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Enterprise applications
La version française est une traduction automatique. La version anglaise prévaut sur la française en cas de divergence.

Présentation

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ONTAP est une solution de stockage leader pour les environnements VMware vSphere depuis plus de vingt ans et continue d'ajouter des fonctionnalités innovantes pour simplifier la gestion tout en réduisant les coûts.

Ce document présente les fonctionnalités de ONTAP pour les volumes virtuels VMware vSphere (vVols), notamment les dernières informations sur les produits et les cas d'utilisation, ainsi que les bonnes pratiques et d'autres informations permettant de rationaliser le déploiement et de réduire les erreurs.

Remarque Cette documentation remplace les rapports techniques TR-4400 : VMware vSphere Virtual volumes (vVols) par ONTAP

Les meilleures pratiques complètent d'autres documents, tels que des guides et des listes de compatibilité. Ils sont développés en fonction de tests effectués en laboratoire et d'une vaste expérience sur le terrain par les ingénieurs et les clients NetApp. Ce ne sont peut-être pas les seules pratiques qui fonctionnent ou sont prises en charge, mais sont généralement les solutions les plus simples qui répondent aux besoins de la plupart des clients.

Remarque Ce document a été mis à jour pour inclure les nouvelles fonctionnalités vVols de vSphere 8.0 mise à jour 3, la version 10.4 des outils ONTAP et les nouveaux systèmes NetApp ASA.

Présentation des volumes virtuels (vVols)

En 2012, NetApp a commencé à travailler avec VMware pour prendre en charge les API vSphere pour Storage Awareness (VASA) pour vSphere 5. Ce premier VASA Provider a autorisé la définition des fonctionnalités de stockage dans un profil qui pouvait être utilisé pour filtrer les datastores lors du provisionnement et pour vérifier par la suite la conformité avec la règle. Cette évolution a vu le jour, de nouvelles fonctionnalités permettant d'automatiser davantage le provisionnement, ainsi que l'ajout de volumes virtuels ou de vVols où des objets de stockage individuels sont utilisés pour les fichiers de machines virtuelles et les disques virtuels. Il peut s'agir de LUN, de fichiers et désormais d'espaces de noms vSphere 8 NVMe (utilisés avec les outils ONTAP 9.13P2). NetApp a travaillé en étroite collaboration avec VMware en tant que partenaire de référence pour les vVols publiés avec vSphere 6 en 2015, et à nouveau en tant que partenaire de conception pour les vVols utilisant NVMe over Fabrics dans vSphere 8. NetApp continue d'améliorer les vVols pour tirer parti des dernières fonctionnalités d'ONTAP.

Plusieurs composants doivent être pris en compte :

Vasa Provider

Il s'agit du composant logiciel qui gère la communication entre VMware vSphere et le système de stockage. Pour ONTAP, le fournisseur VASA s'exécute dans une appliance connue sous le nom d'outils ONTAP pour VMware vSphere (outils ONTAP pour, par exemple). Les outils ONTAP incluent également un plug-in vCenter, un adaptateur de réplication du stockage (SRA) pour VMware site Recovery Manager et un serveur d'API REST pour vous permettre de créer votre propre automatisation. Une fois les outils ONTAP configurés et enregistrés dans vCenter, il est désormais peu nécessaire d'interagir directement avec le système ONTAP, puisque la quasi-totalité de vos besoins en stockage peut être gérée directement depuis l'interface utilisateur vCenter ou via l'automatisation de l'API REST.

Terminal PE (Protocol Endpoint)

Le terminal de protocole est un proxy pour les E/S entre les hôtes ESXi et le datastore vVols. Le fournisseur ONTAP VASA les crée automatiquement, soit une LUN de terminal de protocole (4 Mo) par volume FlexVol du datastore vVols, soit un point de montage NFS par interface NFS (LIF) sur le nœud de stockage hébergeant un volume FlexVol dans le datastore. L'hôte ESXi monte ces terminaux de protocole directement plutôt que des LUN vVol individuelles et des fichiers de disque virtuel. Il n'est pas nécessaire de gérer les terminaux PE lorsqu'ils sont créés, montés, démontés et supprimés automatiquement par le fournisseur VASA, avec les groupes d'interfaces ou les règles d'exportation nécessaires.

Terminal virtuel de protocole (VPE)

Nouveauté de vSphere 8, lorsque NVMe over Fabrics (NVMe-of) avec vVols, le concept de terminal de protocole n'est plus pertinent dans ONTAP. Au lieu de cela, un PE virtuel est instancié automatiquement par l'hôte ESXi pour chaque groupe ANA dès que la première machine virtuelle est sous tension. ONTAP crée automatiquement des groupes ANA pour chaque volume FlexVol utilisé par le datastore.

Autre avantage de NVMe-of pour les vVols : aucune demande de liaison n'est requise du fournisseur VASA. À la place, l'hôte ESXi gère en interne la fonctionnalité de liaison vVol basée sur le VPE. Cela réduit les risques d'impact d'une tempête de liaison vVol sur le service.

Pour plus d'informations, voir "NVMe et les volumes virtuels" marche "vmware.com"

Datastore du volume virtuel

| Le datastore Virtual Volume est une représentation logique d'un conteneur vVols , créé et géré par un fournisseur VASA. Le conteneur représente un pool de capacité de stockage provisionné à partir de systèmes de stockage gérés par le fournisseur VASA. Les outils ONTAP permettent d'allouer plusieurs volumes FlexVol (appelés volumes de sauvegarde) à un seul datastore vVols , et ces datastores vVols peuvent s'étendre sur plusieurs nœuds dans un cluster ONTAP , combinant des systèmes flash et hybrides aux capacités différentes. L'administrateur peut créer de nouveaux volumes FlexVol à l'aide de l'assistant de provisionnement ou de l'API REST, ou sélectionner des volumes FlexVol pré-créés pour le stockage de sauvegarde s'ils sont disponibles.

Volumes virtuels (vVols)

Les vVols sont les fichiers et disques de machines virtuelles stockés dans le datastore vVols . L'utilisation du terme vVol (singulier) fait référence à un seul fichier, LUN ou espace de noms spécifique. ONTAP crée des espaces de noms NVMe, des LUN ou des fichiers en fonction du protocole utilisé par le datastore. Il existe plusieurs types de vVols; les plus courants sont : Config (le seul utilisant VMFS, il contient des fichiers de métadonnées comme le fichier VMX de la machine virtuelle), Data (disque virtuel ou VMDK) et Swap (créé au démarrage de la machine virtuelle). Les vVols protégés par le chiffrement VMware sont de type « Autre ». Il ne faut pas confondre le chiffrement des machines virtuelles VMware avec le chiffrement des volumes ou des agrégats ONTAP .

Gestion fondée sur des politiques

Les API VMware vSphere pour la gestion du stockage (VASA) permettent à un administrateur de machines virtuelles d'utiliser facilement toutes les capacités de stockage nécessaires pour provisionner des machines virtuelles sans avoir à interagir avec son équipe de stockage. Avant VASA, les administrateurs de machines virtuelles pouvaient définir des politiques de stockage de machines virtuelles, mais devaient collaborer avec leurs administrateurs de stockage pour identifier les banques de données appropriées, souvent en utilisant la documentation ou des conventions d'appellation. Avec VASA, les administrateurs vCenter disposant des autorisations appropriées peuvent définir une gamme de capacités de stockage que les utilisateurs vCenter peuvent ensuite utiliser pour provisionner des machines virtuelles. La correspondance entre la politique de stockage des machines virtuelles et les capacités des banques de données permet à vCenter d'afficher une liste de banques de données compatibles pour la sélection, et permet également à d'autres technologies comme VCF (anciennement connu sous le nom d'Aria et vRealize) Automation ou VMware vSphere Kubernetes Service (VKS) de sélectionner automatiquement le stockage à partir d'une politique attribuée. Cette approche est connue sous le nom de gestion basée sur des politiques de stockage. Bien que les règles du fournisseur VASA et les politiques de stockage des machines virtuelles puissent également être utilisées avec les banques de données traditionnelles, nous nous concentrons ici sur les banques de données vVols .

Règles de stockage de VM

Les règles de stockage de serveur virtuel sont créées dans vCenter sous stratégies et profils. Pour les vVols, créez un jeu de règles à l'aide de règles provenant du fournisseur de type de stockage NetApp vVols. Les outils ONTAP 10.X offrent désormais une approche plus simple que les outils ONTAP 9.X en vous permettant de spécifier directement les attributs de stockage dans la stratégie de stockage des machines virtuelles.

Comme mentionné ci-dessus, l'utilisation de règles peut aider à rationaliser la tâche de provisionnement d'une machine virtuelle ou d'un VMDK. Il vous suffit de sélectionner une règle appropriée, et le fournisseur VASA affiche les datastores vVols qui prennent en charge cette règle et place le vVol dans un FlexVol volume individuel conforme.

Déployer une machine virtuelle à l'aide de la stratégie de stockage

Déploiement d'une machine virtuelle à l'aide d'une stratégie de stockage

Une fois la machine virtuelle provisionnée, le fournisseur VASA continuera à vérifier la conformité et alertera l'administrateur de la machine virtuelle par une alarme dans vCenter lorsque le volume de sauvegarde ne sera plus conforme à la politique.

Conformité à la règle de stockage VM

Conformité aux règles de stockage des machines virtuelles

Prise en charge des vVols de NetApp

ONTAP prend en charge la spécification VASA depuis sa première publication en 2012. Bien que d'autres systèmes de stockage NetApp puissent prendre en charge VASA, ce document se concentre sur les versions actuellement prises en charge d' ONTAP 9.

ONTAP

Outre ONTAP 9 sur les systèmes AFF, ASA et FAS , NetApp prend en charge les charges de travail VMware sur ONTAP Select, Amazon FSx pour NetApp avec VMware Cloud sur AWS, Azure NetApp Files avec Azure VMware Solution, Google Cloud NetApp Volumes avec Google Cloud VMware Engine et NetApp Private Storage dans Equinix, mais les fonctionnalités spécifiques peuvent varier en fonction du fournisseur de services et de la connectivité réseau disponible.

Au moment de la publication, les environnements hyperscaler sont limités aux datastores NFS v3 traditionnels uniquement ; par conséquent, les vVols ne sont disponibles qu'avec les systèmes ONTAP sur site, ou les systèmes connectés au cloud qui offrent toutes les fonctionnalités d'un système sur site, tels que ceux hébergés par les partenaires et fournisseurs de services NetApp dans le monde entier.

Pour plus d'informations sur ONTAP, voir "Documentation des produits ONTAP"

Pour plus d'informations sur les meilleures pratiques ONTAP et VMware vSphere, voir "TR-4597"

Avantages de l'utilisation de vVols avec ONTAP

Lors de l'introduction de la prise en charge de vVols avec VASA 2.0 en 2015, VMware l'a décrite comme « un cadre d'intégration et de gestion offrant un nouveau modèle opérationnel pour le stockage externe (SAN/NAS) ». Ce modèle opérationnel offre plusieurs avantages, notamment grâce au stockage ONTAP .

Gestion fondée sur des politiques

Comme indiqué dans la section 1.2, la gestion basée sur des politiques permet de provisionner des machines virtuelles et de les gérer ultérieurement à l'aide de politiques prédéfinies. Cela peut faciliter les opérations informatiques de plusieurs manières :

  • Augmenter la vitesse. Les outils ONTAP éliminent la nécessité pour l'administrateur vCenter d'ouvrir des tickets auprès de l'équipe de stockage pour les activités de provisionnement du stockage. Cependant, les rôles RBAC des outils ONTAP dans vCenter et sur le système ONTAP permettent toujours aux équipes indépendantes (telles que les équipes de stockage) ou aux activités indépendantes d'une même équipe, en limitant l'accès à des fonctions spécifiques si nécessaire.

  • Provisionnement plus intelligent. les fonctionnalités du système de stockage peuvent être exposées via les API VASA, ce qui permet aux flux de travail de provisionnement de tirer parti de fonctionnalités avancées sans que l'administrateur des machines virtuelles ait besoin de comprendre comment gérer le système de stockage.

  • Provisionnement plus rapide. différentes capacités de stockage peuvent être prises en charge dans un seul datastore et sélectionnées automatiquement comme approprié pour une machine virtuelle en fonction de la stratégie de la machine virtuelle.

  • Évitez les erreurs. les stratégies de stockage et de machines virtuelles sont développées à l'avance et appliquées selon les besoins sans avoir à personnaliser le stockage à chaque fois qu'une machine virtuelle est provisionnée. Les alarmes de conformité sont déclenchées lorsque les fonctionnalités de stockage sont différentes des règles définies. Comme mentionné précédemment, les plateformes SCP rendent le provisionnement initial prévisible et reproductible, tandis que la base des règles de stockage des serveurs virtuels sur les plateformes SCP garantit un placement précis.

  • Meilleure gestion des capacités. Les outils VASA et ONTAP permettent de consulter la capacité de stockage jusqu'au niveau des agrégats individuels si nécessaire et de fournir plusieurs couches d'alertes en cas de début d'exécution de la capacité.

Gestion granulaire des machines virtuelles dans le SAN moderne

Les systèmes de stockage SAN utilisant Fibre Channel et iSCSI ont été les premiers à être pris en charge par VMware pour ESX, mais ils ne permettaient pas de gérer les fichiers et disques individuels des machines virtuelles depuis le système de stockage. Au lieu de cela, des LUN sont provisionnées et VMFS gère les fichiers individuels. Cela complique la gestion directe des performances, du clonage et de la protection du stockage des machines virtuelles individuelles par le système de stockage. Les vVols offrent la granularité de stockage dont bénéficient déjà les clients utilisant le stockage NFS, tout en combinant les capacités SAN robustes et performantes d' ONTAP.

Désormais, avec vSphere 8 et les ONTAP tools for VMware vSphere 9.12 et versions ultérieures, ces mêmes contrôles précis utilisés par vVols pour les protocoles SCSI hérités sont désormais disponibles dans le SAN Fibre Channel moderne utilisant NVMe over Fabrics pour des performances encore plus élevées à grande échelle. Avec vSphere 8.0 update 1, il est désormais possible de déployer une solution NVMe complète de bout en bout utilisant vVols sans aucune traduction d'E/S dans la pile de stockage de l'hyperviseur.

Meilleures fonctionnalités de déchargement du stockage

Bien que VAAI propose diverses opérations déportées vers le stockage, certaines lacunes sont comblées par le fournisseur VASA. SAN VAAI n'est pas en mesure de décharger les snapshots gérés par VMware vers le système de stockage. NFS VAAI peut décharger les instantanés gérés par la VM, mais des limitations sont imposées à une VM avec des instantanés natifs de stockage. Étant donné que les vVols utilisent des LUN, des espaces de noms ou des fichiers individuels pour les disques de machines virtuelles, ONTAP peut cloner rapidement et efficacement les fichiers ou les LUN pour créer des instantanés granulaires de VM qui ne nécessitent plus de fichiers delta. NFS VAAI ne prend pas non plus en charge le déchargement des opérations de clonage pour les migrations Storage vMotion à chaud (sous tension). La machine virtuelle doit être mise hors tension pour permettre le déchargement de la migration lors de l'utilisation de VAAI avec des banques de données NFS traditionnelles. Le fournisseur VASA dans les outils ONTAP permet des clones quasi instantanés et économes en stockage pour les migrations à chaud et à froid, et il prend également en charge les copies quasi instantanées pour les migrations entre volumes de vVols. Grâce à ces gains significatifs en matière d'efficacité de stockage, vous pourrez tirer pleinement parti des charges de travail vVols dans les conditions suivantes : "Garantie d'efficacité" programme. De même, si les clones inter-volumes utilisant VAAI ne répondent pas à vos exigences, vous pourrez probablement résoudre votre problème métier grâce aux améliorations apportées à l'expérience de copie avec vVols.

Cas d'utilisation courants des vVols

Outre ces avantages, plusieurs cas d'utilisation courants sont également mentionnés ci-dessous pour le stockage vVol :

  • Provisionnement à la demande des machines virtuelles

    • Cloud privé ou IaaS d'un Service Provider.

    • Exploitez l'automatisation et l'orchestration via la suite Aria (anciennement vRealize), OpenStack, etc.

  • Disques de première classe (FCDS)

    • Volumes persistants VMware vSphere Kubernetes Service (VKS).

    • Fournir des services similaires à Amazon EBS grâce à une gestion indépendante du cycle de vie des VMDK.

  • Approvisionnement à la demande des machines virtuelles temporaires

    • Laboratoires de test et de développement

    • Environnements de formation

Bénéfices communs avec les vVols

Lorsqu'ils sont utilisés à leur plein avantage, comme dans les cas d'utilisation ci-dessus, les vVols apportent les améliorations spécifiques suivantes :

  • Les clones sont rapidement créés au sein d'un seul volume ou sur plusieurs volumes dans un cluster ONTAP , ce qui constitue un avantage par rapport aux clones traditionnels compatibles VAAI. Ils sont également efficaces en matière de stockage. Les clones au sein d'un volume utilisent le clonage de fichiers ONTAP , qui sont similaires aux volumes FlexClone et ne stockent que les modifications provenant du fichier vVol/LUN/espace de noms source. Ainsi, les machines virtuelles à long terme destinées à la production ou à d'autres applications sont créées rapidement, occupent un espace minimal et peuvent bénéficier d'une protection au niveau de la machine virtuelle (à l'aide du plugin NetApp SnapCenter pour VMware vSphere, des instantanés gérés par VMware ou de la sauvegarde VADP) et d'une gestion des performances (avec la qualité de service ONTAP ). Les clones entre volumes sont beaucoup plus rapides avec vVols qu'avec VAAI car avec VASA, nous pouvons créer le clone et en autoriser l'accès à destination avant même que la copie ne soit terminée. Les blocs de données sont copiés en arrière-plan pour remplir le vVol de destination. Cela est similaire au fonctionnement du déplacement non perturbateur de LUN ONTAP pour les LUN traditionnels.

  • Les vVols sont la technologie de stockage idéale lors de l'utilisation de TKG avec vSphere CSI, fournissant des classes et des capacités de stockage distinctes gérées par l'administrateur vCenter.

  • Les services de type Amazon EBS peuvent être fournis via des FCD car un VMDK FCD, comme son nom l'indique, est un élément de première classe dans vSphere et possède un cycle de vie qui peut être géré indépendamment, séparément des VM auxquelles il pourrait être rattaché.