Hyper-V – Pamięć masowa, najlepsze praktyki

Zarządzanie pamięcią masową Hyper-V jest jednym z najważniejszych obszarów w środowisku Hyper-V. Niezależnie od dostawcy pamięci masowej, którego używamy, zawsze należy przestrzegać konfiguracji najlepszych praktyk Hyper-V. Również najlepszych praktyk dostawcy pamięci masowej.

W tym wpisie omówimy nie tylko najlepsze praktyki dotyczące zarządzania pamięcią masową Hyper-V, ale także niektóre komponenty, które współpracują bezpośrednio z pamięcią masową w Hyper-V.

Najlepsze praktyki

Mówiąc o najlepszych praktykach dotyczących pamięci masowej Hyper-V, administratorzy zawsze muszą pomyśleć o typie pamięci masowej, która mogłaby być używana w ich środowisku. W zależności od wymagań i budżetu administratorzy mogą używać niemal każdego typu pamięci masowej w Hyper-V.

Typ pamięci masowej, którą możesz dodać do Hyper-V, to pamięć lokalna (dla Hyper-V innego niż klastrowa), iSCSI lub Fibre Channel, udziały SMB 3.0, współdzielone dyski VHDX lub NTFS i ReFS.

Ponieważ Hyper-V jest serwerem Windows, niezależnie od typu pamięci masowej, musisz dodać pamięć masową do serwera jako urządzenie dyskowe Windows i sformatować jako NTFS lub ReFS (zalecane, przyspieszone operacje VHDX i umożliwiają tworzenie stałych VHDX niemal natychmiast).

Jeśli dostawca pamięci masowej nie ma innej rekomendacji, dyski używane dla plików maszyn wirtualnych powinny być sformatowane przy użyciu ReFS i powinny używać formatowania 64K (rozmiar jednostki alokacji)

Możesz również dodać Storage bezpośrednio do swoich maszyn wirtualnych, aby utworzyć maszynę wirtualną przy użyciu dysku pass-through. Nie polecam administratorom korzystania z konfiguracji dysków pass-through, chyba że widzą ku temu dobry powód (w niektórych przypadkach znacznych wolumenów danych dla określonych aplikacji lub jest to obowiązkowe dla dostawcy, który nadal trzyma się starego, tradycyjnego sposobu pracy).

Być może w poprzednich wersjach systemu Windows dysk pass-through mógł być opcją, ale dzisiaj dzięki ulepszeniom Microsoftu i Storage już tak nie jest.

Ponadto dysków pass-through należy unikać ze względu na ograniczenia wprowadzone w scenariuszach migracji maszyn wirtualnych.

Przejrzyjmy pokrótce pliki maszyn wirtualnych.

Maszyny wirtualne Hyper-V składają się z czterech typów plików: vhdx, avhdx, vmrs, vmcx.

Szczegóły plików maszyny wirtualnej Hyper-V

VHDX – główny plik wirtualnego dysku twardego. Rozmiar tego pliku zależy od typu utworzonego dysku (pełny rozmiar HD lub dynamiczny rozmiar HD).\

AVHDX – plik dysku różnicowego, wykorzystywanego do migawek maszyn wirtualnych. Wszystkie aktualizacje/zmiany maszyn wirtualnych są zapisywane w tym pliku po migawce. Można taką migawkę scalić z głównym plikiem dysku wirtualnego.

VMRS – plik stanu środowiska uruchomieniowego, zawiera pamięć maszyny wirtualnej, a jeśli maszyna wirtualna jest wyłączona, ten plik jest zmniejszany do standardowego rozmiaru (48 kB). Gdy maszyna wirtualna jest włączona, rozmiar pliku jest równy pamięci ustawionej w ustawieniach maszyny wirtualnej (zawsze pamiętaj, gdzie znajduje się ten plik i ile wolnego miejsca w magazynie).

VMCX – plik konfiguracji, zawiera szczegóły konfiguracji maszyny wirtualnej. Ten plik zastąpił plik XML z poprzednich wersji Microsoft 2016.

Uwaga: W folderze \VM Location\Snapshots znajduje się dodatkowy plik VMRS i VMCX. Pliki te dają użytkownikowi możliwość zmiany ustawień maszyny wirtualnej po utworzeniu punktu kontrolnego/migawki i wycofania stanu maszyny wirtualnej z początkową konfiguracją ustawień maszyny wirtualnej przed migawką.

Ten sam typ plików, ale z poprzednich wersji systemu Windows:

VHD = VHDX, AVHD = AVHDX, XML = VMCX, Checkpoint (VSV = VMCX, BIN = VMRS)

Uwaga: Z wyjątkiem plików Virtual HD, wszystkie nazwy plików są zawsze z GUID używanym do wewnętrznej identyfikacji danej maszyny wirtualnej lub migawki.

Najlepsze praktyki dotyczące pamięci masowej Hyper-V

Pamięć i pamięć dynamiczna

Dodanie dynamicznej pamięci RAM

Pamięć maszyny wirtualnej zależy od przestrzeni dyskowej, aby pracować i zapisywać plik VMRS.

Zawsze zapewnij wystarczającą ilość miejsca w pamięci masowej dla tych plików. Ponadto, jeśli używasz pamięci dynamicznej (która automatycznie rozszerza pamięć systemu operacyjnego gościa), musisz dokładnie zaplanować przydział pamięci masowej, szczególnie w miarę upływu czasu.

Z czasem na tych maszynach wirtualnych i woluminach zachodzi wiele zmian. Pliki są do nich kopiowane (na przykład pliki ISO), dysk VHD rośnie, tworzonych jest więcej maszyn wirtualnych, a pamięć maszyn wirtualnych ulega zmianie.

Domyślnie pamięć dynamiczna jest wyłączona, gdy włączenie jest domyślnie ustawione na minimum 512 MB do maksimum 1024 GB (zmień te wartości na własne). Tak więc, jeśli masz maszynę wirtualną, która zużywa dużo pamięci, istnieje możliwość, że maszyna wirtualna może zużywać 1 TB pamięci masowej (nigdy tego nie widziałem, ale jest to fizycznie możliwe).

Przykład: Masz wolumin o pojemności 2 TB (2048GB) i 20 maszynach wirtualnych z jednym dyskiem VHD o pojemności 75 GB i pamięci 2 GB, gdy wszystkie maszyny wirtualne są włączone, wykorzystują 1540 GB przestrzeni dyskowej. W tym momencie dopuszczalne jest zaplanowanie przez woluminy pamięci masowej przydzielenia tej przestrzeni. Tymczasem masz włączoną pamięć dynamiczną w 10 maszynach wirtualnych, a do każdej maszyny wirtualnej dodano dodatkowe 2 GB, co daje dodatkowe 20 GB, jeśli uwzględnimy migawki i pliki, które zostaną skopiowane na wolumin. Następnie szybko masz pełny wolumin, a następnie
maszyny wirtualne nie uruchomią się. Dlatego dokładnie zaplanuj woluminy pamięci masowej i zawsze szacuj, co Twoim zdaniem może stać się w ciągu 3 do 6 miesięcy.

Uwaga: wydajność hostów Hyper-V może się pogorszyć, jeśli maszyny wirtualne spróbują użyć pamięci z wielu węzłów NUMA. Tak więc jeśli w środowisku wirtualnym użycie pamięci NUMA i wydajności jest poważnym problemem, nie powinieneś używać pamięci dynamicznej.

Dyski wirtualne

Plik dysku wirtualnego powinien zostać skonfigurowany jako plik VHDX. Jeśli masz jakieś stare maszyny wirtualne z poprzednich wersji Hyper-V (sprzed Windows Server 2012) z dyskiem VHD, powinieneś zawsze konwertować na nowszy typ VHDX.

Lokalizacja plików VM

Lokalizacja plików dysku wirtualnego

Zawsze pamiętaj, że Hyper-V domyślnie przydziela lokalizację maszyn wirtualnych w C:\. Jeśli nie zmieniłeś lokalizacji maszyn wirtualnych w początkowej konfiguracji Hyper-V, możesz zrobić to później.

Niektórzy administratorzy lubią przesuwać wszystkie lokalizacje maszyn wirtualnych (pliki konfiguracyjne na jednym woluminie, a wirtualne dyski twarde w innym woluminie), osobiście przy konfiguracji Hyper-V wszystkie pliki maszyny przechowuję w jednym miejscu.

Jeśli nie masz wolnego lub małego magazynu (może to być SAN lub lokalny magazyn) do przechowywania wszystkich maszyn wirtualnych w tej samej lokalizacji i musisz podzielić pliki, w przypadku obecnego typu magazynu nie ma powodu, aby to robić ze względu na wydajność. Być może było to konieczne w przypadku starego magazynu i mogłoby być przydatne, ale obecnie nie widzę powodu, aby robić to tylko w przypadku standardowych maszyn wirtualnych.

Uwaga: niektóre aplikacje, serwery Exchange/e-mail lub bazy danych mogą wymagać, aby pliki maszyn wirtualnych (głównie wirtualne dyski twarde) były podzielone na różne woluminy. W takich indywidualnych przypadkach należy sprawdzić najlepsze praktyki dostawcy oraz najlepsze praktyki dotyczące pamięci masowej.

Typ dysku wirtualnego

W systemie Hyper-V występują trzy typy dysków wirtualnych (o stałym rozmiarze, dynamicznie rozszerzające się i różnicowe).

Typy dysków wirtualnych

Dyski o stałym rozmiarze

W tym typie dysku wirtualnego, ma wstępnie przydzielone miejsce, gdy tworzony jest dysk VHD. Wydajność w tym typie dysku jest lepsza (dysk nie traci czasu na rozszerzanie się). I/O jest zmniejszoną przepustowością pojedynczego I/O i podzielone na wiele I/O. Jest zalecany dla serwerów uruchamiających aplikacje z aktywnością dysku wysokiego poziomu.

Rozmiar tego wirtualnego dysku twardego jest płaski, nie zmienia się, gdy dane są tworzone lub usuwane. Oznacza to, że jeśli utworzysz 50 GB dysku wirtualnego, jest to rozmiar danych, który zużywa się w pamięci masowej, niezależnie od ilości danych, które masz w swoim systemie operacyjnym gościa.

Uwaga: Ten typ zużywa więcej miejsca w pamięci masowej, ale jeśli używasz SAN, użycie deduplikacji może zmniejszyć wykorzystanie danych w pamięci masowej.

Dynamiczne rozszerzanie dysków

Ten typ tego miejsca na wirtualnym dysku twardym jest przydzielany na żądanie. Oznacza to, że jeśli utworzysz 50 GB dysku wirtualnego, początkowy rozmiar pliku wynosi około 4 GB. Rozmiar pliku rośnie w miarę dodawania danych.

Uwaga: Wadą tego typu dysku wirtualnego jest to, że bloki w tym typie dysku są początkowo blokami nieprzydzielonymi. Gdy dane są zapisywane na dysku wirtualnym (i pierwszym bloku), a metadane są zmieniane, zwiększa się liczba zapisów I/O na dysku, a sekwencyjnie zwiększa się również wykorzystanie procesora.

Dyski różnicowe

Ten typ dysku nie ma żadnych szczególnych cech dotyczących rozmiaru pliku, poza tym, że masz dwukrotnie większą przestrzeń zapisaną w pliku dysku. Ponieważ dyski różnicowe działają z regułą relacji nadrzędny-podrzędny z innym dyskiem wirtualnym, którą chcesz pozostawić nienaruszoną.

Przykład: Tworzysz dysk różnicowy ze źródła dysku stałego. Oryginalny dysk stały ma 50 GB, co jest dyskiem wirtualnym, z którego nie będzie już korzystał, a wszystkie późniejsze zmiany są tworzone na dyskach różnicowych i zapisywane na tym nowym dysku wirtualnym.

Odczyty i zapisy na tym typie dysku wirtualnego mogą zużywać więcej procesora i skutkować większą liczbą I/O niż w przypadku pliku dysku stałego.

Wznawianie:

Wybór typu dysku wirtualnego zawsze zależy od typu maszyny wirtualnej i wymaganej wydajności maszyny wirtualnej. Jednak moja propozycja jest taka, że ​​jeśli nie jesteś pewien, jakiego typu użyć, zawsze używaj dysków dynamicznych.

Używanie typu dysku dynamicznego pozwala zaoszczędzić miejsce i przydziela przestrzeń tylko wtedy, gdy jest to potrzebne.

Jeśli masz magazyn, który nie jest aktywnie monitorowany w celu zapewnienia wystarczającej ilości miejsca na dysku podczas tworzenia dysków dynamicznych i rozszerzania tych dysków (ręcznie lub podczas dodawania danych), powinieneś rozważyć użycie typu dysku stałego.

Warto zajrzeć do dokumentacji Microsoftu, aby dowiedzieć się więcej.

Jakość usług przechowywania (QoS)

Wymagania dotyczące QoS dla pamięci masowej to: serwer plików Scale-Out (SOFS) lub CSV w klastrze Hyper-V

Dzięki QoS pamięci masowej administratorzy mogą ustawić minimalną lub maksymalną wartość IOPS na wirtualnym dysku twardym maszyny wirtualnej. Ustawiając I/O pamięci masowej, administrator może chronić wydajność pamięci masowej i nie wpływać na inne maszyny wirtualne.

QoS pamięci masowej można wykorzystać do wykonania następujących czynności:

  • Ustaw maksymalną liczbę IOPS dozwoloną dla maszyny wirtualnej i wirtualnego dysku twardego (QoS jest ustawiany dla każdego wirtualnego dysku twardego).
  • Monitoruj metryki związane z pamięcią masową za pośrednictwem interfejsu metryk maszyny wirtualnej.
  • Monitoruj wydajność pamięci masowej od początku do końca.
  • Zarządzaj operacjami wejścia/wyjścia pamięci masowej według potrzeb biznesowych obciążenia.

Jak włączyć QoS pamięci masowej:

Włączenie QoS

Jakość usługi (QoS) dla pamięci masowej to na tyle złożony proces, że można go tutaj wyjaśnić w kilku słowach. Wszystkie szczegóły dotyczące procesu jakości usługi pamięci masowej można sprawdzić w dokumentacji firmy Microsoft.

Pozostałe najlepsze praktyki dotyczące Storage

Poniżej znajduje się lista niektórych opcji konfiguracji, które można wdrożyć w celu zwiększenia wydajności pamięci masowej Hyper-V.

  • Jeśli używasz Hyper-V 2016 lub nowszego i posiadasz jakiekolwiek dyski wirtualne z poprzednich wersji Hyper-V, powinieneś przekonwertować na nowy VHDX, aby użyć nowych funkcji typu dysku wirtualnego.
  • Nie twórz tylko jednego dużego woluminu, aby pomieścić wszystkie maszyny wirtualne. Aby uzyskać wydajność i w razie potrzeby migrację na żywo, lepiej jest podzielić woluminy na więcej niż jeden (w systemie Windows Hyper-V dysk).
  • Jedyne funkcje lub usługi pamięci masowej, które powinny być zainstalowane na hoście Hyper-V, to Failover Cluster Manager (jeśli host staje się częścią klastra), inicjator iSCSI/Multipleksowe wejście/wyjście (jeśli host łączy się z siecią SAN iSCSI, Spaces i/lub Fibre Channel).
  • Domyślna ścieżka dla dowolnego typu dysku wirtualnego powinna zawsze być dyskiem innym niż systemowy (np. domyślna ścieżka C:\). Używając dysku systemowego, istnieje ryzyko opóźnienia dysku, co jest bardziej krytyczne; na dysku systemowym brakuje miejsca. Wtedy następuje awaria Hyper-V.
  • Utrzymywanie krótkich migawek/łańcuchów punktów kontrolnych jest niezbędne do utrzymania dobrej wydajności wejścia/wyjścia dysku. Podczas tworzenia migawek tworzony jest dysk różnicowy plików, aby zapisać zapisy na dyskach. Tylko jedna lub dwie migawki mogą mieć wpływ na wykorzystanie procesora Hyper-V przy większej liczbie operacji zapisu/wyjścia pamięci masowej.
  • Ramki Jumbo powinny być włączone i ustawione na 9000 lub 9014 (w zależności od sprzętu) dla sieci CSV, iSCSI i Live Migration. Może to znacznie zwiększyć przepustowość, a jednocześnie zmniejszyć cykle procesora.
  • Interfejsy sieciowe używane dla sieci pamięci masowej iSCSI powinny mieć odznaczone wszystkie protokoły sieciowe z wyjątkiem protokołu producenta (jeśli dotyczy), protokołu internetowego w wersji 4 i protokołu internetowego w wersji 6.
  • Włączenie powyższych protokołów, aby interfejsy sieciowe pamięci masowej mogły korzystać wyłącznie z ruchu iSCSI.
  • Zespół NIC (taki jak LACP) nie powinien być używany w interfejsach sieciowych używanych dla sieci pamięci masowej iSCSI. Aby utworzyć wielościeżkowe, użyj MPIO.
  • W przypadku korzystania z woluminów ReFS (zalecane) zaleca się sformatowanie dysku z rozmiarem jednostki alokacji 64 KB, co jest najlepsze dla Hyper-V.

Oprócz tego, co omówiliśmy powyżej, administratorzy mogą i powinni używać Best Practices Analyzer (BPA) w roli Hyper-V. Uruchom Best Practices Analyzer Scans i zarządzaj wynikami skanowania, aby sprawdzić najlepsze praktyki firmy Microsoft w Hyper-V. BPA udostępnia listę wszystkich zasad, operacji lub konfiguracji, które należy zmienić, aby spełnić najlepsze praktyki firmy Microsoft.

Jak uruchomić BPA?

Uruchom Menedżera serwera, wybierz Hyper-V, przewiń w dół do sekcji BPA i w zadaniach „Rozpocznij skanowanie BPA (Start BPA Scan)”.

Uruchomienie BPA

BPA dostarcza raport z problemami i problemami w konfiguracji Hyper-V i dostarcza rozwiązanie. Wystarczy wybrać problem, a zostaną wyświetlone szczegóły wybranego problemu.

Lista problemów z Hyper-V

Narzędzie Best Practices Analyzer można również uruchomić za pośrednictwem poleceń cmdlet programu Windows PowerShell. Aby zapoznać się z pełnymi opcjami narzędzia BPA, odwiedź witrynę firmy Microsoft w serwisie BPA.

Podsumowanie

Nadzór nad infrastrukurą Hyper-V to najistotniejszy element zachowania poprawnego działania wirtualizacji. Jednym z elementów tworzenia maszyn wirtualnych jest Storage. Miejsce przechowywania plików maszyn wirtualnych musi być dostępne, bezpieczne oraz w odpowiedniej ilości, które pozwolą na przechwywanie VM niezależnie od tego ile ich jest oraz biorąc pod uwagę, że dyski maszyn wirtualnych będę zwiększać swoje wielkości z czasem.


Dziękuję Ci, za poświęcony czas na przeczytanie tego artykułu. Jeśli był on dla Ciebie przydatny, to gorąco zachęcam Cię do zapisania się na mój newsletter, jeżeli jeszcze Cię tam nie ma. Proszę Cię także o “polubienie” mojego bloga na Facebooku oraz kanału na YouTube – pomoże mi to dotrzeć do nowych odbiorców. Raz w tygodniu (niedziela punkt 17.00) otrzymasz powiadomienia o nowych artykułach / projektach zanim staną się publiczne. Możesz również pozostawić całkowicie anonimowy pomysł na wpis/nagranie.

Link do formularza tutaj: https://beitadmin.pl/pomysly

Pozostaw również komentarz lub napisz do mnie wiadomość odpisuję na każdą, jeżeli Masz jakieś pytania:).

Dodaj komentarz

beitadmin.pl - Droga Administratora IT