Nur wenn der Ein-Ausgabe-Durchsatz zum Speicher-Subsystem passt, laufen die virtuellen Maschinen auf Plattformen wie dem Hyper-V mit der maximalen Performance. Wer die richtigen Stellschrauben beachtet, der kann das Optimum aus seiner Speicherumgebung herausholen. Dazu zählen das Vermeiden von Misalignment aber auch die üblichen Kenngrößen, die zu einem guten Wert für die IOPS beitragen.

Virtuelle Plattformen erfordern durchsatzstarke, hoch verlässliche und effiziente Storage-Systeme. Quelle: Netapp

Der Durchsatz im Ein-Ausgabebereich ist ein bestimmender Faktor für die Performance der virtuellen Maschinen (VMs). Die Leistungsfähigkeit der Prozessoren und des Arbeitsspeichers gelten in den meisten Konfigurationen auf einer Virtualisierungs-Plattform wie Microsofts »Hyper-V« nur noch in den seltensten Fällen als die Flaschenhälse. Doch die Auswirkungen des Ein-Ausgabebereichs – sprich der Schnittstelle zum Speichersubsystem – wird oftmals zu gering eingeschätzt. Viele Unternehmen denken da in erster Linie an die benötigte Kapazität – der Datendurchsatz zum Speichersubsystem wird dagegen oftmals als gegeben angesehen. Doch hier sind einige Fußangeln versteckt.

Misalignment reduziert die effektiven IOPS

Ein wesentlicher Faktor ist das Misalignment, das bei virtuellen Festplatten auftreten kann. Dabei wird im ungünstigsten Fall ein logischer Datenblock auf der virtuellen Festplatte so abgelegt, dass das reale Speichersubsystem auf zwei physikalische Sektoren zugreifen muss, um den einen Block zu bekommen. Damit ergibt sich dann auch eine Halbierung des Systemdurchsatzes. Dieser Aspekt wurde bereits im Beitrag »Platten-Misalignment bremst virtuelle Maschinen aus« detailliert vorgestellt. 

Höhere Spindelzahl erhöht Speicher-Performance

Generell aber muss man sich für das Speicher-Subsystem mit den IOPS (also den Ein-Ausgabeoperationen pro Sekunde) auseinandersetzen. Hier lässt sich das Design dieses Subsystems optimieren: Mehr und schnellere Festplatten (oder gar SSDs), mehr Storage-Prozessoren, eine höhere Bandbreite für die Anbindung des Speichernetzwerks – an all diesen Faktoren lässt sich drehen. Denn wenn die IPPS hoch genug sind, können auch die VMs von dieser Basis profitieren. Hier stehen die Anzahl der Festplatten-Spindeln wieder im Mittelpunkt – mehr Festplatten ist besser – das geeignete RAID-Konzept vorausgesetzt.

Der Einsatz eines Speichernetzwerks ist ein guter Ansatz, um die nötigen IOPS zu bieten. Doch der IT-Verantwortliche sollte dabei nicht übersehen, dass vor allem beim Einsatz von Techniken wie iSCSI eine saubere Segmentierung des Netzwerks erfolgt. Läuft der normale Netzwerkverkehr über die selbe Infrastruktur wie der iSCSI-Speicher-Traffic, ist die Belastung des Netzwerks oftmals zu groß und die Antwortzeiten des Speichers reichen nicht mehr aus. Wer nur Teile seiner Infrastruktur auf einer Virtualisierungs-Plattform betreiben will, der entscheidet sich oftmals dafür, die älteren SAN-Komponenten und Speichersubsysteme für die virtualisierte Umgebung zu verwenden, und die neue SAN-Technik für die nicht virtualisierte Umgebung bereit zu stellen., Doch das kann sich zu einem Nachteil führen – wenn die alte Festplatten-Technologie nicht mit den Anforderungen Schritt halten kann, die man für die virtualisierte Umgebung benötigt. Hier empfiehlt sich eine genaue Abschätzung oder gar Simulation der erwarteten Belastung im Vorfeld. Schlimmer wird dieser Aspekt, wenn man immer mehr Applikationen seiner IT-Umgebung auf der Virtualisierungs-Plattform betreiben möchte.

Snapshots gezielt einsetzen

Einen großen Einfluss auf den Ein-Ausgabedurchsatz haben aber auch Funktionen wie das Erzeugen von Snapshots. Im Bereich der Virtualisierungs-Plattformen lautet die Faustregel: Immer erst einen Snapshot anlegen, ehe man eine Änderung an der VM ausführt – sprich vor jedem Einspielen eines Patches oder jeder Konfigurationsänderung. Das kann sich dann im laufenden Betrieb als eine enorme Ein-Ausgabe-Belastung erweisen. Doch auch in der Verwaltung der Datenmenge schlägt diese Vorgehensweise negativ durch: Mit jedem Snapshot wird ein weiteres Objekt im Speicher angelegt, das es zu verwalten gilt. Damit entstehet eine unter Umständen extreme Duplizierung der Daten. Daher sollte man sich das Erstellen von Snapshots gut überlegen – auch wenn entsprechende Hardware-Funktionalitäten des Speichersubsystems diese Aktionen unterstützen.