heiko jung (v-tsp) - it-on.net · 2 mobilität von virtuellen maschinen simultane livemigrationen...
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Mobilität von virtuellen Maschinen
Simultane
Livemigrationen
erleichtern den
Verwaltungsaufwand
„Shared-Nothing“-
Livemigration ermög-
licht die Livemigration
zwischen Clustern
Kontinuierliche Services
Isolation und Mehrinstanzenfähigkeit Skalierung und Performance Offen und erweiterbar
Dynamischer
Arbeitsspeicher
steigert die Kapazität
ohne Ausfallzeit
Netzwerk-
virtualisierung
unterstützt mehrere
Instanzen und
die IP-Portabilität
Ressourcenmessung
zeigt, wie viele
Ressourcen jede
Instanz verwendet
Größere virtuelle
Maschinen
unterstützen
anspruchsvollere
Workloads
Hardware-Offloading
bietet bessere
Performance
und Skalierung
Offener, erweiterbarer
Switch hilft bei der
Unterstützung von
Sicherheits- und
Verwaltungs-
anforderungen
Verbesserte
Unterstützung für
Windows PowerShell
hilft, die Automati-
sierung zu steigern
Clustering-
Erweiterungen steigern
die Verfügbarkeit
Anspruchsvollere
Anwendungen
mit höherer
Performance
laufen lassen
Die Vorteile neuer
Hardware nutzen
und gleichzeitig
das maximale
Potenzial vorhan-
dener Hardware
ausschöpfen
Größere, schnellere virtuelle Maschinen
Hardware-
Offloading
Gast-Anwendungen
profitieren von der
verbesserten
Unterstützung für
Non-Uniform
Memory Access
(NUMA)
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System Ressource
Maximale Anzahl Verbessert
um den Faktor Windows 2008 R2
Windows
Server 2012
Host
Logische Prozessoren der Hardware 64 640 10×
Physischer Speicher 1 Terabyte 4 Terabyte 4×
Virtuelle Prozessoren pro Host 512 1.024 2×
Virtuelle
Maschine
Virtuelle Prozessoren pro virtueller Maschine 4 64 16×
Speicher pro virtueller Maschine 64 GB 1 Terabyte 16×
Aktive virtuelle Maschinen 384 1.024 2,7×
Größe virtueller Festplatten 2 Terabyte 64 Terabyte 32×
Cluster
Knoten 16 64 4×
Virtuelle Maschinen 1.000 8.000 8×
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SKALIERUNG UND PERFORMANCE
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SKALIERUNG UND PERFORMANCE
• Bildet die NUMA-Topologie auf eine virtuelle Maschine ab
• Erlaubt es dem Gastbetriebssystem und dort laufenden Anwendungen, intelligente NUMA-Entscheidungen zu treffen
• Gleicht Gast-NUMA-Knoten an die Host-Ressourcen an
Non-Uniform Memory Access
Die Gast-NUMA-Topologie entspricht
standardmäßig der Host-NUMA-Topologie
vNUMA- Knoten A
vNUMA- Knoten B
vNUMA- Knoten A
vNUMA- Knoten B
NUMA-Knoten 1 NUMA-Knoten 2 NUMA-Knoten 3 NUMA-Knoten 4
VM1
Maximum memory
CONTINUOUS SERVICES
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Hyper-V
Physical memory
pool
Minimum memory
Maximum memory Memory in use
Physical memory
pool
Memory in use
Physical memory
pool
Administrator can increase maximum memory without a restart
Dynamic Memory • Neu seit Windows Server 2008 R2 SP1
• Speicher wird automatisch zwischen laufenden virtuellen Maschinen verteilt
Windows Server 2012 Verbesserungen • Minimum Memory
• Hyper-V Smart Paging
• Konfiguration im laufenden Betrieb
Hyper-V
VM1
Maximum memory
Virtual machine starting with
Hyper-V smart paging
CONTINUOUS SERVICES
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Minimum memory
VMn
Minimum memory
Maximum memory
VM2
Maximum memory
Minimum memory
Physical memory
pool
Physical memory
pool
Physical memory
pool
Startup increases
memory in use
Paging file provides additional memory for startup
Vorteile • Höhere Konsolidierungsrate
• Größere Flexibilität
• Der maximale Speicher kann flexibel erweitert werden
Removing paged memory after
virtual machine restart
Memory reclaimed after startup
Physical memory
pool
Memory in use
after startup
Virtueller Adapter
Team network adapter
Team network adapter
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• Bietet Netzwerk Fault Tolerance und kontinuierliche Verfügbarkeit wenn eine Netzkkarte ausfällt durch das Teaming mehrerer Netzwerkkarten
• Herstellerunabhängig
• Unterstützt lokale oder remote Verwaltung durch Windows PowerShell oder UI
• Erlaubt Teams von bis zu 32 Netzwerkkarten
• Aggregiert Bandbreite von allen Team-Karten
• Unterstützt mehrere Implementierungen: Switch abhängig und unabhängig
KONTINUIERLICHE ANWENDUNGS VERFÜGBARKEIT
Verwaltung von virtuellen
Maschinen unabhängig von
der darunter liegenden Infrastruktur
Anpassung an sich
verändernde Anforderungen auf Abruf
Livemigration
innerhalb
eines Clusters
„Shared-Nothing“-
Livemigration Hyper-V-Replika
Livemigration
von Storage
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Verbesserungen • Schnellere und simultane Migration
• Livemigration außerhalb einer Cluster-Umgebung
• Virtuelle Maschinen auf einer Dateifreigabe speichern
VM VM
Livemigration-Setup
SMB-Netzwerkspeicher
IP-Verbindung
Konfigurationsdaten
Übertragung veränderter Speicherseiten
Speicherinhalt
SPEI
CH
ER
SPEI
CH
ER
Übertragung veränderter Speicherseiten
Veränderte Speicherseiten
Verschiebung der Storage-Zuständigkeit
MOBILITÄT VON VIRTUELLEN MASCHINEN
Livemigration mit einer Server Message Block (SMB) -Freigabe
VM
Computer, auf dem Hyper-V läuft
Zielgerät Quellgerät
MOBILITÄT VON VIRTUELLEN MASCHINEN
Vorteile • Storage-Verwaltung in einer Cloud-
Umgebung mit größerer Flexibilität und Kontrolle
• Storage ohne Ausfallzeit verschieben
• Physischen Storage (wie SMB-basierter Storage) aktualisieren, der für eine virtuelle Maschine verfügbar ist
• Windows PowerShell-Cmdlets
Livemigration von Storage Virtuelle Festplatte verschieben, die einer laufenden virtuellen Maschine zugeordnet ist
Lese- und Schreiboperationen werden auf der Quell-VHD durchgeführt Festplatteninhalte werden auf
die neue Ziel-VHD kopiert Schreiboperationen werden gespiegelt und ausstehende Änderungen repliziert
Lese- und Schreiboperationen werden auf der neuen Ziel-VHD durchgeführt
Virtuelle Maschine
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Hyper-V-Ziel
Virtuelle Maschine
Zielgerät Quellgerät
Virtuelle Maschine
Hyper-V-Quelle
IP-Verbindung
Konfigurationsdaten Speicherinhalt Veränderte Speicherseiten
MOBILITÄT VON VIRTUELLEN MASCHINEN
Vorteile • Steigerung der Flexibilität für die
Platzierung virtueller Maschinen
• Steigerung der Administrator-Effizienz
• Reduzierung der Ausfallzeit für Migrationen über Cluster-Grenzen hinweg
„Shared-Nothing“-Livemigration
Lese- und Schreiboperationen werden auf der Quell-VHD durchgeführt
Lese- und Schreiboperationen auf der Quell-VHD ‒ die Livemigration beginnt
Festplatteninhalte werden zur neuen Ziel-VHD kopiert
Schreiboperationen werden gespiegelt und ausstehende Änderungen repliziert
Livemigration
SPEI
CH
ER
SPEI
CH
ER
Livemigration dauert an Livemigration vollendet
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Vorteile • Kostengünstige, im Lieferumfang enthaltene
Funktion für die Geschäftskontinuität sowie zur Notfallwiederherstellung
• Wiederherstellung nach Störungen in Minuten
• Sicherere Replikation über ein Netzwerk
• Keine Storage-Arrays erforderlich
• Keine anderen Software-Technologien zur Replikation erforderlich
• Automatische Behandlung der Livemigration
• Einfache Konfiguration und Verwaltung
Neues Feature Replikation von Hyper-V-VMs von einem primären Standort zu einem Replika-Standort
MOBILITÄT VON VIRTUELLEN MASCHINEN
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Hyper-V-Rolle und Tools
Hyper-V Cmdlets
Hyper-V PS integrierte UI
Hyper-V-Verwaltungsmodul überwacht und repliziert Änderungen für jede virtuelle Maschine
Hyper-V-Rolle und Tools
Hyper-V Cmdlets
Hyper-V PS integrierte UI
Hyper-V-Verwaltungsmodul empfängt und übernimmt die Änderungen an der Replika-VM
Primärer Standort
CRM VM
SQL VM
SharePoint VM
Exchange VM IIS VM Exchange
Replika-VM
CRM Replika-VM
Replikation über eine WAN-Verbindung
SMB-Dateifreigabe
Replika-Datenverkehr senden/empfangen
SAN
R1
R2
R3 P1 P2
Replika-Standort
Features • Speicherkapazität bis zu 64 Terabyte
• Schutz vor Beschädigungen während Stromausfällen
• Optimale Strukturausrichtung im Hinblick auf Festplatten mit großen Sektoren
Vorteile • Vergrößerte Speicherkapazität
• Besserer Schutz von Daten
• Sicherstellung einer hohen Performance bei Festplatten mit großen Sektoren
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VHDX
SKALIERUNG UND PERFORMANCE
Große Zuteilungen & 1 MB-Ausrichtung
Header-Region
Datenregion (große Zuteilungen & 1 MB-Ausrichtung)
Metadaten-Region (kleine Zuteilungen, nicht ausgerichtet)
Intent-Protokoll
Block Allocation Table (BAT)
Metadaten-Tabelle
Benutzer-Datenblöcke
Sektor-Bitmapblöcke
Benutzer-Metadaten
Datei-Metadata Header
Livemigration behält die
Fibre Channel-Konnektivität bei
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SKALIERUNG UND PERFORMANCE
Hyper-V-Host 1 Hyper-V-Host 2
Worldwide Name Set B
Worldwide Name Set A
Worldwide Name Set B
• Unmittelbarer Zugriff auf ein Storage Area Network (SAN)
• Hardware-basierter I/O-Pfad auf den virtuellen Festplatten-Stack
• N_Port ID Virtualization (NPIV)-Unterstützung
• Ein einzelner Hyper-V-Host ist verbunden mit unterschiedlichen SANs
• Bis zu vier Virtual Fibre Channel-Adapter in einer virtuellen Maschine
• Multipath I/O (MPIO) -Funktionalität
• Livemigration
Zugriff auf Fibre Channel-SAN-
Daten aus virtueller Maschine
Worldwide Name Set A
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OFFEN UND ERWEITERBAR
Vorteile • Rasante Provisionierung und Migration
von virtuellen Maschinen
• Schnelle Übertragung großer Dateien
• Minimierte Latenz
• Maximierter Array-Durchsatz
• Weniger CPU- und Netzwerklast
• Performance nicht eingeschränkt durch den Netzwerkdurchsatz oder die Serverlast
• Verbesserte Rechenzentrumskapazität und Skalierung
• Automatisierung
Offloaded Data Transfer (ODX) Token-basierter Datentransfer zwischen intelligenten Storage-Arrays
Token-basierte Kopieroperation
Token
Offload-Write Token Offload-Read Token
Intelligentes Storage-Array
Eigentlicher Datentransfer
Hyper-V Extensible Switch ‒ Erweiterung Um neue Funktionen
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Erweiterbarkeits-Features Extension für das Monitoring
Extension Uniqueness
Extensions, die den Lebenszyklus der virtuellen Maschine lernen
Extensions, die Statusänderungen verhindern
Mehrere Extensions auf demselben Switch
Integration mit eingebauten Funktionen
Capture-Möglichkeit für Extensions
Verwaltbarkeit • Windows PowerShell
und Skripting-Unterstützung
• Unified-Tracing und erweiterte Diagnosen
Vorteile
• Offene Plattform ‒ Erweiterung mit Plug-ins
• Grundlegende Services bereits vorhanden
• Windows-Zuverlässigkeit/Qualität
• Einheitliche Verwaltung
• Leichterer Support
• Unterstützung der Livemigration
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OFFEN UND ERWEITERBAR
• Steigert den Netzwerkdurchsatz
• Verringert die Netzwerklatenz
• Reduziert den Host-CPU-Overhead zur Verarbeitung von Netzwerkverkehr
Vorteile • Maximiert die Verwendung der Prozessoren
und des Speichers des Host-Systems
• Kommt auch mit den anspruchsvollsten Workloads zurecht
Single Root I/O Virtualization
(SR-IOV) Virtuelle Maschine
Netzwerk-Stack
Software-NIC Virtual Function (VF)
Hyper-V Extensible Switch
SR-IOV-Netzwerkadapter VF VF VF
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