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Visão geral dos recursos do vSphere datastore e do protocolo

Colaboradores netapp-bingen netapp-chrisgeb jfsinmsp netapp-revathid

Seis protocolos são usados para conetar o VMware vSphere a datastores em um sistema que executa o ONTAP:

  • FCP

  • NVMe/FC

  • NVMe/TCP

  • ISCSI

  • NFS v3

  • NFS v4.1

FCP, NVMe/FC, NVMe/TCP e iSCSI são protocolos de bloco que usam o vSphere Virtual Machine File System (VMFS) para armazenar VMs dentro de LUNs ONTAP ou namespaces NVMe contidos em um ONTAP FlexVol volume. O NFS é um protocolo de arquivos que coloca as VMs em armazenamentos de dados (que são simplesmente volumes ONTAP) sem a necessidade de VMFS. SMB (CIFS), iSCSI, NVMe/TCP ou NFS também podem ser usados diretamente de um sistema operacional convidado para o ONTAP.

As tabelas a seguir apresentam os recursos de datastore tradicionais compatíveis com vSphere e ONTAP. Essas informações não se aplicam a datastores vVols, mas geralmente se aplicam ao vSphere 6.x e versões posteriores usando versões compatíveis do ONTAP. Você também pode consultar a "Ferramenta VMware Configuration Maximums" para versões específicas do vSphere e confirmar limites específicos.

Capacidade/funcionalidade FC ISCSI NVMe-of NFS

Formato

VMFS ou mapeamento de dispositivo bruto (RDM)

VMFS ou RDM

VMFS

n/a.

Número máximo de armazenamentos de dados ou LUNs

1024 LUNs por host ESXi, até 32 caminhos por LUN, até 4096 caminhos totais por host, até 128 hosts por datastore

1024 LUNs por host ESXi, até 32 caminhos por LUN, até 4096 caminhos totais por host, até 128 hosts por datastore

256 namespaces por host ESXi, até 32 caminhos por namespace por host, 2048 caminhos totais por host, até 16 hosts por datastore

256 conexões NFS por host (impactadas pelo nconnect e pelo entroncamento de sessão) NFS padrão. MaxVolumes é 8. Use as ferramentas do ONTAP para o VMware vSphere para aumentar para 256.

Tamanho máximo do datastore

64 TB

64 TB

64 TB

300TB FlexVol volume ou superior com volume FlexGroup

Tamanho máximo do arquivo do datastore

62 TB

62 TB

62 TB

62TB com ONTAP 9.12.1P2 e posterior

Profundidade de fila ideal por LUN ou sistema de ficheiros

64-256

64-256

Negociação automática

Consulte NFS.MaxQueueDepth em "Host ESXi recomendado e outras configurações do ONTAP".

A tabela a seguir lista as funcionalidades relacionadas ao armazenamento VMware suportadas.

Capacidade/recurso FC ISCSI NVMe-of NFS

VMotion

Sim

Sim

Sim

Sim

Storage vMotion

Sim

Sim

Sim

Sim

VMware HA

Sim

Sim

Sim

Sim

Storage Distributed Resource Scheduler (SDRS)

Sim

Sim

Sim

Sim

Software de backup habilitado para VMware vStorage APIs for Data Protection (VADP)

Sim

Sim

Sim

Sim

Microsoft Cluster Service (MSCS) ou cluster de failover em uma VM

Sim

Sim 1

Sim 1

Não suportado

Tolerância de falhas

Sim

Sim

Sim

Sim

Live Site Recovery/Site Recovery Manager

Sim

Sim

2

V3 apenas 2

VMs com thin Provisioning (discos virtuais)

Sim

Sim

Sim

Sim esta configuração é o padrão para todas as VMs no NFS quando não estiver usando o VAAI.

Multipathing nativo da VMware

Sim

Sim

Sim

O entroncamento de sessão NFS v4,1 requer ONTAP 9.14,1 e posterior

A tabela a seguir lista os recursos de gerenciamento de armazenamento ONTAP compatíveis.

Capacidade/funcionalidade FC ISCSI NVMe-of NFS

Deduplicação de dados

Economia no array

Economia no array

Economia no array

Economia no datastore

Thin Provisioning

Datastore ou RDM

Datastore ou RDM

Armazenamento de dados

Armazenamento de dados

Redimensione o datastore

Cresça apenas

Cresça apenas

Cresça apenas

Crescer, crescer com crescimento automático e diminuir

Plug-ins do SnapCenter para Windows, aplicações Linux (no convidado)

Sim

Sim

Sim

Sim

Monitoramento e configuração de host usando as ferramentas do ONTAP para VMware vSphere

Sim

Sim

Sim

Sim

Provisionamento usando as ferramentas do ONTAP para VMware vSphere

Sim

Sim

Sim

Sim

A tabela a seguir lista os recursos de backup suportados.

Capacidade/funcionalidade FC ISCSI NVMe-of NFS

Instantâneos do ONTAP

Sim

Sim

Sim

Sim

SRM suportado por backups replicados

Sim

Sim

2

V3 apenas 2

Volume SnapMirror

Sim

Sim

Sim

Sim

Acesso à imagem VMDK

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP, vSphere Client e vSphere Web Client datastore browser

Acesso ao nível do arquivo VMDK

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP, somente Windows

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP, somente Windows

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP, somente Windows

Software de backup habilitado para SnapCenter e VADP e aplicativos de terceiros

Granularidade NDMP

Armazenamento de dados

Armazenamento de dados

Armazenamento de dados

Datastore ou VM

1 NetApp recomenda usar iSCSI in-guest para clusters Microsoft em vez de VMDKs com multiwriter habilitado em um datastore VMFS. Essa abordagem é totalmente suportada pela Microsoft e VMware, oferece grande flexibilidade com ONTAP (SnapMirror para sistemas ONTAP locais ou na nuvem), é fácil de configurar e automatizar, e pode ser protegida com SnapCenter. vSphere 7 adiciona uma nova opção de VMDK em cluster. Isso é diferente dos VMDKs com multiwriter habilitado, que exigem um datastore VMFS 6 com suporte a VMDK em cluster habilitado. Outras restrições se aplicam. Consulte a documentação da VMware "Configuração para Cluster de failover do Windows Server" para diretrizes de configuração.

2 os armazenamentos de dados usando NVMe-of e NFS v4,1 exigem replicação do vSphere. A replicação baseada em array para NFS v4,1 não é atualmente suportada pelo SRM. Atualmente, a replicação baseada em array com NVMe-of não é compatível com as ferramentas do ONTAP para o adaptador de replicação de armazenamento (SRA) do VMware vSphere.

Selecionar um protocolo de armazenamento

Os sistemas que executam ONTAP suportam todos os principais protocolos de storage, para que os clientes possam escolher o que é melhor para seu ambiente, dependendo da infraestrutura de rede existente e planejada e das habilidades da equipe. Historicamente, os testes da NetApp geralmente mostraram pouca diferença entre protocolos executados em velocidades de linha e números de conexões semelhantes. No entanto, o NVMe-oF (NVMe/TCP e NVMe/FC) apresenta ganhos notáveis em IOPS, redução na latência e até 50% ou mais de redução no consumo de CPU do host pela IO de storage. Na outra extremidade do espectro, NFS oferece a maior flexibilidade e facilidade de gerenciamento, especialmente para grandes quantidades de VMs. Todos esses protocolos podem ser usados e gerenciados com ONTAP tools for VMware vSphere, que fornece uma interface simples para criar e gerenciar datastores.

Os seguintes fatores podem ser úteis para considerar uma escolha de protocolo:

  • * Ambiente operacional atual.* Embora as equipes DE TI geralmente sejam qualificadas para gerenciar a infraestrutura Ethernet IP, nem todas elas são qualificadas para gerenciar uma malha FC SAN. No entanto, usar uma rede IP de uso geral que não foi projetada para o tráfego de armazenamento pode não funcionar bem. Considere a infraestrutura de rede que você tem em vigor, quaisquer melhorias planejadas e as habilidades e disponibilidade da equipe para gerenciá-los.

  • * Facilidade de configuração.* Além da configuração inicial da malha FC (switches e cabeamento adicionais, zoneamento e verificação de interoperabilidade de HBA e firmware), os protocolos de bloco também exigem criação e mapeamento de LUNs e descoberta e formatação pelo SO convidado. Depois que os volumes NFS são criados e exportados, eles são montados pelo host ESXi e prontos para uso. O NFS não tem nenhuma qualificação especial de hardware ou firmware para gerenciar.

  • Facilidade de gerenciamento. Com protocolos SAN, se for necessário mais espaço, várias etapas são necessárias, incluindo expandir um LUN, realizar uma nova varredura para descobrir o novo tamanho e, em seguida, expandir o sistema de arquivos. Embora seja possível expandir um LUN, não é possível reduzir o tamanho de um LUN. NFS permite redimensionar facilmente para cima ou para baixo, e esse redimensionamento pode ser automatizado pelo sistema de storage. SAN oferece exigência de espaço por meio dos comandos DEALLOCATE/TRIM/UNMAP do sistema operacional convidado, permitindo que o espaço de arquivos excluídos seja devolvido ao array. Esse tipo de exigência de espaço não é possível com datastores NFS.

  • Transparência do espaço de armazenamento. A utilização do storage geralmente é mais fácil de ver em ambientes NFS porque o thin Provisioning devolve economia imediatamente. Da mesma forma, a economia de deduplicação e clonagem ficam imediatamente disponíveis para outras VMs no mesmo armazenamento de dados ou para outros volumes do sistema de storage. Normalmente, a densidade da VM também é maior em um armazenamento de dados NFS, o que pode melhorar a economia de deduplicação e reduzir os custos de gerenciamento com menos armazenamentos de dados para gerenciar.

Layout do datastore

Os sistemas de storage ONTAP oferecem grande flexibilidade na criação de datastores para VMs e discos virtuais. Embora muitas práticas recomendadas do ONTAP sejam aplicadas ao usar as ferramentas do ONTAP para provisionar armazenamentos de dados para o vSphere (listadas na "Host ESXi recomendado e outras configurações do ONTAP"seção ), veja algumas diretrizes adicionais a serem consideradas:

  • A implementação de vSphere com datastores NFS do ONTAP resulta em uma solução de alto desempenho e fácil de gerenciar, que oferece proporções de VM por datastore que não podem ser obtidas com protocolos de storage baseado em blocos. Essa arquitetura pode resultar em um aumento de dez vezes na densidade de datastores, com uma redução correspondente no número de datastores. Embora um datastore maior possa beneficiar a eficiência de storage e proporcionar vantagens operacionais, considere usar pelo menos quatro datastores (FlexVol volumes) por nó para armazenar suas VMs em um único controlador ONTAP, a fim de obter o máximo desempenho dos recursos de hardware. Essa abordagem também permite estabelecer datastores com diferentes políticas de recuperação. Alguns podem ser copiados ou replicados com mais frequência do que outros, com base nas necessidades do negócio. Vários datastores não são necessários com FlexGroup volumes para desempenho, pois eles são escaláveis por design.

  • NetApp recomenda o uso de volumes FlexVol para a maioria dos datastores NFS. A partir do ONTAP 9.8, volumes FlexGroup também são suportados para uso como datastores e geralmente são recomendados para determinados casos de uso. Outros containers de storage ONTAP, como qtrees, geralmente não são recomendados porque atualmente não são suportados nem pelas ONTAP tools for VMware vSphere nem pelo plug-in NetApp SnapCenter para VMware vSphere.

  • Um bom tamanho para um datastore FlexVol volume é de cerca de 4TB a 8TB. Esse tamanho é um bom ponto de equilíbrio para performance, facilidade de gerenciamento e proteção de dados. Comece pequeno (digamos, 4TB) e cresça o datastore conforme necessário (até o máximo de 300TB). Armazenamentos de dados menores são mais rápidos para se recuperar do backup ou após um desastre e podem ser movidos rapidamente pelo cluster. Considere o uso do dimensionamento automático do ONTAP para aumentar e diminuir automaticamente o volume conforme o espaço usado muda. As ferramentas do ONTAP para o Assistente de provisionamento de datastore do VMware vSphere usam o dimensionamento automático por padrão para novos datastores. A personalização adicional dos limites de crescimento e redução e o tamanho máximo e mínimo podem ser feitos com o System Manager ou com a linha de comando.

  • Como alternativa, armazenamentos de dados VMFS podem ser configurados com LUNs ou namespaces NVMe (chamados de unidades de storage em novos sistemas ASA) acessados por FC, iSCSI, NVMe/FC ou NVMe/TCP. O VMFS permite que armazenamentos de dados sejam acessados simultaneamente por cada servidor ESX em um cluster. Os armazenamentos de dados VMFS podem ter até 64TB TB de tamanho e consistem em até 32 2TB LUNs (VMFS 3) ou um único LUN 64TB (VMFS 5). O tamanho máximo de LUN do ONTAP é de 128TB GB em sistemas AFF, ASA e FAS. O NetApp sempre recomenda o uso de um único LUN grande para cada datastore, em vez de tentar usar extensões. Assim como o NFS, considere o uso de vários armazenamentos de dados (volumes ou unidades de storage) para maximizar a performance em uma única controladora ONTAP.

  • Os sistemas operacionais Guest (SO) mais antigos precisavam de alinhamento com o sistema de storage para obter o melhor desempenho e eficiência de storage. No entanto, os sistemas operacionais modernos suportados por fornecedores de distribuidores Microsoft e Linux, como a Red Hat, não precisam mais de ajustes para alinhar a partição do sistema de arquivos com os blocos do sistema de armazenamento subjacente em um ambiente virtual. Se você estiver usando um sistema operacional antigo que pode exigir alinhamento, procure na base de conhecimento de suporte da NetApp artigos usando "alinhamento de VM" ou solicite uma cópia do TR-3747 de um Contato de vendas ou parceiro da NetApp.

  • Evite o uso de utilitários de desfragmentação no sistema operacional convidado, pois isso não oferece nenhum benefício de desempenho e afeta a eficiência de armazenamento e o uso de espaço instantâneo. Considere também desativar a indexação de pesquisa no SO convidado para desktops virtuais.

  • A ONTAP liderou o setor com recursos de eficiência de storage inovadores, permitindo que você aproveite ao máximo seu espaço em disco utilizável. Os sistemas AFF levam essa eficiência ainda mais longe com a deduplicação e a compactação in-line padrão. Os dados são deduplicados em todos os volumes de um agregado. Portanto, você não precisa mais agrupar sistemas operacionais semelhantes e aplicativos semelhantes em um único datastore para maximizar a economia.

  • Em alguns casos, talvez você nem precise de um datastore. Considere sistemas de arquivos de propriedade de hóspedes, como sistemas de arquivos NFS, SMB, NVMe/TCP ou iSCSI gerenciados pelo convidado. Para obter orientações específicas sobre aplicações, consulte relatórios técnicos da NetApp para a sua aplicação. Por exemplo, "Bancos de dados Oracle no ONTAP" tem uma seção sobre virtualização com detalhes úteis.

  • Os discos de primeira classe (ou discos virtuais aprimorados) permitem discos gerenciados pelo vCenter, independentemente de uma VM com o vSphere 6,5 e posterior. Embora gerenciados principalmente pela API, eles podem ser úteis com o vVols, especialmente quando gerenciados por ferramentas OpenStack ou Kubernetes. Eles são suportados pelo ONTAP, bem como pelas ferramentas do ONTAP para VMware vSphere.

Migração de datastore e VM

Ao migrar VMs de um datastore existente em outro sistema de storage para o ONTAP, veja algumas práticas a serem lembradas:

  • Use o Storage vMotion para mover o volume de suas máquinas virtuais para o ONTAP. Essa abordagem não só não causa interrupções às VMs em execução, como também permite que recursos de eficiência de storage da ONTAP, como deduplicação e compactação, processem os dados à medida que migram. Considere usar os recursos do vCenter para selecionar várias VMs da lista de inventário e, em seguida, agendar a migração (use a tecla Ctrl enquanto clica em ações) em um momento apropriado.

  • Embora seja possível planejar cuidadosamente uma migração para datastores de destino apropriados, geralmente é mais simples migrar em massa e organizar posteriormente conforme necessário. Você pode querer usar essa abordagem para orientar sua migração para diferentes datastores se tiver necessidades específicas de proteção de dados, como diferentes agendamentos de Snapshot. Além disso, uma vez que as VMs estejam no cluster NetApp, o storage vMotion pode usar offloads VAAI para mover VMs entre datastores no cluster sem exigir uma cópia baseada no host. Observe que o NFS não realiza o offload do storage vMotion de VMs ligadas; no entanto, o VMFS realiza.

  • As máquinas virtuais que precisam de uma migração mais cuidadosa incluem bancos de dados e aplicativos que usam armazenamento anexado. Em geral, considere o uso das ferramentas do aplicativo para gerenciar a migração. Para Oracle, considere usar ferramentas Oracle como RMAN ou ASM para migrar os arquivos do banco de dados. Consulte "Migração de bancos de dados Oracle para sistemas de storage ONTAP" para obter mais informações. Da mesma forma, para o SQL Server, considere usar ferramentas do SQL Server Management Studio ou do NetApp, como o SnapManager para SQL Server ou SnapCenter.

Ferramentas do ONTAP para VMware vSphere

A prática recomendada mais importante ao usar vSphere com sistemas executando ONTAP é instalar e usar o ONTAP tools for VMware vSphere plug-in (anteriormente conhecido como Virtual Storage Console). Este vCenter plug-in simplifica o gerenciamento de storage, aumenta a disponibilidade e reduz os custos de storage e a sobrecarga operacional, seja usando SAN ou NAS, em ASA, AFF, FAS ou até mesmo ONTAP Select (uma versão definida por software do ONTAP executada em uma VM VMware ou KVM). Ele utiliza as melhores práticas para o provisionamento de datastores e otimiza as configurações do host ESXi para multipath e timeouts de HBA (estes são descritos no Apêndice B). Por ser um vCenter plug-in, está disponível para todos os clientes web vSphere que se conectam ao servidor vCenter.

O plug-in também ajuda a usar outras ferramentas do ONTAP em ambientes vSphere. Ele permite instalar o plug-in NFS para VMware VAAI, que permite descarga de cópia para o ONTAP para operações de clonagem de VM, reserva de espaço para arquivos de disco virtual espessos e descarga de snapshot ONTAP.

Observação Em clusters baseados em imagem vSphere, você ainda vai querer adicionar o NFS plug-in à sua imagem para que eles não fiquem fora de conformidade quando você o instalar com ONTAP tools.

As ferramentas do ONTAP também são a interface de gerenciamento para muitas funções do provedor VASA para ONTAP, oferecendo suporte ao gerenciamento baseado em políticas de storage com vVols.

Em geral, a NetApp recomenda o uso das ferramentas do ONTAP para a interface do VMware vSphere no vCenter para provisionar armazenamentos de dados tradicionais e vVols para garantir que as práticas recomendadas sejam seguidas.

Rede geral

Configurar as definições de rede ao utilizar vSphere com sistemas que executam ONTAP é simples e semelhante a outras configurações de rede. Aqui estão alguns pontos a considerar:

  • Separe o tráfego de rede de armazenamento de outras redes. Uma rede separada pode ser obtida usando uma VLAN dedicada ou switches separados para armazenamento. Se a rede de armazenamento partilhar caminhos físicos, como uplinks, poderá necessitar de portas de QoS ou uplink adicionais para garantir uma largura de banda suficiente. Não conete os hosts diretamente ao storage; use os switches para ter caminhos redundantes e permitir que o VMware HA funcione sem intervenção. "Ligação direta em rede"Consulte para obter informações adicionais.

  • Os frames grandes podem ser usados se desejado e suportados pela sua rede, especialmente ao usar iSCSI. Se forem usados, certifique-se de que estejam configurados de forma idêntica em todos os dispositivos de rede, VLANs e assim por diante no caminho entre o armazenamento e o host ESXi. Caso contrário, você pode ver problemas de desempenho ou conexão. A MTU também deve ser definida de forma idêntica no switch virtual ESXi, na porta VMkernel e também nas portas físicas ou grupos de interface de cada nó ONTAP.

  • O NetApp recomenda apenas desativar o controle de fluxo de rede nas portas de interconexão de cluster dentro de um cluster ONTAP. O NetApp não faz outras recomendações sobre as práticas recomendadas para as portas de rede restantes usadas para tráfego de dados. Você deve ativar ou desativar conforme necessário. "TR-4182"Consulte para obter mais informações sobre o controlo de fluxo.

  • Quando os storages ESXi e ONTAP estão conetados a redes de armazenamento Ethernet, a NetApp recomenda configurar as portas Ethernet às quais esses sistemas se conetam como portas de borda de protocolo de árvore de expansão rápida (RSTP) ou usando o recurso Cisco PortFast. A NetApp recomenda ativar o recurso de tronco de porta de árvore de expansão rápida em ambientes que usam o recurso Cisco PortFast e que têm entroncamento de VLAN 802,1Q habilitado para o servidor ESXi ou os storages ONTAP.

  • A NetApp recomenda as seguintes práticas recomendadas para agregação de links:

    • Utilize switches que suportam agregação de links de portas em dois chassis de switch separados usando uma abordagem de grupo de agregação de links multi-chassi, como o Virtual PortChannel (vPC) da Cisco.

    • Desative o LACP para portas de switch conetadas ao ESXi a menos que você esteja usando dvSwitches 5,1 ou posterior com o LACP configurado.

    • Use o LACP para criar agregados de link para sistemas de storage ONTAP com grupos de interface multimodo dinâmico com hash de porta ou IP. "Gerenciamento de rede"Consulte para obter mais orientações.

    • Use uma política de agrupamento de hash IP no ESXi ao usar agregação de link estático (por exemplo, EtherChannel) e vSwitches padrão ou agregação de link baseada em LACP com switches distribuídos vSphere. Se a agregação de links não for usada, use "Rota baseada no ID de porta virtual de origem".