Introduction au stockage Integrity VM

La fonction principale d'Integrity VM est d'augmenter l'utilisation des ressources système sur les serveurs Integrity. Pour cela, le sous-système de stockage Integrity VM permet à plusieurs machines virtuelles de partager différents adaptateurs et périphériques de stockage physiques disponibles sur un serveur Integrity. De plus, il permet de diviser un LUN de stockage sur le VM Host en entités de taille inférieure pouvant être utilisées comme DVD ou disques individuels distincts sur la plate-forme virtuelle.

Comme pour les serveurs HP Integrity, on s'attend à ce que les machines virtuelles disposent de différents types de périphériques de stockage. Le sous-système de stockage Integrity VM autorise l'utilisation de disques, DVD, bandes et changeurs de supports par un système d'exploitation invité. En outre, la manière dont la virtualisation crée une abstraction du matériel physique procure une interface commune supportable avec laquelle un système d'exploitation invité peut interagir. Les systèmes d'exploitation invités accédant uniquement au matériel virtuel Integrity VM, ils peuvent utiliser du matériel physique qu'ils ne prennent pas en charge sur un serveur HP Integrity.

Chaque nouvelle version du sous-système de stockage Integrity VM tend vers une amélioration des performances. Cette amélioration des performances s'obtient grâce à une baisse des coûts de virtualisation, une exploitation des nouvelles fonctionnalités du VM Host et un réglage fin des systèmes d'exploitation pour la plate-forme virtuelle. En même temps, Integrity VM offre davantage de choix de virtualisation aux administrateurs VM Host afin de leur permettre de trouver le meilleur équilibre entre virtualisation et performances en fonction de leurs besoins.

Pour éviter tout problème tout en prenant en charge plusieurs machines virtuelles sur une même machine physique, Integrity VM isole chaque machine virtuelle. À l'aide des commandes Integrity VM, l'administrateur VM Host détermine les ressources de stockage physique accessibles à chaque machine virtuelle. Cette isolation du stockage est maintenue par le sous-système de stockage Integrity VM par le biais de vérifications de limites DMA sur chaque opération d'E/S de machine virtuelle, ce qui garantit qu'une machine virtuelle n'accède pas à la mémoire d'une autre machine.

Les administrateurs VM Host s'attendent à ce que les machines virtuelles soient aussi facilement configurables que les serveurs HP Integrity. Le sous-système de stockage Integrity VM permet de modifier facilement les périphériques de stockage par le biais des commandes Integrity VM. Grâce à ces commandes, l'administrateur VM Host peut ajouter, supprimer et modifier de manière dynamique des périphériques de stockage sur des machines virtuelles. Les administrateurs d'invités peuvent modifier une partie du stockage, en fonction des limites imposées par l'administrateur VM Host, à l'aide de la console virtuelle.

L'architecture d'E/S partagées est un moyen par lequel une machine virtuelle accède à un sous-système de stockage entièrement virtualisé fourni par Integrity VM. Le sous-système de stockage Integrity VM émule du matériel réel sur la machine virtuelle tout en interagissant avec le VM Host afin d'effectuer les opérations d'E/S de machine virtuelle sur l'entité de stockage VM Host. Cette abstraction permet à un administrateur VM Host de partager du matériel de stockage VM Host physique parmi plusieurs machines virtuelles, et d'allouer ce stockage à des niveaux inférieurs aux LUN.

Le partage des LUN de stockage s'obtient en divisant un LUN de VM Host en parties de taille inférieure, telles que des volumes logiques ou des fichiers. Chacune de ces entités VM Host de niveau sous-LUN peut ensuite être utilisée comme support pour des périphériques de stockage virtuel distincts. Les machines virtuelles accèdent aux périphériques de stockage virtuels comme s'il s'agissait de périphérique de stockage réels, sans savoir que le support de stockage virtuel est en fait une entité VM Host de niveau sous-LUN.

La manière dont le sous-système de stockage Integrity VM accède au support de stockage virtuel permet à plusieurs machines virtuelles de partager des adaptateurs de stockage VM Host physiques. Tous les supports de stockage virtuel sont accessibles par le biais d'interfaces définies par l'utilisateur sur le VM Host. Le VM Host conserve le contrôle total du matériel physique et gère les opérations d'E/S de machines virtuelles comme pour toute autre application utilisateur. Ainsi, tout comme le matériel est partagé parmi les applications normales exécutées sur le VM Host, les E/S de machines virtuelles sont également partagées sur le stockage physique.

Cette architecture autorise également la virtualisation de LUN entiers. Bien que cela n'accroisse pas l'utilisation du stockage, cela offre une disponibilité de stockage plus élevée. Le LUN étant virtualisé, il n'est pas obligatoire que le système d'exploitation invité prenne en charge le LUN de VM Host physique. Il faut simplement qu'il puisse prendre en charge sa version virtualisée. Ainsi, l'utilisation des E/S partagées permet à une machine virtuelle de s'exécuter avec tout matériel physique pris en charge par le VM Host.

Pour finir, toutes les demandes d'E/S de machines virtuelles dans les E/S partagées sont traitées par des adaptateurs virtuels. Un adaptateur virtuel est soit une émulation d'un adaptateur réel auquel un pilote de système d'exploitation invité natif accède en tant que matériel réel, soit un pilote spécial chargé dans le système d'exploitation invité. Dans les deux cas, l'adaptateur virtuel utilise des appels de sous-système de stockage Integrity VM internes pour gérer les communications des E/S de machines virtuelles avec les périphériques virtuels. Il n'est pas obligatoire que cette connexion entre l'adaptateur virtuel et les périphériques virtuels ressemble à quoi que ce soit dans un système de serveur Integrity HP. Elle est émulée de façon que la machine virtuelle ne fasse pas la distinction.

Les E/S attachées permettent à une machine virtuelle d'accéder directement à un LUN de VM Host. Dans cette architecture, le sous-système de stockage Integrity VM attache un LUN sur le VM Host à un adaptateur de stockage virtualisé. Un LUN peut être un disque, un DVD, une bande, un changeur de supports ou autres types de périphériques. Les E/S attachées n'exigeant aucune virtualisation de périphérique, les performances des E/S attachées peuvent être supérieures à celles des E/S partagées.

La principale différence entre les E/S partagées et les E/S attachées réside dans le degré de virtualisation du sous-système de stockage physique. Avec les E/S partagées, l'intégralité d'un sous-système de stockage est virtualisée. Par conséquent, tous les adaptateurs physiques sur le VM Host et tout le stockage connecté à ces adaptateurs peuvent être partagés par des machines virtuelles. Avec les E/S attachées, seul l'adaptateur de stockage est virtualisé. Par conséquent, seuls les adaptateurs de stockage physique du VM Host peuvent être partagés. Au moins un LUN, le LUN attaché, ne peut pas être partagé. Il est détenu et contrôlé exclusivement par la machine virtuelle à laquelle il est attaché.

Pour accorder à la machine virtuelle un contrôle total des périphériques attachés, le sous-système de stockage Integrity VM convertit les demandes d'E/S des pilotes de périphériques invités en demandes d'E/S qui peuvent être satisfaites par le sous-système de stockage Integrity VM pour le compte de l'invité. Durant ce processus, le sous-système de stockage Integrity VM renvoie toutes les données et réponses réelles aux pilotes de périphériques invités. Avec toutes ces données, le pilote de périphérique invité contrôle totalement le périphérique. Le système d'exploitation invité doit donc offrir une prise en charge intégrée du LUN de VM Host attaché pour pouvoir l'utiliser.

Les E/S attachées utilisent un adaptateur virtuel pour communiquer avec le système d'exploitation invité et le LUN attaché. L'adaptateur virtuel peut être une émulation d'un adaptateur réel ou peut être contrôlé par un pilote spécial chargé dans le système d'exploitation invité. Ces deux solutions produisent un adaptateur virtuel qui communique à la fois avec les périphériques virtuels et les périphériques physiques attachés.

Integrity VM fournit un adaptateur MPT SCSI parallèle PCI virtuel pour traiter les demandes d'E/S de stockage virtuel. Tous les systèmes d'exploitation invités pris en charge contiennent des pilotes d'adaptateurs SCSI MPT natifs qui communiquent avec cette émulation de registre PCI. Tous les périphériques virtuels et attachables peuvent être utilisés avec cet adaptateur de stockage virtuel.

Integrity VM prend en charge plusieurs périphériques virtuels et attachables. Les périphériques disque et DVD-ROM prennent en charge plusieurs types de supports virtuels (voir la Section ). Les bandes, changeurs de supports et graveurs de CD/DVD physiques sont attachables ; ils peuvent être utilisés pour effectuer des sauvegardes de données directement à partir d'une machine virtuelle (voir Section ).

Périphériques attachés

Integrity VM prend en charge plusieurs périphériques attachés afin d'effectuer des sauvegardes de données à partir d'une machine virtuelle. Integrity VM attache ces périphériques par le biais d'un pilote pass-through Integrity VM spécial. Grâce à ce pilote pass-through, les demandes d'E/S de machines virtuelles sont interprétées par Integrity VM et envoyées au périphérique physique par le biais du sous-système de stockage virtuel. Le sous-système de stockage envoie les réponses des périphériques au pilote pass-through Integrity VM, qui envoie les réponses à la machine virtuelle. Étant donné que celle-ci peut voir toutes les données et réponses, la prise en charge du périphérique physique attaché doit être fournie par le système d'exploitation invité. Un périphérique attaché peut être attaché à une seule machine virtuelle à la fois.

Les périphériques attachés sont les suivants :

• Graveurs de CD/DVD

• Changeurs de supports

• Périphériques à bande

Les périphériques à bande sont sujets à des tailles de blocs maximales en fonction du type d'invité, comme suit 

Type d'invité	Taille de bloc maximale
HP-UX	256K
Windows	512K
Linux	1 Mo (pour les bandes attachées au VM Host à l'aide d'adaptateurs CISS, la taille de bloc maximale est de 512K.)

Les cartes de stockage suivantes sont prises en charge avec AVIO sur les invités HP-UX :

• Fibre Channel

  • A6795A

  • A6826A

  • AB378A/AB378B

  • AB379A/AB379B

  • AD300A

  • 403619–B21 (FC Mezzanine)

• SCSI

  • A7173A

• Core I/O

  • 12760 (SAS RAID Core I/O)

  • 399490

  • 435234 (SAS Core I/O)

  • AB290A

• Smart Array

  • A9890A

  • A9891A

• Combo

  • A9782A

  • A9784A

  • AB465A

  • AB290A

  • AD193A

  • AD194A

	REMARQUE : Seuls des invités HP-UX peuvent utiliser AVIO, et la banque de support peut être uniquement un disque ou un volume. Les périphériques AVIO attachés ne sont pas pris en charge, et les invités ne peuvent être qu'un disque ou un DVD.