Netzwerkspeicher in virtuellen Umgebungen

Workshop - Einrichten eines Shared Storage unter Windows Server 2008 und Hyper-V

16.07.2010 von Johann Baumeister,
Die Live-Migration von virtuellen Maschinen des Hyper-V ist ohne einen dedizierten Netzwerkspeicher nicht möglich. Darüber hinaus sorgt dieser für eine bessere Effizienz der Speichernutzung. In unserem Workshop zeigen wir, wie man eine Speicher-LUN unter Windows Server 2008 und Hyper-V integriert.

Um den Plattenplatz optimal zu nutzen, wird dieser seit mehreren Jahren in Speichernetzwerken gebündelt. Diese SANs (Storage Area Networks) basierten ursprünglich auf einer eigenen Verkabelung, den Fibre-Channel-Netzen. Seit wenigen Jahren nun sind auch günstigere Alternativen auf der Grundlage des Ethernets verfügbar. Sie kommen auch mit einer bestehenden Netzwerkverkabelung zurecht. Ihre Verwaltung ist, verglichen mit einem Fibre-Channel-Netz, weitaus einfacher und verlangt keine umfangreichen Schulungsmaßnahmen. Dies ermöglicht es, Netzwerkspeicher (Shared Storage) ohne spezielles Speicher-Know-how einzurichten.

Bildergalerie: Netzwerkspeicher unter Hyper-V.
Netzwerkspeicher unter Hyper-V
Starwind: Ein Assistent hilft beim Einrichten des Speichers für den Hyper-V.
Netzwerkspeicher unter Hyper-V
Starwind: Die Verwaltungssoftware bietet unterschiedliche Varianten für den Speicher.
Netzwerkspeicher unter Hyper-V
Windows Server 2008: Der Zugriff des Windows Server auf den Speicher erfolgt über die IP-Adresse.
Netzwerkspeicher unter Hyper-V
Windows Server 2008: Beim Erzeugen der virtuellen Maschine wird diese auf dem gemeinsamen Speicher (S:) abgelegt.

Für die Live-Migration von virtuellen Maschinen des Hyper-V ist ein gemeinsamer Speicher unabdingbare Voraussetzung. In diesem Workshop zeigen wir auf, was Sie tun müssen, um den Microsoft Hyper-V mit einem iSCSI-basierten Shared-Storage-Pool auszustatten.

iSCSI-Zugriffe benötigen Target und Initiator

Um iSCSI-Speicher zu verwenden, benötigen Sie immer zwei Komponenten: den iSCSI-Target und den iSCSI-Initiator. Der iSCSI-Target stellt den Speicher zur Verfügung, der Initiator ist der Server (oder auch Client), dem der Speicher zur Verfügung gestellt wird. Der Initiator greift über das Netzwerk auf den Target-Speicher zu. Dieser Zugriff erfolgt über das TCP-/IP-Netzwerk. Daher wird kein getrenntes Netz benötigt, und auch eine eigene Verkabelung oder spezielles Wissen zur Verwaltung wird nicht verlangt.

Aus Leistungsgründen sollte die iSCSI-Kommunikation über eine eigene Netzwerkkarte geschleust werden. Um den Durchsatz zu steigern, lassen sich mehrere Karten durch Teaming bündeln. Theoretisch wäre es prinzipiell möglich, dass die beiden Partner beliebig weit voneinander entfernt stehen. Damit lässt sich auch ein entfernter Netzwerkspeicher an einen Server anschließen. Aus Gründen des Zugriffsgeschwindigkeit und der Latenzzeit wird man aber Initiator und Target nicht zu weit voneinander trennen, es sei denn, es ist gewünscht.

Werden Initiator und Target beispielsweise in unterschiedlichen Brandabschnitten eines Betriebsgeländes platziert, so wird das Risiko des Ausfalls des kompletten Rechenzentrums verteilt.

Anforderungen an das Target-System

Doch woher kommt der Speicher des Targets letztendlich? Targets sind in unterschiedlichsten Formen verfügbar. Es gibt sie als Appliance, also fertigen Boxen, die mehrere Platten umfassen. Diesen Plattenplatz stellen sie dann ihrerseits über den iSCSI-Anschluss den Verbrauchern zur Verfügung. Targets gibt es aber auch als reine Softwaresysteme. Diese setzen beispielsweise auf einem bestehenden Betriebssystem auf und nutzen dessen Platten als Quelle. Mittels iSCSI-Verbindung greifen die Zielsysteme dann darauf zu. Im Rahmen dieses Workshops verwendeten wir die Verwaltungssoftware von Starwind Software.

Unterstützung: Ein Assistent hilft beim Einrichten des Speichers für den Hyper-V.

Das Werkzeug Starwind ist klein, kompakt und schnell installiert. Es hat auch nur geringe Anforderungen an die Laufzeitumgebung. Starwind begnügt sich mit einer Standard-x86-Hardware und nutzt deren lokale DAS-Platten (Direct Attached Storage). Es verlangt somit keine dedizierten Speichersysteme. Fibre Channel oder SAS-Platten werden zwar unterstützt, sind aber nicht notwendig.

Die Verwaltungssoftware setzt auf Windows auf und nutzt dessen Speicher. Insbesondere für Testumgebungen oder wenn Bedarf an einem schnell zu installierenden iSCSI-Speicher besteht, zeigt sich das Tool sehr flexibel. Dennoch ist es auch für große Systeme ausgelegt und unterstützt VMware- oder Microsoft-Umgebungen gleichermaßen.

Installation des Target-Systems

Die Installationsdatei für den Target und die Managementkonsole sind schnell eingerichtet. Nach dem Aufruf der Managementkonsole zeigt sich ein Eröffnungsbildschirm. Nun müssen Sie eine Verbindung mit dem Starwind-Server aufbauen. Dieser kann auch auf einem getrennten Gerät sein. Wenn Sie beides, die Managementkonsole und den Starwind-Server, auf dem gleichen Rechner eingerichtet haben, ist das besonders einfach.

Optionen: Die Verwaltungssoftware bietet unterschiedliche Varianten für den Speicher.

Im linken Fenster ist ein Menübaum mit den Starwind-Objekten eingeblendet. Klicken Sie nun auf den Server und dann auf dessen Kontextmenü. Dann können Sie einen Target anlegen. Der Assistent ist schnell durchlaufen und verlangt unter anderem die Angaben zum Platz des Images, dem Typ der virtuellen Disk und deren Größe. Wählen sie hier nun den Typ Basic Image File. Hierbei wird das logische Laufwerk als Imagedatei auf diesem Server angelegt. Anschließend sind noch die Zugriffsrechte einzurichten. Und schließlich verbleibt noch der Target-Name. Über diesen findet der "Nutzer" dieses Laufwerk.

Storage-Speicher unter Windows Server erweitern

Um unseren Target einem Hyper-V zur Verfügung zu stellen, wenden wir uns nun dem Windows Server 2008 zu. Er beinhaltet den Initiator bereits in der Standardkonfiguration. Für die Anbindung der LUN an Windows 2008 oder den Hyper-V rufen Sie die iSCSI-Konfiguration auf. Diese iSCSI-Verwaltungsmaske hat sechs Reiter. Unter "Ziele" geben Sie im Feld "Ziel" die IP-Adresse oder den Namen Ihres iSCSI-Servers an. Die IP-Adresse muss jener entsprechen, die der Target zugewiesen erhielt. Drücken Sie anschließend den Knopf "Schnell verbinden". Wenn es so weit klappte, wird in der Liste darunter bereits der Target eingeblendet.

Datenfreigabe: Der Zugriff des Windows Server auf den Speicher erfolgt über die IP-Adresse.

Der Verbindungsaufbau mit dem Target erfolgt mit den Standardparametern und dem Standard-Port. Wenn beim Einrichten des Targets andere Parameter verwendet wurden, so müssen Sie diese hier anpassen. Unter dem Reiter "Suche" sind detaillierte Einstellungen zu der gewählten Verbindung zu sehen. Damit ist eine Verbindung zur LUN hergestellt.

Storage-Ablage: Beim Erzeugen der virtuellen Maschine wird diese auf dem gemeinsamen Speicher (S:) abgelegt.

Nun wird dieser Speicher noch dem Betriebssystem zugewiesen. Dies passiert unter der Datenträgerverwaltung. Dort muss nun das neue Speichersegment zu finden sein. Um den Speicher zu nutzen, müssen Sie aber zuerst eine Partition einrichten. Anschließend ist der entfernte Speicher dann noch zu formatieren. Da Hyper-V die Speicherfunktionen des Betriebssystems nutzt, wird auch Hyper-V den neuen Speicher jetzt erkennen und integrieren können. Anschließend können Sie in diesem gemeinsamen Speicher die virtuellen Maschinen ablegen, die durch die Live-Migration gesichert werden sollen.

Fazit

Alle fortgeschrittenen Funktionen der Servervirtualisierung wie etwa die dynamische Verteilung der Serverlast durch vMotion oder Live-Migration setzen auf einem gemeinsam zu nutzenden Speicher auf. Ein zentraler Speicher hat eine Reihe von Vorzügen; deshalb ist er für viele der heute verwendeten Geschäftsszenarien längt zur Selbstverständlichkeit geworden.

Durch den iSCSI-Adaptor in Windows 2008 kommt auch der Hyper-V in den Genuss eines zentralen Speichers. Dieser lässt sich - wie unser Workshop zeigt - relativ einfach einrichten und nutzen. Damit ist der Anwender in der Lage, die Live-Migration von virtuellen Maschinen zu nutzen. Denn ohne ein Shared Storage ist diese nicht durchführbar. Doch auch wer nur eine effiziente Speicherverwaltung sucht, findet darin eine Lösung. (hal)