Virtualizando aplicativos essenciais aos negócios

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1 Conceitos tecnológicos e considerações de negócios Resumo Mais de 75% das empresas listadas na Fortune 500 adotaram a virtualização de servidores em seus data centers e o número de organizações de todos os portes que adquirem essa tecnologia está aumentando. No entanto, estima-se que as empresas que adotaram a virtualização tenham migrado somente em torno de 20% de seus servidores de implantações físicas. Este white paper trata das preocupações e dos desafios das empresas que hesitam em virtualizar aplicativos essenciais aos negócios e sugere um caminho para obter benefícios ainda maiores com a virtualização. Março 2010

2 Copyright 2010 EMC Corporation. Todos os direitos reservados. A EMC atesta que as informações apresentadas neste documento são precisas e estão de acordo com as suas práticas comerciais na data de publicação. As informações estão sujeitas a alterações de acordo com seus termos sem prévio aviso. AS INFORMAÇÕES NESTA PUBLICAÇÃO SÃO FORNECIDAS "NO ESTADO EM QUE SE ENCONTRAM". A EMC CORPORATION NÃO GARANTE NEM REPRESENTA NENHUM TIPO DE INFORMAÇÃO CONTIDA NESTA PUBLICAÇÃO E ESPECIFICAMENTE SE ISENTA DAS GARANTIAS IMPLÍCITAS DE COMERCIALIZAÇÃO OU USO PARA UM PROPÓSITO ESPECÍFICO. O uso, a cópia ou a distribuição de qualquer software EMC descrito nesta publicação exigirá uma licença de software. Para obter uma lista mais atualizada de produtos da EMC, consulte EMC Corporation Trademarks no site EMC2.com.br. Todas as outras marcas comerciais utilizadas neste documento pertencem a seus respectivos proprietários. Código h6859 Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 2

3 Índice Conceitos tecnológicos e considerações de negócios...0 Resumo executivo...4 Introdução...4 Público-alvo... 4 A ampla adoção da virtualização na atualidade...4 Aplicativos essenciais aos negócios conduzem a empresa...5 Receio com a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios...6 Desempenho...7 Consolidação... 9 Gerenciamento aprimorado Alta disponibilidade e continuidade de negócios Alta disponibilidade Continuidade de negócios Suporte de ISV e soluções comprovadas Suporte de ISV Soluções comprovadas Estudo de caso...20 Corporate Express Conclusão...21 Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 3

4 Resumo executivo Organizações de todos os portes vivenciaram os benefícios financeiros e operacionais de um aumento acelerado na virtualização que ocorreu nos últimos anos. A maioria dessas empresas observou as vantagens de virtualizar seus aplicativos de níveis inferiores, como servidores de arquivos, servidores da Web, serviços de rede e servidores de infraestrutura. Entretanto, apesar do sucesso não qualificado que essas empresas tiveram ao virtualizar aplicativos de níveis inferiores, elas hesitaram em levar os esforços de virtualização para o próximo nível: a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios e de primeiro nível. Os motivos para não virtualizar aplicativos de primeiro nível variam. Na maioria dos casos, as empresas hesitam em pôr em prática a virtualização de aplicativos de primeiro nível devido às preocupações em relação ao desempenho dos aplicativos, às alterações em procedimentos e práticas de gerenciamento, aos riscos relacionados à inatividade e à continuidade dos negócios e à incerteza sobre como proceder. Em alguns casos, não há o conhecimento básico dos profundos avanços feitos na tecnologia de virtualização nos últimos anos. Independentemente da motivação para protelar a virtualização de aplicativos de primeiro nível, deveria estar claro que os benefícios conquistados por essas empresas por meio de seus atuais investimentos em virtualização podem ser multiplicados por futuras virtualizações de aplicativos de primeiro nível. Introdução Este white paper se concentra nos problemas e nas soluções envolvidos na virtualização de aplicativos de primeiro nível. Ele inicia com a discussão sobre o que separa aplicativos de primeiro nível de outros aplicativos de linha de negócios e infraestrutura, além dos requisitos exclusivos de aplicativos de primeiro nível. Em seguida, o white paper discute algumas das preocupações que as empresas têm ao mover aplicativos essenciais aos negócios para ambientes virtuais. O restante do documento especifica informações e oferece exemplos de produtos, tecnologias e soluções de serviços VMware e EMC que podem facilitar a virtualização de aplicativos de primeiro nível. Público-alvo O público-alvo deste white paper é composto de gerentes de TI que já tenham iniciado o caminho para a virtualização do data center. Eles perceberam os muitos benefícios da virtualização de servidor para aplicativos de níveis inferiores, mas não deram o próximo passo para virtualizar aplicativos de primeiro nível. Este documento abordará os seguintes tópicos: Requisitos de aplicativos essenciais aos negócios Preocupações e desafios na virtualização de aplicativos de primeiro nível Custos em termos de gerenciamento, facilidade de manutenção e disponibilidade da não virtualização. Exemplos de empresas que virtualizaram com sucesso seus aplicativos essenciais aos negócios Informações sobre as EMC Proven Solutions e os EMC Consulting Services, que podem ser aproveitadas para arquitetar, projetar, implementar e gerenciar a solução e para treinar equipes internas de TI na implantação e nas práticas recomendadas. A ampla adoção da virtualização na atualidade A virtualização revolucionou o modo como as organizações executam aplicativos de servidor no data center. Mais de 75% das empresas listadas na Fortune 500 adotaram a virtualização de servidores em seus data centers e o número de organizações de todos os portes que adquirem essa tecnologia está aumentando. Essas empresas estão obtendo benefícios com menores despesas de capital, custos operacionais reduzidos e despesas gerais administrativas inferiores, maior tempo de funcionamento, maior disponibilidade e recuperação de desastres superior. Uma pesquisa recente realizada com clientes da VMware descobriu que mais de 50% dos respondentes havia virtualizado o Microsoft SQL Server e o Microsoft SharePoint e a metade dos respondentes havia virtualizado o IBM WebSphere. A pesquisa também descobriu que 36% dos Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 4

5 respondentes havia virtualizado o Microsoft Exchange. Entre os usuários Oracle, 34% havia virtualizado os bancos de dados Oracle e 41% os middleware Oracle. Figura 1. Porcentagem de clientes que executam aplicativos em produção no VMware Uma recente pesquisa da Gartner 1 descobriu que 73% dos clientes alegam usar virtualização x86 na produção para aplicativos essenciais. Essa pesquisa, combinada com a experiência do cliente da VMware, apresenta fortes evidências de que a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios é predominante. No entanto, apesar dessas descobertas, estima-se que essas empresas que adotaram a virtualização tenham migrado somente de 10% a 20% de seus servidores de ambiente físico para virtual. Esses servidores geralmente hospedam aplicativos de níveis inferiores que desempenham funções importantes, mas não essenciais aos negócios, na organização. Esses aplicativos de níveis inferiores não interromperão os negócios se estiverem off-line por um período breve. Ao contrário, aplicativos de primeiro nível são essenciais aos negócios; eles são a alma da organização. A inatividade desses aplicativos custa dinheiro e pode prejudicar a marca. No passado, as empresas tinham receio de mover esses aplicativos para um novo ambiente, mencionando uma série de preocupações, entre elas: Degradação no desempenho Alterações no gerenciamento de VMs, sistemas de redes e SLAs (Service Level Agreements, contratos de nível de serviço) de aplicativos Riscos relacionados à disponibilidade, inatividade e continuidade de negócios Incerteza sobre como proceder É somente com a solução desses problemas que os principais responsáveis por decisões poderão encontrar a confiança necessária para passar para a próxima etapa: primeiro, para um data center totalmente virtualizado e, em seguida, em direção à nuvem privada. Felizmente, o grande progresso feito por hypervisors modernos e por software de gerenciamento de virtualização está atendendo a essas preocupações. Aplicativos essenciais aos negócios conduzem a empresa Aplicativos essenciais aos negócios conduzem a empresa. Por definição, um aplicativo essencial aos negócios deve estar disponível para que os funcionários da empresa possam fazer seu trabalho, para que os parceiros trabalhem com a empresa e para que os clientes adquiriram produtos e serviços. Se um aplicativo desses ficar off-line, mesmo que por alguns minutos, a empresa perderá dinheiro, valor de marca e a confiança de clientes e parceiros. 1 "Linux and Windows Server Virtualization is Picking Up Steam" ("A virtualização de servidores Linux e Windows está crescendo") número de ID G ) Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 5

6 Embora cada empresa tenha seu próprio conjunto de aplicativos essenciais aos negócios, a maioria já implantou um ou mais dos itens a seguir: Aplicativos de , como Microsoft Exchange Aplicativos de CRM (Customer Relationship Management, gerenciamento de relacionamento com o cliente), como SAP Aplicativos de banco de dados, como Microsoft SQL Server e Oracle Aplicativos de colaboração, como Microsoft SharePoint Aplicativos de primeiro nível frequentemente participam de ambientes de servidor de várias camadas, o que torna o gerenciamento mais complexo, já que problemas de disponibilidade e desempenho podem envolver um ou mais servidores. Para preencher os requisitos de desempenho, disponibilidade e gerenciamento de alterações em um ambiente de servidor físico, as empresas criaram infraestruturas e processos complexos: Metodologias complexas e caras de clustering e balanceamento de carga, de hardware e software para ajudar a garantir a alta disponibilidade. Servidores high-end em escala vertical (scale up), necessários para satisfazer os requisitos de desempenho e administrar picos de cargas de trabalho. Soluções de hardware e software de terceiros e específicas para aplicativos, necessárias para fazer backup de dados, serviços de aplicativos e sistemas operacionais. Complexos livros de execução de recuperação de desastres para definir processos e procedimentos da equipe de TI. Requisitos de recuperação de desastres e continuidade de negócios que determinam a obrigatoriedade de hardware duplicado em um local de recuperação. Centros de desenvolvimento e teste separados para que os desenvolvedores possam criar novos componentes da solução de primeiro nível e os analistas possam solucionar problemas de software ou hardware. Essa abordagem de gerenciamento dos aplicativos de primeiro nível aumenta: Despesas um grande volume de despesas de capital é dedicado à aquisição de servidores para a expansão vertical (scale up) e horizontal (scale out) e à replicação dos locais principais nos de recuperação. Complexidade soluções tradicionais para alta disponibilidade exigem configurações complexas de hardware e software de vários fornecedores. Riscos o custo da recuperação de desastres e da continuidade de negócios impossibilita que muitas empresas executem seus planos, enquanto a pressão por tempo de funcionamento impede muitas outras de testá-los. Fica nítido que os aplicativos essenciais aos negócios poderiam se beneficiar do gerenciamento simplificado e da economia que a virtualização oferece, mas muitas empresas ainda avançam lentamente nesse sentido. Receio com a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios O desempenho está entre as maiores preocupações na lista de motivos para a lentidão das organizações de TI de mover seus aplicativos de primeiro nível para um ambiente virtualizado. Os empresários querem ter certeza de que um modelo de hardware compartilhado não apresentará gargalos, sustentará o throughput necessário e não apresentará limitações impostas pelo hypervisor ou pela infraestrutura de gerenciamento da virtualização. Soluções anteriores de virtualização de hardware e software não tratavam adequadamente dessas preocupações. Contudo, ao longo dos últimos anos, a tecnologia de processador, o hypervisor e o software de gerenciamento da virtualização trouxeram grandes avanços em termos de potência e de nível de sofisticação. Esses avanços tornam possível a virtualização de aplicativos de primeiro nível. A nova geração de soluções criadas no VMware vsphere soluciona o problema de desempenho. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 6

7 As organizações que mantêm um conjunto de habilidades e soluções de gerenciamento para um ambiente físico e outro para um ambiente virtual limitam a eficiência de TI. Por essa razão, a maioria das organizações de TI gostaria de ser capaz de virtualizar todos os aplicativos. Mas os riscos envolvidos na correção de algo que não está danificado são muito grandes. Os proprietários de aplicativos não querem correr o risco de insucesso de suas soluções de backup/restauração e continuidade de negócios no novo ambiente. Eles precisam saber que os requisitos de alta disponibilidade e recuperação de desastres serão preenchidos. Tecnologias VMware e EMC, como VMotion, VMware High Availability, VMware Fault Tolerance, VMware vcenter Site Recovery Manager e EMC Replication Manager, facilmente tratam dessas preocupações. Percebemos que, para se sentirem confiantes na virtualização de aplicativos essenciais aos negócios, as organizações precisam saber que as soluções atuais não só podem gerar desempenho e confiança, mas também são mais econômicas, e que a empresa pode de fato implementá-las com base em práticas e experiência comprovadas. Nas próximas seções, este documento mostrará como essas soluções atendem aos padrões e como as novas tecnologias conduzem à mudança para a virtualização de cada vez mais aplicativos. O documento aborda: Desempenho Consolidação Alta disponibilidade e continuidade de negócios Soluções comprovadas Desempenho Muitas das preocupações sobre a virtualização de aplicativos de primeiro nível gira em torno do desempenho. Gargalos em qualquer nível de uma solução de várias camadas podem resultar no desempenho ineficiente de um aplicativo e causar um impacto negativo sobre a produtividade do funcionário ou levar a uma experiência insatisfatória por parte do cliente. As preocupações com o desempenho da primeira geração de soluções de virtualização eram compreensíveis. O VMware ESX Server 2.0 era limitado a uma vcpu e a 3,6 GB de memória por máquina virtual, e a menos de IOPS (Input/Output Operations Per Second, operações de I/O por segundo), com suporte para um throughput de rede de 380 Mb/s. Evidentemente, esses parâmetros não atenderiam às necessidades de aplicativos essenciais aos negócios. Figura 2. Avanço do desempenho do ESX ao longo do tempo Entretanto, conforme representado na Figura 2, a situação mudou radicalmente nas iniciativas de virtualização a partir do ESX 2.0. O VMware vsphere (ESX 4.0) agora oferece suporte para até oito vcpus por máquina virtual, até 255 GB de memória por máquina virtual e mais de IOPS e 30 Gb/s de throughput de rede. Paralelamente, grandes avanços na mais nova geração de chipsets Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 7

8 multinucleares Intel x86 Nehalem melhoraram significativamente o desempenho do hypervisor. Como resultado, a maioria dos aplicativos de primeiro nível que não estava adequada à virtualização, com versões anteriores do ESX Server, pode agora ser virtualizada com o VMware vsphere, com o mesmo desempenho (ou até maior) que das atuais implantações físicas. Por exemplo, engenheiros do VMware testaram o Oracle 11g Versão 2, em execução no Red Hat Enterprise Linux 5.1, por sua vez hospedado em um servidor baseado em uma CPU Intel Xeon eight-core, usando uma carga de trabalho TPC-C. Conforme representado na Figura 3, os engenheiros descobriram que a solução virtual crescia quase que perfeitamente à medida que aumentava o número de CPUs de um para oito. Os testes também revelaram: Menos de 15% de sobrecarga para uma máquina virtual de oito vcpus Desempenho total de transações de banco de dados por segundo IOPS Figura 3. Comparando o desempenho do banco de dados em instalações de hardware e virtuais O uso feito pela VMware do VMware Capacity Planner para analisar mais de servidores em ambientes de produção do cliente revelou que a maioria esmagadora dos servidores precisava de menos de 500 IOPS. A VMware então comparou os requisitos IOPS de disco de todos os servidores envolvidos no estudo aos requisitos de I/O para o SQL Server e à porcentagem de servidores SQL que exigem um valor específico de I/O de disco. Conforme representado na Figura 4, somente uma pequena porcentagem do total de servidores no estudo exigia aproximadamente IOPS de disco. Comparando esses dados a implantações conhecidas do SQL Server, fica evidente que apenas cerca de 10% demandam mais de 100 IOPS de disco. O VMware vsphere pode chegar a IOPS, o que demonstra claramente que o vsphere pode ser dimensionado para atender aos requisitos de I/O de quase todas as implantações de banco de dados, mesmo para os aplicativos essenciais aos negócios mais exigentes. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 8

9 Figura 4. Requisitos de I/O do SQL entre instalações de servidores A VMware usou o benchmark SAP SD (Sales and Distribution, vendas e distribuição) para testar o volume de sobrecarga incidente quando de 300 a 815 usuários usaram um aplicativo virtualizado de CRM. Como mostrado na Figura 5, a VMware descobriu que a média da sobrecarga foi menor que 10%. Figura 5. Benchmarks SAP SD em instalações de hardware e virtuais Consolidação Embora a consolidação de servidor e os benefícios financeiros resultantes sejam motivos comuns para a virtualização de aplicativos de camadas mais baixas, a consolidação não vem servindo de força motriz para a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios. Contudo, considerando o fato de que muitos aplicativos essenciais aos negócios são de múltiplas camadas e, por isso, exigem vários servidores Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 9

10 para criar uma solução completa, os aplicativos de primeiro nível também podem efetivar os benefícios significativos da consolidação de servidores. Figura 6. Até quantos núcleos um aplicativo poderá dimensionar em servidores x86 com soquete quádruplo? Com os avanços na tecnologia de chip, os servidores multinucleares estão gerando um desempenho de CPU cada vez maior. Entretanto, pode-se esperar que poucos aplicativos se beneficiem de um número maior de núcleos. A tecnologia de virtualização pode ajudar as organizações a aproveitar a capacidade dos servidores multinucleares para dar suporte a um número maior de usuários. Por exemplo, a Figura 7 representa uma implementação SAP típica. Como é comum em muitos aplicativos complexos de primeiro nível, esta implantação envolve mais de 50 servidores em ambientes de treinamento, desenvolvimento, garantia da qualidade/teste e produção. Verificamos que, em um típico ambiente físico com mais de 50 servidores, é possível obter uma taxa de consolidação de 7 para 1 de fora da produção para a produção, com taxas de consolidação em comum de 10 para 1. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 10

11 Figura 7. Taxas de consolidação de servidor observadas em uma típica implantação SAP O Microsoft Exchange é outro exemplo de um aplicativo de primeiro nível que pode se beneficiar da consolidação. O Exchange cresceu para tornar-se um aplicativo essencial aos negócios, robusto e de várias camadas, que inclui funções de transporte de borda, transporte de hub, acesso de cliente e servidor de caixa de correio. Para manter a alta disponibilidade, as organizações têm usado o balanceamento de carga de rede e servidores standby para Exchange Server. Usando o VMware vsphere (com taxas de consolidação de até 5 para 1), as organizações podem alcançar o mesmo nível de disponibilidade, ou um superior, com muito menos servidores físicos, além de consolidar funções do Exchange Server e eliminar servidores standby. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 11

12 Figura 8. Taxas de consolidação do servidor geralmente observadas em implantações do Exchange Server No lado do banco de dados, enquanto os respectivos administradores procuram consolidá-los para reduzir o custo total de propriedade e as despesas gerais de gerenciamento, eles encontram diversos desafios que dificultam a consolidação. Administradores geralmente usam dois métodos para consolidar bancos de dados: Várias instâncias Instância compartilhada Figura 9. Os métodos de consolidação do SQL: várias instâncias e instância compartilhada Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 12

13 Cada método envolve um desempenho significativo e desafios de segurança: Nenhum leva em conta o isolamento do sistema operacional. O isolamento de recursos para o emprego de várias instâncias exige o Windows Resource Manager. Não há balanceamento de carga entre os nós físicos em ambos os métodos. O isolamento de recursos exige o SQL Resource Governor. Não há isolamento de banco de dados para a consolidação da instância de compartilhamento. Essas limitações dificultam a criação de um ambiente altamente disponível e protegido para a solução consolidada. A virtualização, em contrapartida, fornece uma solução. A Figura 10 representa um ambiente virtualizado que oferece melhorias na consolidação e no desempenho. Essa solução preserva o isolamento do banco de dados e do SO porque cada banco de dados é executado em sua própria máquina virtual. A solução virtualizada permite que você resguarde os recursos para cada banco de dados com a criação de reservas de máquina virtual, prioridades e limites superiores para os recursos de hardware. Figura 10. Usando o P2V para consolidar o SQL Server com mais eficiência e segurança Além disso, o VMware pode usar o VMotion e o Distributed Resource Scheduler para mover automaticamente máquinas virtuais, de um servidor virtual para outro, para que os bancos de dados tenham sempre os recursos de hardware necessários para cumprir os SLAs. E a consolidação de bancos de dados em máquinas virtuais elimina algumas taxas de licenciamento de software. Gerenciamento aprimorado Uma infraestrutura virtual de nível empresarial, que hospede aplicativos de primeiro nível, exige ferramentas de gerenciamento fortes. Em condições ideais, as ferramentas de gerenciamento permitem visibilidade em vários níveis da implantação virtual. Elas devem oferecer informações e opções de configuração para servidor virtual, cluster de servidor virtual, máquina virtual, armazenamento e aplicativo, de modo que todos os aspectos da implantação estejam visíveis aos administradores nas diversas divisões de TI. A virtualização dissocia os aplicativos do hardware, tornando os aplicativos e as máquinas difíceis de rastrear. São necessárias ferramentas que entendam esse modelo e representem a arquitetura com clareza para que possam ser facilmente gerenciadas. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 13

14 Equipes de rede, servidor e aplicativos trabalham mais integradas devido à virtualização. As equipes precisam adaptar-se e demandam ferramentas que as ajudem mutuamente a se comunicar e ver os domínios de cada uma. Plugins, como os da EMC para o vcenter, devem estar disponíveis para fornecer acesso visível tanto à infraestrutura de software quanto à de hardware. É importante enfrentar as preocupações de segurança com produtos de software, como o VMware VMsafe, e com plugins de segurança, como os da RSA para registro, autenticação e prevenção contra perda de dados. A VMware e a EMC trabalham em conjunto para ofertar uma solução de painel único para o gerenciamento da infraestrutura virtual, dos storage arrays e do ambiente de replicação. Por exemplo, os plugins de gerenciamento da EMC, como o EMC Navisphere e o EMC Ionix, funcionam com o console do VMware vcenter. Além disso, a equipe de rede pode explorar switches virtuais, como o Cisco 1000v, que pode ser gerenciado como qualquer outro switch Cisco na rede física. Alta disponibilidade e continuidade de negócios Alta disponibilidade A alta disponibilidade é essencial para qualquer aplicativo de primeiro nível. Mesmo alguns poucos momentos de inatividade podem levar uma empresa de uma posição financeira positiva para uma negativa. Grupos de TI investiram muito tempo e trabalho para criar um ambiente altamente disponível para aplicativos de primeiro nível em ambientes não virtualizados, mas tal empenho frequentemente é caro, frágil e pouco confiável. A virtualização pode aumentar e simplificar a infraestrutura de alta disponibilidade para seus aplicativos de primeiro nível. Recursos importantes do VMware, que simplificam a alta disponibilidade e a tornam mais confiável, contemplam: VMware High Availability VMware VMotion VMware Distributed Resource Scheduling VMware Fault Tolerance VMware High Availability O VMware High Availability (HA) proporciona uma alta disponibilidade que é econômica e fácil de usar para aplicativos executados em máquinas virtuais. Em caso de falha do servidor físico, as máquinas virtuais afetadas são automaticamente reiniciadas em outros servidores de produção com capacidade reserva. No caso de falha do sistema operacional, o VMware HA reinicia a máquina virtual afetada no mesmo servidor físico. A combinação do VMware HA e de outros recursos de disponibilidade da plataforma VMware vsphere habilita as organizações a selecionar e fornecer com facilidade o nível de disponibilidade exigido para todos os seus aplicativos importantes. O VMware HA habilita as organizações de TI a: Reduzir o tempo de inatividade não planejado e a interrupção do serviço de TI, enquanto eliminam a necessidade de hardware dedicado em standby e a instalação de software adicional. Proporcionar alta disponibilidade uniforme a um preço acessível em todo o ambiente virtualizado de TI, sem os custos e a complexidade das soluções de failover, atrelados a sistemas operacionais ou a aplicativos específicos. O VMware HA permite que as empresas ofereçam alta disponibilidade a qualquer aplicativo em execução em uma máquina virtual. Com o VMware HA, as organizações de TI podem: Proteger aplicativos sem outra opção de failover Proporcionar alta disponibilidade a custos reduzidos para qualquer aplicativo em execução em uma máquina virtual. As soluções de alta disponibilidade são, frequentemente, complexas e caras. Por isso, são geralmente reservadas para aplicativos essenciais. O VMware HA proporciona uma solução econômica que faz da alta disponibilidade uma realidade para aplicativos antes deixados sem proteção e também pode ser usado para dar alta disponibilidade de nível corporativo a aplicativos essenciais aos negócios. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 14

15 Estabelecer uma "primeira linha de defesa" consistente para todo o ambiente de TI Ao contrário de outras soluções de alta disponibilidade, vinculadas a sistemas operacionais ou aplicativos específicos e mais complexos de usar, o VMware HA proporciona uma solução fácil de gerenciar que pode ser implantada de forma fácil e uniforme em ambientes heterogêneos. Reduzir os custos e a complexidade Evite o custo e a complexidade de soluções de failover vinculadas a sistemas operacionais ou aplicativos específicos usando o VMware HA para oferecer proteção a qualquer hardware, sistema operacional ou aplicativo em execução em uma infraestrutura virtual, com o mínimo de custo e de despesas gerais de gerenciamento. O VMware HA garante que seus aplicativos de primeiro nível estejam sempre on-line e prontos para satisfazer os requisitos de tempo de funcionamento. VMware VMotion O VMware VMotion permite movimentar as cargas de trabalho essenciais entre os membros de um array ESX sem inatividade. O VMotion possibilita a manutenção de hardware e software sem interrupções, para que aplicativos essenciais aos negócios possam ser configurados, gerenciados, mantidos e atualizados sem o risco de ficarem off-line e de impactar os resultados financeiros da empresa. O VMware VMotion permite: Executar manutenção de hardware sem inatividade programada Migrar proativamente máquinas virtuais para fora de servidores com falha ou com desempenho ruim Otimizar e alocar automaticamente pools inteiros de recursos para otimizar a utilização do hardware e alinhar-se às prioridades de negócios O ato de migrar uma máquina virtual em tempo real com o VMware VMotion, de um servidor físico para outro, é viabilizado por três tecnologias básicas: Primeiro, todo o estado de uma máquina virtual é encapsulado por um conjunto de arquivos guardado em um armazenamento compartilhado, como uma SAN (Storage Area Network, rede de áreas de armazenamento) Fibre Channel ou iscsi ou um NAS (Network Attached Storage, armazenamento conectado à rede). O VMware vstorage VMFS permite que várias instalações do VMware ESX acessem simultaneamente os mesmos arquivos de máquina virtual. Segundo, a memória ativa e o estado exato de execução da máquina virtual são transferidos com rapidez em uma rede de alta velocidade, permitindo que a máquina virtual altere instantaneamente sua execução do host ESX de origem para o de destino. O VMotion mantém o período de transferência imperceptível aos usuários por rastrear as transações contínuas de memória em um bitmap. Depois de copiar toda a memória e o estado do sistema para o host ESX de destino, o VMotion suspende a máquina virtual de origem, copia o bitmap para o host ESX de destino e retoma a máquina virtual nesse host. Todo esse processo leva menos de dois segundos em uma rede Gigabit Ethernet. Terceiro, o host ESX básico também virtualiza as redes que estão sendo usadas pela máquina virtual, garantindo que, mesmo após a migração, a identidade e as conexões de rede da máquina virtual sejam preservadas. O VMotion gerencia o endereço MAC virtual como parte do processo. Depois de ativar a máquina de destino, o VMotion faz ping no roteador de rede para garantir que ele reconheça o novo local físico do endereço MAC virtual. Como a migração de uma máquina virtual com o VMotion preserva o estado exato da execução, bem como a identidade de rede e as conexões de rede ativas, o resultado será inatividade zero e nenhuma interrupção ao usuário, garantindo assim que os aplicativos essenciais aos negócios de primeiro nível permaneçam on-line mesmo sob condições nas quais uma instância não virtualizada do aplicativo venha a ficar indisponível. VMware Distributed Resource Scheduling O VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) equilibra dinamicamente a capacidade de computação em uma compilação de recursos de hardware, reunidos em pools lógicos de recursos. Ele monitora continuamente a utilização nos pools de recursos e aloca com inteligência os recursos disponíveis entre as máquinas virtuais com base nas regras predefinidas que refletem as necessidades de negócios e prioridades mutáveis. Quando uma máquina virtual sofre um aumento de carga, o VMware DRS aloca automaticamente recursos adicionais por meio da redistribuição de máquinas virtuais entre os servidores físicos no pool de recursos. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 15

16 O VMware DRS habilita as organizações de TI a: Priorizar recursos para os aplicativos de maior importância de modo a alinhar os recursos aos objetivos de negócios Otimizar automaticamente a utilização de hardware e responder continuamente à mudança das condições Providenciar recursos dedicados para unidades de negócios e ao mesmo tempo lucrar com uma maior utilização de hardware por meio de pooling de recursos Desempenhar uma manutenção de servidor com zero inatividade O VMware DRS reúne, em um pool lógico de recursos, a capacidade de computação originária de uma compilação de servidores e aloca com inteligência os recursos disponíveis entre as máquinas virtuais de acordo com regras predefinidas que refletem as necessidades de negócios e prioridades mutáveis. O VMware DRS permite que os usuários definam as regras e as políticas que decidem como as máquinas virtuais compartilham recursos e como estes são priorizados entre várias máquinas virtuais. Quando uma máquina virtual sofre um aumento de carga, o VMware DRS avalia primeiro sua prioridade em relação às regras e políticas estabelecidas de alocação de recursos e, se justificado, aloca recursos adicionais. Recursos são alocados à máquina virtual pela migração para outro servidor com mais recursos disponíveis ou pela criação de mais "espaço" no mesmo servidor mediante a migração de outras máquinas virtuais para servidores diferentes. A migração em tempo real de máquinas virtuais para servidores físicos diferentes é executada com total transparência aos usuários finais por meio do VMware VMotion. O VMware DRS pode ser configurado para funcionar no modo automático ou manual. No automático, o VMware DRS determina a melhor distribuição possível de máquinas virtuais entre servidores físicos diferentes e migra automaticamente máquinas virtuais para os servidores físicos mais apropriados. No manual, o VMware DRS faz uma recomendação para a disposição ideal das máquinas virtuais e deixa para o administrador do sistema decidir o momento de fazer a alteração. A organização flexível e hierárquica dos pools de recursos permite que os administradores combinem os recursos disponíveis de TI às necessidades da organização corporativa. Unidades de negócios individuais podem receber recursos dedicados de TI e, ainda assim, se beneficiar da eficiência do pool de recursos. Sólidos privilégios de acesso tornam possível delegar tarefas de rotina de infraestrutura de um pool de recursos de uma unidade de negócios para o administrador do sistema de uma unidade de negócios. O VMware DRS ajuda a garantir que aplicativos de primeiro nível não só se mantenham em execução, mas permaneçam no mais alto ambiente de desempenho possível. VMware Fault Tolerance Criando alta disponibilidade diretamente no hypervisor x86, o VMware Fault Tolerance (FT) explora as notórias propriedades de encapsulamento da virtualização, de modo a gerar em máquinas virtuais uma tolerância a falhas que mimetiza a do hardware. Não são necessários hardware ou software personalizados. Igualmente desnecessária é a modificação ou a reconfiguração de sistemas operacionais convidados e aplicativos. Na verdade, eles permanecem alheios à proteção gerada com transparência pelo hypervisor ESX no nível da arquitetura x86. O FT baseia-se na tecnologia VMware vlockstep para estabelecer e manter uma máquina virtual secundária ativa, que é executada em sincronia virtual com a máquina virtual primária. A máquina virtual secundária encontra-se em um host diferente e executa exatamente a mesma sequência de instruções virtuais (convidado) que a máquina virtual primária. A secundária observa as mesmas entradas que a primária e está pronta para assumir a qualquer momento, sem qualquer perda de dados ou interrupção de serviço, em caso de falha da primária. As máquinas virtuais são gerenciadas como uma só unidade, mas são executadas em hosts físicos diferentes (inclusive em prédios diferentes, se você escolher configurar sua instalação dessa forma). Como a solução é criada diretamente no conjunto de virtualização, é possível empregar a proteção de máquina virtual com apenas alguns cliques, reduzindo a implantação, a configuração, o licenciamento e os custos operacionais. Os sistemas operacionais convidados e aplicativos permanecem inalterados. Backup A VMware Infrastructure é a solução de virtualização mais implantada do setor. Máquinas virtuais implantadas no data center devem ser protegidas contra falhas. A extensão da proteção de dados às máquinas virtuais é, portanto, uma função importante. No ambiente virtualizado que a VMware Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 16

17 Infrastructure oferece, existem muitas formas de aumentar a praticidade e a confiabilidade da proteção de dados, cada uma com suas vantagens e desafios particulares. O VMware Consolidated Backup retira a carga de backup do host ESX Server, elimina a janela de backup, remove o tráfego de backup da LAN e elimina a necessidade de se executar agentes de backup em máquinas virtuais para realizar backups de arquivos dos dados das máquinas virtuais. O Consolidated Backup usa as VMware Tools para desativar o sistema de arquivos na máquina virtual, garantindo que, quando um snapshot for realizado, todas as alterações pendentes de dados sejam gravadas em disco para que o snapshot contenha dados consistentes. O Consolidated Backup também facilita a execução de scripts antes e depois do backup, para que você possa congelar e desativar aplicativos e, por fim, reativá-los após a realização do snapshot. O EMC Avamar é um software de backup e recuperação que apresenta uma diferença importante. Sua tecnologia global de desduplicação de dados elimina a transmissão desnecessária na rede e o armazenamento de dados de bakup redundantes. Essa desduplicação diminui o ritmo do aumento dos dados nos principais data centers e em escritórios remotos. O Avamar é especialmente eficiente em áreas intricadas para as soluções tradicionais de backup máquinas virtuais, escritórios remotos e grandes servidores de arquivos conectados à LAN. O Avamar protege com rapidez e eficiência os ambientes da VMware Infrastructure por meio da redução do tamanho dos dados de backup nas máquinas virtuais com o uso de agentes nas máquinas virtuais no servidor do VMware Consolidated Backup ou no console de serviço do ESX Server. Nos backups de máquina virtual, o Avamar elimina gargalos do backup tradicional, causados pelo grande volume de dados que precisa passar pelo mesmo conjunto de recursos compartilhados: a CPU do servidor físico, o adaptador de Ethernet, a memória e o armazenamento em disco. O Avamar também reduz a carga de backup tradicional (de até 200% por semana) para 2% semanalmente, reduzindo drasticamente os períodos de backup e a utilização dos recursos. O Avamar também traz benefícios, independentemente de uma organização usar o VMware Consolidated Backup ou de fazer seus backups a partir do console de serviço do ESX Server, como descrito a seguir. Ao contrário das soluções tradicionais de backup, o Avamar pode desduplicar os dados armazenados em discos virtuais (arquivos.vmdk). Continuidade de negócios O VMware Site Recovery Manager é uma solução inovadora de gerenciamento de recuperação de desastres e automação para o VMware vsphere 4. O Site Recovery Manager acelera a recuperação por automatizar o processo de recuperação e simplifica o gerenciamento dos planos de recuperação de desastres por integrar a recuperação de desastres ao gerenciamento da infraestrutura virtual do VMware. O Site Recovery Manager também garante uma recuperação confiável por eliminar complexas etapas manuais de recuperação e possibilitar testes dos planos de recuperação sem causar interrupções. O Site Recovery Manager integra-se totalmente ao VMware vsphere, ao VMware vcenter Server e à replicação de armazenamento dos principais fornecedores de armazenamento para tornar o failover e a recuperação rápidos, confiáveis, acessíveis e gerenciáveis. Também permite que as organizações assumam os riscos sem se preocupar com a recuperação de desastres e também que expandam a proteção para todos os seus sistemas e aplicativos importantes. O Site Recovery Manager ajuda as organizações com os principais elementos de criação, gerenciamento e execução de planos de recuperação de desastres. A solução conecta-se à interface de gerenciamento do VMware vcenter Server, proporcionando gerenciamento integrado para a infraestrutura virtual e os planos de recuperação de desastres para essa infraestrutura. O Site Recovery Manager também se integra aos produtos de software de replicação de armazenamento dos principais fornecedores de armazenamento para simplificar o uso desse tipo de software com o VMware vsphere. O Site Recovery Manager ajuda os usuários com os principais elementos de criação, gerenciamento e execução de planos de recuperação de desastres: Configurar a infraestrutura de recuperação: o Site Recovery Manager orienta os usuários por meio do processo de conexão ao site remoto e ao software de replicação de armazenamento em uso. Ele também facilita a associação dos recursos de produção, inclusive os de computação e de rede, aos recursos correspondentes em um local de recuperação. Criar planos de recuperação: o Site Recovery Manager oferece uma interface intuitiva para ajudar os usuários a criar planos de recuperação para diferentes cenários de failover e partes de sua infraestrutura. Os usuários podem especificar quais máquinas virtuais devem ser suspensas ou desligadas para liberar recursos para a recuperação. Também podem especificar a ordem Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 17

18 com que as máquinas virtuais são ativadas, estabelecer a execução automática de scripts definidos pelo usuário e especificar o momento de pausar o processo de recuperação, se necessário. Testar planos de recuperação: o Site Recovery Manager automatiza a criação de um ambiente de testes isolado que não causa interrupções explorando os recursos de snapshot dos storage arrays e conectando as máquinas virtuais à rede de testes isolada do usuário. O Site Recovery Manager automatiza a execução do plano atual de recuperação a ser usado em um failover real e limpa o ambiente de teste depois que o teste é concluído. Os resultados dos testes são salvos para visualização e exportados a qualquer momento. Automatizar failover: depois que o administrador inicia um plano de recuperação do VMware vcenter Server, o Site Recovery Manager automatiza a execução das etapas nesse plano para garantir que a recuperação seja executada exatamente como planejado. Os administradores têm visibilidade total da execução do plano de recuperação por meio do vcenter Server e podem pausar ou interromper a execução a qualquer momento. Com o VMware Site Recovery Manager e os storage arrays da EMC, você pode estar seguro de que, mesmo na pior situação de recuperação de desastres, seu plano de recuperação de desastres estará definido, testado e pronto para ser implantado com rapidez e sem falhas. Suporte de ISV e soluções comprovadas Suporte de ISV O suporte é essencial para aplicativos de primeiro nível. Mesmo que o aplicativo tenha sido testado e comprovado como altamente confiável e de alto desempenho em um ambiente virtual, a falta de suporte do fornecedor para o aplicativo virtualizado pode ser motivo suficiente para interromper o trabalho de virtualização. Felizmente, o ecossistema de ISVs (Independent Software Vendors, fornecedores independentes de software) para o VMware está expandindo-se rapidamente. SAP, IBM, Microsoft, Oracle, Adobe e muitos outros ISVs têm declarações de suporte formal para aplicativos virtualizados. Os principais ISVs descobriram que a virtualização é o futuro da computação empresarial e estão trabalhando para ampliar o suporte para aplicativos virtualizados. Com o tempo, você pode esperar um suporte cada vez maior para aplicativos virtualizados de primeiro nível, já que os que não têm um suporte robusto para ambientes virtualizados serão rapidamente deixados de lado. Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 18

19 Soluções comprovadas A EMC elaborou mais de uma centena de guias detalhados de soluções comprovadas que ajudam as empresas a virtualizar seus aplicativos de primeiro nível. A Tabela 1 relaciona alguns exemplos dessas soluções, junto com os benefícios quantitativos que você espera alcançar. Tabela 1. Benefícios conquistados por meio de EMC Proven Solutions EMC PROVEN SOLUTION EMC Virtual Infrastructure for Microsoft Exchange 2007 EMC Virtual Infrastructure for Microsoft Office SharePoint Server 2007 BENEFÍCIOS CONQUISTADOS Reduzir os custos em 40% com a virtualização dos servidores e o armazenamento necessário em 35% com o Virtual Provisioning. Reduzir os custos de alimentação e refrigeração em 75%. EMC Virtual Infrastructure for Microsoft SQL Server 2008 Reduzir os requisitos de servidor físico em 50%. EMC Integrated Infrastructure for VMware Continuidade de negócios EMC Archiving for Microsoft Exchange 2007 Reduzir o tempo de configuração em 66% e o de implantação em 50% com uma solução padrão de infraestrutura virtual. Reduzir o arquivamento de volumes em 87% com uma solução de arquivamento virtual. Além disso, a EMC oferece a orientação de consultores capacitados, com experiência significativa na implantação de aplicativos essenciais aos negócios em ambientes virtuais. Esses consultores podem ajudá-lo a determinar sua estratégia e criar um plano de progressão. Aplicativos virtualize seus aplicativos de primeiro nível. Racionalize aplicativos de acordo com as necessidades dos negócios. Desenvolva uma estratégia para a virtualização e a federação de aplicativos e explore a arquitetura de aplicativo virtual e as configurações validadas. Infraestrutura otimize sua infraestrutura virtual e os níveis de serviço. Desenvolva uma estratégia e um roteiro para as necessidades de computação, armazenamento e rede; atinja os requisitos de nível de serviço para sua nuvem privada; implante soluções testadas, criadas com base nas principais tecnologias do setor; e proteja o ambiente virtual com uma configuração de segurança, backup e recuperação de desastres. Controle gerencie o programa, os processos e o ambiente virtual. Atraia os investidores corporativos para um empreendimento de nuvem privada; estabeleça um programa de gerenciamento que aponte a direção para marcos e ROI; gerencie e automatize a infraestrutura virtual dinâmica; e desenvolva um modelo operacional para o data center virtual. Quando você estiver preparado, a EMC poderá ajudá-lo com a implantação e a capacitação de sua equipe para tirar o máximo proveito do novo ambiente. A virtualização de aplicativos de primeiro nível permite: Reduzir as despesas de capital em até 50% Reduzir os custos da plataforma oriundos da alta utilização dos servidores e da alta densidade da plataforma Limitar novas compras de hardware (plataformas e componentes) Reduzir os custos de licenciamento e manutenção de software. Diminuir as despesas relacionadas a instalações (como componentes, geradores, conexões) Reduzir as despesas operacionais em até 40% A automação das tarefas diárias traduz-se em menos FTEs de gerenciamento Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 19

20 Aumentar as cargas de trabalho por KW resulta na redução dos custos com alimentação e refrigeração Reduzir a sobrecarga de TI simplificando o respectivo ambiente Pré-fabricar toda a integração dos sistemas Padronizar o ambiente de software Menos switches, NICs, servidores e arrays significam menos pontos de gerenciamento Acelerar o aumento da receita da prestação de serviços de TI para os negócios Reduzir o tempo dos ciclos de provisionamento Disponibilidade e funcionamento contínuos significam que os negócios nunca estão inoperantes É evidente que a combinação da consolidação do servidor e do melhor gerenciamento de aplicativos de primeiro nível pode reduzir a complexidade e as despesas de capital, diminuir as despesas operacionais e baixar a sobrecarga de TI, tornando a virtualização uma das soluções mais econômicas para aplicativos essenciais aos negócios. Com as EMC Proven Solutions e a orientação e o treinamento da EMC Consulting, você terá a garantia de uma migração sem traumas de seus aplicativos de primeiro nível para uma infraestrutura virtual. Estudo de caso Corporate Express A Corporate Express Australia que oferece materiais de escritório, soluções de TI, serviços de impressão e uma gama de outros serviços de negócios fez 72 aquisições desde 1995 e tem equipe formada em mais de 50 locais na Austrália e na Nova Zelândia. Devido ao seu crescimento rápido, a empresa precisou se transferir para uma nova matriz corporativa na Austrália, e o data center existente teve sua capacidade esgotada. A empresa não queria mover seus dados para um data center temporário antes de se mudar para a nova matriz corporativa. A Corporate Express solucionou o problema por meio da virtualização de seu ambiente de servidor, usando a tecnologia VMware, que permitiu à empresa reduzir o número de servidores físicos em seu data center. A Corporate Express trabalhou em conjunto com a EMC Consulting para planejar e implementar uma estratégia composta por várias etapas, que compreendiam virtualização de servidor, sistema de rede de armazenamento, consolidação aprimorada e hierarquização. Os consultores introduziram bibliotecas de fitas com desduplicação de dados para substituir as fitas e aprimoraram os ambientes de replicação e recuperação de desastres. No processo, a empresa reduziu as necessidades de energia e espaço em quase 80%. Ela diminuiu os custos totais com servidor em 40% e ampliou as taxas de utilização em até 70%. E enquanto simplificava o armazenamento, a empresa também reduziu a capacidade necessária em 52% por meio de hierarquização, consolidação e otimização. Os principais resultados da solução contemplam: Redução de 70 a 80% em espaço, energia e refrigeração do data center Redução de 40% do TCO de servidor Melhoria de 70% na utilização do servidor Redução de 52% na capacidade de armazenamento necessária Eliminação de soluções de backup em fita Em termos de alterações na infraestrutura, a Corporate Express concretizou: Uma redução no número de servidores de 200 para 16 Uma redução no volume de espaço em disco necessário de 50 TB DAS para 20 TB SAN Uma redução no número de portas de rede necessárias de 600 para 64 Uma redução no volume de espaço de backup necessário de 2 TB para 200 GB Uma redução no número de racks de servidor necessários de 20 para 2 Uma redução no volume de potência necessário de 100 KVA para 10 KVA Conceitos tecnológicos e considerações de negócios 20