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Je profite d'un billet pour revenir sur un point important de la mise en place d'une infrastructure virtualisée, tant l'impact en performance peut être grand et néfaste pour la baie de stockage : l'alignement des machines virtuelles.

 

L'origine du problème remonte à la nuit des temps, à l'échelle de l'informatique bien sûr, bien avant que les hyperviseurs envahissent les datacenters. Les systèmes d'exploitations étaient alors installés sur des disques durs physiques (pas sur des LUN, des VMDK ou autres VHD...) qui présentaient une géométrie (Cylindres / Têtes / Secteurs). La plupart des OS, dont une majorité des versions de Microsoft Windows, démarrent depuis cette époque à un secteur de 63. Mais voilà, nos baies de stockage modernes n'utilisent plus du tout cette notion de géométrie, même si elle est toujours présentée à l'OS, et opèrent un découpage de bloc en base 2. Résultat, aucune chance qu'une partition démarrant à 63 ait ses blocs en concordance avec l'adressage interne de la baie. Le risque est alors d'avoir des blocs non alignés, c'est à dire qu'1 bloc du système de fichier se retrouve "à cheval" sur 2 blocs du système du stockage. On multiplie les IO sur disque de façon inutile :

Screen Shot 2012-06-20 at 15.35.28.png

Le problème a été résolu il y a, là aussi, bien longtemps en choisissant le type du système d'exploitation à la création de la LUN. La LUN est alors automatiquement alignée. Aujourd'hui, la virtualisation pose à nouveau le problème. Bien que les LUNs soient correctement alignées avec le système de fichiers de l'hyperviseur (VMFS par exemple), l'installation par défaut d'OS virtualisés peut être désalignée :

Screen Shot 2012-06-20 at 15.50.42.png

Sur des dizaines ou des centaines de machines virtuelles, le phénomène peut être désastreux pour les performances. Le nombre d'IO sollicitant le stockage peut être multiplié par 2 et les temps de service multipliés par bien plus (c'est exponentiel) !

 

Comment détecter le problème ?

 

Pas de panique, NetApp est là pour vous aider

 

Tout d'abord en SAN (iSCSI / FC / FCoE) c'est très facile quel que soit l'hyperviseur. « Performance Advisor », intégré à OnCommand, vous donne LUN par LUN le pourcentage d'IO alignés :

Screen Shot 2012-06-20 at 16.18.43.pngOn observe ici une LUN alignée

 

De plus, Data ONTAP traque désormais les alignements et vous l'indique, soit par l'AutoSupport, soit on regardant le résultat de la commande « lun show -v »

nacl2*> priv set diag; lun show -v

          /vol/CobayeVSC_FCP/CobayeVSC_FCP   60.3g (64697139200)   (r/w, online, mapped)

                    Serial#: HnWwDJgkK1-Y

                    Share: none

                    Space Reservation: disabled

                    Multiprotocol Type: vmware

                    Maps: smt-esx41-a.domain2010.netapp.fr_smvidg_fcp=2

                    Occupied Size:   44.4g (47663337472) 

                    Creation Time: Thu Dec  1 11:24:16 CET 2011

                    Alignment: aligned

                    Cluster Shared Volume Information: 0x0


Vous utilisez votre VMware vCenter pour gérer pour vos environnements virtualisés ? Dans ce cas, pas besoin de changer d'interface pour vérifier les alignements : NetApp fournit au travers de sa Virtual Storage Console 4.0 un scanne ponctuel ou régulier des VMs pour contrôler les alignements. C'est un excellent complément à l'utilitaire « mbrscan » que NetApp fournit depuis de nombreuses années.

 

Et finalement, si toutes vos VMs ne sont pas (encore) sur NetApp, alors OnCommand Balance, que l'on a déjà présenté ici et , surveille les alignements quel que soit le stockage utilisé !

 

Screen Shot 2012-06-20 at 17.18.55.png

OnCommand Balance met en évidence les problèmes d'alignements,

même en stockage hétérogène

 

Comment résoudre le problème ?

 

Maintenant que vous avez tous les outils pour détecter les VMs problématiques, il faut les réaligner ainsi que vos templates de déploiement, afin de ne pas aggraver la situation. Je vous renvoie au document Best Practices for File System Alignment in Virtual Environments qui parcourt les différentes méthodes pour les environnement Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V, VMware et RedHat KVM.

 

A noter que NetApp fournit là aussi, un utilitaire (« mbralign ») pour réaligner les VMDK, mais a été plus loin avec la Virtual Storage Console 4.0. En plus de scanner régulièrement les VMs, VSC permet de migrer à chaud et sans aucun arrêt de service, les VMs en les alignant correctement.

 

Screen Shot 2012-06-20 at 14.56.50.png

Interface VMware vCenter avec plugin VSC 4.0

La vérification des alignements peut être automatisée. Les réalignements se font « à chaud »

 

J'espère qu'avec nos différents outils de détection et de correction d'alignements, vous n'aurez plus aucune raison de garder vos VMs désalignées : je vous assure, c'est votre stockage qui vous en sera reconnaissant

 

Pour les FASBl@ggers, MRO

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