Bereitstellung von File Storage for Classic zur Verwendung als VMware-Datenspeicher

Stellen Sie IBM Cloud® File Storage for Classic als VMware vSphere NFS-Datenspeicher bereit und konfigurieren Sie ihn, um Anwendungen mit hohem I/O-Aufkommen und vorhersagbarer IOPS-Leistung zu unterstützen.

Wenn Sie mehr als acht Hosts für den Zugriff auf Ihren VMware®-Datenspeicher benötigen, empfiehlt es sich, die Network File System-Lösung ( NFS ) File Storage for Classic zu wählen.

Das File Storage for Classic-Angebot wird über eine NFS-Verbindung angehängt und zugänglich gemacht. Bei einer VMware®-Bereitstellung kann ein einzelnes Volume auf bis zu 64 ESXi-Hosts als gemeinsamer Speicher eingebunden werden. Sie können auch mehrere Datenträger anhängen, um zur Verwendung von vSphere Storage Distributed Resource Scheduler (DRS) einen Speichercluster zu erstellen.

Sie können sich auch unter VMware vSphere 8.0- NFS – Konzepte und Vorgänge im Datenspeicher in einer „ vSphere “-Umgebung und Bewährte Verfahren für die Ausführung von „ NFS“ mit VMware vSphere informieren.

Vorbereitende Schritte

Hinweise zur Bestellung

Preis- und Konfigurationsoptionen für File Storage for Classic werden auf Basis einer Kombination aus dem reservierten Speicherbereich und der angebotenen IOPS-Kapazität in Rechnung gestellt.

Beachten Sie für die Bestellung von File Storage for Classic folgende Informationen:

  • Berücksichtigen Sie bei der Festlegung der Größe den Umfang der Arbeitslast und den benötigten Durchsatz. Für den Endurance-Service, der die Leistung linear in Relation zur Kapazität (IOPS/GB) skaliert, ist Größe wichtig. Der Performance-Service ermöglicht dem Administrator dagegen, Kapazität und Leistung unabhängig voneinander zu wählen. Für den Performance-Service sind wiederum Durchsatzanforderungen relevant.

    Der Durchsatz wird durch IOPS x 16 KB berechnet. IOPS werden auf Basis einer Blockgröße von 16 KB bei einem Lese-/Schreib-Verhältnis von 50:50 gemessen. Eine Erhöhung der Blockgröße erhöht den Durchsatz, verringert jedoch die IOPS. Beispiel: Eine Verdoppelung der Blockgröße auf 32-KB-Blöcke behält den maximalen Durchsatz bei, halbiert jedoch die IOPS-Kapazität.

  • NFS verwendet viele zusätzliche Dateisteuerungsoperationen wie lookup, getattr und readdir. Diese Operationen können neben Lese- und Schreiboperationen ebenfalls als IOPS gezählt werden und sind je nach Operationstyp und NFS-Version unterschiedlich.

  • NFS Version 3 und NFS Version 4.1 werden in der Umgebung von IBM Cloud® unterstützt. Allerdings wird die Verwendung von NFSv3 aufgrund des unterschiedlichen Dateisperrmechanismus bevorzugt. NFSv4.1 muss alle Vorgänge einstellen und dann die Wiederherstellung der Sperre abschließen, sodass es bei Netzwerkereignissen zu Protokollproblemen kommen kann.

    Sie können nicht verschiedene NFS Versionen verwenden, um denselben Datenspeicher auf mehreren Hosts zu mounten. Da die Clients NFS 3 und NFS 4.1 nicht dasselbe Sperrprotokoll verwenden, kann der Zugriff auf dieselben virtuellen Festplatten von zwei inkompatiblen Clients aus zu fehlerhaftem Verhalten und zur Beschädigung von Daten führen. Weitere Informationen finden Sie unter NFS File Locking.

  • File Storage for Classic Auf die Volumes können nur autorisierte Geräte, Subnetze oder IP-Adressen zugreifen.

  • Um eine Unterbrechung der Speicherverbindung während eines Pfad-Failovers zu vermeiden, empfiehlt IBM® die Installation der VMware®-Tools, die einen geeigneten Timeout-Wert festlegen. Ändern Sie den Wert nicht, da die Standardeinstellung ausreicht, um sicherzustellen, dass VMware® nicht die Verbindung verliert.

  • File Storage for Classic gibt Administratoren die Möglichkeit, Snapshotpläne festzulegen, durch die Snapshotkopien für jeden Speicherdatenträger automatisch erstellt und gelöscht werden. Sie können außerdem zusätzliche Snapshot-Zeitpläne (stündlich, täglich, wöchentlich) für automatische Snapshots erstellen und manuell Ad-hoc-Snapshots für Business-Continuity- und Disaster-Recovery-Szenarien (BCDR) anlegen. Über die IBM Cloud®-Konsole werden dem Volume-Besitzer automatische Benachrichtigungen zu den aufbewahrten Snapshots und dem belegten Speicherplatz gesendet. Zur Verwendung von Snapshots ist ein Snapshotbereich erforderlich. Speicherplatz kann bei der Erstbestellung oder nach der Erstbereitstellung erworben werden. Um das File Storage for Classic-Volume wiederherzustellen, müssen alle virtuellen Maschinen (VMs) heruntergefahren werden. Das Volume muss vorübergehend vom ESXi-Host ausgehängt werden, um Datenverluste während des Vorgangs zu vermeiden. Weitere Informationen finden Sie im Artikel Snapshots.

    VMware® umgebungen kennen keine Snapshots. Die Snapshot-Funktion von File Storage for Classic darf nicht mit den Snapshots von VMware® verwechselt werden. Jede Wiederherstellung, bei der die Snapshot-Funktion von File Storage for Classic zum Einsatz kommt, muss über die IBM Cloud®-Konsole durchgeführt werden.

Benötigte Ressourcen bestellen

Überprüfen Sie das Design der angeschlossenen Speicherinfrastruktur und befolgen Sie die Anweisungen in der "Advanced Single-Site VMware® Reference Architecture ", um Ihre VMware-Umgebung bereitzustellen und zu konfigurieren.

File Storage for Classic kann über den IBM Cloud®-Katalogüber die Befehlszeilenschnittstelle mit der API oder Terraform bestellt werden. Weitere Informationen finden Sie in File Storage for Classic bestellen.

Hosts autorisieren

Sie können die Berechtigung in der Benutzerschnittstelle, über die Befehlszeilenschnittstelle, mit der API oder mit Terraform erstellen.

Host für virtuelle VMware-Maschinen konfigurieren

Bevor Sie mit der Konfiguration beginnen, stellen Sie sicher, dass die folgenden Voraussetzungen erfüllt sind:

  • IBM Cloud® Bare Metal Servers VMware®-ESXi-Systeme werden mit der richtigen Speicherkonfiguration und den ESXi-Anmeldedaten bereitgestellt.
  • IBM Cloud® Windows physisch oder Virtual Servers sind im selben Rechenzentrum wie die IBM Cloud® Bare Metal Servers verfügbar. Vergewissern Sie sich, dass Sie die öffentliche IP-Adresse des IBM Cloud®-Windows-Servers und die Anmeldedaten kennen.
  • Sie verfügen über einen Computer mit Internetzugang, auf dem ein Webbrowser sowie ein RDP-Client (Remote Desktop Protocol) installiert sind.

Verbindung zu vCenter

  1. Starten Sie auf einem mit dem Internet verbundenen Computer einen RDP-Client und stellen Sie eine RDP-Sitzung mit dem IBM Cloud® Virtual Servers her, der in demselben Rechenzentrum bereitgestellt ist, in dem vSphere ( vCenter ) installiert ist.
  2. Starten Sie im Virtual Servers einen Webbrowser und stellen Sie über den vSphere-Webclient eine Verbindung zu VMware® vCenter her.

Bestätigen der Firewall-Einstellungen

Um den Zugriff auf den NFS-Speicher zu ermöglichen, öffnet ESXi automatisch Firewall-Ports für die NFS-Clients, wenn Sie einen NFS-Datenspeicher bereitstellen. Überprüfen Sie zur Fehlerbehebung, ob die Ports offen sind.

  1. Wählen Sie im vSphere-Client den ESXi-Host aus.
  2. Gehen Sie zu "Verwalten" > "Einstellungen" > "Sicherheitsprofil " und klicken Sie auf "Bearbeiten ".
  3. Blättern Sie nach unten zur entsprechenden Version von NFS und stellen Sie sicher, dass der Port offen ist.
    Das Bild zeigt das Fenster "Sicherheitsprofil bearbeiten". Der Kundendienst NFS ist ausgewählt. Die Abbildung zeigt, dass alle Verbindungen von beliebigen IP-Adressen zugelassen sind.
    NFS Port-Informationen – Verbindung von beliebigen IP-Adressen zulassen.

Weitere Informationen finden Sie unter VMware vSphere 8.0- Configuring ESXi Firewall und VMware vSphere 8.0- NFS Client Firewall Behavior.

Konfigurieren der Jumbo-Frame-Einstellungen

  1. Konfigurieren Sie Jumbo-Frames, indem Sie zur Registerkarte ESXi host Manage wechseln und die Optionen Manage (Verwalten) und Networking (Netz) auswählen.
  2. Wählen Sie die VMkernel-Adapter aus, markieren Sie den vSwitch und klicken Sie auf Bearbeiten (Bleistift-Symbol).
  3. Wählen Sie die Netzwerkkarte-Einstellung aus und stellen Sie sicher, dass die MTU der Netzwerkkarte auf 9000 eingestellt ist.
  4. Optional. Überprüfen Sie die Einstellungen für Jumbo-Frames.
    • Windows

      ping -f -l 8972 a.b.c.d
      
    • UNIX

      ping -s 8972 a.b.c.d
      

      Der Wert a.b.c.d ist die benachbarte Virtual Servers-Schnittstelle.

      Beispiel

      ping a.b.c.d (a.b.c.d) 8972(9000) bytes of data.
      8980 bytes from a.b.c.d: icmp_seq=1 ttl=128 time=3.36 ms
      

Weitere Informationen finden Sie unter VMware vSphere 8.0- Aktivieren von Jumbo Frames.

Hinzufügen eines Uplink-Adapters zu einem virtuellen Switch

  1. Gehen Sie im vSphere-Client zum Host.
  2. Erweitern Sie auf der Registerkarte "Konfigurieren " den Eintrag "Netzwerk" und wählen Sie "Virtuelle Switches" aus.
  3. Wählen Sie den virtuellen Switch aus, dem Sie einen physischen Adapter hinzufügen möchten.
  4. Klicken Sie auf "Physische Adapter verwalten ".
  5. Fügen Sie dem Switch einen oder mehrere verfügbare physische Netzwerkadapter hinzu.
  6. Klicken Sie auf "Adapter hinzufügen ", wählen Sie einen oder mehrere Netzwerkadapter aus der Liste aus und klicken Sie auf "OK ".
  7. Die ausgewählten Adapter werden in der Failover-Gruppenliste unter der Liste "Zugewiesene Adapter" angezeigt.
  8. Verwenden Sie die Pfeile nach oben und unten, um die Position eines Adapters in den Failover-Gruppen zu ändern. Die Failover-Gruppe bestimmt die Rolle des Adapters für den Datenaustausch mit dem externen Netzwerk, d. h. aktiv, Standby oder unbenutzt. Standardmäßig werden die Adapter dem Standardschalter als aktiv hinzugefügt.
    Der Bildschirm Physische Adapter zum Switch hinzufügen wird angezeigt, wobei bereits drei aktive Netzwerkadapter in der Liste aufgeführt sind.
    Fügen Sie die physischen Adapter zum Switch hinzu.
  9. Klicken Sie auf OK, um die Konfiguration des physischen Adapters zu übernehmen.
  10. Kehren Sie zu den virtuellen Schaltern zurück und klicken Sie auf "Einstellungen bearbeiten ".
  11. NIC-Teamarbeit erweitern.
  12. Stellen Sie sicher, dass für die Option Lastausgleich die Einstellung Auf der Basis des virtuellen Herkunftsports festgelegt ist, und klicken Sie auf OK.

Weitere Informationen finden Sie unter vSphere Verteilter Switch und VMware vSphere 8.0- Virtuelle Switch-Einstellungen in theVMware Host Client bearbeiten.

Statisches Routing konfigurieren (Optional)

Handelt es sich um eine VMkernel-Portgruppe für NFS-Speicher, müssen zusätzliche Schritte ausgeführt werden. ESXi verwendet standardmäßig den VMkernel-Port, der sich im gleichen Teilnetz wie ein NFS-Datenträger befindet, um den NFS-Datenträger an einen NFS-Speicher anzuhängen. Da Routing der Schicht 3 (Layer 3 Routing) zum Anhängen des NFS-Datenträgers verwendet wird, muss ESXi veranlasst werden, den VMkernel-Port zu verwenden, der zum Anhängen des NFS-Datenträgers konfiguriert wurde. Um den richtigen Port verwenden zu können, muss eine statische Route für das Speicherarray erstellt werden.

Weitere Informationen finden Sie unter vSphere host static routing, und VMware vSphere 8.0- Configure VMkernel Binding for NFS 3 Datastores.

Zum Konfigurieren einer statischen Route stellen Sie eine SSH-Verbindung zu jedem ESXi-Host her, der Performance- oder Endurance-Speicher verwendet, und führen die folgenden Befehle aus. Notieren Sie sich die IP-Adresse, die als Ergebnis des ping Befehls angezeigt wird, und verwenden Sie diese mit dem Befehl esxcli network.

ping <hostname of the storage array>

Der DNS-Hostname des Speichers NFS ist eine Forwarding Zone (FZ), der mehrere IP-Adressen zugewiesen sind. Diese IP-Adressen sind statisch und gehören zu diesem bestimmten DNS-Hostnamen. Jede dieser IP-Adressen kann für den Zugriff auf einen bestimmten Datenträger verwendet werden.

esxcli network ip route ipv4 add –gateway GATEWAYIP –network <result of ping command>/32

Dies ist dieselbe IP-Adresse, die im nächsten Schritt zum Einbinden des Volumes verwendet werden kann. Dieser Vorgang muss für jede NFS-Freigabe durchgeführt werden, die Sie auf Ihrem ESXi-Host einbinden möchten. Weitere Informationen finden Sie im KB-Artikel VMware®: Konfigurieren statischer Routen für VMkernel-Ports auf einem ESXi-Host.

Erweiterte ESXi-Host-Einstellungen konfigurieren

Konfigurieren Sie die erweiterten Einstellungen, die für ESXi-Hosts erforderlich sind, die NFS-Speicher bereitstellen möchten.

  1. Sehen Sie sich die Tabelle der erweiterten Konfigurationsparameter an.
  2. Folgen Sie den Schritten zur Konfiguration dieser erweiterten Einstellungen im vSphere-Client oder von vSphere PowerCLI aus, wie sie in Broadcoms "Configuring advanced options for ESXi" beschrieben sind.

Erstellen des Datenspeichers VMware®

IBM Cloud empfiehlt, für die Verbindung zum Datenspeicher „ VMware® “ vollqualifizierte Domänennamen (FQDN) zu verwenden. Durch die Verwendung direkter IP-Adressen wird der Lastausgleichsmechanismus umgangen, der bei der Verwendung von FQDN zum Einsatz kommt.

Wenn Sie die IP-Adresse anstelle des vollqualifizierten Domänennamens (FQDN) verwenden möchten, führen Sie einen Ping-Befehl für den Server aus, um die IP-Adresse zu ermitteln.

ping <hostname of the storage array>

Um die IP-Adresse von einem ESXi-Host zu erhalten, verwenden Sie vmkping, wie im folgenden Beispiel gezeigt.

~ # vmkping nfsdal0902a-fz.service.softlayer.com
PING nfsdal0902a-fz.service.softlayer.com (10.2.125.80): 56 data bytes
64 bytes from 10.2.125.80: icmp_seq=0 ttl=253 time=0.187 ms

Erstellen des Datenspeichers NFS

  1. Klicken Sie auf das Symbol Zur vCenter, und wählen Sie anschließend Hosts und Cluster aus.

  2. Klicken Sie auf der Registerkarte Related Object (Zugehöriges Objekt) auf Datastores (Datenspeicher).

  3. Klicken Sie auf das Symbol Create a new datastore (Neuen Datenspeicher erstellen).

  4. Wählen Sie auf dem Bildschirm Neuer Datenspeicher den Speicherort des Datenspeichers VMware® aus und klicken Sie auf Weiter.

  5. Wählen Sie auf der Anzeige Type (Typ) die Option NFS aus und klicken Sie auf Next (Weiter).

  6. Wählen Sie dann die NFS-Version aus. Es werden sowohl NFS Version 3 als auch NFS Version 4.1 unterstützt. Aber NFS Version 3 wird bevorzugt.

    Stellen Sie sicher, dass nur eine NFS-Version für den Zugriff auf den Datenspeicher verwendet wird. Durch die Verwendung unterschiedlicher Versionen kann es zu Datenverlust kommen, wenn ein oder mehrere Hosts in denselben Datenspeicher installiert werden.

  7. Geben Sie auf der Anzeige Name and configuration (Name und Konfiguration) den Namen ein, den Sie dem VMware-Datenspeicher geben möchten. Geben Sie außerdem den Hostnamen des NFS-Servers ein. Die Verwendung des vollqualifizierten Domänennamens (FQDN) für den NFS-Server sorgt für die beste Lastverteilung auf den zugrunde liegenden Server. Die IP-Adresse ist ebenfalls gültig, wird jedoch weniger häufig und nur in bestimmten Instanzen verwendet. Geben Sie den Ordnernamen in der Form /foldername ein.

  8. Wählen Sie auf dem Bildschirm Host-Zugriff einen oder mehrere Hosts aus, auf denen Sie den Datenspeicher NFS ( VMware® ) einbinden möchten, und klicken Sie auf Weiter.

  9. Prüfen Sie die Eingaben auf der nächsten Anzeige und klicken Sie auf Finish (Fertigstellen).

  10. Wiederholen Sie diese Schritte für alle weiteren File Storage for Classic-Datenträger.

Weitere Informationen finden Sie unter VMware vSphere 8.0- Erstellen eines Datenspeicher-Clusters in vSphere und VMware vSphere 8.0- Erstellen von vSphere Datenspeichern.

Storage I/O Control für ESXi aktivieren (optional)

Storage I/O Control (SIOC) ist ein Feature, das für Kunden mit einer Enterprise Plus-Lizenz verfügbar ist. Wenn SIOC in der Umgebung aktiviert wird, ändert sich dadurch die Einheitenwarteschlangenlänge für die einzelne VM. Die Änderung der Einheitenwarteschlangenlänge verkleinert die Speicherarray-Warteschlange für alle VMs auf einen gleichen Anteil. SIOC greift nur ein, wenn Ressourcen beschränkt sind und die E/A-Latenz des Speichers über einem definierten Schwellenwert liegt.

Zur Feststellung, wann eine Speichereinheit ausgelastet oder eingeschränkt ist, benötigt SIOC einen definierten Schwellenwert. Die Latenz für den Überlastungsschwellenwert ist für verschiedene Speichertypen unterschiedlich. Die Standardauswahl gibt 90% des Spitzendurchsatzes an. Der Prozentsatz des Spitzen-Durchsatzwerts gibt den geschätzten Latenzschwellenwert an, wenn der VMware®-Datenspeicher diesen Prozentsatz seines geschätzten Spitzen-Durchsatzes nutzt.

Eine fehlerhafte Konfiguration von SIOC für einen VMware®-Datenspeicher oder für eine VMDK-Datei kann die Leistung erheblich beeinträchtigen.

Weitere Informationen finden Sie unter "Design der angeschlossenen Speicherinfrastruktur " und "Konfiguration und Einstellungen für angeschlossenen Speicher ".

Storage I/O Control für einen VMware-Datenspeicher konfigurieren

  1. Navigieren Sie im Web-Client-Navigator von vSphere zum Datenspeicher VMware®.
  2. Klicken Sie auf die Registerkarte Manage (Verwalten).
  3. Klicken Sie auf Settings (Einstellungen) und dann auf General (Allgemein).
  4. Klicken Sie für Datastore Capabilities (Datenspeicherfunktionen) auf Edit (Bearbeiten).
  5. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Storage I/O Control aktivieren.
    Das Bild zeigt den NSF VMware®-Datenspeicher – Bildschirm "E/A-Steuerung konfigurieren". Die Option Storage I/O Control aktivieren ist ausgewählt.
    Wählen Sie Storage I/O Control aktivieren.
  6. Klicken Sie auf OK.

Weitere Informationen zur Aktivierung der Speicher-E/A-Steuerung finden Sie unter VMware vSphere 8.0- Verwalten von Speicher-E/A-Ressourcen mit vSphere.

Diese Einstellung gilt speziell für den Datenspeicher VMware® und nicht für den Host.

Storage I/O Control für Virtual Servers konfigurieren

Sie können einzelne virtuelle Platten für unterschiedliche VMs beschränken oder diesen mit SIOC unterschiedliche gemeinsam genutzte Ressourcen erteilen. Durch die Begrenzung der Festplattenanzahl und die Zuweisung unterschiedlicher Kontingente können Sie die Umgebung an die Arbeitslast anpassen und auf die ermittelte IOPS-Zahl des IBM Cloud® File Storage for Classic-Volumes abstimmen. Die Begrenzung wird auf Basis von IOPS (E/A-Operationen pro Sekunde) festgelegt und es ist möglich, eine andere Gewichtung oder andere gemeinsam genutzte Ressourcen festzulegen.

Virtuelle Festplattenfreigaben, die auf Hoch (2.000 Freigaben) eingestellt sind, erhalten doppelt so viel E/A wie eine Festplatte, die auf Normal (1.000 Freigaben) eingestellt ist. Virtuelle Festplattenfreigaben, die auf Hoch (2.000 Freigaben) eingestellt sind, erhalten viermal so viel E/A wie eine Freigabe, die auf Niedrig (500 Freigaben) eingestellt ist. Normal ist der Standardwert für alle VMs, daher müssen Sie die Normal-Einstellungen für die VMs anpassen, bei denen dies erforderlich ist.

Weitere Informationen finden Sie unter Storage I/O Control für NFS v3.

  1. Navigieren Sie im vSphere-Client zur virtuellen Maschine.
    1. Um eine virtuelle Maschine zu finden, wählen Sie ein Rechenzentrum, einen Ordner, einen Cluster, einen Ressourcenpool oder einen Host aus.
    2. Klicken Sie auf die Registerkarte VMs.
  2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die virtuelle Maschine und wählen Sie Einstellungen bearbeiten.
  3. Klicken Sie auf die Registerkarte "Virtuelle Hardware" und wählen Sie eine virtuelle Festplatte aus der Liste aus. Festplatte erweitern
  4. Wählen Sie im Menü eine „ VM “-Speicherrichtlinie aus. Wenn Sie eine Speicherrichtlinie auswählen, konfigurieren Sie Freigaben und Limit - IOPS nicht manuell.
  5. Klicken Sie unter "Anteile" auf das Menü und wählen Sie die relative Anzahl der Anteile aus, die der virtuellen Maschine zugewiesen werden sollen (Niedrig, Normal oder Hoch). Sie können "Benutzerdefiniert" auswählen, um einen benutzerdefinierten Wert für die Freigabe einzugeben.
  6. Unter "Limit - IOPS " klicken Sie auf das Dropdown-Menü und geben Sie die maximale Grenze der Speicherressourcen ein, die der virtuellen Maschine zugewiesen werden sollen. Standardmäßig ist die Anzahl der IOPS unbegrenzt.
  7. Klicken Sie auf OK.

Weitere Informationen zum Festlegen von Storage I/O Control Resource Shares und Limits finden Sie unter VMware vSphere 8.0- Verwalten von Storage I/O Resources mit vSphere.

Durch diese Vorgehensweise werden Begrenzungen für die Ressourcennutzung einzelner virtueller Platten (vDisks) in einem Virtual Servers-Speicher festgelegt, auch wenn SIOC nicht aktiviert ist. Diese Einstellungen sind für den einzelnen Gast spezifisch, nicht für den Host, obwohl sie von SIOC verwendet werden.