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Microsoft Hyper-konvergente Infrastrukturen

PageUp suchte einen Weg die Komplexität und die Kosten der verschieden Hyper-V Cluster bei unseren Kunden zu reduzieren. Dies hat uns zu dem Hyper-konvergente von Microsoft geführt. Diese Lösung wollten wir bei PageUp testen und unsere eigenen Erfahrungen machen.

Hyper-konvergente Infrastrukturen werden von verschiedenen Herstellen angeboten. Das Konzept integriert Computer, Storage und Netzwerk auf einem Server. Dies hat zur Folge, dass auf einem Node eines Clusters nicht nur ein Hypervisor für die virtuellen Server läuft, sondern auch für Netzwerk und Storage.

Bei Microsoft wird hierzu der Hyper-V Failover Cluster mit dem Storage Space Direct verwendet.

 

Was ist Storage Space Direct, S2D?

Mit dem Windows Server 2016 und der Funktion Storage Spaces Direct ist es möglich lokalen Datenspeicher von einem Windows-Server zu einem virtuellen Cluster zusammenzufassen. Das heisst, man baut sich sein eigenes Storage mit verschiedenen Windows-Servern. Jeder Windows-Server verwendet dazu sein lokales Storage. Dieser neue Speicher Pool wird von den Zugriffen der Software (Hyper-V) als normales Storage verwendet.

Der grosse Vorteil von Storage Space Direct ist die Flexibilität, die von Anfang bis zum Schluss gewährleistet ist. Es steht frei ob ein solcher Cluster aus HDD, SSD oder NVMe-Datenträger gebaut wird. Es gibt nur eine Voraussetzung von mindestens 2 SSD pro Host. Das geniale an diesem System ist, sollten zum Beispiel alle drei verschiedenen Datenträgertechnologien zusammen genutzt werden, wird das System häufig verwendete Daten auf dem NVMe speichern, wenig häufig verwendete Daten auf den SSD und Sicherungsdaten oder Archive auf den HDD speichern. Sie als Anwender müssen hier nicht einstellen. Dies wird alles voll automatisch vom System vorgenommen.

 

Microsoft Hyper-konvergente Solution

Mit der Lösung von Microsoft besteht die Möglichkeit, einen hochverfügbaren Hyper-V Cluster zu erstellen ohne ein zentrales Storage zu verwenden.

Somit ist es möglich einen hochverfügbaren Hyper-V Cluster mit zwei Servern zu erstellen und das Storage zu sparen, indem das lokale Storage verwendet wird.

Dies hat zur Folge, dass bei einem zwei Node Cluster der doppelte Speicher benötigt wird. Auf jedem Server sind die gleichen Daten zu jederzeit vorhanden. Dadurch kann ein Node ausfallen und alle virtuellen Server laufen weiter. Sämtliche Daten werden automatisch auf den andern Server repliziert.

 

Erfahrung bei der Installation

Die Installation wurde mit Hilfe den Microsoft-Dokumentation leicht durchgeführt. Die grösste Komplexität bestand bei den Mellanox Switchen, da die Switche und die Netzwerkkarten konfiguriert werden mussten. Neben diesen Spezialitäten waren die Aufwände ähnlich wie bei einem normalen Hyper-V Cluster mit zentralem Storage.

 

Geschwindigkeit

Wir haben bei dem Storage nur zwei SSD pro Host verwendet. Hier könnte man noch zusätzliche SSD, nur SSD oder sogar Flash einsetzen. Die beste, jedoch auch die teuerste Variante wäre eine All Flash Lösung.

Mit dieser minimalen Konfiguration haben wir mit dem VMFleet schon eindrückliche 120'000 IOPS beim Lesen erreicht.

 

Die tägliche Arbeit

Der neue Cluster erfüllt exakt unsere Erwartungen. Die Geschwindigkeit ist erstaunlich, obwohl wir noch nicht ansatzweise an der Maximalleistung angekommen sind. Mit zusätzlichen SSD Disks könnte eine weitere Leistungssteigerung erzielt werden.

Da auf beiden Hosts immer alle Daten zur Verfügung stehen, überstehen die virtuellen Server ohne Probleme den Ausfall eines Host. Jedoch benötigen die Server bei einem Neustart/Ausfall Zeit, um die Daten mit dem gegenüberliegenden Host zu synchronisieren. Erst wenn beide Server in Sync sind, kann der zweite Server (bei Patching) neu gestartet werden.

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