Cluster-Dateisystem von VMware Was ist das VMFS (Virtual Machine File System)?

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DataCore Software GmbH

Das VMFS ist ein von VMware entwickeltes Cluster-Dateisystem. Es ist für den Einsatz in virtualisierten Umgebungen konzipiert. Das Dateisystem bietet optimierte Funktionen für virtuelle Maschinen und deren Speicherzugriff. VMFS ist Bestandteil der Virtualisierungsplattform VMware vSphere.

Das Virtual Machine File System, abgekürzt VMFS, wurde vom US-amerikanischen Technologieunternehmen VMware entwickelt. VMware ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich von Virtualisierungslösungen für Rechenzentren und seit Ende 2023 ein Tochterunternehmen von Broadcom.

Bei VMFS handelt es sich um ein hochleistungsfähiges Cluster-Dateisystem, das für virtualisierte Umgebungen und die Virtualisierungsplattform VMware vSphere konzipiert ist. Mithilfe von VMFS erhalten virtuelle Maschinen Zugriff auf einen gemeinsam nutzbaren Pool virtualisierter Storage-Ressourcen, auf denen sich die Virtual-Machine-Files in logischen Containern ablegen lassen. Das Dateisystem skaliert in großem Umfang und eignet sich für große Enterprise-Rechenzentren.

Seit dem Erscheinen der ersten Version des Dateisystems wurde VMFS kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert. Die aktuelle Version von VMFS ist VMFS 6. Die Version wurde mit vSphere 6.5 veröffentlicht und wird auch von neueren Versionen wie vSphere 8 verwendet.

Prinzipielle Funktionsweise und Features von VMFS

Ein VMFS-Datenspeicher ist als logischer Container organisiert und speichert die Dateien auf einem blockbasierten Speichergerät oder einer logischen Einheit (LUN – Logical Unit Number), die aus mehreren physischen oder virtuellen Speichergeräten besteht. VMFS ermöglicht mehreren Hypervisor-ESXi-Instanzen den gleichzeitigen Lese- und Schreibzugriff auf denselben Speicher. Das Dateisystem ist optimiert für das Speichern großer Dateien, da die Disk-Image-Dateien der virtuellen Maschinen (VMware Virtual Machine Disk – VMDK) typischerweise viel Speicherplatz belegen.

Um zu verhindern, dass eine virtuelle Maschine zur selben Zeit von mehreren ESXi-Instanzen gestartet wird oder dass Datenkonflikte auftreten, sind Mechanismen vorgesehen, die bestimmte Festplatteninhalte sperren. Bei einem Ausfall eines ESXi-Servers lassen sich virtuelle Maschinen auf anderen Servern fortsetzen.

Weitere Funktionen des Virtual Machine File System sind:

• Hinzufügen oder Entfernen von ESXi-Servern von einem VMFS-Volume ohne Beeinträchtigung anderer Hosts,

• Veränderung der Volume-Größen und der VMFS-Datastore-Größen ohne Betriebsbeeinträchtigungen,

• Anpassung der Datei- und Blockgrößen zur Optimierung des I/O-Durchsatzes,

• schnelle Wiederherstellung des Systems dank verteiltem Journaling-Dateisystem,

• Migration laufender virtueller Maschinen von einem ESXi-Host zu einem anderen ESXi-Host.

Vorteile des Virtual Machine File System

Mit dem Virtual Machine File System lassen sich sehr große, dynamische und sich selbst optimierende virtuelle Umgebungen realisieren. Der gleichzeitige Zugriff mehrerer ESXi-Instanzen auf denselben Speicher ermöglicht die Optimierung der verteilten Ressourcen. Die Ressourcen der Pools können dynamisch zugewiesen werden.

Auch die automatische Migration virtueller Maschinen zwischen verschiedenen ESXi-Instanzen und Live-Migrationen im laufenden Betrieb sind dank VMFS kein Problem. Weitere Vorteile sind die hohe Verfügbarkeit der virtualisierten Storage-Ressourcen, die Möglichkeit effizienter Off-Server-Backups oder Snapshots und die einfache Bereitstellung und Verwaltung virtueller Maschinen.

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