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Objective 3.2 – Configure the Storage Virtual Appliance for vSphere

Questo punto è tutto specifico di un nuovo prodotto: VMware Storage Virtual Appliance 1.0 (indicato nel blueprint con SVA, ma spesso invece indicato con VSA) for vSphere 5. Da notare che questo prodotto non è parte integrale di vSphere ma un prodotto a parte, con un suo specifico licensing e prezzo (vedere il sito VMware per maggiori dettagli).

Per realizzare un ambiente di laboratorio con l’obiettivo di testare VSA vedere questo blog:  Getting the VMware VSA running in a nested ESXi environment.

Vedere anche questo post (in inglese): Objective 3.2 – Configure the Storage Virtual Appliance for vSphere.

Define SVA architecture

Vedere la vSphere Storage Appliance 1.0 Installation and Configuration Guide (pag. 9), il documento VMware vSphere Storage Appliance Technical Whitepaper (pag. 3) e il blog vSphere Storage Appliance (VSA) – Introduction.

Un VSA storage cluster è composto da due o tre nodi ESXi 5 ciascuno con storage locale un appliance VSA (è una VM con caratteristiche particolari, quali ad esempio che non può essere migrata). Lo spazio locale di ciascun host viene convertito un un datastore NFS (con opportuna replica tra i diversi VSA) a sua volta ri-presentato agli host ESXi.

Configure ESXi hosts as SVA hosts

Come descritto in precenza una soluzione VSA può essere implementata con due diverse configurazioni:

  • 3 host VMware ESXi 5.0
  • 2 host VMware ESXi 5.0

Le due diverse configurazioni sono di fatto identiche, almeno nel modo di presentare lo storage. La principale differenza è nel modo di gestire e coordinare i membri del cluster VSA storage cluster; con soli 2 nodi serve un meccanismo di maggioranza che viene implementato da un servizio speciale (VSA cluster service), in esecuzione sul VMware vCenter Server. Quest servizio simula un ulteriore nodo per garantire la maggioranza and caso di failure, ma non esiste alcuno storage associato a questo servizi.

Configure the storage network for the SVA

Vedere la vSphere Storage Appliance 1.0 Installation and Configuration Guide (pag. 21). Da notare che sono richiesti due reti differenti (front-end and back-end network):

Deploy/Configure the SVA Manager

Un’installazione di VSA deve iniziare dall’installazione del VSA manager, una componente software che viene installata nella stessa macchina del VMware vCenter Server. Una volta completa l’installazione, nel vSphere client sarà disponibile il plug-in del VSA manager, che permetterà di accedere al tab relativo di gestione del cluster.

Da notare che, in questa release 1.0, un’instanza di vCenter Server 5.0 può solo gestire un solo VSA storage cluster.

Administer SVA storage resources

Vedere la vSphere Storage Appliance 1.0 Administration.

Determine use case for deploying the SVA

VSA permette di usufruire di varie funzionalità di vSphere (incluse VMware HA, vMotion, DRS, …) senza la necessità di comprare uno storage fisico condiviso. Per questa ragione VMware ritiene la soluzione molto cost-effective (personalmente, anche nel caso del bundle con l’Essential+, ritengo comunque il prodotto non troppo “economico”) e particolarmente indicata per il mercato SMB/PMI.

Il deploy di VSA è particolarmente seplificato, visto che molte delle attività di configurazione (come la configurazione della rete e di vSphere HA) sono svolte direttamente dall’installer. Secondo VMware anche un utente che non conosce in dettaglio vSphere può essere in grado di implementare VSA.

Un aspetto invece importante di VSA è la sua resilienza: se un host ESXi fallisce (con la sua parte relativa di VSA) o un singolo membro del cluster VSA fallisce, il datastore NFS verrà automaticamente cambiato sul relativo VSA di replica.

Determine appropriate ESXi host resources for the SVA

Per calcoare la capacità di un cluster VSA vedere la vSphere Storage Appliance 1.0 Installation and Configuration Guide (pag. 15).

Per quanto riguarda i requisti degli host vedere la vSphere Storage Appliance 1.0 Installation and Configuration Guide (pag. 17). Da notare che l’attuale HCL è veramente risicata e che nella versione 1.0 l’unica configurazione RAID supportata è la RAID10.

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Objective 3.1 – Configure Shared Storage for vSphere

Vedere anche questi post (in inglese): Objective 3.1 – Configure Shared Storage for vSphere e Objective 3.1 – Configure Shared Storage for vSphere

Identify storage adapters and devices (similar as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 10). Gli storage adapter forniscono la connecttività tra un host ESXi e uno specifico storage (di tipo a blocchi).
ESXi supporta differenti tipi di adattatori che includono SCSI, SAS, SATA, iSCSI, Fibre Channel, Fibre Channel over Ethernet (FCoE). ESXi accede a questi adattatori direttamente attraverso i device driver implementati nel VMkernel.

Da notare che gli storage a blocchi possono essere locali (tipicamente SCSI, SAS o SATA) o di tipo SAN (iSCSI, FC, FCoE). Storage di tipo locali possono anche essere shared (come il caso degli storage con tecnologia LSI), mentre gli storage SAN sono per loro natura già di tipo shared. Per poter usufruire di molte delle funzionalità di vSphere (come vMotion, HA, DRS, DPM, …) uno dei principali requisiti è disporre di uno storage di tipo condiviso.

Le funzionalità di RAID devono essere sempre implementate in hardware (VMware non supporta né RAID software né “fake” RAID): o nel controller dell’host (per storage locale non condiviso) o nello storage stesso.

Identify storage naming conventions (similar as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 17). Ogni dispositivo di storage, o LUN, è identificato con differenti nomi:

  • Device Identifiers: SCSI INQUIRY identifier (naa.number, t10.number, eui.number) or Path-based identifier (mpx.path)
  • Legacy identifier (vml.number)
  • Runtime Name

Identify hardware/dependent hardware/software iSCSI initiator requirements (similar as vSphere 4.1)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 63) e anche https://vinfrastructure.it/vdesign/vstorage-software-vs-hardware-iscsi/

Compare and contrast array thin provisioning and virtual disk thin provisioning (similar as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 183). Con ESXi sono supportati due diversi modelli di thin provisioning: array-level (se previsto dallo storage) e virtual disk-level (utilizzato il formato dei vmdk di tipo thin, introdotto per la prima volta con VI 3.5).

Il principale problema nell’uso del thin provisioning a livello di storage array era che, nelle versioni precedenti, vSphere non era in grado di conoscere il tipo di provisioning della LUN e che lo storage non era in grado di tracciare il reale utilizzo della LUN (e oltretutto il reclaim dello spazio libero era spesso impossibile). Con le nuove primitive di Thin Provisioning del VAAI e anche con le nuove API per il VASA, questo problema è stato risolto.

Describe zoning and LUN masking practices (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 32). Lo zoning definisce le regole di accesso in una rete SAN (banalizzando si potrebbe paragonare alle regole di commutazione degli switch della rete SAN). Tramite lo zoning si definisce quali HBA possono collegarsi a quali interfacce degli storage. Tipicamente si applica solo alle reti SAN di tipo FC.

Gli effetti dello zoning sono:

  • Controllo dei percorsi di una fabric.
  • Può aumentare la sicurezza (di default dovrebbe essere “tutto chiuso”).
  • Può essere utilizzato per creare ambienti differenti (come ad esempio produzione e test).

Invece il LUN masking è un modo di “nascondere” alcune LUN agli host e si può applicare sia a livello di storage (soluzione tipicamente consigliata) o a livello degli host. Il risultato è una diminuzione del numero di target e LUN, con ,ad esempio, il vantaggio in un minor tempo di boot o di rescan dell’host.

Scan/Rescan storage (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 124). Per ogni host è disponibile la funzione rescan (sotto storage adapter), ma volendo è anche possibile richiedere un rescan per tutti gli host gestiti da vCenter Server: basta un right-click a livello di datacenter, cluster o un folder che contiene gli host, selezionando “Rescan for Datastores”.

Da notare che, di default, il VMkernel effettua una scansione alla ricerca delle LUN dal numero 0 al 255, per ogni target (per un totale di 256 LUN). Per velocizzare la scansione è possibile usare il LUN masking e/o ridurre il numero di LUN scansionate (cambiando il parametro Disk.MaxLUN).

Identify use cases for FCoE (new in vSphere 5)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 21 e 37). Il protocollo Fibre Channel over Ethernet (FCoE) permette di incapsulare pacchetti Fibre Channel in trame Ethernet. In questo modo è possibile evitare una rete SAN FC e utilizzare al suo posto una rete 10Gbit lossless Ethernet.

In vSphere 5 possono essere utilizzati due tipi diversi di adattatori: Converged Network Adapter (hardware FCoE, simile ad un hardware independent iSCSI adapter) oppure NIC with FCoE support (software FCoE, simile ad un hardware dependent iSCSI adapter).

Create an NFS share for use with vSphere (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 128).

Connect to a NAS device (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 128).

Note: da notare che vSphere 5 introduce anche la funzione di Hardware Acceleration per i  NAS Devices (che però deve essere fornita dal vendor dello storage). I datastore NFS con questa funzione supportano le policy di provisioning dei dischi dei datastore VMFS : Flat disk (il vecchio zeroedthick format), Thick Provision (il vecchio eagerzeroedthick) e Thin Provisioning. Nei datastore NFS che non supportano la funzione di Hardware Acceleration, è disponibile solo il formato thin.

Enable/Configure/Disable vCenter Server storage filters (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 126). Si utilizzano gli advanced settings del vCenter Server: config.vpxd.filter.vmfsFilter, config.vpxd.filter.rdm, …

Configure/Edit hardware/dependent hardware initiators (similar as vSphere 4.1)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 70).

Enable/Disable software iSCSI initiator (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 72).

Configure/Edit software iSCSI initiator settings (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 72).

Configure iSCSI port binding (new in vSphere 5)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 78). Questa particolare configurazione è richiesta da alcuni storage iSCSI e, nelle versioni precedenti, era possibile configurare il binding solo tramite la command line. In vSphere 5 è possibile configurarlo anche tramite vSphere Client.

Enable/Configure/Disable iSCSI CHAP (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 83).

Determine use case for hardware/dependent hardware/software iSCSI initiator (similar as vSphere 4.1)

Vedere la vSphere Storage Guide (pag. 63) e anche https://vinfrastructure.it/vdesign/vstorage-software-vs-hardware-iscsi/

Determine use case for and configure array thin provisioning (similar as vSphere 4.x)

Vedere il punto precedente sul thin provisioning.

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In questa pagina sono descritti i diversi tipi di iSCSI inititator supportati in VMware vSphere e alcuni possibili criteri di scelta:
https://vinfrastructure.it/vdesign/vstorage-software-vs-hardware-iscsi/

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Benché non sia ancora completa, la versione del VCP5 Blueprint con note è disponibile con i primi due obiettivi. Rimanete sintonizzati per i prossimi aggiornamenti!

Per vedere lo stato attuale del blueprint, vedere: https://vinfrastructure.it/certifications-on-virtualization/vcp/vcp5/

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Objective 2.3 – Configure vSS and vDS Policies

Vedere anche questu post: Objective 2.3 – Configure vSS and VDS Policies e Objective 2.3 – Configure vSS and vDS Policies

Identify common vSS and vDS policies (similar as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 43). Le policy possono essere impostate su vSS e vDS e si applicano o a livello di intero switch o a livello di port group (per i vSS) o a livello di singola porta (per i vDS). Le impostazioni a livello di port group o singola porta sovrascrivono quelle a livello di intero switch.

Esistono varie policy descritte successivamente. Da notare che il blueprint non considera le policy di NIOC e Monitor (ma suggerisco di studiarle ugualmente).

Configure dvPort group blocking policies (similar as vSphere 4.x)

Per le policy di sicurezza vedere la parte relativa in: https://vinfrastructure.it/2011/08/vcp5-exam-prep-part-1-4/.

Per le policy di port blocking vedere la vSphere Networking Guide (pag. 59).

Configure load balancing and failover policies (similar as vSphere 4.1)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 43). Le policy di Load balancing e failover permettono di definire come il traffico viene distribuito tra più adattatori (NIC o uplink) e come modificare il traffico nel caso di malfunzionomenti. Queste policy includono i seguenti parametri:

  • Load Balancing policy: Route based on the originating port oppure Route based on IP hash (richiede che a livello di switch sia configurato l’etherchannel) oppure Route based on source MAC hash oppure Use explicit failover order oppure Route based on physical NIC load (quest’ultimo solo per vDS) .
  • Failover Detection: Link Status oppure Beacon Probing (richiede almeno 3 NIC).
  • Failback: Yes oppure No.
  • Network Adapter Order: Active oppure Standby oppure Unused.

Configure VLAN settings (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 50). Si utilizza il campo VLAN ID di un port group (oppure di un distribuited port group) con un valore tra 1 e 4094 (il valore 0 disabilita il VLAN tagging e il valore 4095 equivale a far passare tutte le VLAN).

Per i vDS esistono anche altre due opzioni: VLAN Trunking (permette di specificare un intervallo di VLAN da far passare) e Private VLAN (per maggiori informazioni vedere: http://kb.vmware.com/kb/1010691)

Configure traffic shaping policies (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 54). Una policy di traffic shaping è definita da tre parametri: average bandwidth, peak bandwidth, and burst size. Le policy possono essere definite a livello di di ogni port group e a livello di ogni porta (solo nel caso dei vDS).

ESXi può gestire il traffico in uscita (sia per vSS che vDS) e il traffico in ingresso (ma solo per i vDS).

Enable TCP Segmentation Offload support for a virtual machine (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 38). Il TCP Segmentation Offload (TSO) è abilitato di default per le interfacce VMkernel, mentre deve essere abilitato per VM (utilizzando opportune vNIC).

Enable Jumbo Frames support on appropriate components (new in vSphere 5)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 39). In vSphere 5 è possibile configurare il valore di MTU anche dalla GUI sia per i vSS che per le interfacce VMkernel. In vSphere 4.x era possibile solo via CLI (a parte la configurazione dei vDS possibile anche via GUI).

Determine appropriate VLAN configuration for a vSphere implementation (similar as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 66).  Il VLAN tagging è possibile a livelli differenti: External Switch Tagging (EST), Virtual Switch Tagging (VST) oppureVirtual Guest Tagging (VGT).

Funzioni mancanti

Il blueprint non considera le funzioni di port Mirroring e NetFlow (nuove in vSphere 5)… ma suggerisco di studiarle. Notare che inoltre è stato introdotto un nuovo protocollo standard di discover (LLDP), ma è configurabile solo per i vDS.

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Objective 2.2 – Configure vNetwork Distributed Switches

Vedere anche questi post: Objective 2.2 – Configure vNetwork Distributed Switches e Objective 2.2 – Configure vNetwork Distributed Switches

Identify vNetwork Distributed Switch capabilities (similar as vSphere 4.1)

Dalla pagina ufficiale delle funzionalità dei vDS:

  • Improves visibility into virtual machine traffic through Netflow (New in vDS 5)
  • Enhances monitoring and troubleshooting using SPAN and LLDP (New in vDS 5)
  • Enables the new Network I/O Control (NIOC) feature (now utilizing per VM controls) (New in vDS 5)
  • Simplified provisioning and administration of virtual networking across many hosts and clusters through a centralized interface.
  • Simplified end-to-end physical and virtual network management through third-party virtual switch extensions for the Cisco Nexus 1000V virtual switch.
  • Enhanced provisioning and traffic management capabilities through private VLAN support and bi-directional virtual machine rate-limiting.
  • Enhanced security and monitoring for virtual machines migrated via VMware vMotion through maintenance and migration of port runtime state.
  • Prioritized controls between different traffic types, including virtual machine, vMotion, FT, and IP storage traffic.
  • Load-based teaming for dynamic adjustment of the teaming algorithm so that the load is always balanced across a team of physical adapters on the distributed switch (New in vDS 4.1).

Vedere anche: vSphere 5 new Networking features.

Create/Delete a vNetwork Distributed Switch (same as vSphere 4.x)

Per questo punto e i successivi vedere la vSphere Networking Guide (anche nella versione 4.x) e http://thevirtualheadline.com/2011/07/11/vsphere-vnetwork-distributed-switches/.

Add/Remove ESXi hosts from a vNetwork Distributed Switch (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 21).

Add/Configure/Remove dvPort groups (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 25).

Add/Remove uplink adapters to dvUplink groups (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 29).

Create/Configure/Remove virtual adapters (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 30).

Migrate virtual adapters to/from a vNetwork Standard Switch (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 31) and VMware vNetwork Distributed Switch: Migration and Configuration

Migrate virtual machines to/from a vNetwork Distributed Switch (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 33) and VMware vNetwork Distributed Switch: Migration and Configuration

Determine use case for a vNetwork Distributed Switch (similar as vSphere 4.1)

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Objective 2.1 – Configure vNetwork Standard Switches

Vedere anche questi post: Objective 2.1 – Configure vNetwork Standard Switches e Objective 2.1 – Configure vNetwork Standard Switches e Objective 2.1 – Configure vNetwork Standard Switches.

Identify vNetwork Standard Switch capabilities (same as vSphere 4.x)

Per i concetti base di virtual networking vedere VMware Virtual Networking Concepts e VMware Virtual Networking.

Create/Delete a vNetwork Standard Switch (similar as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (nella sezione dei vSS). Da notare che per il VCP5 non è richiesta una conoscenza dettagliata della CLI…

Rispetto alle precedenti versioni è possibile modificare tramite vSphere Client (prima solo tramite command line) le impostazioni di MTU per i vSwitch (ad esempio per abilitare i Jumbo Frame).

Add/Configure/Remove vmnics on a vNetwork Standard Switch (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 16 e 17). Ogni NIC dell’host agisce come un uplink di per un vSwitch.

Configure vmkernel ports for network services (similar as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 14). I port group di tipo VMkernel possono essere utilizzati per:

  • Management (il portgroup deve avere l’ozione “Management”).
  • vMotion (il portgroup deve avere l’opzione “vMotion”).
  • Management (il portgroup deve avere l’opzione “fault tolerance logging”).
  • IP storage, come iSCSI (nel caso software initiator) o NFS.

Rispetto alle precedenti versioni è possibile modificare tramite vSphere Client (prima solo tramite command line) le impostazioni di MTU per i vmkernel (ad esempio per abilitare i Jumbo Frame).

Add/Edit/Remove port groups on a vNetwork Standard Switch (same as vSphere 4.x)

Vedere la vSphere Networking Guide (pag. 12).

Determine use case for a vNetwork Standard Switch (same as vSphere 4.x)

Sia gli switch standard (vSS) che quelli distribuiti (vDS) possono convivere. Ma i vDS offrono maggiori funzionalità rispetto ai vSS. D’altro canto i vDS richiedono una licenza disponibile solo con l’edizione Enterprise+, rendendo quindi i vSS una scelta obbligatoria per tutte le altre edizioni.

Per ambienti piccoli (con un numero ridotto di host), i vSS sono decisamente più semplici da configurare e gestire: tutto può essere controllato a livello degli host (sotto Configuration-> Networking).

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