Passthrough-Disk in Hyper-V: LUN oder HDD direkt mit VMs verbinden


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    Teaser-Bild für HDDAlle gängigen Hypervisor unterstützen virtuelle Festplatten, von denen VMs starten und in denen sie ihre Daten ablegen können. Manchmal ist es aber erwünscht, dass ein Gastbetriebs­system ein physikalisches Laufwerk direkt ansprechen kann. Hyper-V sieht diese Möglichkeit in Form von Passthrough-Disks vor (VMware nennt das Feature Raw Device Mapping).

    Virtuelle Festplatten im VHD- oder VHDX-Format speichern die gesamte Logik zur Datenträgerverwaltung einschließlich der Partitionen und des File-Systems innerhalb einer einzigen Datei, die ihrerseits auf einem Dateisystem liegt, das vom Hypervisor verwaltet wird. Diese Konfiguration hat sich als so leistungsfähig erwiesen, dass in den meisten Fällen kein Bedarf für den direkten Zugriff auf physikalische Disks besteht.

    Kaum Performance-Vorteile von Passthrough-Disks

    Schon länger hinfällig ist das Argument, dass Passthrough-Disks im Vergleich zu virtuellen Festplatten eine deutlich höhere Performance böten. Eine Studie von Microsoft (docx) belegte bereits für Windows Server 2008 R2, dass Passthrough-Disks gegenüber fixen VHDs nur marginale Geschwindig­keits­vorteile aufweisen.

    Dagegen hatten sie bis Server 2012 bei der maximalen Speicherkapazität deutlich die Nase vorn, weil das alte VHD-Format auf 2 TB beschränkt ist. Mit der Einführung von VHDX-Dateien steigt dieses Limit auf 64 TB, so dass bei den meisten Anwendungen ein weiteres Argument für Passthrough-Disks entfällt. Ihre Obergrenze hängt von den Fähigkeiten des Gastbetriebs­systems ab und liegt zum Beispiel für NTFS auf GPT-Laufwerken aktuell bei 256 TB.

    Nachteile von Passthrough-Disks

    Der leicht höheren Performance und der größeren Speicher­kapazität stehen indes auch einige Nachteile von Passthrough-Disks gegenüber. Ihnen fehlt die Unterstützung für:

    • Snapshots (durch den Hypervisor)
    • Hyper-V VSS Writer, der für Backups benötigt wird
    • Hyper-V Replica
    • Storage Live Migration
    • Shared Nothing Live Migration

    Dagegen ist eine Live Migration möglich, wenn eine VM zwischen den Knoten eines Clusters verschoben wird und der Failover-Cluster das physikalische Laufwerk verwaltet. Einschränkungen gibt es zudem beim Einrichten von Guest-Clustern, weil eine Passthrough-Disk immer nur von einer VM benutzt werden kann. Im Gegensatz dazu erlaubt Windows Server 2012 R2 Hyper-V die Verwendung von Shared VHDX für diesen Zweck.

    Passthrough-Disk konfigurieren

    Es ist relativ einfach, einer VM den ausschließlichen Zugriff auf ein physikalisches Laufwerk zu gewähren. Dabei ist zu beachten, dass man auf diese Weise nur komplette Datenträger als Passthrough-Disks konfigurieren kann, eine Zuordnung von einzelnen Partitionen oder Volumes ist nicht möglich.

    Im ersten Schritt muss der Datenträger am Host offline genommen werden.

    Eventuell vorhandene Daten bleiben von dem Vorgang unberührt, weil die Platte nicht neu partitioniert werden muss und sich unverändert verwenden lässt. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass das Gastbetriebs­system das vorhandene Dateisystem lesen kann.

    Für Passthrough-Disks lassen sich nicht nur LUNs auf Storage Area Networks verwenden, sondern natürlich auch lokale Laufwerke einschließlich solcher, die über USB angeschlossen sind.

    Wenn man ein Laufwerk auf Host-Ebene offline genommen hat, dann steht es in einer VM für den exklusiven Zugriff zur Verfügung.

    Das Vorgehen für die exklusive Zuordnung eines Datenträgers zu einer VM ist für alle Typen grundsätzlich gleich. Im ersten Schritt muss man das Laufwerk vom Host trennen, indem man es dort offline schaltet. Die Tools der Wahl sind dafür die Datenträgerverwaltung oder diskpart unter Server Core.

    Anschließend wechselt man im Hyper-V Manager in die Einstellungen der VM, der das Laufwerk zugeordnet werden soll, und fügt dem SCSI-Controller eine neue Festplatte hinzu. Im entsprechenden Dialog sollte unter dem Abschnitt Physische Festplatte der gewünschte Datenträger verfügbar sein.

    1 Kommentar

    Bild von Boris
    Boris sagt:
    10. Oktober 2018 - 13:24

    Hallo,

    Frage zum durchreichen mehrerer physischen Festplatten
    Ich nutze derzeit eine physische Linux Maschine mit 5x physischen hdds mittels mdadm im raid 5.

    Nun möchte ich die besagte Hardware virtualisieren und die hdd´s als Verbund durchreichen. Im Artikel steht, dass die Datensysteme unberührt bleiben, gilt dies auch in meinem Falle?

    Physische Maschine in vmd(x) wandeln.
    HDD´s durchreichen zur erstellsten Maschine
    Raid mittels mdadm starten

    Gruß