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Überblick über die Vorteile von SMB 3.02 in Windows Server 2012 R2 Hyper-V

SMB 3.02 ist Bestandteil von Windows Server 2012 R2 und bietet gegenüber SMB 2.0 viele Vorteile. Vor allem Hyper-V-Umgebungen profitieren davon.

Bei der Betrachtung der Entwicklungsgeschichte des SMB-Protokolls (Server Message Block) zeigt sich, dass es früher vor allem für die Bereitstellung von Dateidiensten an SMB-Clients genutzt wurde. Ein SMB-Client stellt Anfragen für den Zugriff, das Lesen und das Schreiben von freigegebenen Dateien auf einem SMB-Server. Es hängt von der SMB-Server-Komponente ab, was diese anzubieten hat, wenn ein SMB-Client Anfragen für Dateidienste stellt.

SMB-Server-Komponenten für Windows Server 2012 und Folgeversionen haben für SMB-Clients eine ganze Menge im Angebot. Microsoft ist mit der Entwicklung des SMB-Protokolls und Windows Server 2012 einen großen Schritt vorangekommen und hat typische Enterprise-Funktionen eingebaut, die nicht nur Kosten für kleine und mittlere Unternehmen senken, sondern zudem auch ein bedeutendes Verkaufsargument für die Server-Virtualisierung mit Hyper-V geworden sind.

Ursprünglich war SMB nur für die Freigabe von Dateien ausgelegt, doch mit Windows Server 2012 gab es erhebliche Änderungen im SMB-Protokoll 3.0, einschließlich SMB Direct, SMB Multichannel (mehrere Verbindungen pro SMB-Sitzung), SMB Transparent Failover, SMB Scale-Out, SMB Directory Leasing und viele weitere mehr. Mit Windows Server 2012 R2 wurde schließlich die neue Version SMB 3.02 vorgestellt, die tiefgreifende Neuerungen mit sich brachte, darunter unter anderem die verbesserte Leistung von SMB Direct, verbessertes SMB-Bandbreiten-Management und die Möglichkeit zur Hyper-V Live Migration virtueller Maschinen (VMs) samt VM-Speicher ohne Failover-Clustering, um nur einige zu nennen.

Hochverfügbarkeit von Hyper-V-VMs ohne Block-Storage

Ein großer Kostenvorteil ergibt sich durch die Nutzung von SMB Datei-Freigaben als Shared-Storage für Hyper-V-Hosts. Dies wird mitunter auch als „Hyper-V over SMB“ bezeichnet. In früheren Versionen von Hyper-V war es erforderlich, hochverfügbare Hyper-V-VMs in blockbasiertem Speicher abzulegen. Seit Windows Server 2012 können SMB-Dateifreigaben so konfiguriert werden, dass diese Hyper-V-VM-Dateien (zum Beispiel VM-Konfigurationen), virtuelle Festplatten und Snapshot-Dateien beherbergen können, und dies mit derselben Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Performance wie bei der Nutzung von Block-Storage.

Ab Windows Server 2012 als Shared Storage konfiguriert, kann SMB auch dabei helfen, eine Hyper-V Server-Infrastruktur aufzusetzen, ohne wertvolles IT-Budget in teure SAN-Geräte (Storage Area Network) investieren zu müssen. Es gibt verschiedene weitere Szenarien, in denen SMB hilfreich sein kann. So kann etwa ein File-Server-Cluster auf Windows Server 2012 (oder neuer) erstellt, eine SMB-Freigabe eingerichtet und die verfügbaren Eigenschaften der SMB-Freigabe konfiguriert werden, um dann die SMB-Freigaben für Hyper-V-Hosts zur Aufnahme von VM-Dateien zu verwenden.

Wenn VM-Dateien über eine SMB-Freigabe mit Datei-Servern auf Basis von Windows Server 2012 (oder neuer) verteilt werden, dann unterstützt SMB Transparent Failover bei der Sicherstellung durchgängiger Verfügbarkeit der VMs auch bei Wartungsaktivitäten eines der geclusterten Knoten in einem Datei-Server-Cluster. Dies kann durch die Implementierung von SMB Scale-Out Datei-Server-Cluster erreicht werden. Ein Scale-Out Datei-Server beherbergt SMB-Freigaben, die simultan auf allen Knoten eines Datei-Server-Clusters online sind.

Reduktion des operativen Aufwands bei SAN-Umgebungen

Mit SMB und Hyper-V können Datei-Freigaben selbst verwaltet werden, anstatt externe Expertise zur Verwaltung von Storage Fabric und LUNs (Logical Unit Number) einzukaufen, wodurch die operativen Verwaltungskosten für eine SAN-Umgebung reduziert werden können. Ein Administrator, der über Wissen in der Verwaltung von Datei-Freigaben verfügt, kann so auf einfachste Weise auch SMB-Freigaben verwalten, ohne dass ein weiterer Administrator für die Verwaltung der komplexen SAN-Umgebung benötigt wird.

SMB als Shared Storage für VHDX-Datei-Freigaben

Die VHDX Datei-Freigabe von Hyper-V hilft bei der Implementierung von Gast-Clustern, ohne dabei den Hyper-V-Gästen SAN-Speicher offenzulegen. Die VHDX-Datei, die von verschiedenen VMs geteilt wird, muss auf einem freigegebenen Speicher liegen. Da auf Windows Server 2012 (oder neuer) erzeugte SMB-Freigaben als Shared Storage eingesetzt werden können, ist eine Gast-Cluster-Implementierung ohne SAN-Speicher möglich. Um VHDX Datei-Freigaben nutzen zu können, müssen VMs auf einem Windows Server 2012 R2 Hyper-V-Host gehostet werden.

Mehrere Hyper-V Features basieren auf SMB

Es ist durchaus auch eine Erwähnung wert, dass das SMB-Protokoll an verschiedenen Hyper-V-Features wie Storage Live Migration und Shared Nothing Live Migration beteiligt ist, die mit Windows Server 2012 vorgestellt wurden. Keine dieser Möglichkeiten benötigt Windows Failover Clustering, um die SMB-3.0-Fähigkeit zum Verschieben einer laufenden VM samt Speicher nutzen zu können. Wer schon einmal den Transfer einer Hyper-V-VM oder einer Storage Live Migration ohne Hyper-V-Failover-Cluster beobachtet hat, der hat SMB 3.0 bei der Hintergrundarbeit auf Windows Server 2012 R2 erlebt.

Schnellere Live-Migration virtueller Maschinen

Die meisten Administratoren virtueller Umgebungen mit Hintergrundwissen zu Hyper-V Live Migration und SMB Direct oder „SMB over RDMA“ entscheiden sich für SMB als Live-Migration-Protokoll für den Transfer virtueller Maschinen an andere Hyper-V-Hosts. Die Live-Migration über SMB bedient sich der RDMA-Netzwerkbeschleunigung (Remote Direct Memory Access), die wiederum der Migration Beine macht.

SMB 3.0: Ein zukunftsträchtiges Protokoll

Man sollte nicht unterschätzen, wie sehr Microsoft an der weiteren Entwicklung des SMB-Protokolls für den kommenden Windows Server 2016 arbeitet. Darin gibt es auch einige neue Features, die Administratoren beim Betrieb einer sicheren SMB-Umgebung unterstützen, beispielsweise Pre-Authentication-Integrität und verschiedenste Optionen für verschlüsselte SMB-Verbindungen. Die SMB-Version in Windows Server 2016 wird aller Voraussicht nach SMB 3.1.1 sein.

Die Minimalanforderungen an die Infrastruktur für die Verteilung von „Hyper-V over SMB“ ist eine Lizenz von Windows Server 2012 (oder neuer), die Installation der Serverrolle „Datei- und Speicherdienste“, die Konfiguration der SMB-Freigabe und letztlich die Verfügbarkeit der SMB-Freigaben an einem Hyper-V-Host oder einem Hyper-V-Cluster.

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Artikel wurde zuletzt im September 2015 aktualisiert

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