NetApp 技术报告借助集群模式 Data ONTAP 部署采用 SMB 3.0 的 Microsoft HyperV 最佳实践.docx

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1、NetApp技术报告借助集群模式DataONTAP部署采用SMB3.0的MicrosoftHyper-V最佳实践NetApp公司PavelLobanovxJohnReed2013年5月TR-4172摘要本技术报告介绍了使用SMB3.0NAS协议的MiCroSoftHyPer-V”与NetApp存储解决方案在集成架构及实施方面的准则和最佳实践。其中介绍的NetApp技术可以为客户提供一个经济合理、操作效率高、灵活且环境友好型的集成存储解决方案C目录1目的和范围42 集群模式DataONTAP8.242.1 集群模式DataONTAP8.2中的SMB3.0协议42.2 集群模式DataONTAP8

2、2设置52.3 SMB3.0协议协商功能62.4 使用SMB3.0的集群模式DataONTAP一般注意事项83 CIFSVserver和共享设置配置83.1 根和数据卷设置83.2 数据和管理LIF设置83.3 SMB3.0设置83.4 ODX设置93.5 远程VSS设置(卷影复制功能VSS)103.6 自动节点转介设置103.7 创建持续可用的文件共享113.8 创建网络接口故障转移组114 MicrosoftWindowsServer2012的改进124.1 SMB3.0124.2 Hyper-V的改进125 MicrosoftHyper-VWindowsServer2012设置125.

3、1 Hyper-V服务器场135.2 虚拟磁盘类型145.3 使用ODX功能快速配置虚拟磁盘146 Sn叩ManagerfOrHyper-V2.0(SMHV2.0)156.1 远程VSS156.2 SMHV2.0组件156.3 SMHVWindowsPowerSheIICmdLet167 SMHV2.0配置和操作167.1 将SMHV连接到NetApp存储系统167.2 创建数据集和备份策略177.3 虚拟机备份和恢复17参考资料19版本历史19插图目录图I)SMB协商请求。6图2)SMB协商响应，7图3)树连接响应。7图4)VHDX位置设置。12图5)VM位置设置。13图6)Hyper-VV

4、M移动选项。14图7)NetApp远程VSS组件。15图8)存储连接设置。17图9)VM手动备份。17图10)恢复VM018图11)恢复选项。181目的和范围凭借创新型技术突破以及端到端解决方案NetApp一直处于解决复杂业务问题的前沿。在整个数据中心内全面实现虚拟化是NetApp在解决这些问题时运用的一件利器。服务器虚拟化是这一领域的重要内容，而Microsoft凭借其领先的服务器虚拟化解决方案独占鳌头。本技术报告为使用SMB3.0NAS协议和集群模式DataONTAP8.2在NetApp存储上构建和实施Microsoft服务器虚拟化解决方案提供了详细指导。其中介绍了使用SnapManage

5、rforHyper-V(SMHV)2.0设置Windows2012Hyper-V环境的做法和最佳实践，用以保护在NetApp集群模式DataONTAP托管的SMB3.0文件共享上运行的VMo本技术报告并不是最终的实施或解决方案指南。要解决具体部署问题，可能需要专家的意见。请联系您当地的NetApp销售代表，向我们的MicrosoftHyper-V解决方案专家进行咨询。NetApp致力于帮助您实现数据中心转型，让您的业务实现持续快速发展。2集群模式DataONTAP8.2集群模式DataONTAP8.2为NetApp客户提供了一个全面的解决方案，可用于部署虚拟化环境并保护在SMB3.0协议提供的

6、文件级数据存储上运行的虚拟机(VirtUalMachine,VM)o2.1 集群模式DataoNTAP8.2中的SMB3.0协议集群模式DataONTAP8.2新增的一个重要组件之一就是对SMB3.0NAS协议的支持，NetApp客户可以通过该组件使用WindowsServer2012中推出的SMB3.0功能。借助这些新功能，可以使用集群模式DataONTAP托管CIFS文件共享上的VM虚拟磁盘和配置设置为了支持持续可用的文件共享和Hyper-V存储，集群模式DataONTAP8.2实施了部分SMB3.0功能,这些功能包括： 永久性句柄(持续可用的文件共享) 见证协议 集群客户端故障转移 横向

7、扩展感知 卸载数据传输(OfflOadedDataTransfer,ODX) 远程VSS永久性句柄(持续可用的文件共享)为了确保文件共享持续可用，SMB客户端会以应用程序的身份(如在Hyper-V主机上运行的VM)打开文件，并请求VHDX文件的永久性句柄。SMB服务器收到使用永久性句柄打开文件的请求后，该服务器会保留足够的文件句柄信息以及SMB客户端提供的唯一恢复密钥。永久性句柄信息会在集群中的节点之筒共享。如果按计划将文件共享资源从一个节点移动到另一个节点或节点出现故障，SMB客户端就会重新连接到活动可用节点，并使用永久性向柄重新打开该文件C在此操作过程中，SMB客户端计算机上运行的应用程序

8、/VM不会出现任何故障或错误。从VM角度来看，虚拟磁盘的I/O操作会有短暂的延迟，类似于短暂断开与磁盘的连接，但是不会让人觉察到明显的中断。见证协议当SMB服务器节点出现故障时，SMB客户端通常会利用TCP超时来检测文件共享资源(如打开的文件)出现的故障。SMB3.0允许为TCP超时设置可变值，由于虚拟磁盘是关键资源，因此，Hyper-V服务器上运行的VM需要更快地检测到网络资源故障转移。见证协议可以大幅缩短SMB客户端的重新连接时间。在连接到共享资源(TREE,CONNECT)期间，SMB服务器会提供有关在共享上启用的功能的信息，例如，资源是否已加入集群并进行横向扩展且持续可用。SMB客户端

9、会根据此信息从其他节点请求相同的数据。收到此信息后，SMB客户端会将其自身注册到相应节点。如果某个集群节点出现故障，而SMB客户端已经连接到另一节点，则该节点可以检测到该故障，并通知SMB客户端。这样，SMB客户端就可以立即重新连接到正在运行的节点而不必一直等到TCP超时耗尽，从而尽可能地缩短了客户端与资源断开连接的时间。对于虚拟磁盘存储在这种SMB共享上的VM.磁盘断开连接的时间将被尽量缩短到一个特定时点，这样VM就不会将这种断开连接的情况检测为硬件故障C默认情况下，只有按照最佳实践执行操作并在每个Vserver中的每个集群节点上都有一个逻辑接口(LogicalInterface,LIF)时

10、此功能才会在集群模式DataONTAP上启用。另外请注意，见证协议仅适用于持续可用的共享。集群客户端故障转移(CIUSteredClientFailover,CCF)要提高VM环境中的冗余度，应将Hyper-V服务器置于Microsoft故障转移集群中。当运行某个VM的Hyper-V服务器节点出现故障时，该VM就会实时迁移/移动到另一节点。在使用SMB3.0支持CCF之前，移动到另一集群节点的VM会被视为一个新的应用程序实例。连接到文件共享上已打开的文件的新应用程序实例必须等待TCP超时耗尽并关闭文件句柄。而CCF支持VM在打开文件共享上的虚拟磁盘文件时提供唯一应用程序标识符。当某个Hype

11、r-V服务器集群节点出现故障时，VM会在另一个Hyper-V服务器节点上启动，并提供相同的应用程序标识符，从而使SMB服务器可以关闭现有文件句柄，然后，SMB客户端便可重新连接到之前已打开的文件。横向扩展感知集群模式DataONTAP采用横向扩展设计，可以从多个节点提供数据。它可以提高网络的数据冗余度，并将多个SMB客户端的负载分散到集群中的多个节点上。横向扩展感知支持SMB客户端连接到集群中的所有节点并访问相同的数据。卸载数据传输(OffIOadedDataTransfer,ODX-副本卸载)尽管使用SMB3.0运行Hyper-V工作负载时不需要此功能，但是，在客户需要配置多个VM的典型部署

12、中，可以使用此功能显著缩短VM的部署时间。此功能的主要优势在于，它对客户端计算机是透明的，文件复制操作期间不会将任何实际数据放在网络上。集群模式DataONTAP会在后端提供不同的机制来复制数据块。如果提供文件共享的是单个卷，则NetApp会使用其SIS克隆功能，从而可通过仅创建指针来避免数据复制过程。与其他存储阵列中的ODX实施方案相比，该功能可以加快后端操作速度,并提高NetApp平台上ODX的复制性能。在集群内部、卷的外部复制数据时，该过程会始终处于卸载状态，不会在客户端或网络上传输任何流量。远程VSS卷影复制服务(VolumeshadowcopyServiceVSS)框架可以对同一台服

13、务器上的应用程序I/O与物理存储进行协调，并可为该存储创建应用程序一致的Snapshot-副本。MicrosoftWindowsServer2012将VSS的功能扩展至多台服务器。例如，一台服务器上运行的应用程序将存储放在另一台服务器的文件共享上。远程VSS会在这两台服务器之间进行备份时对I/O活动进行协调，并为运行在远程存储服务器上的应用程序的存储提供应用程序一致的Snapshot副本。集群模式DataONTAP8.2通过插入到VSS框架中而扩展了远程VSS的功能;VSS服务可在NetApp控制器上运行，VSS提供程序可在WindowsServer2012计算机上运行。从VSS角度来看，Ne

14、tApp阵列与Windows文件服务器的工作方式是相同的。2.2 集群模式DataONTAP8.2设置要将集群模式DataONTAP8.2设置为使用SMB3.0功能，并无任何特殊要求。默认情况下，集群模式DataONTAP8.2支持所有版本的SMB1包括1.0、2.0.2.1和3.0oSMB协议的大多数常见应用情形(如用户文件共享)都支持3.0之前的协议，而SMB3.0协议中的新增功能可能对此并无益处。Hyper-V工作负载需要使用SMB3.0协议及其部分新增功能，如持续可用的共享等。考虑到在HA对中的节点之间存储和复制永久性句柄信息以支持持续可用的共享等功能可能会产生额外开销，因此，强烈推荐

15、仅对基于SMB的Hyper-V工作负载使用持续可用的共享。2.3 SMB3.0协议协商功能当客户端计算机开始连接到CIFS/SMB文件共享时，客户端和服务器之间便会开始进行SMB功能协商。在SMB协商请求期间（请参见图1）.客户端会告知服务器它支持哪些SMB版本。本节介绍了此协商过程（使用数据包跟踪图片）以及如何确认版本和功能。如果需要排除故障，客户可以通过数据包跟踪来确认所使用的版本和功能正确无误。图1）SMB协商请求“TraceSession1:AnalysisGridMessaeeNbn Q.2703/14, ：, 28臼，2903/14.63/B A 290，3303.63/14,Ti

16、mSourceDestinotionModuleSummery097.1.1.IlC97.1.1.21TCPFlags; CE.S.t Port;49998 -，e97.1.1,2197.1.1.116TCPFlags: .A.5., Port:35 - 4g00.0-.97.1.1.11697.1.1.11697.1.1.2197.1.1.21TCPSM32Fl3: .A., Port: 49998 - C Uegotiateil CliertGuid 二 3e3b34404.5S05497.1.2.11697.1.2.21SMB2C Negotiarte097.1.1.2197.1.1.1

17、1：二 NB 二R Ncgotiotc, Revision - 5MB36.0.97.1.1.11697.1.1.21StB2C Session Sctup1 Scisionflogs =0.0.97.1.1.11697.1.1.21S520 Tree CooeB2hegotlae-.Type512336StructureSize36UIntI651216DialectCount3Itl652816SecurityNodeSbBZhegotiote.Iype54416Reserved0UIntlC516CdpdDllltLes5T52C10DlCp.EnM57632ClientGuid3e3B

18、795-8cd*.Gidd638128ClientStartIine1/1/16010:e:.Type73664Dialects514,52,7681Array848514UItl6202U528UIntl62M768UItl300服务器会使用常用的最高SMB协议版本进行响应（请参见图2）0图2)SMB协商响应。TraceSession1:AnalysisGrid;&McssaecNun保TirKstTiSourceDestinoticnNQdUleSunor/2603/1.097.1.1.11697.1.1.21TCPFlags:CE.S.,Port;599B，!2793U.097.1.1.

19、2197.1.1,116TCPFl(Jgs;.A.5.,Port;S5-49；28i33.097.1.1.13697.1.1.21TCPFlags:.A.,Port:9996-，IA2903/24.o.a.97.1.1.11697.1.1.21SB2OMgotLate,CliefitGuid三F3e3b2903a97.1.1.11697.L.21SMB2CNegotiate3303.097.1.2.2197.1.1.116SMB2ftNegotiate,Revisior-SM63.343U.o.a.97.1.1.11697.1.1.21SWB2OSessionSetup,SessiorFldg

20、s-03/K.o.a.97.1.1.11697.1.1.21SzB2OTreeConrcct,Peth-Xna-cif:IA4503/14-.o.a.97.1.1.11697.1.1.21SB2OIOerlFailure,FID二8xfFFFFFIl33/14.e.a.97.1.1.11697.1.1.21*82OCreate,Narte=na-cIfsHteVfT5403/14.。397.1.1.11697.1.1.21S,*B2OClcse1FID=ae.status=sutaxReasl7e65536Ulnt5276832MaxUriteSize65S用UlrTt3280032收到客户端

21、的树连接请求后，NetAPPSMB3.0CIFS服务器会使用一组支持的功能进行响应，如图3所示。图3）树连接响应。TraceSession1:AnalysisGridUMessageNur帽TltWStljeSourceDestinationModuleSumarya2803/14.9971.1.11697.1.1.21TCPFlags：.A.iPort：4999835Let)：A2983/K.-97,1.1.11697.1.1.215也OFleeotiete,ClientGuid=f3c3b795-8cde-3433/14-0.9-97.1.1,11697.J.a.21SB2OSeSSlon

22、Setup,SessioMlags=e,StatuA4603/80.97.1.1.11697.1.1.21SKB2OTreeconnect,Path-ncisrt3s.I40.97.1.1.HG97.1.1.21SfB2CTreeConnect,Pof-XSno-cif5KHonee97.1.1.2197.1.1.116SKB2RTreeCJb5493/14.a.0-97.1.1.11697.1.1.21SKB2OClose,FID*8x,StatusSuccess5903/K.ea97.1.1.11697.1.1.21SB2OCreate,Nae-ncif5MoaeMSRregU6303/1

23、4,.om97.1/1.11697.1.2.21S62OCloe.FID-x9.Status-Success&ronevalueTypeBitOffsetBit.e11tHeaaerSMB2PacetHa-TypeO512口ResponseSMB2TreeConce-Type51212BStructureSire16UlntI651216SnareTypeS3B2ShareType-Enun528SReservedOBytC5368ShareFlagiS,4B2TreeCD11reTypeS4432CapdbiLitieiS,iB2TreeConn-Type57632ReservEl0yte5

24、761SFB2ShrsetadvancedWarning:7heseadvancedCOnnandSarepotentiallyda叼erovs;usethenonlywhendirectedtodosobyNetApppersonnel.Doyouwanttocontinue?yIn):yVespus:*要显示和修改所有其他设置，需要使用高级模式。要检查是否已启用SMB3.0,请使用vservercifsoptionsshow命令。Vespus:*vservercifsoptionsshowVserver:nacifsCcpyOffloadEnabled：trueDefaultQiixfeo

25、up:-DefaultQiixUser:PCUSerExportPoliciesEnabled:falseIsReferralEnabled:falseIsLolEnabled:trueIsUcalUsersandGrspsEnabled:trueKaxXoltiplexCount:255ReadG阳isExec:disabledShad(wpDirDepth:5Shad(wwp)Enabled:trueSKB2EMbld:trueSl3Enabld:gXlSSServers:-IsOSeJunctionas滁ArsePointEnabled:trueVespus:*要启用或禁用SMB3.0,

26、请使用vservercifsoptionsmodify-vserver-smb3-enabledtruefalse)命令。Vespus:*vservercifsoptionsmodify-vservernacifs-smb3-enabledtrueVespus:*3.4 ODX设置默认情况下，为了使用ODX在托管VHDX文件的同一文件共享上从使用MicrosoftSysPrep实用程序准备的主映像中快速配置VM1ODX功能已全局启用或已针对每个Vserver启用。要检查是否已启用ODX,请使用vservercifsoptionsshow命令。Vespus:*vservercifsoptions

27、showVserver:nacifsCcpyOffbadEnablMtruDefault(ixG*oup:-Default(lxUse:pcuserEiportPoliciesEnabled:falseIsReferralEnabled:falseIsLocal为KhEnabled:trueZsLxalUse:sandGrjpsEnabled:trueKaxXoltiplexCount:255ReadGrassEjcec:disabledShad(wp)DirDepth:5ShadwoopyEnabled:trueSXB2Eubld:trueSXBJEnabled:trueX及Serrers:

28、IsQseJunctionasEeparsePointEnabled:Vespus:*true要启用或禁用ODX功能，请使用vservercifsoptionsmodify-vserver-copy-offload-enabledtruefalse命令。Vespus:vservercifsoptionsrdify-sexvernacifs-copy-offload-enabledtrueVespus:*3.5 远程VSS设置（卷影复制功能VSS）若要在Hyper-V服务器上部署SMHV来保护VM.则应启用此功能。要检查是否已启用VSS1请使用vservercifsoptionsshow命令。

29、Vespus:*vservercifsoptionsshowVserver:nacifsCcpyOffloadEnabled：trueDefaultixGroup:-MfaultixUser:pcuserEiportPoliciesEnabled:falseIsReferralEnabled:falseIsLocal初铉Enabled:trueIskealUsersandGrjpsEnabled:trueHaxXoltipiexCount:255ReadGracUExec:disabledShad咯邛yDirDepth:5Shaddwccp)(Enabled：gSffi2EM，：trueSXB

30、JErbled:trueNISSServers:-IS0JunctionasEearsePointEoabied:trueVespus:*要启用或禁用远程VSS功能，请使用vservercifsoptionsmodify-vserver-shadowcopy-enabledtrueIfalse)命令Ospuszvserrcifsoptionstwdify-vserverMCifS-shadowcopy-enabledtrueVespus:*3.6 自动节点转介设置MicrosoftHyper-V主机主要依靠Kerberos身份验证，这种身份验证不能用于NetApp基于IP的自动节点转介。默认情

31、况下，节点转介处于禁用状态，但在部署基于SMB的Hyper-V时，请务必使用vservercifsoptionsshow命令验证这一点。Vespus:*vservercifsoptionsshowVserver:nacifsCcpyOffloadEnabled：trueDefaultix(oup:-DefaultMXUser:pcuserSIPortPoliciesEnabled:falseIsReftrrAlInabled:f&lMIsLQCal为NhEnabled:trueIsUcalUsersandGrspsEnabled:trueMaxXoltiplexCount:255ReadGrU

32、Exec:disabledShad(wwp)DiTDepth:5ShadwMpjEnabled:trueSXK2Erblj:trueSXBJEMbled:trueXiSSServers：-IsQseJunctionas沏parsPointEnabled:trueVespus:*要禁用该功能，请使用vservercifsoptionsmodify-vserver-is-referral-enabledfalse命令。Vespus:*vservercifsoptionsmodify-vservernacifs-is-referral-enabledfalseVespus:*3.7 创建持续可用的文

33、件共享要确保NetAppCIFSVserver上的文件共享持续可用，应为其设置持续可用属性。只有Hyper-VVM存储库才支持持续可用的共享，不要为常规SMB共享（包括主文件夹部署中的共享）创建持续可用的共享。不应设置诸如“homedirectory、“BranchCache”基于访问的枚举”或“属性缓存”等共享属性。要为文件共享设置属性，请使用vservercifssharepropertiesadd-vserver-share-name-share-propertiescontinuousIy-available命令。Vespvs:*vservercifssharepropertiesad

34、d-vservernacifs-share-naneHone-sharepropertiescontinuously-avaiIableVespus:*要检查共享的持续可用属性是否已设置，可以使用vservercifssharepropertiesshow命令。Vespus:Vserver*vservercifssharepropertiesshowSharePropertiesnacifsadinSbrowsablenacifsfdsaoplocksbrowsableChangenotifynacifsHomeoplocksbrowsablechangenotifyContinUoUSIy-

35、availablenacifsipc$browsablenacifsodoplocksbrowsableChangenotifyVespus:*要使Hyper-V能够在文件共享上运行，可设置共享和NTFS权限，以使Hyper-V服务器帐户具有完全控制权。3.8 创建网络接口故障转移组要创建网络接口故障转移组，请使用networkinterfacefailover-groups命令。V espus:networkinterfacefailover-groupscreate-failover-grounacifs-ela-nodeVespus-Ol-portelaV espus:netvorkinterfacefailover-groupscreate-failover-groupnacifs-ela-nodeVespus-02-portelaV espus:networkinterfacefailover-groupsshowFailoverGroupNodePortclusterwideVespus-OleaVespus-OlebVespus-OlecVespus-OledVespus-OlelaVespus-02eaVesps-0