Новости Статьи VMware Veeam StarWind vStack Microsoft Nakivo Citrix Symantec События Релизы Видео Контакты Авторы RSS
Виртуализация и виртуальные машины

Все самое нужное о виртуализации и облаках

Более 6300 заметок о VMware, AWS, Azure, Veeam, Kubernetes и других

VM Guru / News / VMware vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO) - как это работает.

VMware vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO) - как это работает.

20/10/2017

Поддержите VM Guru!

USDT / TRC20, адрес: TCDP7d9hBM4dhU2mBt5oX2x5REPtq9QdU1




Пост:

Недавно компания VMware выпустила интересный документ VMware vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO), в котором описываются основные принципы работы данной технологии. Ниже мы расскажем о них вкратце, а также затронем тему того, каким образом можно использовать VAIO в производственной среде.

VAIO - это технология и API, которые позволяют получать прямой доступ к потоку ввода-вывода (I/O Stream) гостевой ОС виртуальной машины. Механизм VAIO уже сейчас способствует созданию партнерских продуктов для решения самых разнообразных задач (например, кэширование write-back и write-through). VAIO основан на механике Storage Policy Based Management (SPBM), которая предназначена для управления правилами хранения виртуальных машин и их работой с хранилищами.

Техническая реализация данного механизма подразумевает использование драйвера VAIO (filter driver), который устанавливается на хосте VMware ESXi как пакет VIB и не требует установки никакого специального ПО в гостевой ОС виртуальной машины.

Посмотрим на эту картинку, на которой изображен путь данных от виртуальной машины к физическому устройству хранения. На ней представлены 2 компонента, относящиеся к VAIO. Первый - это VAIO фреймворк, работающий на уровне ядра VMkernel и определяющий действующую политику фильтра. Второй - это IO Filter, представляющий собой программное обеспечение, работающее на уровне пользовательской среды исполнения (User World) сервера ESXi. Этот драйвер фильтра исполняет свою функцию (например, кэширование данных или их репликация), после чего передает их на физическое устройство хранения для записи.

Такая архитектура позволяет драйверу IO-фильтра получать доступ к потоку ввода-вывода, не сильно не влияя на производительность исполнения SCSI-команд. Еще одна особенность IO-фильтра - это возможность иметь доступ к потоку ввода-вывода как в сторону записи (от ОС к хранилищу), так и в обратную сторону (квитанции о прохождении команд). Это полезно, например, при использовании IO-фильтра для технологии репликации, где очень важно получать квитанции о записи данных на диск.

Кстати, SCSI-команды попадают к IO-фильтру сразу после того, как они проходят слой эмуляции SCSI (он же vSCSI), что позволяет использовать VAIO для любых типов хранилищ - VMFS, NFS, SCSI и vSAN. Ну а перехват команд IO-фильтром перед их отсылкой в сетевой стек к хранилищу позволяет обеспечить целостность данных и безопасность.

Еще, если внимательно посмотреть на архитектуру прохождения потока ввода-вывода, можно заметить, что драйвер IO-фильтра работает на уровне User World, а значит в целом не влияет на стабильность работы сервера ESXi. Даже если он вдруг прекратит свою работу, основной стек прохождения SCSI-команд, расположенный в ядре, продолжит работать в нормальном режиме.

Работает IO Filter на уровне отдельных VMDK-дисков конкретных ВМ, что открывает широкие возможности для механизма политик Storage Policy Based Management (SPBM) и применения их к отдельным виртуальным машинам и сервисам.

Все вышеперечисленное позволяет применять VMware VAIO при решении следующих типов задач:

  • Encryption – стороннее ПО за счет использования механизма VAIO может на лету шифровать и расшифровывать поток данных от виртуальной машины. Таким образом на хранилище будут помещаться уже шифрованные данные. Гранулярность работы VAIO позволяет обслуживать данные, идущие даже не от всей виртуальной машины, а только от одного приложения.
  • De-duplication - этот механизм уже использует решение VMware Virtual SAN. В реальном времени можно дедуплицировать данные, проходящие через драйвер и в таком виде уже класть на хранилище в целях экономии дискового пространства. Эта техника доступна и партнерам VMware.
  • Tiering - данные различной степени важности, критичности или классифицированные по другим критериям теперь можно класть на хранилища с разными характеристиками производительности и доступности (ярусы). Механизм VAIO тут поможет проанализировать характер данных и определить конечное их место назначения.
  • Analytics - теперь можно анализировать непосредственно поток данных от конкретной виртуальной машины и на основе этого строить множество различных решений, включая решения по кэшированию (например, такой продукт как PrimaryIO, который можно напрямую подключить к гипервизору). Затем можно, например, искать в трафике данные определенных приложений, либо, использовать механизм write-back кэширования.

Технология VAIO работает, начиная с VMware vSphere 6.0 Update 1, поддерживает горячую миграцию vMotion (VAIO должна быть доступна на целевом хосте) и кластеры VMware DRS (должна быть доступна на всех хостах).

Давайте теперь посмотрим, как VAIO работает на практике на одном из примеров. Чтобы начать работать с VAIO, вам нужно установить IO Filter в виде VIB-пакета, который реализует функциональную составляющую партнерского продукта для VMware vSphere.

Как правило, вместе с фильтром идет и политика SPBM (аналогичная тем, которые есть для vSAN или VVols, например), которую можно назначать виртуальным машинам на уровне виртуальных дисков VMDK.

Эту политику можно назначить при создании виртуальной машины в разделе Select Storage (в данном случае это политика кэширования на SSD):

Пример политики, идущей вместе с фильтром, как правило включает в себя Common Rule - правила, которые реализуют Data Services (то есть основной функционал фильтра) и определяются через компоненты Storage Policy Components (путем добавления компонентов в разделе Common Rules).

Например, в данном случае это тип кэширования Write Through или Write Back, который мы задаем в разделе Common Rules при создании новой политики хранения:

По умолчанию эти компоненты устанавливаются вместе со встроенными фильтрами vSphere и другими продуктами, которые пополняют набор IO-фильтров, а соответственно и компонентов по мере их установки. За счет использования Storage Policy Components возможности IO-фильтров могут быть включены в любую из уже настроенных политик VM Storage Policies.

Это очень удобно, поскольку на данный момент виртуальная машина или VMDK-диск могут иметь только одну примененную к ним политику хранения, но к ним можно добавить компоненты от разных фильтров.

Ну а сами IO-фильтры от разных производителей вы можете найти в VMware Compatibility Guide по этому адресу - https://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php?deviceCategory=vaio.

Как видно из картинки, на данный момент не так много партнеров используют технологию VAIO для своих продуктов, а категорий решений всего две - репликация и кэширование. Но VMware активно работает в этом направлении, и в скором времени, возможно, мы увидим еще несколько продуктов, реализующих функционал IO-фильтров для решения новых задач.

Интересное:





Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

Быстрый переход:
VMware Broadcom Offtopic Microsoft Veeam Cloud StarWind VMachines NAKIVO vStack Gartner Vinchin Nakivo IT-Grad Teradici VeeamON VMworld PowerCLI Citrix VSAN GDPR 5nine Hardware Nutanix vSphere RVTools Enterprise Security Code Cisco vGate SDRS Parallels IaaS HP VMFS VM Guru Oracle Red Hat Azure KVM VeeamOn 1cloud DevOps Docker Storage NVIDIA Partnership Dell Virtual SAN Virtualization VMTurbo vRealize VirtualBox Symantec Softline EMC Login VSI Xen Amazon NetApp VDI Linux Hyper-V IBM Google VSI Security Windows vCenter Webinar View VKernel Events Windows 7 Caravan Apple TPS Hyper9 Nicira Blogs IDC Sun VMC Xtravirt Novell IntelVT Сравнение VirtualIron XenServer CitrixXen ESXi ESX ThinApp Books P2V HCX vSAN Private AI VCPP VCF Workstation Labs Backup Explore vDefend Data Protection ONE Tanzu AI Intel Live Recovery VCP V2V Aria NSX DPU Update EUC Avi Community Skyline Host Client Chargeback Horizon SASE Workspace ONE Networking Ransomware Tools Performance Lifecycle Network AWS API USB SDDC Fusion Whitepaper SD-WAN Mobile VMUG SRM ARM HCI Converter Photon OS Operations VEBA App Volumes Certification VMConAWS Workspace Imager SplinterDB DRS SAN vMotion Open Source iSCSI Partners HA Monterey Kubernetes vForum Learning vRNI UAG Support Log Insight AMD vCSA NSX-T Graphics NVMe HCIBench SureBackup Carbon Black vCloud Обучение Web Client vExpert OpenStack UEM CPU PKS vROPs Stencils Bug VTL Forum Video Update Manager VVols DR Cache Storage DRS Visio Manager Virtual Appliance PowerShell LSFS Client Datacenter Agent esxtop Book Photon Cloud Computing SSD Comparison Blast Encryption Nested XenDesktop VSA vNetwork SSO VMDK Appliance VUM HoL Automation Replication Desktop Fault Tolerance Vanguard SaaS Connector Event Free SQL Sponsorship Finance FT Containers XenApp Snapshots vGPU Auto Deploy SMB RDM Mirage XenClient MP iOS SC VMM VDP PCoIP RHEV vMA Award Licensing Logs Server Demo vCHS Calculator Бесплатно Beta Exchange MAP DaaS Hybrid Monitoring VPLEX UCS GPU SDK Poster VSPP Receiver VDI-in-a-Box Deduplication Reporter vShield ACE Go nworks iPad XCP Data Recovery Documentation Sizing Pricing VMotion Snapshot FlexPod VMsafe Enteprise Monitor vStorage Essentials Live Migration SCVMM TCO Studio AMD-V KB VirtualCenter NFS ThinPrint Director Memory SIOC Troubleshooting Stretched Bugs ESA Android Python Upgrade ML Hub Guardrails CLI Driver Foundation HPC Orchestrator Optimization SVMotion Diagram Ports Plugin Helpdesk VIC VDS Migration Air DPM Flex Mac SSH VAAI Heartbeat MSCS Composer
Полезные постеры:

Постер VMware vSphere PowerCLI 10

Постер VMware Cloud Foundation 4 Architecture

Постер VMware vCloud Networking

Постер VMware Cloud on AWS Logical Design Poster for Workload Mobility

Постер Azure VMware Solution Logical Design

Постер Google Cloud VMware Engine Logical Design

Постер Multi-Cloud Application Mobility

Постер VMware NSX (референсный):

Постер VMware vCloud SDK:

Постер VMware vCloud Suite:

Управление памятью в VMware vSphere 5:

Как работает кластер VMware High Availability:

Постер VMware vSphere 5.5 ESXTOP (обзорный):

 

Популярные статьи:
Как установить VMware ESXi. Инструкция по установке сервера ESXi 4 из состава vSphere.

Включение поддержки технологии Intel VT на ноутбуках Sony VAIO, Toshiba, Lenovo и других.

Типы виртуальных дисков vmdk виртуальных машин на VMware vSphere / ESX 4.

Как работают виртуальные сети VLAN на хостах VMware ESX / ESXi.

Как настроить запуск виртуальных машин VMware Workstation и Server при старте Windows

Сравнение Oracle VirtualBox и VMware Workstation.

Что такое и как работает виртуальная машина Windows XP Mode в Windows 7.

Диски RDM (Raw Device Mapping) для виртуальных машин VMware vSphere и серверов ESX.

Работа с дисками виртуальных машин VMware.

Где скачать последнюю версию VMware Tools для виртуальных машин на VMware ESXi.

Подключение локальных SATA-дисков сервера VMware ESXi в качестве хранилищ RDM для виртуальных машин.

Как перенести виртуальную машину VirtualBox в VMware Workstation и обратно

Инфраструктура виртуальных десктопов VMware View 3 (VDI)

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Бесплатные утилиты для виртуальных машин на базе VMware ESX / ESXi.

Интервью:

Alessandro Perilli
virtualization.info
Основатель

Ратмир Тимашев
Veeam Software
Президент


Полезные ресурсы:

Последние 100 утилит VMware Labs

Новые возможности VMware vSphere 8.0 Update 1

Новые возможности VMware vSAN 8.0 Update 1

Новые документы от VMware

Новые технологии и продукты на VMware Explore 2022

Анонсы VMware весной 2021 года

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2021

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2020

Новые технологии и продукты на VMware VMworld Europe 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld US 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2018

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2017



Copyright VM Guru 2006 - 2025, Александр Самойленко. Правила перепечатки материалов.
vExpert Badge