VMFS oder RDM: Welches Cluster-File-System ist das richtige?

Mit welchem Cluster-File-System werden virtuelle Maschinen (VM) im vSphere-Umfeld am besten gespeichert? Wir vergleichen VMFS und RDM miteinander.

Wie man Virtuelle Machinen (VMs) speichert, ist eine der gängigsten Entscheidungen im Umfeld von VMware vSphere....

Soll man Shared- oder Local-Storage benutzen? Block- oder Network-Attached-Storage? Schließlich: Welches Cluster-File-System taugt am meisten? Virtual Machine File System (VMFS) oder Raw Device Mapping (RDM)?

Wir konzentrieren uns hier auf die Unterschiede zwischen VMFS und RDM sowie darauf, warum die Wahl einfach ausfällt – außer man muss besondere Anforderungen erfüllen.

Wie das Virtual Machine File System VMFS funktioniert

Ein Data Store mit VMFS ist die Standardeinstellung, die der VMkernel bei Festplatten verwendet. Die Platte ist durch den VMkernel formatiert und partitioniert, und nur der VMkernel kann die Platte (oder den Data Store) lesen. Der Vorteil von VMFS besteht darin, dass eine einzelne Festplatte – in einem Storage Area Network (SAN) als Logical Unit Number (LUN) bezeichnet – mehrere virtuelle Maschinen beherbergen kann.

Im Durchschnitt lassen sich zwölf VMs mit einer LUN verwalten. Im Wesentlichen kann ein Data Store mehrere VMs und alle Dateien aus ihnen aufnehmen. Zu diesen Dateien gehören auch das VMX-File, das die Hardware-Konfiguration der VM auflistet, die VMDK-Files, die die Festplatten der virtuellen Maschinen sind, sowie sonstige zu der jeweiligen VM gehörende Dateien.

Wie Raw Device Mapping RDM funktioniert

Mit Raw Device Mapping formatiert nicht der VMkernel die LUN, sondern die Gastbetriebssysteme der VMs übernehmen diese Aufgabe. Jedes RDM repräsentiert eine einzelne VM-Festplatte und ist gewöhnlich an eine einzelne virtuelle Maschine gebunden. Ein Raw Device Mapping übernimmt den Platz einer VDMK-Datei für eine virtuelle Maschine – hier werden die Inhalte der VM-Disk gespeichert. Aber dies ist nicht der Platz, an dem die ursprünglichen VM-Dateien gespeichert werden. Diese Dateien müssen auf einem eigenen Speicherplatz außerhalb vom RDM abgelegt werden.

Raw Device Mappings werden manchmal eingesetzt, weil man glaubt, sie bieten wegen ihres geringeren Overheads im Vergleich zu VDMK-Dateien unter VMFS eine bessere Performance. Aber oft sind RDMs etwas langsamer als VMFSs. Wenn eine virtuelle Maschine eine besonders hohe Disk-Performance benötigt, sollte man die Datenspeicherung an die VMDK-Datei übergeben.

Wie man die richtige Wahl zwischen VMFS und RDM trifft

RDMs benötigen unter vSphere zusätzlich:

  1. Microsoft Failover Cluster Services. MSCS nutzt Shared-Disks, um einen Cluster aus VMs auf verschiedenen ESXi-Hosts zu bauen. Die Shared-Disks können keine VMDK-Files sein. RDMs sind notwendig, wenn es sich um Fibre-Channel-Storage handelt. Anwender sollten die MSCS-Leitlinien für virtuelle Maschinen von VMware genau studieren, da ihre Konfiguration sehr umständlich sein kann. Man sollte sich auch genau darüber im Klaren sein, ob man MSCS wirklich braucht - wenn die Hochverfügbarkeit von vSphere nicht ausreicht.
  2. Storage Area Network Quality of Service (SAN QoS). Für den Datentransport im SAN und unter QoS-Bedingungen muss eine virtuelle Maschine eine dedizierte Fibre-Channel-ID benutzen. Das Feature namens N_Port Identity Virtualization (NPIV) ermöglicht dies. NPIV funktioniert nur, wenn die VM-Disk ein Raw Device Mapping ist.
  3. Managen von Fibre Channel Storage aus einer VM. Einige Storage-Arrays werden mittels LUNs über das Fibre-Channel-Netzwerk kontrolliert. Um die Konfigurations-Software innerhalb der virtuellen Maschine zu nutzen, müssen diese Kontroll-LUNs der VM als RDMs dargestellt werden. (Das ist allgemein nicht üblich, bisher habe ich es so nur in High-End-Storages von EMC gesehen.)
  4. Große VM-Disks. Das größte VMDK-File, das man anlegen kann, darf zwei TByte groß sein. Aber ein einziges Raw Device Mapping kann eine Kapazität von bis zu 64 TByte besitzen. Sie müssen sich entscheiden, ob eine VM mit einer sehr großen Disk eine gute Wahl ist in Sachen Backup-Größe und der voraussichtlichen Restore-Zeit.

Die größte Einschränkung bei RDMs besteht darin, dass eine LUN nur einer VM-Disk entspricht. Mit einem Data Store könnte die LUN 20 VM-Disks in VMDK-Files aufnehmen. RDM ist auch dadurch sehr begrenzt, dass ein ESXi-Server nur 255 LUNs verwalten kann. Hinzu kommt, dass der ganze Disaster-Recovery-Prozess und der Hochverfügbarkeits-Cluster die gleichen LUNs sehen sollten.

Will man alle RDMs nutzen, bedeutet das, dass nur 254 RDM-VM-Disks zur Verfügung stehen, plus einen Data Store für die VM-Files. Mit VMFS Data Stores könnten dagegen die 255 LUNs insgesamt Tausende von VM-Disks aufnehmen.

In einigen Situationen mag die Option, RDM einzusetzen, notwendig sein, aber die Standardentscheidung sollte für die Nutzung von VMFS und das Speichern von VM-Disks in VMDK-Files ausfallen.

Artikel wurde zuletzt im Oktober 2013 aktualisiert

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