Startseite > Hardware > Virtueller Speicher für Außenstellen

Testreihe SDS, Teil 3: Netapp Data Ontap VSA

Virtueller Speicher für Außenstellen

5. November 2014, 7:00 Uhr | Christoph Lange/pf

In der LANline-Testreihe Software-Defined Storage (SDS) musste die "Data Ontap Virtual Storage Appliance (VSA)" von Netapp zeigen, was in ihr steckt. Das auf dem Ontap-OS basierende virtuelle System verwaltet die lokalen Speicherkapazitäten von VMware-ESXi-Hosts. Die Daten lassen sich mithilfe von Snapvault oder Snapmirror auf ein Netapp-System in der Zentrale sichern.

Mit der Data Ontap Virtual Storage Appliance bietet Netapp ein virtuelles Speichersystem für kleinere Außenstellen an, für die ein physisches Netapp-Array zu teuer wäre. Die VSA-VM (Virtual Machine) läuft auf einem VMware-ESXi-Host und verwaltet die lokal im Server verbauten Festplatten und SSDs. Das virtuelle Ontap-System setzt auf den Datastores von VMware auf, die der Administrator vor der Inbetriebnahme der Software-Appliance einrichtet.
Netapp empfiehlt, für die System-Disks der VSA einen Datastore auf einem physischen RAID-1-Array anzulegen. Für die von der Appliance verwalteten Daten-Disks und die NVRAM-Disk (Non-Volatile RAM) sollte der Anwender ein Datastore auf der Grundlage eines RAID-5-Arrays mit möglichst vielen physischen Platten konfigurieren. Auf der Basis dieses Datastores erstellt Ontap VSA die NAS- oder SAN-Volumes für die virtuellen Applikations-Server, die derselben ESXi-Host bereitstellt.
Der große Vorteil dieser doppelten Virtualisierung besteht darin, dass sich für die von Ontap VSA verwalteten Volumes die meisten Netapp-Verwaltungsfunktionen nutzen lassen. Dazu zählen zum Beispiel Snapshots und Deduplizierung. Durch die Möglichkeit, die auf dem ESXi-Host in der Filiale gespeicherten Daten mithilfe von Snapvault oder Snapmirror auf ein physisches Netapp-System in der Zentrale zu übertragen, entfällt die Notwendigkeit, in den Filialen eine eigene Backup-Lösung zu betreiben. Vor allem in kleineren Zweigstellen ist ein Vor-Ort-Backup oft problematisch, weil das dafür nötige Fachwissen nicht vorhanden ist.

Einrichtung der Testumgebung
Für den LANline-Test kam ein "Dell Poweredge T620"-Server zum Einsatz, der mit sechs lokalen 300-GByte-SAS-Festplatten ausgerüstet war. Wir verwendeten das von Netapp bereitgestellte OVF-Template (Open Virtualization Format), in dem Ontap VSA bereits fast vollständig vorkonfiguriert ist. Das Template enthält eine 50-GByte-System-Disk und eine ebenso große Daten-Disk, die beide auf demselben Datastore eingerichtet werden.
Wir installierten den ESXi-Server auf der ersten Platte und richteten die restlichen fünf SAS-Platten als RAID-5-Verbund für die virtuellen System- und Daten-Disks von Ontap VSA ein. Anschließend importierten wir das OVF-Template über das VMware Virtual Center auf den ESXi-Server. Im OVF-Importassistenten vergibt der Administrator für das VSA-System unter anderem eine IP-Adresse sowie den Host-Namen und trägt die Virtual-Center-Daten ein. Sobald das System hochgefahren war, fügten wir über die Kommandozeile die Lizenzschlüssel hinzu, die Netapp für den Test bereitgestellt hatte.
Um mit der Netapp-Appliance nicht nur die voreingestellten 50 GByte für die Daten-Disks nutzen zu können, fuhren wir den virtuellen Server nach der ersten Inbetriebnahme noch einmal herunter und fügten der VM zwei weitere virtuelle Disks mit je 150 GByte Kapazität hinzu. Nachdem die Appliance wieder hochgefahren war, ließen sich die beiden neuen Disks über die Kommandozeile der VSA mit dem Assign-Befehl hinzufügen.

OFV-Template für manuelle Einrichtung
Wer die virtuelle Appliance manuell einrichten und konfigurieren will, kann sich bei Netapp ein OFV-Template mit der virtuellen "Server Data Ontap Installation" herunterladen. Diese VM stellt das Tool Dvadmin bereit, das über zahlreiche Kommandozeilenbefehle für die Konfiguration von VSA-Systemen verfügt. Eine Dvadmin-Instanz kann auch mehrere Ontap-Appliances verwalten, vorausgesetzt sie laufen auf ESXi-Servern, die der Anwender über dasselbe Virtual Center verwaltet.

Verwaltung über Oncommand System Manager
Die virtuellen Ontap-VSA-Systeme lassen sich wie die physischen Speichersysteme von Netapp über den "Oncommand System Manager" verwalten. Wir installierten die Management-Software auf einem Windows-7-Rechner und verbanden uns anschließend mit dem VSA-System. Die Browser-basierende grafische Konsole enthält drei zentrale Bereiche für die Konfiguration der VSA-Appliance, der Storage Virtual Machines (SVMs, auch V-Server genannt) und der Ontap-Cluster-Einstellungen. Im Test konzentrierten wir uns auf die Appliance und die SVM-Einstellungen, da wir nur ein VSA-System zur Verfügung hatten.
Im ersten Schritt legten wir für jede der beiden virtuellen 150-GByte-Disks ein sogenanntes Aggregat an. Die Aggregate bilden die Grundlage für die Bereitstellung von SVMs, auf denen sich Volumes für SAN-LUNs (iSCSI oder FC) und für NAS-Shares (NFS oder CIFS) konfigurieren lassen.
Auf dieser Ebene richtet der Administrator für jedes Volume die gewünschten Speicherverwaltungsfunktionen ein. So kann er vorgeben, dass ein Volume jede Nacht automatisch dedupliziert wird. Auch die Übertragung der auf dem Volume gespeicherten Daten in die Zentrale per Snapvault oder Snapmirror ist dort zu konfigurieren. Mit dem integrierten Scheduler lässt sich einstellen, wie häufig die Daten, die sich geändert haben, übertragen werden. Der Zeitplaner ist flexibel konfigurierbar und unterstützt unter anderem stündliche und tägliche Delta-Synchronisierungen. Um Snapmirror und Snapvault in beiden Richtungen nutzen zu können, ist die Premium-Version der Ontap VSA erforderlich. Die kostengünstigere Value-Variante unterstützt nur Snapvault-Übertragungen in einer Richtung.

Support für NFS-Shares und SAN-LUNs
Für den LANline-Test erstellten wir eine neue SVM und aktivierten alle Storage-Prokolle. Im ersten Schritt legten wir für den ESXi-Host auf einem 150-GByte-Aggregat eine neue iSCSI-LUN an. Im Konfigurationsassistenten fügten wir den IQN (iSCSI Qualified Name) des ESXi-Hosts hinzu, um den Server für den Zugriff auf die LUN zu berechtigen. Damit sich eine neue LUN als Datastore hinzufügen lässt, ist auf dem ESXi-Server die IP-Adresse des Data-Ontap-iSCSI-Targets einzutragen. Anschließend konnten wir die iSCSI-LUN als VMware Datastore formatieren und virtuelle Server auf dieser LUN installieren. Um die NAS-Funktionen zu testen, konfigurierten wir das zweite 150-GByte-Volume als NAS-Laufwerk und richteten die NAS-Freigabe im Unix-Style ein. Als wir das NAS-Volume im Virtual Center als Datastore hinzufügen wollten, erhielten wir die Fehlermeldung, dass der NAS-Server die Verbindungsanforderung zurückgewiesen hat. Bei einer Suche in der umfangreichen Online-Hilfe von Ontap fanden wir den Hinweis, dass für das Konfigurieren von NFS-Volumes als VMware Datastore ein Assistent existiert.
In diesem Wizard gibt der Administrator unter anderem an, welche IP-Adresse der Netapp-V-Server verwenden soll und auf welchem ESXi-Server die NFS-Freigabe gemountet werden darf. Nachdem der Wizard abgeschlossen war, konnten wir dem ESXi-Host das NFS-Share als Datastore hinzufügen.

Snapshots und QoS für Volumes
Zu den Standardfunktionen von Ontap VSA zählen auch die Snapshot-Features von Netapp. Der Administrator kann Snapshots von einem Volume manuell anlegen oder über einen Scheduler in den gewünschten Zeitabständen automatisch erstellen. Mit der Default Snapshot Policy erzeugt Ontap VSA von allen Volumes jede Stunde einen neuen Snapshot. Die Restore-Funktion setzt ein Volume auf den gewünschten früheren Zeitpunkt zurück.
Neben Snapshots lassen sich auch sogenannte "Flexclones" anlegen, die zum Beispiel für Testzwecke nützlich sind. Des Weiteren ist es möglich, pro Volume Quality-of-Service-(QoS-)Parameter zu definieren. Die QoS-Funktionen beschränken entweder die von einem Volume maximal nutzbare Übertragungsgeschwindigkeit oder die maximale Anzahl der IOPS (Input/Output Operations per Second).
Das VSA-System unterstützt auch zahlreiche Client Tools von Netapp. Dazu zählen unter anderem der Snap-Manager für Exchange, Hyper-V, Sharepoint, MS SQL, Oracle und SAP sowie Snapdrive für Windows und Unix. Auch "Single Mailbox Recovery" sowie "Virtual Storage Console" (VSC) für die Integration der Storage-Verwaltung in das VMware Virtual Center stehen zur Verfügung.

Zahlreiche Client Tools von Netapp
Etwas Vorsicht ist bei der grafischen Oberfläche des "Oncommand System Managers" geboten. An manchen Stellen wie zum Beispiel bei der Initialisierung der Aggregate aktualisiert diese die Anzeige nicht automatisch. Der Administrator sollte deshalb vorsichtshalber regelmäßig auf den Refresh-Button klicken, um immer den aktuellen Zustand angezeigt zu bekommen.
Die bereits erwähnte separate "Ontap Installation"-Appliance für die Verwaltung der VSA-Systeme per Kommandozeile enthält mit "Dvadmin Virtual Machine Monitor" auch einen Dienst, der die Appliances fortlaufend überwacht. Mit Dvadmin ist es zudem möglich, das virtuelle Ontap-System zu sichern und wiederherzustellen. Das Tool bezieht alle Systemdateien und Konfigurationsinformationen ein, wobei es maximal drei Backup-Versionen unterstützt.

Fazit
Eine Virtualisierung von bereits virtualisierten VMware Datastores mag auf den ersten Blick etwas befremdlich erscheinen. Der große Vorteil der Data Ontap Virtual Storage Appliance besteht aber darin, dass sich die wichtigsten Netapp-Funktionen inklusive einer regelmäßigen Übertragung von geänderten Daten in die Zentrale mit einer virtuellen Appliance zu geringeren Kosten bereitstellen lassen als mit einem physischen Netapp-System. Unternehmen mit kleineren Niederlassungen, die bereits Netapp einsetzen, können bei einem Einsatz von Ontap VSA auf die bisher in den Filialen erforderlichen Backup- und Recovery-Systeme verzichten.
Netapp bietet Data Ontap VSA in einer Value-Variante für einen Listenpreis von 6.000 Euro an. Die Premium-Version, die zusätzlich Snapmirror und Snapvault als Primary und Secondary Node unterstützt, kostet etwa 14.000 Euro. Beide Versionen sind auf die Verwaltung von maximal 10 TByte Speicherkapazität begrenzt.