Suchen

Mehr Leistung durch Virtualisierung 12 VMware Best Practices

Autor / Redakteur: Thomas Joos / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

Kleine Netzwerke profitieren von VMware vSphere genauso wie große Umgebungen. Aber auch in kleineren Umgebungen müssen Administratoren auf einige Einstellungen achten, damit die virtuellen Server besser und schneller funktionieren. Die folgenden Tipps sind daher für Admins kleinerer Netze ebenso geeignet wie für Verwalter großer Umgebungen.

Firma zum Thema

Damit virtuelle Umgebunden optimal laufen, ist es notwendig, an den richtigen Stellen die richtigen Parameter zu setzen.
Damit virtuelle Umgebunden optimal laufen, ist es notwendig, an den richtigen Stellen die richtigen Parameter zu setzen.
( © z_amir - Fotolia)

Um Einstellungen von vSphere-Hosts anzupassen, lässt sich auch bei der kostenlosen ESXi-Version der vSphere-Client verwenden.

1. Mit dem vSphere-Client die wichtigsten Einstellungen festlegen

Besonders interessant ist hier die Registerkarte „Konfiguration“, wenn im Client auf einen Host geklickt wird. Dort sind linken Bereich zahlreiche Links zu sehen, mit denen sich Einstellungen des Hosts anpassen lassen. Über den Menüpunkt „Prozessoren“ ist im rechten Bereich zu sehen, wie viele Sockel im Server eingebaut sind (siehe Abbildung 1). Über diesen Weg kann damit zum Beispiel erkannt werden, ob genügend Lizenzen für die vSphere-Hosts eingesetzt werden.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 5 Bildern

Unternehmen benötigen für jeden Prozessor eine vSphere-Lizenz. Wird also ein vSphere-Host mit vier Prozessoren eingesetzt, dann sind für diesen Host auch vier Lizenzen notwendig. Über diesen Bereich ist auch zu erkennen, ob die Virtualisierungs-Funktionen für die CPUs aktiviert sind (ebenfalls Abbildung 1).

Ein wichtiger Bereich ist auch unterhalb von „Software“ über den Link „DNS und Routing“ zu finden. Hier sind der Name des vSphere-Hosts, die Active Directory-Domäne, an die dieser angebunden ist, sowie die DNS-Server zu sehen. Über den Link „Eigenschaften“ oben rechts können die Einstellungen angepasst werden.

2. Hardware-Assisted CPU Virtualization – VT-x und AMD-V aktivieren

Vor allem in kleinen Unternehmen wird es oft versäumt, die Virtualisierungs-Funktionen des Prozessors zu aktivieren. Noch problematischer ist es, wenn Server eingesetzt werden, die nicht für die Virtualisierung aktiviert sind. Daher sollten nur Server eingesetzt werden, die Intel VT-x bzw. AMD-V unterstützen. Aktuelle Intel-Prozessoren sind AMD-Prozessoren in puncto Leistung überlegen. Die Virtualisierungsfunktionen der Intel-Prozessoren lassen sich in der Regel über das BIOS/EFI aktivieren. Eine Konfiguration dieser Technologie ist nicht notwendig. Sobald sie aktiviert ist, steht sie zur Verfügung.

Wenn Intel VT-x auf Servern deaktiviert wird, funktionieren Virtualisierungslösungen wie VMware vSphere 6 nicht mehr optimal. Sollen zum Beispiel VMs im laufenden Betrieb zwischen verschiedenen Hosts verschoben werden, muss die CPU das unterstützen. Da bei der Virtualisierung auf einem Server mehrere Betriebssysteme parallel laufen, sind veraltete Prozessoren nicht geeignet. Vor allem wenn es um so genannte Ring-0-Anfragen geht, muss der Hypervisor eingreifen und die Anfragen an die CPU umschreiben. Diese Vorgänge sind aufwändig und bremsen die Leistung deutlich. Daher sind die Virtualisierungs-Funktionen wichtig. Ob der Prozessor diese Funktion unterstützt, lässt sich auch mit dem kostenlosen Tool CPU-Z prüfen (siehe Abbildung 2).

3. Hardware BIOS Settings – Power Management und Turbo-Modus

Neben der Aktivierung der Virtualisierungs-Funktionen, sollten im BIOS des Servers weitere Einstellungen vorgenommen werden, damit ESXi optimal funktioniert. Besonders wichtig ist die Einstellung, dass die Power-Verwaltung durch das Betriebssystem erfolgt. Diese ist auch oft als „OS Controlled Mode” zu finden. Dadurch ist sichergestellt, dass ESXi selbst die Energieverwaltung nutzen kann. Auch der Turbo-Modus im BIOS sollte aktiviert werden. Ist im BIOS eine Option „C1E“ zu finden, sollte auch diese aktiviert werden. Diese Stromsparfunktion wird von ESXi ebenfalls unterstützt, und ist für die Energieverwaltung notwendig.

4. Generelle Einstellungen für VMs beachten – Gastbetriebssysteme schützen

Der erste Schritt bei der Optimierung von VMs besteht darin, dass die Berechtigungen und Rollen in der vSphere-Infrastruktur korrekt gesetzt werden. Hier sollte sichergestellt sein, dass nur die Administratoren Zugriff auf die VMs erhalten, die diesen Zugriff auch benötigen. Soll verhindert werden, dass vSphere-Administratoren auf die Gastbetriebssysteme zugreifen können, sollte eine neue Rolle erstellt und dieser das Recht „Gastvorgänge“ entzogen werden. Dadurch wird verhindert, dass vSphere-Administratoren administrative Änderungen innerhalb der Gastbetriebssysteme durchführen können. Die Einstellung ist über „Alle Rechte\Virtuelle Maschine\Gastvorgänge“ zu finden (siehe Abbildung 3).

Bildergalerie
Bildergalerie mit 5 Bildern

5. Unnötige Hardware entfernen

Generell sollte möglichst jede virtuelle Hardware entfernt werden, die für eine VM nicht notwendig ist. Vor allem serielle Schnittstellen oder andere veraltete Hardware, belasten die Leistung des Hosts und verursachen unter Umständen auch Sicherheitslücken. Aber nicht nur serielle Schnittstellen bereiten Probleme, sondern auch die Verbindung von physischen CD/DVD-Laufwerken. Wenn ein virtueller Server kein Zugriff mehr auf eine bestimmte ISO-Datei oder ein physisches Laufwerk benötigt, dann sollte diese Verbindung getrennt werden.

6. Die richtigen Netzwerkadapter nutzen – E1000 oder VMXNET

Bei der Konfiguration der virtuellen Maschinen kann auch festgelegt werden, wie viele virtuelle Netzwerkadapter der VM zugewiesen werden und welche virtuellen Netzwerke genutzt werden sollen. Hier werden auch die virtuellen Netzwerke angezeigt, die zuvor in vCenter oder dem vSphere-Client konfiguriert wurden. Außerdem wird hier die Art des virtuellen Netzwerkadapters festgelegt. Die kompatibelste Karte ist die E1000, allerdings bietet diese nicht die Leistung der beiden Adapter VMXNET 2 und 3 (siehe Abbildung 4). Unterstützt das virtuelle Betriebssystem diese aktuellen Adapter, sollten diese auch verwendet werden. Diese beiden Adaptertypen sind paravirtualisiert und dadurch in den meisten Fällen deutlich leistungsstärker.

Bei älteren Betriebssystemen werden Adapter des Typs E1000 verwendet. Setzen Unternehmen aber auf aktuelle Betriebssysteme, zum Beispiel Windows Server 2008 R2/2012/2012 R2 oder auf Windows Server 2016, sollten Adapter des Typs VMXNET 3 verwendet werden. Diese verfügen neben den genannten Performance-Vorteilen auch über aktuelle Netzwerk Funktionen wie bspw. Jumbo Frames und mehr. Im Gegensatz zu E1000-Adaptern, muss für die Verwendung von VMXNET-Adaptern sichergestellt sein, dass die VMware-Tools in der VM installiert sind. Außerdem muss die VM als Hardware-Version 7 oder neuer installiert sein.

Damit virtuelle Umgebunden optimal laufen, ist es notwendig, an den richtigen Stellen die richtigen Parameter zu setzen.
Damit virtuelle Umgebunden optimal laufen, ist es notwendig, an den richtigen Stellen die richtigen Parameter zu setzen.
(Bild: Joos)

7. Optimale SCSI-Adapter wählen

Im Rahmen der Erstellung einer neuen VM, kann auch der gewünschte SCSI-Adapter festgelegt werden, an dem die virtuellen Festplatten betrieben werden. Für ältere Gastbetriebssysteme ist vor allem BusLogic geeignet. Die LSI-Adapter bieten eine bessere Leistung für aktuelle Betriebssysteme. Hier stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung.

Die SAS-Option (Serial Attached Storage) steht ab Hardware-Version 7 zur Verfügung. Dieser Adapter wird vor allem eingesetzt, wenn aktuelle Windows-Server ab Windows Server 2008 R2 virtualisiert werden. Administratoren haben später auch die Möglichkeit, die passenden Treiber direkt auf der Webseite von LSI Logic herunterzuladen. Paravirtuelle Adapter bieten einen deutlich höheren Durchsatz. Diese Adapter werden vor allem dann eingesetzt, wenn ein schnelles Speichersystem, zum Beispiel ein SAN eingesetzt wird. Solche Adapter sollten jedoch lediglich als Zusatzadapter, speziell für den Zugriff auf das schnelle Speichersystem genutzt werden.

8. Festplattenformate korrekt setzen

Beim Erstellen einer neuen virtuellen Festplatte besteht die Möglichkeit die Festplattenbereitstellung zu konfigurieren. Hier stehen die drei Optionen „Thick-Provision Lazy-Zeroed“, „Thick-Provision Eager-Zeroed“ und „Thin Provision“ zur Verfügung.

Wird die Option „Thin Provision“ ausgewählt, wird der virtuellen Festplatte nur so viel Platz zur Verfügung gestellt, wie sie aktuell braucht. Benötigt die virtuelle Festplatte mehr Speicher, wird dieser nach und nach bereitgestellt. Darunter leidet natürlich die Leistung der VM.

Das Format „Thick-Provision Lazy-Zeroed“ ist das Standardformat für neue virtuelle Festplatten. Durch diese Auswahl werden die Dateien der virtuellen Festplatte automatisch auf die Größe gesetzt, die der Größe der virtuellen Festplatte entspricht. Das heißt, die Größe der virtuellen Festplatte muss nicht mit wachsen, was deutlich bessere Leistung mit sich bringt.

Die dritte Option „Thick-Provision Eager-Zeroed“ wird vor allem dann ausgewählt, wenn die VM gespiegelt werden soll (Fault Tolerance, FT). Bei dieser Option werden die reservierten Bereiche der Festplatte automatisch mit Nullen gefüllt. Daher dauert auch die Erstellung dieser virtuellen Festplatte länger, als bei den beiden anderen Versionen. Diese Art der virtuellen Festplatte, wird zum Beispiel auch für einen virtuellen Windows-Cluster benötigt.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 5 Bildern

9. Reihenfolge bei der Aktualisierung beachten

Soll eine komplette Umgebung zu vSphere 6 aktualisiert werden, sollten Administratoren zunächst den vSphere Client, mit dem sie die Umgebung verwalten, aktualisieren. Danach sollten die vCenter-Server aktualisiert werden, und erst danach die einzelnen Hosts. Mit dem neuen vSphere-Client können auch ältere vSphere-Umgebungen verwaltet werden.

Vor der Aktualisierung sollte darauf geachtet werden, dass die Hardware der einzelnen Server kompatibel mit der neuen Version sind. Außerdem müssen nach der Aktualisierung unter Umständen die Lizenznummern neu eingetragen werden. Eine direkte Aktualisierung ist nur von vSphere 5 zu vSphere 6 möglich. Wenn der vCenter-Server aktualisiert wurde, sollten auch darauf geachtet werden andere Komponenten zu aktualisieren, bevor die Hosts aktualisiert werden.

10. Virtuelle Server aktualisieren

Wenn Unternehmen ihre Hosts zu vSphere 6.0 aktualisiert haben, kann es sinnvoll sein, die Hardwareversion der virtuellen Server auf die neue Version 11 setzen. Bevor virtuelle Server zur Hardware Version 11 aktualisiert werden, müssen jedoch die VMware-Tools auf den virtuellen Servern aktualisiert sein.

11. Der Einsatz von Snapshots

Snapshots lassen sich nie gruppieren. Wird ein Snapshot wiederhergestellt, werden immer alle Daten der VM wiederhergestellt, die im Snapshot erfasst sind. Wollen Administratoren verschiedene Status einer VM sichern, müssen sie verschiedene Snapshots erstellen (siehe Abbildung 5). Ein Snapshot sichert aber nicht nur die virtuellen Festplatten, sondern auch die Konfigurationsdatei der VM.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 5 Bildern

Wird ein Snapshot für einen Datenbankserver oder einen Active-Directory-Domänencontroller erstellt, ist im Snapshot auch der Zustand der Datenbank und des Active Directory erfasst. Wird ein solcher Snapshot wiederhergestellt, kann es zu Problemen mit der Datenbank oder der Datenbank für Active Directory kommen. Besonders problematisch wird es dann, wenn sich die Datenbankserver oder virtuellen Domänencontroller mit anderen Domänenkontrollen replizieren und veraltete Daten aus dem Snapshot auf diese Server synchronisieren. Es kann daher notwendig sein, dass solche virtuellen Server zuerst vom Netzwerk getrennt werden, und erst danach der Snapshot wiederhergestellt wird.

12. ESXi-Hosts aktuell halten

VMware veröffentlicht regelmäßig Updates für vSphere. Diese Updates lassen sich entweder über den Update-Manager installieren oder manuell auf den einzelnen Hosts einspielen. Das ist zum Beispiel dann sinnvoll, wenn kein vCenter im Einsatz ist. Sinnvoll ist die manuelle Aktualisierung von vSphere-Hosts vor allem auch dann, wenn nur eine überschaubare Anzahl an Hosts im Einsatz ist oder nur einzelne Server in einer Testumgebung aktualisiert werden sollen.

Sobald VMware Aktualisierungen für vSphere zur Verfügung stellt, sind diese im Download-Portal von VMware zu finden. Zur Aktualisierung kann zum Beispiel Putty verwendet mit dem Befehl

esxcli software vib update -d /vmfs/volumes/<Name des Datenspeichers>/<Name der Zip-Datei>

verwendet werden.

(ID:44026215)

Über den Autor

 Thomas Joos

Thomas Joos

Freiberuflicher Autor und Journalist