Leistungseinbrüchen vorbeugen

In der Vorbereitungsphase müssen einige wichtige Entscheidungen im Zusammenhang mit LUN-Größen, RAID-Konfigurationen und Lastverteilung getroffen werden. Empfehlenswert sind LUNs von 250 bis 500 GB, auf denen jeweils fünf bis zehn virtuelle Platten abgelegt werden. Bei geringerer Auslastung sind deutlich mehr virtuelle Platten pro LUN möglich. Genügt den Gästen die Performance nicht mehr, können virtuelle Platten auf andere LUNs verlagert werden. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang: Zu viele kleine LUNs erhöhen den Verwaltungsaufwand im Speichernetz und führen zu einem höheren Platzverschnitt. Zu große LUNs können hingegen zu Leistungsengpässen führen.

Perfomance-Probleme entstehen in der Praxis vor allem durch zu viele VMs auf der gleichen LUN. Negative Faktoren sind die gegenseitige Beeinflussung von Plattenzugriffen der Gäste und die zunehmende Anzahl so genannter SCSI-Reservierungen durch Metadaten-Änderungen unter den angebundenen Hosts.

Weiterhin verwenden alle VMs einer LUN die gleiche Queue und den gleichen Zugriffspfad auf dem jeweiligen Host. Lastausgleich vom Host zum Speicher funktioniert also nur über verschiedene Pfade zu unterschiedlichen LUNs. Mehrere eingebaute HBAs dienen bei einer einzigen LUN also nur der Redundanz über die integrierten Multipathing-Funktionen des ESX-Servers. Erst bei mehreren LUNs können die Zugriffe verteilt werden.

Leistungshungrige Gäste, etwa ausgedehnte Datenbanken, erfordern eine genaue Planung des darunter liegenden RAID-Levels. RAID5 bietet optimale Platzausnutzung, RAID10 dagegen maximale Leistung und bessere Ausfallsicherheit. Virtuelle Platten mit sehr hohen Leistungsanforderungen sollten deswegen auf einem separaten RAID-Set von den Zugriffen der übrigen Umgebung isoliert werden. Verschiedene RAID-Sets aus langsamen großen Platten und kleinen schnellen Platten können VMs mit unterschiedlichen Zugriffsprofilen aufnehmen.

In kleineren Umgebungen genügen oftmals zwei bis vier LUNs auf einem einzigen RAID-Set. Je nach physischer Plattenanzahl ist es nicht immer sinnvoll, wenige Festplatten in mehrere RAID-Sets aufzuteilen, da wenige Spindeln auch geringe Leistung bedeuten. Die Aufteilung in mehrere LUNs ist trotzdem zu empfehlen, etwa zur Trennung von Produktiv- und Testumgebung oder zum Lastausgleich über unterschiedliche Pfade hinweg.

Für sehr große Datenträger oder bei sehr hohen Leistungsanforderungen kann ein Gast auch direkt auf eine physische LUN zugreifen, ohne vorher den Umweg über eine Container-Datei gehen zu müssen. Dieses Raw Device Mapping (RDM) ermöglicht sogar Cluster-Konfigurationen zwischen physischen Maschinen und VMs, deren gemeinsamer Quorum- und Datenspeicher auf shared LUNs liegt.

Ein weiteres Kriterium bei der Speicherplanung sind Storage-Spiegelungen für Ausfallszenarien. Diese kostspieligen Lösungen funktionieren meist auf LUN-Basis. Um die Kosten des doppelt vorzuhaltenden Plattenspeichers nicht unnötig in die Höhe zu treiben, sollten nur die LUNs gespiegelt werden, auf denen die VMs mit höchstem Service-Level liegen.

Auch beim Zoning oder LUN-Masking muss der Admin umdenken. Diese Einstellungen betreffen nicht mehr einzelne Systeme, sondern ganze Hosts mit vielen darauf arbeitenden Gästen. Vmware ESX-Server ermöglicht mit N_Port ID Virtualization (NPIV) die Zuweisung eines eigenen Worldwide Port Name (WWPN) zu einer virtuellen Maschine, was die Verwaltung des Fibre Channel Speichernetzes auch wieder auf der Ebene einzelner Gäste ermöglicht.

Bei Planungsfehlern im Speicherbereich kann die Funktion Storage VMotion von Vmware Infrastructure 3.5 nachträglich helfen. Bei Bedarf migriert Storage VMotion Gastsysteme unterbrechungsfrei im Hintergrund zwischen unterschiedlichen Speicherorten. So etwas ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine LUN keinen freien Platz mehr bietet oder das RAID-Set an seine Leistungsgrenze gerät. Das vereinfacht auch die Migration auf neue Speichergeräte und macht die Verwaltung wesentlich flexibler.

Trotzdem sind Lastmessung und Analyse des Platzbedarfs unbedingte Voraussetzung für die Planung.