Die schwierige Storage Virtualisierung auf allen Ebenen in Kombination mit SSDs

Hyper-V mag JBODs lieber als LUNs und Storage Tiering ist nicht der Hit

| Autor / Redakteur: Kriemhilde Klippstätter / Rainer Graefen

Der Administrator muss dann entscheiden, welche VHD wo gespeichert werden soll. Viele Speicherverwalter konfigurieren manuell und legen eine LUN oder ein Volume auf dem SSD-Tier an und weisen sie der virtuellen Platte zu. Aber auch das hat seine Tücken, weiß Korp: „Virtuelle Platten neigen dazu, sehr groß zu werden, insbesondere wenn mehrere VHDs für mehrere virtuelle Maschinen eingerichtet sind.“

Der negative Effekt davon: Die SSD-Ebene wird schnell vollgepackt, ohne den maximalen Nutzen aus dem schnellen Speicher ziehen zu können. Die Storage-Hersteller haben diese Probleme erkannt und bieten – allerdings unterschiedliche – Lösungsansätze dafür an.

Den größten Nutzen aus SSDs ziehen

Microsoft selbst erlaubt in der aktuellen Version Windows Server 2012 R2 die Einrichtung eines Storage-Space mit automatischem Tiering. Das ist ein Pool aus physischen Speichermedien, auf dem dann für das Host-Betriebssystem verfügbare Platten kreiert werden.

„Auf diesen Platten wird das jeweilige Filesystem – wie üblich auf Partitionen – eingerichtet, auf dem nachher die Daten liegen“, beschreibt Korp das Vorgehen. Der Vorteil ist, dass so der lokale Speicher ebenfalls virtualisiert wird, ein Vorgang, der Speicherspezialisten seit langem bei Storage-Area-Network-Systemen bekannt ist.

Neu beim Windows Server 2012 R2 ist, dass dem Pool zugeführte SSDs nicht „nur“ als Platte genutzt werden können, sondern für ein automatisches Tiering und als SSD-Cache verwendet werden können. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Platten dem System als JBODs (Just a Bunch of Disks) präsentiert werden können und nicht – wie bei intelligenten Raid-Controllern üblich – als „fertige“ LUNs.

Windows Server 2012 R2 kombiniert also verschiedene Techniken, um den vorhandenen Speicher möglichst effizient zu nutzen. Die Storage Spaces erlauben das Thin Provisioning, eine Virtualisierung des lokalen Speichers, so dass logische Festplatten entsprechend der zu erwartenden Kapazitäten definiert werden können und erst im Laufe der Zeit mit dem benötigten physischen Speicher hinterlegt werden müssen.

„Schneller Speicher wie SSDs ermöglicht einmal ein automatisches Tiering und zusätzlich einen schnellen Write-Back-Cache, die beide auf Blockebene funktionieren. Beides ist für den Hypervisor transparent – er muss nichts davon wissen“, beschreibt Korp die Architektur.

Dezidierte Cache-Zuweisungen

Virtuelle Maschinen nutzen die schnellen SSDs optimal aus, weil nicht notwendigerweise die ganze VM auf ihnen abgelegt werden muss, auch Teile davon können verlagert werden. Für das Tiering entscheidet ein zeitgesteuerter Prozess gemäß der erfassten Zugriffsstatistik, welche Daten wo abgelegt werden.

Beim Write-Back-Caching kann der Speicher große Datenmengen kurzfristig auf der SSD zwischenspeichern und kurze Zeit später auf die eigentlichen Datenblöcke verlagern. „Während für das Caching per SSD eine vordefinierte Größe verwendet wird, kann der Administrator den Anteil von schnellem und langsamem Speicher bei der Definition der Laufwerke im Storage Space festlegen“, beschreibt Korp die Unterschiede.

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