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2023年5月29日月曜日

vSphere 8.0 U1・vSAN 8.0 U1 機能強化・アップデート情報

vSphere 8.0 U1、及び vSAN 8.0 U1 が3月に発表され、4月18日に GA され一ヶ月以上経ってしまいましたが整理できてなかったので、今更ながら質問されたときの私自身のポインター用にまとめました。

公式のアナウンス関連はこちら

今回は vSphere、vSAN 以外にも PowerCLI と SRM/vSR と Converter にいい感じの Update が降ってきたのでご紹介

リリースノート

※ その後、2023/6/1 に vCenter と ESXi (特に vSAN) に関しての重大なバグ修正が入った vSphere 8.0u1a がリリースされているので特に既存環境からのバージョンアップ時には 8.0u1a を必ず使用してください。

Core Tech Zone Blog

公式 Blog 系

PowerCLI 関連の Update

Site Recovery Manager と vSphere Replication

今回も個人的に興味を持っている vSphere・vSAN の機能強化についてまとめました。

それぞれのページ内リンクはこちらから

vSAN 8.0 Update 1 で気になる機能強化

  • vSAN Disaggregated Storage (旧称 vSAN HCI Mesh)の機能強化、サポート拡大
    • vSAN ESA の Disaggregated Storage
    • vSAN ストレッチ クラスタの Disaggregated Storage (vSAN OSA)
    • 複数の vCenter Server を使用したクラスタ全体の Disaggregated Storage (vSAN OSA)
  • パフォーマンスの最適化、持続性・柔軟性の向上
    • vSAN ESA Adaptive Write Path
    • vSAN ESA Helper Threads による VMDK 単位の処理能力向上
    • vSAN ESA での持続性コンポーネント (Durability Components)
    • カスタマイズ可能なネームスペースオブジェクト
  • 管理の簡素化
    • vSAN ESA デフォルト ストレージ ポリシーの自動ポリシー管理
    • Skyline Health インテリジェント クラスタの健全性スコア、診断、修正
    • より詳細なパフォーマンス解析 (サンプリング間隔の短縮)
    • VM I/O トリップアナライザーのタスクスケジューリング
  • クラウドネイティブストレージ関連機能の強化
    • ESA におけるCloud Native Storage のサポート
    • Data Persistence Platform (vSAN DPp) の通常 vDS サポート
    • vSAN Direct Configuration を使用した Persistent Volume のシックプロビジョニング

vSAN は ESA (Express Storage Architecture) の機能拡大と旧称 HCI Mesh の vSAN Disaggregated Storage (日本語訳だと"分離されたストレージ"...とかなり変...)の強化が大きなポイント、その他管理系の機能の最適化が実施されました。

vSphere 8.0 Update 1 で気になる機能強化

これ以外にも多々、詳細はリリースノートや公式 Blog を参照願います。
やはり、無印 → U1 だと機能強化項目が多いですね

その他関連するプロダクトの最新情報


vSAN 8.0 Update 1 で気になる機能強化

vSAN 8.0 u1 では、大きな変更点は少ないのですが、 旧 HCI Mesh の機能強化と vSAN ESA (Express Storage Architecture)への機能強化、その他様々な機能に使いやすく改善が施されています。


vSAN Disaggregated Storage (旧称 vSAN HCI Mesh)の機能強化、サポート拡大

vSAN 8.0 u1 から従来 HCI Mesh、Mesh などと呼ばれていた vSAN データストアを別のクラスタからマウントすることを可能にする機能が vSAN Disaggregated Storage と呼ばれる様になります。

日本語のドキュメントだとこれが直訳で「ストレージ分離」「クラスタ分離」などの表現となっていてイマイチな感じです…

各種機能強化の詳細解説、仕様制限などは以下の Core TechZone 記事にまとまっています。

vSAN ESA の Disaggregated Storage

まずは vSAN ESA の Disaggregated Storage がサポートされ、"同一 vCenter 管理下" の別のクラスタに vSAN ESA データストアが共有可能になりました。



この機能は vSAN を持たない Computing Only なクライアントクラスタからも接続可能ですが、vSAN ESA の高い IO 性能を十分に発揮するためには ESA を提供するサーバークラスタ間は 50Gb ~ 100Gb、クライアントクラスタは 25Gb のネットワーク帯域を持つことが推奨されます。

vSAN 8.0 u1 時点では vSAN ESA と vSAN OSA を同時に接続する事はできないので、vSAN ESA クラスタに接続できるのは自分自身も vSAN ESA を持つクライアントクラスタか、vSAN ESA サーバークラスタにのみ接続をする Computing Only なクライアントクラスタが接続可能です。

Disaggregated Storage の接続数の上限は引き続き以下の様に設定されています。

  • クライアント クラスタ : 最大 5 つの vSAN データストアに接続
  • サーバークラスター: 最大 10 個のクライアントクラスターを接続
  • データストア接続ホスト数: 最大 128 ホストの接続
    • vSAN サーバー クラスタ内のホストの合計
    • クライアントクラスタ内のホストの合計
その他、vSAN ESA における Disaggregated Storage では vSAN OSA ではサポートされる新しい機能拡張がまだ未サポートとなり、今後のバージョンでのサポートが予定されています。

vSAN ストレッチ クラスタの Disaggregated Storage (vSAN OSA)

vSAN OSA のストレッチクラスタ構成から切り出した Disaggregated Storage、及び それを利用したストレッチクラスタがサポートされます。


サポートされる構成

  • クライアントクラスタ：vSAN 標準クラスタ → サーバークラスタ：vSAN ストレッチクラスタ
  • クライアントクラスタ：vSAN ストレッチクラスタ → サーバークラスタ：vSANストレッチクラスタ
  • クライアントクラスタ：vSphere クラスタ(Computing Only クラスタ) → サーバークラスタ：vSAN ストレッチクラスタ

複数の vCenter Server を使用したクラスタ全体の Disaggregated Storage (vSAN OSA)

個人的にはこれが一番大きな機能強化だと思っています。
従来、同一 vCenter 内でしか vSAN データストアを共有する事はできませんでしたが、vSAN 8.0 u1 において vSAN OSA 構成では異なる vCenter サーバー間での vSAN Disaggregated Storage が可能になりました。



接続の上限は

  • クライアント クラスタ : 最大 5 つの vSAN データストアに接続
  • サーバークラスター: 最大 10 個のクライアントクラスターを接続
  • データストア接続ホスト数: 最大 128 ホストの接続
    • vSAN サーバー クラスタ内のホストの合計
    • クライアントクラスタ内のホストの合計
これらに加えて以下の上限の考慮が必要です。

  • 単一のクライアント vCenter は、最大 5 つのサーバー vCenter の vSAN データストアを使用可能
  • 単一のサーバー vCenter は、最大 10 個のクライアント vCenter へ vSAN データストアを提供可能

また、vCenter 間での vSAN Disaggregated Storage を利用する場合は、全ての vCenter が 8.0 u1 以上であること、vSAN データストアが 8.0 u1 以上であることが必須です。

パフォーマンスの最適化、持続性・柔軟性の向上

vSAN ESA Adaptive Write Path

従来の vSAN 7.0u2 (OSA)  で実装された RAID5 / RAID6 Erasure coding の Strided Write に似た Large IO Size のシーケンシャル書き込みを効率よく書き込む仕組みが "vSAN ESA Adaptive Write Path" として実装されました。

この仕組みにより、デフォルトの書き込みでは高速な P-Leg を利用し、Large IO の書き込みでは直接 C-Leg に書き込む先を選択する Adaptive Write Path が実現されます。

vSAN ESA Helper Threads による VMDK 単位の処理能力向上

vSAN 8.0 u1 では 各オブジェクトで発生する I/O 処理が最適化し、CPU 使用率を削減させるための Helper Threads の仕組みが ESA にも実装され、VMDK 当たりの IOPS とスループットを 25％ 上昇させたとされています。

単一 VM で多くの処理を必要とする場合、vSAN ESA の NVMe の性能を更に引き出すための更新と言えます。

※ ただ、vSAN ESA の環境で IO 負荷テストをしてみましたが、性能がですぎて 25Gb ネットワークのほうがボトルネックになってしまうことが多い印象...
RDMA の利用や 50Gb〜100Gb を利用しないと vSAN ESA の本当の性能は引き出せないレベルで IO の底が見えない感じです。


vSAN ESA での持続性コンポーネント (Durability Components)

vSAN OSA ではすでに実装されていた持続性コンポーネントが vSAN 8.0 u1 で ESA の RAID5 / RAID6 Erasure coding でも実装されました。

計画メンテナンス時や予期せぬ障害発生時に最新のデータ冗長性を維持します。

※ RAID1 には実装されていませんが、元々 P-Leg と C-Leg が 1 ESXi ホストずれて配置されているから影響度が少ないのかも？

カスタマイズ可能なネームスペースオブジェクト

これ地味な機能ですが、vSAN データストアに ISO イメージやコンテンツライブラリなどインフラ管理側から提供するリソースを配置する際の管理がより簡易に行えるように進化した、個人的には結構嬉しい改善です。

具体的には今まで1つのネームスペースオブジェクトには vSAN の一つの制限でも有る 255GB が適用されていましたが、作成時に容量指定が可能になります(指定しなければ最大 255GB)。

作成後は CLI での操作、PowerCLI など API 経由で拡張が可能です。


管理の簡素化

vSAN ESA デフォルト ストレージ ポリシーの自動ポリシー管理 

クラスタタイプ、クラスタ台数、HRR など空き容量を加味して推奨されるデフォルトのストレージポリシーが利用可能になります (※ クラスタ毎のオプション)。

Skyline Health (Skyline 健全性) が常にモニタリングして現在のポリシーが適切かを通知し、クラスタ台数や容量の変化に応じて新しい推奨事項を提示します。


Skyline Health インテリジェント クラスタの健全性スコア、診断、修正

クラスタの状態が一目でわかるヘルススコアを提供し、問題の優先順位をつけ最も重要な症状から対処を可能にします。

スコアは以下の4つの観点で算出されます。

  • データの可用性
  • パフォーマンス
  • 容量使用率
  • 効率性&コンプライアンス

より詳細なパフォーマンス解析 (サンプリング間隔の短縮)

vSAN パフォーマンスメトリクスの サンプリング間隔が 5分→30秒に短縮され、より詳細なモニタリングが可能になりました。vSAN OSA と ESA のどちらとも対応しました。

VM I/O トリップアナライザーのタスクスケジューリング

VM 単位の IO 経路、履歴をモニタリングするトリップアナライザーの機能にスケジュール設定が可能になります。※ 今までは手動で実施する必要がありました。

これにより夜間や週末などの特定時間の診断が容易に実施可能になります。
※ vSAN OSA と ESA のどちらとも対応。


クラウドネイティブストレージ関連機能の強化

ESA におけるCloud Native Storage のサポート

vSAN 8.0 u1 ESA で Kubernetes のブロックストレージベースの Persistent Volume がサポートされました。



Data Persistence Platform (vSAN DPp) の通常 vDS サポート

従来 vSAN DPp では NSX-T が必須でしたが vSAN 8.0 u1 からは通常の vDS がサポートされました。S3 ベースのクラウドネイティブストレージの展開が容易に試せるようになったので今後試してみたいと思います。
※ vSAN OSA と ESA のどちらとも対応。



vSAN Direct Configuration を使用した Persistent Volume のシックプロビジョニング

vSAN Direct Configuration を利用する場合の Persistent Volume がストレージクラスとストレージポリシーの組み合わせによるシックプロビジョニングをサポートしました。


vSphere 8.0 Update 1 で気になる機能強化

vSphere Configuration Profiles の正式リリース

vSphere 8.0 では Technical Preview として機能実装された Configuration Profile が正式リリースとなりました。

推奨される ESXi 構成、コンプライアンス、修復、セキュリティ標準をクラスタレベルで設定・管理することを可能にする機能で、正式リリースにより vDS 環境もサポートされました。

今までのように1台ずつ ESXi ホストの詳細設定をするのではなく、Lifecycle Manager、Cluster Quick Start などの機能と連動して新規クラスタを作成時に全ての ESXi の構成同一にすることが可能です。



NFS トラフィック隔離の強化、NFS3 データストア共有数の拡大

ストレージ系の強化も多々入っており、Vmknic Binding for NFS v3 として NFS データストアへのトラフィックに利用する vmknic を明示的な指定が可能になりました。

vmknic と Port Group - 物理 NIC を任意の組み合わせで組むことで NFS に利用する物理 NIC の固定と、Source IP を固定することによるアクセス制御の簡易性向上、ルーティング制御などメリットが得られます。

iSCSI や FC、vSAN ではこのあたり当たり前のようにできていたので使い勝手がよくなる良いアップデートだと思います。



また、同一の NFS v3 データストアに対して ESXi から複数の接続パスがサポートされ(以前は1パスのみ)、最大 8 つの接続で構成することが可能になりました。

ESXi 内の NFS v3 データストア毎の接続数と最大接続数は以下の KB の通りです。

設定は vSphere Client UI ではなく API (PowerCLI 13.1 以降) または esxcli を利用して NFS v3 データストア接続の詳細パラメータ /NFS/MaxConnectionsPerDatastore を設定する必要があります。

このあたりは VMware の William Lam さんが彼のブログにまとめているので参照してください。

NVMe over Fabric, NVMe over TCP/IP の各種機能強化

8.0 u1 では NVMe over TCP による vVOL (Virtual Volumes) がサポートされた他、NVMe-oF 名前空間へのパスを 32 個に拡大(以前のリリースでは 8 個)、併せて ESXi ホストあたりの NVMe over TCP ストレージ アダプタの数を 2 から 8 に拡大しています。

vSphere における NVMe 関連の情報は以下のリンクにまとまっています。

DPU のサポート拡大

8.0 u1 で新たに以下の DPU がサポートに加わります

  • Lenovo (Lenovo ThinkSystem SR650 V2) : NVIDIA BlueField-2 DPU をサポート
  • Dell (PowerEdge) : 100G NVIDIA BlueField-2 DPU をサポート
  • NVIDIA BlueField-2 DPU 用の UPTv2 をサポート
  • Dell : AMD Genoa CPU ベースのサーバーに対応

VMDirectPath I/O、PCIe パススルーモジュールの機能強化

8.0u1 では NVMe デバイスの VMDirectPath I/O の Hot-Add / Hot-Remove が vSphere API を利用した操作でサポートされます。(サポートは NVMe デバイスのみです)
制限事項もありますので詳細は以下を参照。

また、1 VM あたり最大 64 台の PCI パススルー デバイス（以前のリリースの 32 台から拡大）をサポートします。

VMware Skyline Health Diagnostics と vCenter Server の統合

8.0 u1 では vSphere Client と統合された VMware Skyline Health Diagnostics セルフサービス診断プラットフォームを使用して、vSphere 環境の問題を検出して修正でき瑠葉になります。

仮想マシン レベルの消費電力メトリック

8.0 ではクラスタや ESXi ホスト観点での消費電力の状況が分かるメトリックが追加されましたが、8.0 u1 では各 VM の個別の電力消費量を特定できるようになりました。

電力消費の激しいワークロードの消費電力をVMとホストレベルで最適化したり、アイドルタイムを利用してワークロードを統合するなどの操作が可能になります。

NVSwitch のサポート

8.0 u1 では最大 8 個の GPU がサポートされ、1 台の ESXi ホスト上の GPU 間で NVSwitch 接続がサポートされ、HPC や AI/ML 用途などの複数 GPU を並列稼働させるワークロードでの利用が可能になります。

vTPM を使用する仮想マシンの Fault Tolerance のサポート

8.0 u1 では FT を利用する VM で vTPM の利用がサポートされ、ミッションクリティカルな VM におけるセキュリティ向上が図られています。

Quick Boot による TPM 2.0 チップを搭載したサーバのサポート

また、ESXi ホストにおいても TPM 2.0 を搭載した状態での Quick Boot がサポートされるようになります。

Quick Boot でメンテナンス時のダウンタイムを短縮し、かつ Config Encryption や Key Persistence の機能も利用できる様になります。 

※ TPM 2.0 + TXT (DRTM) には未対応なので、Quick Boot を利用したい場合はサーバーの BIOS/UEFI 設定で TXT を無効化します。

vVOL の各種機能強化

NVMe over Fabric のセクションでも記しましたが、8.0u1 では vVOL が NVMe-over-TCP をサポートする他、
vVOL 用の vSphere API for Storage Awareness (VASA) がバージョン 5 となり、Multi vCenter 環境での証明書の扱い、セキュリティ、各種操作が向上しています。

その他ストレージ関連の強化と合わせて、以下の記事に詳細が紹介されています。

拡張 XCOPY (VAAI Extended XCOPY) のサポート

従来の VAAI での XCOPY のサポートは同一ストレージ筐体内でのコピーや Storage vMotion での利用でしたが、ペア設定を行ったストレージ筐体間でデータコピーを行う機能が実装されました。

VAAI T10 プラグインが VAAI Extended XCOPY (T10 EXTENDED COPY) をストレージとの連携で使われ、リリース時点では Dell の PowerStore がサポート対象となるようです。

※ 従来の VAAI に関する各種詳細情報は以下の Core TechZone にまとまっていますので、いずれについても追記されると思います。

SSD を利用した Boot デバイス上の OSDATA ボリューム用の新しいファイル タイプ

ESXi をローカル SSD にインストールした際、 7.0 以降で変更となった ESXi Boot パーティションのうち、OSData システムパーティションのフォーマットが VMFS-L から VMFSOS というパーティションに変更となりました。

小さな変更ですが主流となっている Boot 専用 SSD 向けの更新となります。

その他関連するプロダクトの最新情報

PowerCLI 13.1 と Power Action 1.0 のリリース

PowerCLI も vSphere 8.0 u1 に合わせて新しいバージョンがリリースされ、特に vSAN の新しい機能に対するサポートが大きく強化されました。

  • vSAN ESA の Disaggregated Storage
  • ストレッチ クラスタの vSAN OSA の Disaggregated Storage
  • 複数の vCenter Server 間での vSAN OSA の Disaggregated Storage
  • vSAN クラスタのシャットダウン
  • オブジェクトフォーマットの更新とカスタムネームスペースオブジェクト

個人的に一番大きな改善は ImageBuilder がサポートする Python が 3.7.1 以降に大きく広がった事です。

PowerCLI で Custom ISO などを作成する際に必要な ImageBuilder は PowerCLI 13.0 から PowerShrell Core (Linux/Mac) をサポートしましたが、前提となる Python が Python 3.7.x のみがサポートという非常に狭い範囲のサポートでした。

このバージョンからは Python 3.7.1 以降で動作するようになりました。

また、SRM 8.7 や vSphere Replication 8.7 へのサポートも拡張されています。

また、Flings で新しく Power Action という vSphere Client にプラグインで PowerCLI を組み込むツールがリリースされました。

利用者でスクリプトを共有利用できるスクリプトライブラリなどが実装され、誰でも vSphere Client のアカウント権限の範囲内でスクリプトを活用することが可能になりました。

Site Recovery Manager 8.7 と vSphere Replication 8.7 のリリース

上の PowerCLI の項でも記しましたが、SRM と vSphere Replication 8.7 では vSphere 8.0 u1 に対応したほか、サポートされる REST API が追加され、PowerCLI のサポート範囲も広がりました。

諸々の細かい Update は以下公式情報をご確認願います。

vCenter Converter Standalone 6.4 のリリース

昨年復活した vCenter Converter、今回のアップデートでは vSphere 8.0 u1 まで対応したほか、Amazon EC2 インスタンスから VMC への変換をサポートするなど久しぶりに大きな機能拡張が入りました。

  • NVMe ディスク コントローラーをサポート
  • 準仮想化 SCSI ディスク コントローラーをサポート
  • ハードウェア バージョン 20 までの仮想マシンの互換性をサポート
  • vSphere 8.0 をサポート
  • VMware Workstation バージョン 17 および VMware Fusion バージョン 13 をサポート
  • Amazon EC2 インスタンスの変換をサポート (AWS EC2 から vSphere または VMware Cloud への変換)
  • UEFI セキュア ブートの変換をサポート
  • Microsoft VBS の変換をサポート
  • vCenter Converter の全体的なセキュリティの向上

詳細は以下リリースノートを参照願います。

今後は UI のアップデートなども計画されているようです。ぜひベータプログラムに参加して最新バージョンの検証機会にアクセスしてみてください。

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