Mit SMB 3.0 sind Daten im Netzwerk schneller greifbar Live-Migration in Windows Server 2012

Autor / Redakteur: Thomas Joos / Ulrike Ostler

In „Windows Server 2012“ funktioniert das Verschieben von virtuellen Servern zwischen Hyper-V-Hosts besser als bisher, etwa durch das Übertragen mehrere Server gleichzeitig und das Festlegen von Prioritäten. Live-Migration ist jetzt auch ohne Cluster möglich. Durch SMB 3.0 lassen sich virtuelle Festplatten auch auf Freigaben speichern – ohne Geschwindigkeitsverlust.

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Hyper-V 3.0 bietet in Windows Server 2012 wesentlich größere Festplatten, unterstützt mehr virtuelle Server und Knoten pro Host. Microsoft hat die Lösung an allen Enden deutlich aufgebohrt.
Hyper-V 3.0 bietet in Windows Server 2012 wesentlich größere Festplatten, unterstützt mehr virtuelle Server und Knoten pro Host. Microsoft hat die Lösung an allen Enden deutlich aufgebohrt.
(Quelle: Microsoft)

Microsoft verbessert in Hyper-V 3.0 in Windows Server 2012 vor allem die Leistung der Virtualisierungslösung und bietet mittlerweile Funktionen die „VMware vSphere“ in nichts nachstehen. Unternehmen die Server mit Hyper-V virtualisieren, setzten vor allem im Enterprise-Umfeld auf Cluster um die Hyper-V-Hosts hochverfügbar zur Verfügung zu stellen.

Einer der wichtigsten Bereiche für die Hochverfügbarkeit ist seit Windows Server 2008 R2 die Live-Migration. Diese ermöglicht das Übertragen von virtuellen Servern im laufenden Betrieb, zum Beispiel für Wartungsarbeiten des Hyper-V-Hosts.

Bei dieser Übertragung kopiert Hyper-V nicht nur die virtuellen Festplatten zwischen den Hosts, sondern auch den Inhalt des Arbeitsspeichers. Das heißt die Anwender bekommen von der Übertragung nichts mit und der virtuelle Server steht während der Übertragung weiter zur Verfügung (siehe: Abbildung 1)

Ausgebügelte Schwächen in Windows Server 2012

In Windows Server 2012 bügelt Microsoft einige Schwächen der Live-Migration aus. Eine Schwächen der Übertragung in Windows Server 2008 R2 war bisher zum Beispiel die Unmöglichkeit, mehrere virtuelle Servern auf einmal zu verschieben. Das kostete unnötig Zeit.

In Windows Server 2012 können Unternehmen mehrere Server gleichzeitig übertragen. Die maximale Anzahl lässt sich auf jedem Host einstellen.

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Außerdem kann ein Hyper-V-Cluster virtuelle Server priorisieren. So lassen sich bei einem Ausfall wichtige virtuelle Server wie Domänencontroller zuerst übertragen und erst danach weitere Server (siehe: Abbildung 2).

Operation am offenen Herzen

Die Live-Migration bietet aber nicht nur die Möglichkeit ganze virtuelle Server im laufenden Betrieb auf einen anderen Hyper-V-Host zu verschieben, sondern Administratoren können auch nur den Speicherort der virtuellen Festplatten und andere Daten von virtuellen Servern im laufenden Betrieb in andere Verzeichnisse, Freigaben oder Datenträger verschieben. (siehe: Abbildung 3)

Virtuelle Server und virtuelle Festplatten lassen sich jetzt also über Cluster-Grenzen hinweg im Netzwerk verschieben. Ebenfalls neu ist Hyper-V-Replika. Bei dieser Technik synchronisieren Administratoren virtuelle Server zwischen Hyper-V-Hosts und können bei Bedarf einen Failover zum Replikat durchführen (siehe: Abbildung 4).

Wichtige Neuerungen - Livemigration ohne Cluster und SMB 3

Damit auch kleinere Unternehmen Livemigration nutzen können, muss für den Einsatz kein Cluster mehr im Einsatz sein. Windows Server 2012 kann virtuelle Server im laufenden Betrieb zwischen Hyper-V-Hosts einer Domäne übertragen, ohne dass diese Server Bestandteil eines Clusters sind (siehe: Abbildung 5).

Möglich wird das durch die Speicherung von virtuellen Servern und den Festplatten auf Freigaben auf Servern mit Windows Server 2012. Diese Freigaben stehen mit dem neuen Server Message Protokoll (SMB) 3 in Windows Server 2012 wesentlich stabiler und schneller zur Verfügung als in Windows Server 2008 R2.

Zunächst erlaubt SMB 3 mehrere parallele Zugriffe auf Freigaben, was die Geschwindigkeit erhöht. Zusätzlich ermöglicht SMB 3 beim Einsatz auf geclusterten Datei-Servern einen besseren Failover zwischen Clusterknoten. Dabei berücksichtigt Windows Server 2012 die SMB-Sitzungen der Benutzer und Server und behält diese auch bei, wenn Administratoren virtuelle Dateiserver zwischen Clusterknoten verschieben.

Der hauptsächliche Sinn dieser Neuerungen besteht darin, dass Unternehmen nicht auf teuren Speicher von Drittherstellern setzen müssen, sondern Datei-Server mit Windows Server 2012 für die Speicherung von Dateien, virtuellen Servern und virtuellen Festplatten nutzen können.

Multichannel und Hyper-V Direct

Sind im Unternehmen mehrere Server mit Windows Server 2012 im Einsatz, tauschen diese Daten über das Netzwerk mit der neuen Multichannel-Funktion aus. Mit der Funktion lassen sich von einem Server auf eine Freigabe über SMB 3 mehrere parallele Zugriffe durchführen.

Dies beschleunigt den Datenverkehr und sichert ihn auch gegen den Ausfall eines einzelnen SMB-Kanals ab. Der Vorteil liegt darin, dass Serverdienste Daten auch auf Servern speichern können, nicht nur auf der eigenen Festplatte.

Ein sinnvoller Einsatz dazu ist in Umgebungen mit Hyper-V-Hosts, die auf Windows Server 2012 aufbauen. Dazu ist weder die Installation eines Rollendienstes noch eine Konfiguration notwendig. Diesen beschleunigten Zugriff bietet Windows Server 2012 automatisch.

Team-Spieler

Damit die Funktion genutzt werden kann, müssen die Netzwerkadapter eine entsprechende Geschwindigkeit liefern. Microsoft empfiehlt dazu entweder die Installation eines 10-Gigabit-Adapters oder mindestens den Einsatz von zwei 1 Gigabit-Adaptern.

Für diese Funktion können Administratoren auch die neue Teamfunktion von Netzwerkkarten in Windows Server 2012 nutzen. Über den Server-Manager lassen sich Netzwerkadapter zu Teams zusammenfassen, auch ohne dass die Treiber dies direkt unterstützen.

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SMB Direct ist ebenfalls zwischen Servern mit Windows Server 2012 aktiv. Administratoren müssen weder Einstellungen vornehmen noch etwas installieren.

Schnelle Adapter sind gefragt

Damit diese Funktion nutzbar ist, müssen die verbauten Adapter aber die RDMA-Funktion (Remote Direct Memory Access, Remotezugriff auf den direkten Speicher) unterstützen. Bei dieser Funktion können Server Daten aus dem Hauptspeicher eines Systems über das Netzwerk auf einen anderen Server übertragen, der aktuell Kapazitäten frei hat.

So lassen sich überlastete Server beschleunigen, indem Sie Daten auf nicht ausgelastete Server übertragen. Damit das funktioniert, muss das Netzwerk extrem schnell sein und die Adapter müssen die Funktion nutzen können. Das sind Adapter mit den Typen iWARP, Infiniband und RDAM over Converged Ethernet (RoCE).

Auch Hyper-V kann in Windows Server 2012 direkt auf das SMB-Protokoll zugreifen. Der Sinn ist, dass Unternehmen die virtuellen Festplatten in Hyper-V 3.0 (.vhdx) nicht direkt auf dem Hyper-V-Host speichern, sondern auf einer Freigabe im Netzwerk. Auf diese lässt sich dann mit SMB Multichannel, SMB Direct und Hyper-V over SMB von Hyper-V 3.0 zugreifen

NUMA in Windows Server 2012

Wichtig für die Steuerung von Prozessoren in virtuellen Servern sind die Kompatibilität und NUMA (Non-Uniform Memory Access). NUMA (Non-Uniform Memory Access) bietet für jeden Prozessor im Server einen eigenen Speicherbereich. Diesen kann er aber anderen Prozessoren bei Bedarf zur Verfügung stellen (Distributed Shared Memory).

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Damit Administratoren in virtuellen Servern NUMA nutzen können, muss die Funktion in den Hyper-V-Einstellungen des virtuellen Servers aktiviert sein. In Windows Server 2012 ist das standardmäßig der Fall (siehe: Abbildung 6).

Der Autor:

Thomas Joos ist freier Autor und DataCenter-Insider-Blogger.

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