ARCHITETTURA DI STORAGE VIRTUALE

Come mostrato in figura 9, l’architettura di storage dell’infrastruttura VMware consiste in diversi livelli di astrazione che nascondono e gestiscono la complessità e le differenze tra sottosistemi di storage diversi.

Per le applicazioni e i sistemi operativi installati sulle macchine virtuali, il sottosistema di storage si presenta come un semplice adattatore Bus Logic o LSI SCSI collegato a uno o più dischi SCSI virtuali, così come viene mostrato in figura 9.

I dischi virtuali sono forniti dagli elementi del datastore all’interno del datacenter. Il datastore si presenta come se fosse un appliance storage che eroga spazio disco per molte macchine virtuali attraverso più host fisici.

Il datastore fornisce un modello molto semplificato per allocare spazio storage dedicato ad ogni macchina virtuale senza che queste siano soggette alle complessità e alla varietà delle tecnologie di storage disponibili, come SAN fibre channel, iSCSI SAN, direct attached storage e NAS.

Una macchina virtuale è contenuta all’interno di un set di file dentro una directory del datastore. Un disco virtuale all’interno di ciascuna macchina virtuale è rappresentato da uno o più file presenti nella directory. Come risultante, è possibile operare sui dischi virtuali (es. copy, move, back up, e così via) come se il disco fosse realmente un semplice file. I nuovi dischi virtuali possono essere aggiunti a caldo sulla macchina virtuale senza necessità di spegnere la macchina virtuale. In questo caso, il file corrispondente al disco virtuale (.vmdk) viene creato all’interno del file system VMFS per fornire il disco aggiunto a caldo, o un file disk virtuale esistente può essere associato con la macchina virtuale.

Sui device NAS ogni datastore è fisicamente rappresentato da un volume NFS. I datastore possono essere distribuiti su sottosistemi di storage fisici multipli. Come mostrato in figura 9, un singolo volume VMFS può contenere una o più LUN dal disco fisico SCSI locale del proprio host, da una farm di dischi SAN fibre channel, o da una farm di dischi iSCSI. Le nuove LUN aggiunte a qualsiasi sottosistema di storage fisico sono automaticamente rilevate e rese disponibili a tutti i datastore già presenti o su eventuali nuovi datastore. La capacità di storage su volumi su un volume VMFS (datastore) precedentemente creato può essere espansa a caldo senza spegnere gli host fisici e i sottosistemi di storage. Questo è possibile semplicemente aggiungendo nuove LUN fisiche da qualsiasi sottositema storage che è ad esse visibile. Analogamente, se qualsiasi LUN presente all’interno del volume VMFS (datastore) dovesse fallire o risultare indisponibile, solo le macchine virtuali che accedono quella LUN sarebbero impattate. Tutte le altre macchine virtuali che hanno dischi virtuali che risiedono su altre LUN continuerebbero a funzionare normalmente.

VMFS è un file system di tipo cluster che sfrutta al massimo lo storage condiviso per consentire la lettura e la scrittura simultanea da parte di host fisici multipli. VMFS fornisce il blocco degli accessi sul disco per assicurare che la stessa macchina virtuale non venga accesa e acceduta da server multipli nello stesso momento. Se un host fisico dovesse guastarsi il blocco su disco di ogni macchina virtuale viene rilasciato in modo tale che le macchine virtuali impattate possano ripartire da altri host fisici.

VMFS fornisce anche le funzionalità e i meccanismi di consistenza e recovery tipici di un file system di classe enterprise. Come, ad esempio, funzionalità di distributed journaling, percorsi di I/O consistenti ai crash di macchine virtuali e snapshot consistenti. Questi meccanismi aiutano l’identificazione delle cause originarie del guasto e il ripristino di macchine virtuali, host fisici e sottosistemi di storage.

VMFS supporta anche la modalità di accesso raw device mapping (RDM). RDM fornisce un meccanismo alle macchine virtuali per avere accesso diretto ad una LUN presente sul sottosistema di storage fisico (solo per SAN fibre channel e iSCSI). RDM è utile per supportare due tipologie di applicazioni:

• Snapshot SAN o altri livelli applicativi che girano all’interno della macchina virtuale. RDM facilita la possibilità di implementare un backup scalabile alleggerisce i sistemi utilizzando caratteristiche inerenti ai sottosistemi storage.
• Qualsiasi utilizzo di Microsoft Clustering Services (MSCS) distribuito su diversi host fisici: sia con cluster “virtual-tovirtual” che “virtual-to-phisical”.

RDM può essere configurato attraverso un link simbolico dal volume VMFS verso un raw LUN. La mappatura consente alle LUN di apparire come file all’interno di un volume VMFS. Il file di mappatura, e non la raw LUN, è referenziato nella configurazione all’interno della macchina virtuale. Quando la LUN viene aperta per l’accesso, la mappatura del file viene letta per ottenere la referenza verso la raw LUN. Successivamente, letture e scritture utilizzano direttamente la raw LUN senza più passare attraverso il file di mappatura.

Consolidated Backup di VMware

L’architettura di storage VMware permette una semplice soluzione di backup per le macchine virtuali VMware Consolidated Backup. Consolidated Backup fornisce una facility centralizzata per il backup lan free di macchine virtuali.

Come mostrato nella figura 11, Consolidated Backup lavora insieme ai backup agent di terze parti che risiedono in un proxy server di backup separato e non sul server dove gira ESX. Questa soluzione non richiede agent installati sulle macchine virtuali.

Gli agenti di backup di terze parti gestiscono la schedulazione dei backup. Consolidated Backup si attiva automaticamente quando è giunto il momento di fare il backup. Quando parte, Consolidated backup esegue degli script di pre backup che eseguono la quiescenza dei dischi virtuali e acquisiscono i loro snapshot. Dopodichè eseguono una serie di post script che ripristinano la macchina virtuale alla normale operatività. Nello stesso momento Consolidated Backup monta lo snapshot del disco sul proxy backup server. Alla fine l’agent di backup salva i file dallo snapshot montato sul media di destinazione. Acquisendo lo snapshot del disco virtuale ed eseguendo il backup attraverso un server proxy separato, Consolidated Backup fornisce una soluzione semplice, poco intrusiva, e con carichi computazionali e di rete ridotti dell’intero ambiente virtuale.

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