ausgelöst werden müssen. Es wird nicht empfohlen, Differentialdisketten in einer Produktionsumgebung zu verwenden, zum einen wegen der verringerten Leistung (anstatt von einer VHD zu lesen, müssen Sie von mehreren lesen) und zum anderen wegen der verringerten Zuverlässigkeit (eine Beschädigung der übergeordneten VHD beschädigt alle Differentialdatenträger).
    Die maximale Größe von virtuellen Festplatten, sowohl festen als auch dynamischen, beträgt 2 Terabyte (oder 2040 Gigabyte).
    Pass-Through-Festplatten sind die Verbindung von physischen Festplatten direkt mit einer virtuellen Maschine, ohne dass VHD-Dateien erstellt werden müssen. Dies können entweder Partitionen auf lokalen Festplatten sein oder dem LUN-Server von einem externen Speichersystem (SAN) präsentiert werden. Für das Host-Betriebssystem wechselt die Festplatte nach dem Mounten an die virtuelle Maschine in den Status "Offline", dh der direkte Zugriff auf die Festplatte wird beendet. Bereitgestellte VHDs können weder als Pass-Through-Festplatten verwendet werden, noch unterstützen sie Snapshots auf der Ebene der virtuellen Maschine.
    Die Größe der Pass-Through-Festplatten ist nicht auf 2 Terabyte beschränkt.
    Manchmal stellen sich Fragen: Was ist besser zu verwenden - VHD oder Pass-Through-Disks? Einige Leute denken, dass VHDs langsamer sind, aber das stimmt nicht. Untersuchungen haben gezeigt, dass in Winodws Server 2008 R2 VHD- und Pass-Through-Laufwerke mit derselben Geschwindigkeit arbeiten. Weitere Informationen zu Messungen finden Sie im offiziellen Dokument .

    Ich werde wahrscheinlich damit enden. Im nächsten Artikel wird erläutert, wie virtuelle Maschinen mit dem Netzwerk funktionieren. Wenn Sie Fragen zum Thema des Artikels haben, können Sie diese wie gewohnt kommentieren.

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