Mobile-Menu

Netzwerk-Grundlagen – Rechenzentrumsnetze im Umbruch, Teil 5

Der Einfluss der Virtualisierung auf die Speichertechnologie im Überblick

Seite: 2/3

Firmen zum Thema

Die Shadow-Tabelle

In einem Rechner mit Virtualisierung muss für jede virtuelle Maschine eine so genannte Shadow-Tabelle erzeugt werden, die ein virtuelles RAM dieser virtuellen Maschine darstellt und mit einem virtuellen Paging-Algorithmus versehen wird.

Die Erzeugung und Verwaltung dieser Shadow-Tabellen durch den Hypervisor produziert mit die größte Last bzw. den größten Performance-Verlust in virtualisierten Systemen.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Beim Wechsel auf eine andere Virtuelle Maschine muss der Hypervisor die MMU in der physikalischen CPU durch die Shadow-Tabelle dieser VM ersetzen. Wir sehen das in Bild 2.

Ohne HW-Unterstützung ist der Hypervisor mittelfristig verloren. Eine HW-Unterstützung kann so aussehen, dass ein oder mehrere Prozessoren aus dem Multicore dazu genutzt werden, Hardware-nahe Speicherbilder zu erzeugen, die vom Hypervisor wie tatsächliche Hardware angesprochen und benutzt werden können, siehe dazu Bild 3.

Die betroffenen Hersteller (Intel, AMD, …) arbeiten daran. Die Hypervisor-Engpässe können jedoch nur dann gelöst werden, wenn wir von der Software wieder zurück zur Hardware gehen.

Diese Erkenntnis ist extrem wichtig, um die Diskussion auf der Netzwerk-Seite zu verstehen!

Bis hierher hatten wir uns auf die Verhältnisse innerhalb eines einzelnen Servers beschränkt. Erinnern wir uns an die Vision von VMware: hier wurden alle externen Massenspeichersysteme in das Gesamtkonzept eingebunden. Bis das so funktioniert, ist es aber ein weiter Weg. Denn es gibt in der Praxis heute einige unhaltbare Dinge:

  • Verteilung von Speicher auf viele physikalische Instanzen
  • Fehlende Trennung von logischem und physischem Speicher

Virtualisierung und verteilter Speicher passen jedoch nicht zusammen. Glücklicherweise gibt es aber mehrere sich ergänzende Trends, die uns helfen können:

  • Preisverfall von SAN-Lösungen bei gleichzeitig immer besserer Management-SW
  • Trennung von Rechenleistung und Speicher
  • Immer höhere I/O-Raten der Hypervisor-SW

Auch für kleinere Unternehmen wird es deshalb immer attraktiver, zentralen Speicher einzusetzen.

Virtualisierung wird ohne den Aufbau eines zentralen Speichersystems auch in kleineren Umgebungen ihre Vorteile nur teilweise nutzen können. Tatsächlich wird im Rahmen von Virtualisierung lokaler Speicher immer mehr durch zentralen Speicher ersetzt werden. Die dichte Kooperation zwischen z.B. EMC und VMware zeigt, wie nahe diese Technologien zusammenliegen.

Zentral ist also die Frage, wie der Zugriff seitens der virtuellen Maschinen auf „Speicher-Server“ erfolgt. Eine wesentliche Rolle spielt dabei die „Speicher-Konsolidierung“.

Nach wie vor arbeiten Unternehmen meist mit vielen verteilt stehenden Servern und lokalem Plattenspeicher. Das fehlende zentrale Management der lokalen Festplatten und logischen Laufwerke erzeugt erhebliche Kosten und eine ineffiziente Speicher- und Server-Nutzung.

Zentrale Speicher-Lösungen waren in der Vergangenheit häufig teuer aber die Preise für NAS, iSCSI und SAN-Lösungen fallen kontinuierlich und machen diese Technologie auch für kleinere Unternehmen interessant. Es ergeben sich allgemein folgende Vorteile einer erfolgreichen Speicher-Konsolidierung:

  • Einfache Erweiterbarkeit
  • Viele Varianten der Nutzung
  • Einfache Überwachung, schnelle Reaktion auf Fehler
  • Hochverfügbarkeit
  • Backup-Optimierung

Abbildung 4 stellt die Alternativen zur Speicherkonsolidierung schön gegenüber, obwohl Sie das alle schon kennen. Wichtig bei der Darstellung ist die relative Positionierung der Komponenten, besonders des Netzes.

weiter mit: Die Speicherkonzepte NAS und SAN

Artikelfiles und Artikellinks

(ID:2045861)