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La versione in lingua italiana fornita proviene da una traduzione automatica. Per eventuali incoerenze, fare riferimento alla versione in lingua inglese.

Panoramica

Collaboratori

ONTAP è stata una soluzione storage leader per gli ambienti VMware vSphere da oltre vent'anni e continua ad aggiungere funzionalità innovative per semplificare la gestione e ridurre i costi.

Questo documento tratta le funzionalità di ONTAP per i volumi virtuali VMware vSphere (vVol), incluse le informazioni più recenti sui prodotti e i casi di utilizzo, oltre a Best practice e altre informazioni per semplificare l'implementazione e ridurre gli errori.

Nota Questa documentazione sostituisce i report tecnici precedentemente pubblicati TR-4400: Volumi virtuali VMware vSphere (vVol) con ONTAP

Le Best practice integrano altri documenti come guide ed elenchi di compatibilità. Sono sviluppati in base a test di laboratorio e a un'ampia esperienza sul campo da parte di tecnici e clienti NetApp. Potrebbero non essere le uniche pratiche che funzionano o sono supportate, ma sono generalmente le soluzioni più semplici che soddisfano le esigenze della maggior parte dei clienti.

Suggerimento Questo documento è stato aggiornato per includere le nuove funzionalità vVol di vSphere 8.0 update 1, supportate con la release 9.12 di ONTAP Tools.

Panoramica dei volumi virtuali (vVol)

Nel 2012, NetApp ha iniziato a collaborare con VMware per supportare le API vSphere per la consapevolezza dello storage (VASA) per vSphere 5. Questo primo provider VASA consentiva la definizione delle funzionalità di storage in un profilo che poteva essere utilizzato per filtrare i datastore durante il provisioning e per verificare successivamente la conformità con la policy. Nel corso del tempo, questo si è evoluto per aggiungere nuove funzionalità per consentire una maggiore automazione nel provisioning, oltre all'aggiunta di volumi virtuali o vVol, in cui i singoli oggetti storage vengono utilizzati per i file delle macchine virtuali e i dischi virtuali. Questi oggetti potrebbero essere LUN, file, e ora con vSphere 8 - NVMe namespaces.NetApp ha lavorato a stretto contatto con VMware come partner di riferimento per vVol rilasciato con vSphere 6 nel 2015, e ancora come partner di progettazione per vVol utilizzando NVMe su fabric in vSphere 8. NetApp continua a migliorare vVol per sfruttare le più recenti funzionalità di ONTAP.

Esistono diversi componenti di cui tenere conto:

Provider VASA

Questo è il componente software che gestisce la comunicazione tra VMware vSphere e il sistema storage. Per ONTAP, il provider VASA viene eseguito in un'appliance nota come tool ONTAP per VMware vSphere (in breve, strumenti ONTAP). Gli strumenti ONTAP includono anche un plugin vCenter, un adattatore per la replica dello storage (SRA) per VMware Site Recovery Manager e un server API REST per la creazione di automazione. Una volta configurati e registrati gli strumenti ONTAP con vCenter, non è più necessario interagire direttamente con il sistema ONTAP, poiché quasi tutte le esigenze di storage possono essere gestite direttamente dall'interfaccia utente di vCenter o tramite l'automazione delle API REST.

Protocol Endpoint (PE)

L'endpoint del protocollo è un proxy per i/o tra gli host ESXi e il datastore vVols. Il provider ONTAP VASA crea automaticamente questi elementi, scegliendo una LUN endpoint di protocollo (4MB GB) per volume FlexVol del datastore vVol o un punto di montaggio NFS per interfaccia NFS (LIF) sul nodo storage che ospita un volume FlexVol nel datastore. L'host ESXi monta questi endpoint di protocollo direttamente piuttosto che singoli LUN vVol e file di dischi virtuali. Non è necessario gestire gli endpoint del protocollo poiché vengono creati, montati, rimossi ed eliminati automaticamente dal provider VASA, insieme a eventuali gruppi di interfacce o policy di esportazione necessari.

Virtual Protocol Endpoint (VPE)

Novità di vSphere 8: Quando si utilizza NVMe over Fabrics (NVMe-of) con vVol, il concetto di endpoint del protocollo non è più rilevante in ONTAP. Al contrario, l'host ESXi crea automaticamente un'istanza di PE virtuale per ciascun gruppo ANA non appena viene accesa la prima macchina virtuale. ONTAP crea automaticamente gruppi ANA per ogni volume FlexVol utilizzato dall'archivio dati.

Un ulteriore vantaggio dell'utilizzo di NVMe-of per vVol è che non sono richieste di bind da parte del provider VASA. L'host ESXi gestisce invece la funzionalità di binding vVol internamente in base a VPE. In questo modo si riduce l'opportunità di un vVol bind storm di impatto sul servizio.

Per ulteriori informazioni, vedere "NVMe e volumi virtuali" acceso "vmware.com"

Archivio dati volume virtuale

Il datastore del volume virtuale è una rappresentazione logica del datastore di un container vVol creato e gestito da un provider VASA. Il container rappresenta un pool di capacità di storage fornito dai sistemi storage gestiti dal provider VASA. Gli strumenti ONTAP supportano l'allocazione di più volumi FlexVol (noti come volumi di backup) a un singolo datastore vVols e questi datastore vVols possono estendersi su più nodi in un cluster ONTAP, combinando sistemi flash e ibridi con funzionalità diverse. L'amministratore può creare nuovi volumi FlexVol utilizzando la procedura guidata di provisioning o l'API REST oppure selezionare volumi FlexVol pre-creati per il backup dello storage, se disponibili.

Volumi virtuali (vVol)

I vVol sono i file e i dischi della macchina virtuale memorizzati nel datastore vVols. Il termine vVol (singolo) si riferisce a un singolo file, LUN o namespace specifico. ONTAP crea spazi dei nomi NVMe, LUN o file a seconda del protocollo utilizzato dal datastore. Esistono diversi tipi distinti di vVol; i più comuni sono Config (file di metadati), Data (disco virtuale o VMDK) e Swap (creato all'accensione della macchina virtuale). I vVol protetti dalla crittografia delle macchine virtuali VMware sono di tipo Altro. La crittografia di VMware VM non deve essere confusa con la crittografia aggregata o del volume ONTAP.

Gestione basata su criteri

Le API VMware vSphere per la consapevolezza dello storage (VASA) semplificano l'utilizzo da parte di un amministratore delle macchine virtuali delle funzionalità di storage necessarie per il provisioning delle macchine virtuali senza dover interagire con il proprio team di storage. Prima di VASA, gli amministratori delle macchine virtuali potevano definire le policy di storage delle macchine virtuali, ma dovevano collaborare con gli amministratori dello storage per identificare gli archivi dati appropriati, spesso utilizzando la documentazione o le convenzioni di denominazione. Con VASA, gli amministratori di vCenter con le autorizzazioni appropriate possono definire una serie di funzionalità di storage che gli utenti di vCenter possono utilizzare per eseguire il provisioning delle macchine virtuali. La mappatura tra policy di storage delle macchine virtuali e profilo di funzionalità di storage del datastore consente a vCenter di visualizzare un elenco di datastore compatibili per la selezione, nonché di abilitare altre tecnologie come aria (precedentemente nota come vRealize) Automation o Tanzu Kubernetes Grid per selezionare automaticamente lo storage da una policy assegnata. Questo approccio è noto come gestione basata su criteri di storage. Anche se i profili e le policy delle funzionalità di storage possono essere utilizzati anche con i datastore tradizionali, la nostra attenzione qui è dedicata agli archivi dati vVols.

Esistono due elementi:

Storage Capability Profile (SCP)

Un SCP (Storage Capability Profile) è un modello di storage che consente all'amministratore di vCenter di definire le funzionalità di storage necessarie senza dover comprendere come gestire tali funzionalità in ONTAP. Adottando un approccio basato su modelli, l'amministratore può fornire facilmente servizi di storage in modo coerente e prevedibile. Le funzionalità descritte in un SCP includono performance, protocollo, efficienza dello storage e altre funzionalità. Le funzionalità specifiche variano in base alla versione. Vengono creati utilizzando il menu ONTAP Tools per VMware vSphere all'interno dell'interfaccia utente di vCenter. È inoltre possibile utilizzare le API REST per creare SCP. Possono essere creati manualmente selezionando singole funzionalità o generati automaticamente da datastore esistenti (tradizionali).

Criterio di storage delle macchine virtuali

I criteri di storage delle macchine virtuali vengono creati in vCenter in Criteri e profili. Per i vVol, creare un set di regole utilizzando le regole del provider del tipo di storage NetApp vVols. Gli strumenti di ONTAP offrono un approccio semplificato, consentendo di selezionare semplicemente un SCP piuttosto che obbligare a specificare singole regole.

Come indicato in precedenza, l'utilizzo delle policy consente di ottimizzare l'attività di provisioning di un volume. È sufficiente selezionare una policy appropriata e il provider VASA mostrerà gli archivi dati vVol che supportano tale policy e inserirà vVol in un singolo volume FlexVol conforme (Figura 1).

Implementare la macchina virtuale utilizzando i criteri di storage

Implementare la macchina virtuale utilizzando i criteri di storage

Una volta eseguito il provisioning di una macchina virtuale, il provider VASA continua a controllare la conformità e avvisa l'amministratore della macchina virtuale con un allarme in vCenter quando il volume di backup non è più conforme al criterio (Figura 2).

Conformità delle policy di storage delle macchine virtuali

Conformità alle policy di storage delle macchine virtuali

Supporto vVol NetApp

ONTAP ha supportato la specifica VASA dalla sua versione iniziale nel 2012. Sebbene altri sistemi storage NetApp possano supportare VASA, questo documento si concentra sulle versioni attualmente supportate di ONTAP 9.

ONTAP

Oltre a ONTAP 9 su sistemi AFF, ASA e FAS, NetApp supporta i carichi di lavoro VMware su ONTAP Select, Amazon FSX per NetApp con VMware Cloud su AWS, la soluzione Azure NetApp Files con Azure VMware, Cloud Volumes Service con Google Cloud VMware Engine e NetApp Private Storage in Equinix, tuttavia, le funzionalità specifiche possono variare in base al provider di servizi e alla connettività di rete disponibile. È inoltre disponibile l'accesso dai guest vSphere ai dati memorizzati in tali configurazioni e a Cloud Volumes ONTAP.

Al momento della pubblicazione, gli ambienti hyperscaler sono limitati solo agli archivi dati NFS v3 tradizionali, pertanto i vVol sono disponibili solo con sistemi ONTAP on-premise o con sistemi connessi al cloud che offrono la funzionalità completa di sistemi on-premise come quelli ospitati da partner e provider di servizi NetApp in tutto il mondo.

Per ulteriori informazioni su ONTAP, vedere "Documentazione del prodotto ONTAP"

Per ulteriori informazioni sulle Best practice di ONTAP e VMware vSphere, vedere "TR-4597"

Vantaggi dell'utilizzo di vVol con ONTAP

Quando VMware ha introdotto il supporto vVol con VASA 2.0 nel 2015, lo ha descritto come "un framework di integrazione e gestione che offre un nuovo modello operativo per lo storage esterno (SAN/NAS)". Questo modello operativo offre diversi vantaggi insieme allo storage ONTAP.

Gestione basata su criteri

Come descritto nella sezione 1,2, la gestione basata su criteri consente di eseguire il provisioning delle macchine virtuali e di gestirle successivamente utilizzando criteri predefiniti. Questo può aiutare le operazioni IT in diversi modi:

  • Aumentare la velocità. i tool ONTAP eliminano il requisito per l'amministratore di vCenter di aprire i ticket con il team di storage per le attività di provisioning dello storage. Tuttavia, i ruoli RBAC dei tool ONTAP in vCenter e nel sistema ONTAP consentono ancora ai team indipendenti (come i team di storage) o alle attività indipendenti dello stesso team limitando l'accesso a funzioni specifiche, se necessario.

  • Provisioning più intelligente. le funzionalità del sistema di storage possono essere esposte attraverso le API VASA, consentendo ai flussi di lavoro di provisioning di sfruttare funzionalità avanzate senza che l'amministratore delle macchine virtuali debba comprendere come gestire il sistema di storage.

  • Provisioning più rapido. diverse funzionalità di storage possono essere supportate in un singolo datastore e selezionate automaticamente in base alla policy della macchina virtuale.

  • Evitare errori. le policy di storage e macchine virtuali vengono sviluppate in anticipo e applicate in base alle necessità senza dover personalizzare lo storage ogni volta che viene eseguito il provisioning di una macchina virtuale. Gli allarmi di compliance vengono generati quando le funzionalità dello storage si scostano dalle policy definite. Come accennato in precedenza, gli SCP rendono il provisioning iniziale prevedibile e ripetibile, mentre basare le policy di storage delle macchine virtuali sugli SCP garantisce un posizionamento preciso.

  • Migliore gestione della capacità. i tool VASA e ONTAP consentono di visualizzare la capacità dello storage fino al livello di aggregato induviale, se necessario, e di fornire più livelli di avviso nel caso in cui la capacità inizi a diminuire.

Gestione granulare delle macchine virtuali nella moderna SAN

I sistemi storage SAN che utilizzano Fibre Channel e iSCSI sono stati i primi ad essere supportati da VMware per ESX, ma non hanno la capacità di gestire singoli file e dischi VM dal sistema storage. Al contrario, vengono forniti i LUN e VMFS gestisce i singoli file. Questo rende difficile per il sistema storage gestire direttamente le performance, la clonazione e la protezione dello storage delle singole macchine virtuali. VVol offre una granularità dello storage di cui già godono i clienti che utilizzano lo storage NFS, con le solide funzionalità SAN ad alte performance di ONTAP.

Ora, con gli strumenti vSphere 8 e ONTAP per VMware vSphere 9.12 e versioni successive, gli stessi controlli granulari utilizzati da vVol per i protocolli basati su SCSI legacy sono ora disponibili nella MODERNA SAN Fibre Channel che utilizza NVMe over Fabrics per ottenere performance ancora maggiori su larga scala. Con vSphere 8.0 update 1, è ora possibile implementare una soluzione NVMe end-to-end completa utilizzando vVol senza alcuna traduzione i/o nello stack di storage dell'hypervisor.

Maggiori funzionalità di offload dello storage

Mentre VAAI offre una varietà di operazioni che vengono trasferite allo storage, ci sono alcune lacune che vengono affrontate dal provider VASA. SAN VAAI non è in grado di trasferire le snapshot gestite da VMware al sistema storage. NFS VAAI è in grado di trasferire le snapshot gestite da macchine virtuali, ma esistono dei limiti per una macchina virtuale con snapshot native dello storage. Poiché i vVol utilizzano LUN, spazi dei nomi o file singoli per i dischi delle macchine virtuali, ONTAP può clonare in modo rapido ed efficiente i file o le LUN per creare snapshot granulari delle macchine virtuali che non richiedono più file delta. Inoltre, NFS VAAI non supporta operazioni di offload dei cloni per le migrazioni vMotion di storage a caldo (attivate). La macchina virtuale deve essere spenta per consentire l'offload della migrazione quando si utilizza VAAI con datastore NFS tradizionali. Il provider VASA negli strumenti ONTAP consente cloni quasi istantanei ed efficienti in termini di storage per le migrazioni a caldo e a freddo e supporta anche copie quasi istantanee per le migrazioni tra volumi di vVol. Grazie a questi significativi vantaggi in termini di efficienza dello storage, è possibile sfruttare al meglio i carichi di lavoro vVol in base a. "Garanzia di efficienza" programma. Allo stesso modo, se i cloni cross-volume con VAAI non soddisfano i tuoi requisiti, sarai in grado di risolvere le sfide per il tuo business grazie ai miglioramenti nell'esperienza di copia con i vVol.

Casi di utilizzo comuni per i vVol

Oltre a questi vantaggi, vediamo anche questi casi di utilizzo comuni per lo storage vVol:

  • Provisioning su richiesta delle VM

    • Cloud privato o provider di servizi IaaS.

    • Sfrutta l'automazione e l'orchestrazione tramite la suite aria (in precedenza vRealize), OpenStack, ecc.

  • Dischi di prima classe (FCD)

    • VMware Tanzu Kubernetes Grid [TKG] volumi persistenti.

    • Fornire servizi di Amazon EBS attraverso una gestione indipendente del ciclo di vita VMDK.

  • Provisioning on-demand delle macchine virtuali temporanee

    • Laboratori di test/sviluppo

    • Ambienti di training

Vantaggi comuni con vVol

Se utilizzato a pieno vantaggio, come nei casi di utilizzo precedenti, i vVol forniscono i seguenti miglioramenti specifici:

  • I cloni vengono creati rapidamente all'interno di un singolo volume o su più volumi in un cluster ONTAP, un vantaggio rispetto ai cloni abilitati VAAI tradizionali. Sono inoltre efficienti in termini di storage. I cloni all'interno di un volume utilizzano il clone del file ONTAP, simile ai volumi FlexClone, e memorizzano solo le modifiche dal file/LUN/namespace vVol di origine. In questo modo, le macchine virtuali a lungo termine per la produzione o altri scopi applicativi vengono create rapidamente, occupano poco spazio e possono beneficiare della protezione a livello di macchine virtuali (utilizzando il plug-in NetApp SnapCenter per VMware vSphere, le snapshot gestite da VMware o il backup VADP) e della gestione delle performance (con QoS ONTAP).

  • I vVol sono la tecnologia di storage ideale quando si utilizza TKG con vSphere CSI, fornendo classi di storage e capacità discrete gestite dall'amministratore di vCenter.

  • Amazon EBS-like Services può essere fornito attraverso FCD perché un FCD VMDK, come suggerisce il nome, è un cittadino di prima classe in vSphere e ha un ciclo di vita che può essere gestito in modo indipendente separato dalle macchine virtuali a cui potrebbe essere collegato.