VMware vSphere 6ストレージテクノロジーパート1-オールドスクール

VMware vSphereストレージテクノロジーに関する一連の出版物の最初の部分を紹介します。 この記事では、製品の4および5バージョンで利用可能な古い実績のある機能について説明します。

VASA-ストレージ認識/ストレージトラッキングAPIセット用vSphere API

VASAは、vSphereインフラストラクチャのストレージプロバイダーを開発するために設計された、VMwareが提供するAPIのセットです。 ストレージプロバイダーは、vSphereが提供するか、サードパーティが開発したソフトウェアコンポーネントであり、ストレージ（ソフトウェアおよびハードウェアストレージシステム）および入出力フィルター（VAIO）をvSphereインフラストラクチャと統合（追跡）するように設計されています。



仮想インフラストラクチャが次のことを確認するには、ストレージプロバイダー（VASAプロバイダー）が必要です。

• ストレージシステムのステータス、特性、および機能に関する情報を受け取りました。
• Virtual SANやVirtual Volumesなどのエンティティを使用できます。
• 入出力フィルター（VAIO）と対話できます。

適切なVASAプロバイダーを持つことで上記の機能が提供され、ポリシーでそれらを使用できます（SPBM）。 必要なストレージプロバイダーがない場合、vSphereはストレージシステムの特性を認識せず、VAIOフィルターはvVOLで動作できず、ポリシーに対応するルールを作成する方法はありません。



サードパーティのVASAプロバイダーは、vSphereのボールト追跡情報サービスとして使用されます。 このようなプロバイダーには、適切なプラグインの個別の登録とインストールが必要です。



組み込みのストレージプロバイダーはvSphereのコンポーネントであり、登録は不要です。 そのため、たとえば、Virtual SANのプロバイダーは展開中に自動的に登録されます。



vSphereは、ストレージプロバイダーを通じて、インフラストラクチャ全体のストレージに関する情報（特性、ステータス、機能）およびデータサービス（VAIOフィルター）を収集し、この情報は、vSphere Web Clientを介した監視および意思決定に利用可能になります。



VASAプロバイダーによって収集される情報は、3つのカテゴリに分類できます。

• ストレージ機能とサービス。 これがまさに、SPBMのストレージ固有のデータサービスに基づく共通ルールとルールのルールが形成されるものです-Virtual SAN、vVol、およびI / Oフィルターによって提供される機能とサービス。
• ストレージステータス 以下を含む、ストレージ側のステータスとイベントに関する情報 邪魔なイベント、構成の変更。
• 情報ストレージDRS。 この情報により、Storage DRSメカニズムの操作でストレージ管理の内部プロセスを考慮することができます。

製品（サードパーティ）、特にストレージをvSphereと統合するためのVASAプロバイダーの開発はベンダーに委ねられています。 このようなストレージプロバイダーは、vCenterサーバーを除き、ほぼすべてのインフラストラクチャノードにインストールできます。 原則として、サードパーティのVASAプロバイダーはストレージコントローラーまたは専用サーバーにインストールされます。



複数のvCenterサーバーが同じストレージプロバイダーにアクセスできます。 1つのvCenterは、複数のストレージプロバイダー（複数のアレイおよびI / Oフィルター）と同時に対話できます。

VAAI-アレイ統合用vSphere API /アレイ統合APIセット

このタイプのAPIは、2つのカテゴリに分類できます。

• ハードウェアアクセラレーションAPI。 ハイパーバイザーからストレージへのストレージに関連する特定の操作を実行するための負荷の透過的な転送のために設計されています。
• アレイシンプロビジョニングAPI。 アレイの「薄い」セクションのスペースを監視して、スペース不足の状況を防ぎ、リコール（未使用）スペースを実行するように設計されています。

ストレージハードウェアアクセラレーション（ハードウェアアクセラレーションのVAAI）

この機能は、ESXiホストと互換性のあるストレージシステムの統合を提供し、VMとストレージを維持するための個別の操作の実行をハイパーバイザー（ESXiホスト）からアレイ（ストレージシステム）に転送することにより、これらの操作の速度を上げ、プロセッサーとホストメモリの負荷を軽減します。ストレージネットワークも同様です。



ストレージハードウェアアクセラレーションは、ブロック（FC、iSCSI）およびファイル（NAS）ストレージシステムでサポートされています。 テクノロジーが機能するには、ブロックデバイスがT10 SCSI標準をサポートするか、VAAIプラグインを持っている必要があります。 ブロックアレイがT10 SCSI標準をサポートしている場合、ハードウェアアクセラレーションをサポートするVAAIプラグインは不要で、すべてが直接機能します。 ファイルストレージには、別のVAAIプラグインが必要です。 VAAIプラグインの開発はストレージメーカーにかかっています。



一般に、VAAI for Hardware Accelerationを使用すると、次のプロセスを最適化してアレイに転送できます。

• Storage vMotionを介したVMの移行。
• テンプレートからVMを展開します。
• VMまたはVMテンプレートの複製。
• VMのVMFSロックとメタデータ操作。
• シックディスク（ブロックおよびファイルアクセス、Eager-zeroディスク）を使用します。

ブロックデバイスの場合、ハードウェアアクセラレーションは操作を最適化します。

• 完全コピー（クローンブロックまたはコピーオフロード）。 ホストによる読み取り/書き込み操作を回避して、アレイがデータの完全なコピーを作成できるようにします。 この操作により、VMのクローン作成、テンプレートからの展開、または移行（ディスクの移動）を行う際の時間とネットワーク負荷が削減されます。
• ブロックのゼロ化（同じ書き込み）。 アレイで多数のブロックをゼロにすることができます。これにより、VM用の熱心なゼロシックディスクの作成が大幅に最適化されます。
• ハードウェアアシストロック（原子テストおよびセット-ATS）。 個々のブロックの選択的ブロックのサポートにより、VMFSでLUN全体をブロックすることを回避します（SCSI予約コマンドを使用する必要はありません）。 ハイパーバイザーがVMFSを使用してLUNのメタデータを変更するとき、ストレージパフォーマンスの損失を排除します（損失の可能性を減らします）。

説明

VMFSはクラスターFS（ファイルシステム）であり、1つのLUN（そのためにフォーマットされている）を持つ複数のESXiホスト（ハイパーバイザー）の並列操作をサポートします。 多くのVMファイルとメタデータは、VMFSを使用してLUNでホストできます。 通常モードでは、メタデータに変更が加えられるまで、すべてが並行して動作し、多くのホストがVMFSにアクセスし、誰も邪魔せず、ロックはありません。



ハードウェアアクセラレーション（VAAI）がブロックデバイスでサポートされていない場合、任意のホストがSCSI予約コマンドを使用する必要があるVMFSのメタデータを変更するには、このLUNをメタデータに変更するときに、このホスト専用のLUNに転送します使用できなくなり、パフォーマンスが著しく低下する可能性があります。



メタデータには、VMFSパーティション自体とVMファイルに関する情報が含まれています。 メタデータの変更は、VMのオン/オフ、VMファイルの作成（VMの作成、クローン作成、移行、ディスクの追加、スナップショットの作成）、ファイルの削除（VMまたはVMディスクの削除）、VMファイルの所有者の変更、VMFSパーティションの拡大、サイズ変更VMファイル（VMに「シン」ディスクまたはスナップショットが使用されている場合、これは常に発生します）。

次の場合、VMFSのハードウェアアクセラレーションは機能せず、ホストに負荷がかかります。

• VMFSのソースパーティションとデスティネーションパーティションのブロックサイズが異なる
• ソースファイルはRDM形式で、宛先ファイルは非RDMです
• ソースファイル「eager-zeroed-thick」、宛先ファイル「thin」
• VMにはスナップショットがあります
• 複数のアレイにまたがるVMFS

ファイルストレージの場合、ハードウェアアクセラレーションは操作を最適化します。

• フルファイルクローン。 NASデバイスレベルでVMファイルのクローンを作成できます。
• リザーブスペース。 「厚い」ディスクを持つVMのスペースを予約できます（デフォルトでは、NFSはスペースを予約せず、「厚い」ディスクを作成できません）。
• ネイティブスナップショットのサポート。 アレイレベルでのVMスナップショットの作成のサポート。
• 拡張統計。 これにより、アレイ上のスペースの使用状況を確認できます。

マルチパスストレージAPI-Pluggable Storage Architecture（PSA）/ Multipafing API Set

ESXiハイパーバイザーは、プラグ可能なストレージアーキテクチャ（PSA）と呼ばれるストレージAPIの個別のセットを使用して、マルチパフを管理します。 PSAは、複数のマルチパスプラグイン（MPP）の同時操作を調整するオープンモジュールフレームワーク（フレームワーク）です。 PSAを使用すると、メーカーは独自のマルチペイフィングテクノロジー（負荷分散と災害復旧）を開発（統合）して、ストレージシステムをvSphereに接続できます。



PSAは次のタスクを実行します。

• マルチパフィングプラグインをロードおよびアンロードします
• マルチパフィングプラグインのVM仕様から非表示にします
• MPP I / O要求を転送します
• I / Oキューを処理します
• VM間の帯域幅を分配します
• 物理パスを検出して削除します
• I / O統計を収集します

デフォルトでは、ESXiは組み込みのVMwareマルチパスプラグイン-ネイティブマルチパスプラグイン（NMP）を使用します。 一般に、NMPはvSphereと互換性のあるストレージシステムのすべてのタイプとモデルをサポートし、特定のモデルに応じてデフォルトのマルチペイフィングアルゴリズムを選択します。



NMPは、ストレージアレイタイププラグイン（SATP）とパス選択プラグイン（PSP）の2つのプラグインセットを管理する拡張可能なモジュールでもあります。 SATPおよびPSPは、組み込みのVMwareプラグインまたはサードパーティ製品の場合があります。 必要に応じて、ストレージ開発者は、NMPに加えて、またはNMPの代わりに使用する独自のMPPを作成できます。



SATPは、フェールオーバーポストのパスを復元する責任があります。物理パスの状態の監視、状態の変化の報告、障害のあるパスから動作中のパスへの切り替えです。 NMPは、vSphereでサポートされるすべての可能なアレイモデルにSATPを提供し、適切なSATPを選択します。



PSPは、物理データパスの選択を担当します。 NMPには、最近使用された、固定、ラウンドロビンの3つの組み込みPSPオプションがあります。 アレイ用に選択されたSATPに基づいて、NMPモジュールはデフォルトのPSPを選択します。 同時に、vSphere Web Clientを使用すると、PSPオプションを手動で選択できます。



PSPオプションの仕組み：

• Most Recent Used（MRU）-ホストは最後に（最近）使用されたパスを選択します。 このパスが使用できなくなると、ホストは代替パスに移動します。 復元が行われなかった後、元のパスに戻ります。 優先パスを設定するオプションはありません。 MRUは、ほとんどのアクティブ/パッシブアレイのデフォルトオプションです。
  
  
  
  
• 修正済み-ホストは、手動で設定できる優先パスを使用するか、システム起動中に検出された最初の現用パスを選択します。 手動で設定された優先パスは、アクセスできない場合でもそのステータスを保持するため、復元後、ホストはそのパスに切り替えます。 優先パスが手動で明示的に設定されておらず、自動的に選択された場合、利用できない場合、重複パスが優先パスとして割り当てられ、復元後に元のパスに戻りません。 固定は、ほとんどのアクティブ-アクティブアレイのデフォルトオプションです。
  
  
  
  
• ラウンドロビン（RR）-ホストは、自動パス選択アルゴリズムを使用して、アクティブ/パッシブアレイのアクティブパスを回転させるか、アクティブ/アクティブアレイのすべてのパスを回転させます。 ご覧のとおり、RRは両方のタイプのアレイに使用でき、異なるLUNのパスに沿った負荷分散を可能にします。

続けてくれてありがとう。