VMware vSphere

Dennis Zimmer, CTO icomasoft agdzimmer@icomasoft.com

Neuerungen & Praxiserfahrungen

2009+

The Cloud OS

VMware vSphere™

Foundation for Internal and

External Clouds

1999

The Client

Hypervisor

VMware

Workstation

2000

The Server

Hypervisor

VMware

GSX/ESX

2003

Virtual Infrastructure

VMware

Virtual Infrastructure

Der Weg zu vSphere

Was macht vSphere aus?

• Lizenzdateien statt Flex Lizenzserver

• 1 Lizenz pro Edition

• 1 Lizenzschlüssel für viele CPUs und Funktionen

• Zentralisierte Lizenzverwaltung im vCenter

• Kein zusätzlicher Lizenzserver in reinen vSphere Umgebungen

• vCenter verwaltet die Lizenzen, warnt bei Problemen und bietet eine Übersicht

• Neues Online Lizenzportal

VMware & das Cloud-OS

Datacenter/

Cloud

New Apps Existierende und zukünftige ApplikationsmodelleExisting Apps

Hardware Standard Industriesysteme

Software Skalierbarkeit und Verfügbarkeit mittels Software

Policies Sicherheit, Regelkonformität…

Management SLA Verwaltungsmodelle

Cloud OS

VMware & die Cloud

Private Cloud

Internal

Clouds

AppLoads

Cloud OS

Management

Federation & Choice

Standards

External

Clouds

Cloud OS

Management

Application

Services

Infrastructure

Services

Scalability

Dynamic Resource Sizing

Network Management

vSphere 4.0

Firewall

Anti-virus

Intrusion Prevention

Intrusion Detection

Security

Clustering

Data Protection

Availability

vNetwork

StorageManagement & Replication

Storage Virtual Appliances

vStorage

Hardware Assist

Enhanced Live Migration Compatibility

vCompute

Aufbau von vSphere

Aufbau von vSphere

vSphere Lizenzierung

Hardware Upgrades

OS

APP

OS

APP

Storage

Networking

Virtual Machines

CPU

Memory

64 Kerne und 1TB phys. RAMHardware Scale Up

Sehr geringer CPU SchwundHardware Assist

Purpose Built Scheduler

Sehr hohe SpeichereffizienzHardware Assist

Page Sharing

Ballooning

Wirespeed NetzwerkzugriffVMXNET3

VMDirectPath I/O

Mehr als 200k iops per secondWeniger als 20 mikrosekunden LatenzStorage stack optimization

VMDirectPath I/O

Virtual hardware scale out

8-Wege vSMP und 255 GB RAM pro VM

VM Scale Up

Current NEW

ESX

OS

APP

OS

APP

OS

APP

Hot Hardware

OSSQL

OS

SQL

2 GB 1 vCPU8 GB 4 vCPU

TPS

Latency

TPS

Latency

CPU/Memory

Gastbetriebssystem beachten

NIC/Disk

Hot-Add/Hot-Remove

TPS = Transaktionen

ESX 4 Performance

Relative Scaling Ratio

51.08

1 vCPU 2 vCPU 4 vCPU

45.22

94.04

79.88

147.24

133.12

VM

Native

ESX 4.0 Performance with SQL Server 2008

• ESX achieves 90% of native performance on 4.0 vCPU VM

• Workload transaction latency unchanged between ESX 4.0 and Native

VI 3.5 vs. vSphere%

der

Anw

endun

gen

Leistungsanforderungen der Anwendungen

95% allerAnwendungen

< 100 at peak

< 2.4Mbits/s

< 4 GB at peak

1 to 2 CPUs

ESX 3.5

100,000

9 Gb/s

64 GB pro VM

4 VCPUs

ESX 4.0

200,000+

20 Gb/s +

255 GB pro VM

8 VCPUs

VI 3.5 vs. vSphere

iSCSI Maximums

.9

9.1

ESX 3.5 ESX 4.01VM

23%

86%

Mögliche

Netzwerkübertragungen

4VM 8VM 16VM

14%

59%

iSCSI Max GbpsLeistungsverbesserung von vSpheregegenüber ESX 3.5

Virtueller Storage

Hot Virtual Disk Extend

Online-Erweiterung einer vmdk

Hot Add Virtual Disk

vmdk einer aktiven VM hinzufügen

Hot Remove Virtual Disk

vmdk einer aktiven VM entfernen

VMFS Volume Grow

Erweiterung der VMFS Partition

Endlich weg vom Extend

ESX

OS

APP

OS

APP

OS

APP

Datastore

vmdk 20GB

100GBLUN

Extend 10G

of virtual disk

Add new virtual disk

VMFS Volume Grow

to grow the datastore

Extend 8G of

virtual disk

20GB

No change

to datastore

VMFS Volume Grow

to grow the datastore40GB

Thin Provisioning– Thick

• Speicherplatz wird komplett belegt bei Erstellung

• Schnelle Erstellung der Dateien

• Keine Überbelegung möglich

– Thin• Speicherplatz wird mit Inhalt verbraucht

• Performancenachteile durch Wachstum

• Datastore Freespace überwachen

– Zeroedthick• Überschreiben der evtl. vorhandenen Daten

beim Lesen mit Nullen.

– Eagerzeroedthick (Fault Tolerance)• Überschreiben aller Blöcke mit Nullen

• Erstellen langsam

• Problem: Thin Provisioning im StorageFT und Data Recovery beachten!

vStorage– Neue Storagefunktionen

• ALUA Path Management

• Multipathing Round Robin

• Paravirtualized SCSI

• Storage Reports/Alerts

– VMDirectpath I/O

– PSA (Pluggable Storage Architecture)

• 3rd Party Multipathing

Storage VMotion

Source Destination

“Self”-VMotion to new virtual

machine home

2

Consolidate child disk into copied disk

5

Copy virtual machine home to new location

1

Delete original virtual machine home and disks

6

Take disk-only snapshot(creates child disk)

3

Copy disk to destination

4

vNetwork

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

VMware vSphere™

vNetwork Distributed SwitchvSwitch vSwitch vSwitch

Cisco Nexus 1000V

• vNetwork Standard Switch

virtueller Switch mit Fokus und Limitierung auf den einzelnen ESX

Host und dessen VMs

• vNetwork Distributed Switch

Virtueller Switch mit Fokus auf vCenter (Konfigurationseigner), die

virtuelle Infrastruktur mit mehreren ESX Hosts und deren virtueller

Maschinen

Fault Tolerance

VMware vSphere™

OS

APP

OS

APP

OS

APP

• Höchste Ausfallsicherheit

• Nutzung der vLockstep Technologie

Einschränkungen beachten!

DPM (Distributed Power Mgmt)– Setzt ESX Server in den Standby, sofern ausreichend Ressourcen

vorhanden sind um so Stromverbrauch zu senken

– Status des DPM:

• Off -> nicht aktiviert

• Manual -> es werden nur Empfehlungen gegeben / Keine Automatisierung

• Automatic -> Automatisches Versetzen von ESX Servern in und aus dem Standby Mode. Voraussetzung VM´s können automatisch verschoben werden!

Hardware beachten!

Host ProfilesCluster

Reference

Host

Storage

Datastores (VMFS, NFS), iSCSI

(Initiatoren und Targets), multipathing

Networking

Virtual Switch, Port Groups, pNIC

(Geschwindigkeit,

Sicherheitseinstellungen,

Teamingrichtlinien)

DNS und Routing

DNS Server, Def. Gateway

Licensing – Edition, Lizenzkey

Firewall – Netzwerkports und Systemdienste

Prozessor

Hyperthreading und logische CPU

Einstellungen

Hauptspeicher

Service Console RAM Zuordnung

Backup & Restore

VMware Data Protection API

VMware Data Recovery Appliance

• Sicherung mittels Snapshots

• Integrierte Deduplizierung

• Mount der Festplatten zur

Appliance

• Sicherung mittels Snapshots

• Direkte Integration an ESX

und VM

• Weiterentwicklung von VCB

VMsafe

Protection Engine

VMware vSphere™

– API, die den Schutz von VMs durchvirtuelle Komponenten mittelsInspektionsmöglichkeit des Hypervisor ermöglicht

– Isolierung der Protection Engine vor Schadsoftware

– Inspektionsreichweite geht von VM CPU, Hauptspeocher bisStorage und Netzwerk

Anwendung

Betriebssystem

Was kommt noch?

Site Recovery Manager

FC, iSCSI und seit Version 4 auch NFS

Lab Manager

vShield Zones

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

VMware vSphere™

– Integration einer virtuellen Firewall unter vSphere

– vShield Zones:

• Manager zur Verwaltung

• vShield Zone pro ESX Host

• Integration über virtuelle Switches

SPOF beachten!

AppSpeed

vSphere neue Funktionen

Application

Services

.Net

Infrastructure

Services

Storage and

network

optimizations

DPM

Thin Provisioning

Volume Grow Distributed Switch

vCenter Server

VMware

vSphere™

4.0

SaaSSolarisJ2EELinuxWindows Web 2.0

Fault Tolerance

Data Recovery

vShield Zones

VMSafe

Hot Add

Hot plug devices

Hot extend disks

Availability Security Scalability

vCompute vStorage vNetwork

vApp

• Linked Mode • Host Profiles • Orchestrator

Internal Cloud External Cloud

und nun die Desktops …

VMware PowerCLI

• VMware VI Toolkit

– Integration in die MS PowerShell

• Warum ein VI Toolkit für die PowerShell?

– leicht zu erlernen und Basis für andere Windows Produkte

– besonders interessant für Windows-lastige Administratoren/Supporter

• Welchen Nutzen hat man?

– Verwaltung der gesamten virtuellen Infrastruktur inkl. Gastsysteme

– Auswertung der Datastore oder Snapshot Nutzung

– Provisionierung von VM-Massen

– Nutzungsmöglichkeit der gesamten PowerShell CmdLet Funktionalität

– Über 160 CmdLet Befehle

– komplett frei verfügbar

– Community Extensions

– Automatisierung 1 statt 100

– Skripte warten, nicht Sie!

Vorstellungicomasoft VI PowerScripter

Dennis Zimmer, CTO, dzimmer@icomasoft.com

• Trennen von CD-ROM und Floppy Laufwerken (VMotion/DRS)

manuell:

1 Minute / VM

Zeitverschwendung!

PowerScripter Vergleich (mit VM Auswahl!!)$_ | get-floppydrive | set-floppydrive –connected:$false

$_ | get-cddrive | set-cddrive -connected:$false

VI PowerScripter Professional

Plugin

PowerShell

VMware VI client

Host Scripts

VM Scripts

SOAP/API SSH WMI other

VirtualCenterScheduled Tasks

icomasoft VI PowerScripter Professional

Scheduler

VI T

oo

lkit

inte

ract

ive

VI To

olkit

silen

t

VI PowerScripter – mitgelieferte Skripte

– Protokollauswertung- und ansicht ESX Host

– Setzen der ESX Host root Passwörter

– Verwaltung virtueller Switche

– Rescan All HBAs Host oder Cluster

– Update VMware Tools

– Konfig-Export der VM

– Massenerstellung VMs

– Trennen aller Wechselmedien

– Client Device Einstellung aller Wechselmedien

– Host zur Wartung evakuieren

– Quick Migration

– TOP10 Nutzungsauswertung

– Storage und Snapshot Statistiken

– ... vieles mehr

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