Mehr Leistung durch Virtualisierung 12 VMware Best Practices

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.

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.

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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).

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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.

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