EMC VSPEX PRIVATE CLOUD

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1 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais Habilitado pelo Microsoft Windows Server 2012 R2, pelos arrays totalmente flash do EMC XtremIO e pelo EMC Data Protection EMC VSPEX Resumo Este documento descreve a solução EMC VSPEX Proven Infrastructure para implementações de nuvem privada com as tecnologias VMware vsphere e EMC XtremIO. Março de 2015

2 Copyright 2015 EMC Corporation. Todos os direitos reservados. Publicado no Brasil. Publicado em março de 2015 A EMC assegura que as informações apresentadas neste documento estão corretas na data da publicação. As informações estão sujeitas a alterações sem prévio aviso. As informações contidas nesta publicação são fornecidas no estado em que se encontram. A EMC Corporation não garante nenhum tipo de informação contida nesta publicação, assim como se isenta das garantias para a comercialização de um produto para um propósito específico. O uso, a cópia e a distribuição de qualquer software da EMC descrito nesta publicação exigem uma licença de software. EMC 2, EMC e o logotipo da EMC são marcas registradas ou comerciais da EMC Corporation nos Estados Unidos e em outros países. Todas as outras marcas comerciais aqui mencionadas pertencem a seus respectivos proprietários. Para uma lista mais atualizada de produtos da EMC, consulte "Produtos" no site brazil.emc.com. EMC VSPEX Private Cloud: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais Habilitado pelo Microsoft Windows Server 2012 R2, pelo EMC XtremIO e pelo EMC Data Protection Número da peça H EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

3 Índice Índice Capítulo 1 Resumo executivo 11 Introdução Público-alvo Finalidade do documento Necessidades dos negócios Capítulo 2 Visão geral da solução 15 Introdução Virtualização Computação Rede Armazenamento Desempenho Portabilidade da carga de trabalho Dimensionamento Provisionamento de máquinas virtuais Desduplicação Provisionamento thin Proteção de dados Integração à VAAI Resumo Capítulo 3 Visão geral da tecnologia da solução 23 Visão geral VSPEX Proven Infrastructures Componentes-chave Camada de virtualização Visão geral VMware vsphere Novos recursos do VMware vsphere VMware vcenter VMware vsphere High Availability Suporte a XtremIO para VMware VAAI Camada de computação Camada de rede Camada de armazenamento EMC XtremIO Gerenciamento da virtualização ROBO EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 3

4 Índice EMC Data Protection Visão geral Desduplicação do EMC Avamar Sistemas EMC Data Domain de armazenamento com desduplicação VMware vsphere Data Protection vsphere Replication EMC RecoverPoint Outras tecnologias Visão geral VMware vcloud Automation Center VMware vcenter Operations Management Suite VMware vcenter Single Sign-On Infraestrutura de chave pública PowerPath/VE Capítulo 4 Visão geral da arquitetura da solução 41 Visão geral Arquitetura da solução Visão geral Arquitetura lógica Componentes-chave Recursos de hardware Recursos de software Diretrizes de configuração de servidor Visão geral Atualizações do Ivy Bridge Virtualização de memória do VMware vsphere para VSPEX Diretrizes de configuração de memória Diretrizes de configuração de rede Visão geral VLANs Habilitar jumbo-frames (para iscsi) Diretrizes de configuração de armazenamento Visão geral Escalabilidade do XtremIO X-Brick Virtualização de armazenamento do VMware vsphere para VSPEX Componentes básicos de armazenamento do VSPEX Alta disponibilidade e failover Visão geral Camada de virtualização Camada de computação Camada de rede Camada de armazenamento EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

5 Índice Diretrizes de Configuração de Backup e Recuperação Capítulo 5 Dimensionando o ambiente 61 Visão geral Carga de trabalho de referência Visão geral Definir a carga de trabalho de referência Scale-out Aplicando a carga de trabalho de referência Visão geral Exemplo 1: aplicativo personalizado Exemplo 2: sistema de ponto de vendas Exemplo 3: servidor da Web Exemplo 4: banco de dados do sistema de suporte a decisões Resumo dos exemplos Avaliação rápida Visão geral Requisitos de CPU Requisitos de memória Requisitos de desempenho de armazenamento IOPS (I/O por segundo) Tamanho do I/O Latência de I/O Porcentagem única de dados Requisitos de capacidade de armazenamento Determinando máquinas virtuais de referência equivalentes Ajuste dos recursos de hardware EMC VSPEX Sizing Tool Capítulo 6 Implementação da solução VSPEX 73 Visão geral Tarefas pré-implementação Pré-requisitos de implementação Dados de configuração do cliente Implementação de rede Preparar switches de rede Configurar a rede de infraestrutura Configurar VLANs Configurar jumbo-frames (somente iscsi) Concluir o cabeamento de rede Preparar e configurar o storage array Configuração do XtremIO EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 5

6 Índice Instalar e configurar os hosts VMware vsphere Visão geral Instalar o ESXi Configurar o sistema de rede do ESXi Instalar e configurar o software de múltiplos caminhos Conectar datastores da VMware Planejar alocações de memória de máquina virtual Instalar e configurar bancos de dados do Microsoft SQL Server Visão geral Criar uma máquina virtual para o SQL Server Instalar o Microsoft Windows na máquina virtual Instalar o SQL Server Configurar o banco de dados para o VMware vcenter Configurar o banco de dados para o VMware Update Manager Instalar e configurar o VMware vcenter Server Visão geral Criar a máquina virtual host do vcenter Instalar o SO guest do vcenter Criar conexões de ODBC do vcenter Instalar o vcenter Server Aplicar chaves de licença do vsphere Provisionamento de uma máquina virtual Criar uma máquina virtual no vcenter Realizar o alinhamento de partições e atribuir o tamanho da unidade de alocação de arquivos Criar uma máquina virtual de modelo Implementar máquinas virtuais a partir da máquina virtual modelo Resumo Capítulo 7 Verificando a solução 93 Visão geral Lista de verificação pós-instalação Implementar e testar um só servidor virtual Verificar a redundância dos componentes da solução Capítulo 8 Monitoramento do sistema 97 Visão geral Principais áreas a monitorar Linha de base de desempenho Servidores Sistema de rede Armazenamento EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

7 Índice Diretrizes de monitoramento dos recursos do XtremIO Monitorando o armazenamento Monitorando o desempenho Monitorando os elementos de hardware Monitoramento avançado Apêndice A Documentação de referência 107 Documentação da EMC Outros documentos Apêndice B Planilha de configuração do cliente 111 Planilha de configuração do cliente Apêndice C Planilha de componentes de recursos do servidor 114 Planilha de componentes de recursos do servidor EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 7

8 Índice Figuras Figura 1. Aleatorização de I/O realizada pela virtualização de servidor Figura 2. Gerenciamento das operações do vmotion Figura 3. Componentes da VSPEX Private Cloud Figura 4. VSPEX Proven Infrastructures Figura 5. Exemplos de flexibilidade da camada de computação Figura 6. Exemplo de projeto de rede altamente disponível Figura 7. Arquitetura lógica da solução Figura 8. Processadores Intel Ivy Bridge Figura 9. Consumo de memória de hipervisor Figura 10. Redes necessárias para armazenamento do XtremIO Figura 11. Armazenamento do XtremIO com um só X-Brick Figura 12. Configuração em cluster como clusters com um ou vários X-Bricks Figura 13. Tipos de disco virtual VMware Figura 14. Figura 15. Componente básico do XtremIO Starter X-Brick para 350 máquinas virtuais Componente básico do XtremIO com um só X-Brick para 700 máquinas virtuais Figura 16. Níveis de dimensionamento máximos e pontos de entrada de diferentes arrays Figura 17. Alta disponibilidade na camada de virtualização Figura 18. Fontes de alimentação redundantes Figura 19. Alta disponibilidade de camada de rede Figura 20. Alta disponibilidade do XtremIO Figura 21. Recurso necessário do pool de máquinas virtuais de referência Figura 22. Exemplo de arquitetura de rede Ethernet Figura 23. Adicionando volumes Figura 24. Resumo do volume Figura 25. Configurar a política de múltiplos caminhos como Round Robin Figura 26. Configuração de memória na máquina virtual Figura 27. Monitorando a eficiência Figura 28. Capacidade do volume Figura 29. Capacidade física Figura 30. Monitorando o desempenho de IOPS Figura 31. Conectividade de cabos de dados e de gerenciamento Figura 32. Visualizando as propriedades do X-Brick Figura 33. Monitorando SSDs EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

9 Tabelas Índice Tabela 1. Hardware da solução Tabela 2. Software da solução Tabela 3. Recursos de hardware para a camada de computação Tabela 4. Recursos de hardware para a camada de rede Tabela 5. Diferentes números de máquinas virtuais em diferentes cenários dimensionáveis Tabela 6. Carga de trabalho da VSPEX Private Cloud Tabela 7. Exemplo de planilha de dimensionamento do cliente (em branco) Tabela 8. Recursos de máquinas virtuais de referência Tabela 9. Exemplo de planilha de dimensionamento do cliente com números de usuários adicionados Tabela 10. Exemplos de aplicativos fase Tabela 11. Exemplos de aplicativos fase Tabela 12. Totais dos componentes de recursos de servidor Tabela 13. Visão geral do processo de implementação Tabela 14. Tarefas para a pré-implementação Tabela 15. Lista de verificação de pré-requisitos para implementação Tabela 16. Tarefas de configuração de switches e da rede Tabela 17. Tarefas de configuração do XtremIO Tabela 18. Tabela de alocação de armazenamento para dados de block Tabela 19. Tarefas de instalação de servidores Tabela 20. Tarefas de configuração do banco de dados do SQL Server Tabela 21. Tarefas de configuração do vcenter Tabela 22. Tarefas de teste da instalação Tabela 23. Parâmetros de monitoramento avançado Tabela 24. Informações comuns do servidor Tabela 25. Informações do servidor ESXi Tabela 26. Informações do X-Brick Tabela 27. Informações sobre a infraestrutura de rede Tabela 28. Informações de VLAN Tabela 29. Contas de serviço Tabela 30. Planilha em branco para totais de recursos do servidor EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 9

10 Índice 10 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

11 Capítulo 1: Resumo executivo Capítulo 1 Resumo executivo Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Introdução Público-alvo Finalidade do documento Necessidades dos negócios EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 11

12 Capítulo 1: Resumo executivo Introdução Público-alvo A EMC VSPEX Proven Infrastructure é otimizada para a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios. O VSPEX oferece soluções modulares, criadas com tecnologias que proporcionam implementação mais rápida, mais simplicidade, mais opções e mais eficiência, além de riscos mais baixos. A virtualização de servidor tem sido uma força motriz dos ganhos em eficiência de datacenters durante a última década. No entanto, a combinação de várias cargas de trabalho de máquinas virtuais em um só servidor físico cria uma aleatorização do I/O (input/output) do storage array, o que paralisa a virtualização das cargas de trabalho com uso intenso de I/O. O array totalmente flash do EMC XtremIO aborda de modo eficiente os efeitos da virtualização em cargas de trabalho de banco de dados com I/O intenso com impressionante desempenho de I/O aleatório e latência ultrabaixa consistente. O XtremIO também proporciona novos níveis de velocidade e agilidade de provisionamento a ambientes virtualizados com snapshots que usam o espaço de modo eficiente, desduplicação de cópias em linha, provisionamento thin e provisionamento acelerado usando o VAAI (VMware vstorage API for Array Integration). A solução VMware Private Cloud para 700 máquinas virtuais descrita neste documento se baseia no storage array XtremIO e em uma carga de trabalho de referência definida. Este documento é um guia completo dos aspectos técnicos dessa solução. Ele descreve o mínimo necessário de capacidade do servidor para CPU, memória e interfaces de rede. É possível selecionar um hardware de servidor e de sistema de rede que atenda ou supere esses requisitos mínimos. Os leitores deste documento devem ter o treinamento e a experiência necessários para instalar e configurar o VMware vsphere, os sistemas de armazenamento da série XtremIO da EMC e a infraestrutura associada, conforme exigido por essa implementação. Referências externas são fornecidas quando aplicáveis, e os leitores devem estar familiarizados com esses documentos. Os leitores também devem estar familiarizados com as políticas de segurança de infraestrutura e banco de dados da instalação do cliente. Os parceiros voltados para a venda e o dimensionamento de uma infraestrutura VMware Private Cloud devem prestar especial atenção nos primeiros quatro capítulos deste documento. Após a compra, os implementadores da solução devem concentrar-se nas diretrizes de configuração do Capítulo 6, na verificação da solução do Capítulo 7 e nas referências e nos apêndices relevantes. 12 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

13 Capítulo 1: Resumo executivo Finalidade do documento Necessidades dos negócios Este documento inclui uma introdução inicial à arquitetura VSPEX, uma explicação de como modificar a arquitetura para projetos específicos e instruções sobre como implementar e monitorar o sistema de modo eficaz. A arquitetura da VSPEX Private Cloud oferece ao cliente um sistema moderno que hospeda um grande número de máquinas virtuais em um nível de desempenho consistente. Essa solução é executada na camada de virtualização do VMware vsphere, respaldada pelo armazenamento de alta disponibilidade do XtremIO. Os componentes de rede e de computação, definidos pelos parceiros do VSPEX, são projetados de maneira a serem redundantes e avançados o suficiente para lidar com as necessidades de dados e processamento do ambiente de máquinas virtuais. A solução VMware Private Cloud para 700 máquinas virtuais descrita neste documento se baseia no storage array XtremIO e em uma carga de trabalho de referência definida. Como nem todas as máquinas virtuais têm os mesmos requisitos, este documento contém métodos e orientação para ajustar seu sistema a fim de torná-lo econômico quando implementado. Uma arquitetura de nuvem privada é uma oferta de sistema complexa. Este documento facilita a configuração ao oferecer listas de material de software e hardware iniciais, orientação e planilhas de dimensionamento passo a passo e etapas de implementação verificada. Após a instalação do último componente, os testes de verificação e as instruções de monitoramento garantem que seu sistema esteja funcionando corretamente. Ao seguir as instruções deste documento, você garantirá uma jornada para a nuvem eficiente e sem problemas. As soluções VSPEX são desenvolvidas com tecnologias comprovadas para criar soluções completas de virtualização que permitem que você tome decisões inteligentes sobre as camadas de hipervisor, servidor e sistema de rede. Os aplicativos de negócios estão sendo migrados para ambientes de computação, rede e armazenamento consolidados. A EMC VSPEX Private Cloud com VMware reduz a complexidade de se configurar cada componente de um modelo de implementação tradicional. A solução simplifica o gerenciamento de integração e, ao mesmo tempo, mantém as opções de projeto e implementação de aplicativos. Ela também unifica a administração, permitindo o controle e o monitoramento adequados da separação de processos. Os benefícios das arquiteturas de VSPEX Private Cloud para VMware incluem: Uma solução completa de virtualização para usar de modo eficaz os recursos dos componentes da infraestrutura de arrays totalmente flash Virtualização eficiente de 700 máquinas virtuais para diversos casos de uso de clientes Um projeto de referência confiável, flexível e dimensionável EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 13

14 Capítulo 1: Resumo executivo 14 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

15 Capítulo 2: Visão geral da solução Capítulo 2 Visão geral da solução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Introdução Virtualização Computação Rede Armazenamento EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 15

16 Capítulo 2: Visão geral da solução Introdução Virtualização Computação Rede A solução VSPEX Private Cloud para VMware vsphere 6.0 oferece uma arquitetura de sistema completa que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais com uma topologia redundante de rede e servidor, além de ter armazenamento altamente disponível. Os principais componentes que formam essa solução são virtualização, computação, rede e armazenamento. O VMware vsphere é a plataforma de virtualização líder do setor. Ele oferece flexibilidade e economia aos usuários finais, possibilitando a consolidação de grandes e ineficientes conjuntos de servidores em infraestruturas em nuvem ágeis e confiáveis. Os principais componentes do VMware vsphere são o hipervisor do VMware vsphere e o servidor do VMware vcenter para gerenciamento do sistema. O hipervisor do VMware é executado em um servidor dedicado e permite que vários sistemas operacionais sejam executados simultaneamente no sistema como máquinas virtuais. Esses sistemas de hipervisor podem ser conectados para operar em uma configuração colocada em ambiente de cluster. Então, as configurações em cluster são gerenciadas como um pool de recursos maior por meio do VMware vcenter e permitem a alocação dinâmica de CPU, memória e armazenamento em todo o cluster. Recursos como o VMware vmotion, que permite que uma máquina virtual se mova entre diferentes servidores sem causar interrupções ao SO (sistema operacional), e o DRS (Distributed Resource Scheduler), que executa migrações do vmotion automaticamente para balancear cargas, tornam o vsphere uma opção sólida para as empresas. O VSPEX proporciona a flexibilidade para projetar e implementar as escolhas de componentes de servidor do cliente. A infraestrutura deve ter o suficiente de: Núcleos e memória para dar suporte ao número e aos tipos necessários de máquinas virtuais Conexões de rede para permitir conectividade redundante com os switches do sistema Capacidade para permitir que o ambiente resista a uma falha no servidor e ao failover do ambiente O VSPEX proporciona a flexibilidade para projetar e implementar as escolhas de componentes de rede do cliente. A infraestrutura deve oferecer: Conexões de rede redundantes para hosts, switches e armazenamento Isolamento de tráfego com base nas práticas recomendadas aceitas pelo setor Suporte para agregação de links 16 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

17 Armazenamento Capítulo 2: Visão geral da solução Switches de rede IP usados para implementar a arquitetura dessa solução devem ter uma capacidade mínima de backplane sem bloqueios que seja suficiente para o número planejado de máquinas virtuais e suas cargas de trabalho associadas. Switches de rede IP de nível corporativo com recursos avançados, como qualidade de serviço, são altamente recomendados. Esta seção descreve os desafios enfrentados em um datacenter virtualizado e por que o XtremIO é a solução ideal para atender a esses desafios. Os requisitos de desempenho, provisionamento de aplicativos e gerenciamento de dados foram fáceis de atender quando os diferentes aplicativos usaram servidores físicos e sistemas de armazenamento dedicado. No entanto, quando são movidos em grande escala, há novas demandas de ambientes virtuais ágeis de VMware sobre a infraestrutura. Esses ambientes exigem alto desempenho e suporte para uma alta densidade de aplicativos virtualizados com cargas de trabalho imprevisíveis, além de um rápido provisionamento e clonagem de máquinas virtuais. Embora a promessa de que os storage flash arrays atendam aos requisitos de virtualização em grande escala chame a atenção, na realidade, os arrays totalmente flash devem ter uma arquitetura otimizada para desempenho de I/O de armazenamento e eficiência de armazenamento para abordar esses desafios com eficiência. A eficiência do armazenamento desempenha uma função importante, já que os custos de aquisição e operação da infraestrutura de armazenamento estão entre os principais desafios dos ambientes de servidor virtual baseados em nuvem. Ela exige a maximização dos recursos disponíveis de processamento e de capacidade de armazenamento, o que muitas vezes resulta em esforços competitivos. A eficiência do armazenamento é fundamental para cumprir a promessa de escalabilidade elástica, de eficiência "pague conforme crescer" e de uma estrutura previsível de custos, tudo isso enquanto aumenta a produtividade e a inovação. Desempenho Ao longo da história, as CPUs ganharam poder por meio de aumentos na contagem de transistores e na velocidade do relógio. Mais recentemente, houve uma mudança para CPUs multi-core e para multi-thread. Essa mudança, combinada à tecnologia de virtualização de servidores, permite uma enorme consolidação de aplicativos em um só servidor físico. O resultado é a intensa aleatorização da carga de trabalho do storage array. Imagine um servidor com dois soquetes, com seis núcleos por soquete e dois threads por núcleo. Com a tecnologia de virtualização, esse servidor pode apresentar facilmente o armazenamento compartilhado com uma carga de trabalho de 24 fluxos de dados únicos e interrelacionados. Agora, imagine vários servidores em uma SAN (Storage Area Network) compartilhando o mesmo storage array. Rapidamente, a carga de trabalho do array torna-se um misturador de I/O com I/Os completamente aleatórias de centenas ou milhares de fontes interrelacionadas, conforme exibido na Figura 1. Os flash arrays são ideais para lidar com altos volumes de I/O aleatória que, tradicionalmente, são muito caros para implementações de virtualização em grande escala. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 17

18 Capítulo 2: Visão geral da solução Figura 1. Aleatorização de I/O realizada pela virtualização de servidor Portabilidade da carga de trabalho Poder movimentar as máquinas virtuais ativas do modo mais rápido e perfeito possível de um servidor físico a outro e sem interrupção dos serviços é um elemento-chave de uma infraestrutura virtualizada em grande escala. O VMware vsphere vmotion permite a migração em produção das máquinas virtuais de um host do VMware vsphere a outro, sem impacto perceptível para os usuários. Esse é um ativador importante para várias das principais tecnologias da VMware, inclusive o vsphere DRS e o vsphere DPM (Distributed Power Management). O vmotion exige que a memória física da máquina virtual (com tamanho de até 1 TB) seja transferida durante uma migração de máquina virtual usando a funcionalidade de suspensão e retomada do vsphere. Essa funcionalidade congela momentaneamente a máquina virtual no host de origem do vsphere, copia o último conjunto de mudanças da memória no host de destino do vsphere e, depois, reinicia a máquina virtual no destino. O recurso de suspensão e retomada é o recurso com mais probabilidade de afetar o desempenho guest, durante o qual pode ocorrer um aumento abrupto e temporário da latência. O impacto depende de vários fatores, inclusive o desempenho de I/O de armazenamento. Geralmente, os ambientes virtuais de grande escala usam o VMware Storage vmotion para a migração não disruptiva e em produção dos arquivos de máquina virtual nos storage arrays e entre eles, a fim de realizar migrações proativas de armazenamento, melhorar o desempenho da máquina virtual e otimizar a utilização de recursos. A Figura 2 mostra como as operações habilitadas por array do vmotion e do Storage vmotion são gerenciadas.o Storage vmotion é altamente dependente do desempenho da clonagem e do I/O do array. 18 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

19 Capítulo 2: Visão geral da solução Figura 2. Gerenciamento das operações do vmotion É possível usar o comando VMware VAAI X-COPY (Extended Copy) para acelerar o Storage vmotion com storage arrays compatíveis, o que permite que o host descarregue as operações específicas de gerenciamento de armazenamento e de máquina virtual no storage array. O host emite o comando ao array da LUN (Logical Unit Number) de origem à LUN de destino ou à mesma LUNs de origem, conforme necessário. A escolha depende de como os datastores VMFS (Virtual Machine File System) são configurados nas LUNs relevantes. O array usa mecanismos internos para concluir a operação de clonagem e, dependendo da eficiência do array usado para implementar o suporte a Extended Copy, pode acelerar o desempenho do Storage vmotion. Dimensionamento Provisionamento de máquinas virtuais Uma infraestrutura ágil e virtualizada também deve considerar as várias dimensões do desempenho, da capacidade e das operações. Ela deve conseguir fazer o dimensionamento com eficiência, sem sacrificar o desempenho e a resiliência e sem dimensionar o número de pessoas que gerenciam o ambiente. No entanto, a implementação de dispositivos flash tradicionais, diferentes e com duas controladoras para abordar os desafios de escalabilidade pode resultar em expansão do sistema, gargalos de desempenho e disponibilidade insuficiente, o que aumenta o tempo de administração do armazenamento. A agilidade é um dos principais motivos por que as organizações decidem virtualizar suas infraestruturas. No entanto, muitas vezes, a capacidade de resposta da TI diminui exponencialmente à medida que os ambientes virtuais aumentam. Os gargalos ocorrem porque as organizações não têm as ferramentas certas para determinar rapidamente a capacidade e a integridade dos recursos físicos e virtuais. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 19

20 Capítulo 2: Visão geral da solução Enquanto os usuários corporativos querem uma implementação com capacidade de resposta dos aplicativos de negócios, a fim de atender à necessidade dos negócios, a empresa muitas vezes não consegue implementar ou atualizar rapidamente as máquinas virtuais e o armazenamento em grande escala. Os métodos padrão de clonagem ou provisionamento de máquinas virtuais, que geralmente são implementados em flash arrays, podem ser caros, já que as cópias integrais das máquinas virtuais podem exigir 50 GB ou mais de armazenamento para cada cópia. Em um datacenter em nuvem de grande escala, quando o armazenamento compartilhado é clonado em centenas de máquinas virtuais por hora e, ao mesmo tempo, oferece IO para as máquinas virtuais ativas, a clonagem pode se tornar um grande gargalo para o desempenho ideal do datacenter e para a eficiência operacional. Desduplicação Os storage arrays podem acumular dados duplicados com o passar do tempo, o que aumenta os custos e a sobrecarga de gerenciamento. Especificamente, os ambientes de servidor virtual de grande escala criam grandes volumes de dados duplicados quando as máquinas virtuais são implementadas pela clonagem das máquinas virtuais existentes ou quando as máquinas virtuais têm o mesmo SO e os mesmos aplicativos instalados. A desduplicação elimina os dados duplicados substituindo-os por um indicador a um só bloco de dados. Primeiro, essa operação pós-processamento grava os dados recebidos em disco e, depois o array desduplica os dados, o que afeta o desempenho do array. Provisionamento thin O provisionamento thin é uma técnica popular que melhora a utilização do array. A capacidade de armazenamento somente é consumida quando os dados são gravados, e não quando os volumes de armazenamento são provisionados. Para administradores de ambientes virtualizados de grande escala, o provisionamento thin elimina a necessidade de provisionamento excessivo do armazenamento para atender às demandas previstas de capacidade futura. O provisionamento thin permite que o armazenamento da máquina virtual seja alocado sob demanda de um pool de armazenamento disponível. A maioria dos storage arrays foi desenvolvida para ser instalada e executada estaticamente; no entanto, os ambientes de aplicativos virtualizados são naturalmente dinâmicos e variáveis. As mudanças e o crescimento das cargas de trabalho virtualizadas fazem com que as organizações redistribuam ativamente as cargas de trabalho entre recursos de storage array (ou usem outros recursos, como o VMware DRS) para balanceamento de carga, em uma tentativa de evitar esgotar o espaço ou reduzir o desempenho. Infelizmente, esse balanceamento de carga contínuo é uma tarefa manual e repetida que, muitas vezes, é cara e demorada. Como resultado, os storage arrays que dão suporte aos ambientes de virtualização de grande escala exigem um posicionamento de dados ideal e inerente para garantir a utilização máxima da capacidade e do desempenho sem nenhuma demanda de planejamento. 20 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

21 Capítulo 2: Visão geral da solução Proteção de dados Embora tradicionalmente os storage arrays tenham dado suporte a vários níveis de proteção de dados RAID, os arrays exigiam que os administradores de armazenamento escolhessem entre proteção de dados ou desempenho para cagas de trabalho específicas. O desafio dos ambientes virtuais de grande escala é o sistema de armazenamento compartilhado que armazena dados de centenas ou milhares de máquinas virtuais com diferentes cargas de trabalho. Alguns sistemas de armazenamento permitem migrações em produção entre os níveis de RAID, o que exige uma administração proativa e repetida à medida que as cargas de trabalho evoluem. A proteção de dados ideal para os ambientes virtualizados exige que os arrays deem suporte aos esquemas de proteção de dados, que combinam os melhores atributos dos níveis existentes de RAID e, ao mesmo tempo, evitam os inconvenientes. Já que a resistência do flash é uma consideração especial em todos os arrays totalmente flash, o esquema maximiza a vida útil do serviço dos SSDs (Solid State Drives) do array, ao mesmo tempo que complementam o alto desempenho de I/O da mídia de flash. Integração à VAAI Em oposição a uma integração personalizada entre ambientes virtualizados e storage arrays, o VAAI é um conjunto de APIs que permite que os hosts da VMware descarreguem as operações comuns de armazenamento no array. Isso reduz os custos adicionais de recursos para os hosts da VMware e pode melhorar significativamente o desempenho das operações com uso intenso de recursos, como a clonagem de armazenamento para provisionamento de máquinas virtuais. Enquanto o VAAI remove o envolvimento dos hosts do vsphere nas operações com uso intenso de recursos, os benefícios reais de desempenho dos flash arrays habilitados pelo VAAI dependem da arquitetura do array. Por exemplo, o desempenho do X-COPY habilitado por VAAI para a cópia de arquivos de disco virtual (até centenas de GBs) para clonagem ou para o Storage vmotion é altamente dependente da eficiência dos modelos de desduplicação e de metadados compatíveis com o array. Se a operação X-COPY exigir a leitura e a gravação dos blocos de dados para o SSD e a partir dele, em vez de exigir apenas a criação de indicadores de metadados aos blocos de dados desduplicados dos SSDs, o desempenho pode variar bastante para a operação de cópia e o I/O das máquinas virtuais ativas. Resumo Em resumo, para atender às várias demandas de um datacenter com virtualização em grande escala, você precisa de um storage array que possa oferecer um desempenho excelente e scale-out de capacidade para crescimento da infraestrutura, desduplicação integrada de dados, provisionamento thin para eficiência da capacidade e diminuição de custos, técnicas de proteção de dados otimizadas para flash, provisionamento e clonagem quase instantâneos de máquinas virtuais, balanceamento de carga inerente e provisionamento automatizado de VMDK (Virtual Machine Disk). O array totalmente flash do XtremIO foi desenvolvido para desbloquear todo o potencial de desempenho do armazenamento flash e para oferecer recursos de gerenciamento de dados com base em array, o que faz dele uma solução ideal de armazenamento para virtualização de grande escala. O próximo capítulo oferece mais detalhes sobre como aplicar os recursos do XtremIO para o desempenho ideal. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 21

22 Capítulo 2: Visão geral da solução 22 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

23 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Capítulo 3 Visão geral da tecnologia da solução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral VSPEX Proven Infrastructures Componentes-chave Camada de virtualização Camada de computação Camada de rede Camada de armazenamento EMC Data Protection Outras tecnologias EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 23

24 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Visão geral Esta solução usa o EMC XtremIO e o VMware vsphere 6.0 para oferecer consolidação de hardware de servidor e armazenamento em uma nuvem privada. A solução foi projetada e comprovada pela EMC para oferecer recursos de virtualização, servidor, rede e armazenamento e permitir que os clientes implementem uma arquitetura com um número dimensionável de máquinas virtuais e com o armazenamento compartilhado associado. A Figura 3 exibe os componentes da solução. Figura 3. Componentes da VSPEX Private Cloud As seções a seguir descrevem os componentes de modo mais detalhado. VSPEX Proven Infrastructures A EMC uniu-se aos provedores de infraestrutura de TI líderes do setor para criar uma solução completa de virtualização que acelera a implementação da nuvem privada. O VSPEX permite aos clientes acelerar sua transformação de TI com uma implementação mais rápida, maior simplicidade, mais opções, maior eficiência e menor risco, em contraposição aos desafios, à complexidade e às dificuldades de construir uma infraestrutura de TI por conta própria. 24 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

25 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução A validação do VSPEX pela EMC assegura um desempenho previsível e permite que os clientes selecionem tecnologias que utilizam sua infraestrutura de TI existente ou recém-adquirida e, ao mesmo tempo, eliminem problemas de configuração, dimensionamento e planejamento. O VSPEX oferece uma infraestrutura virtual para clientes que querem a simplicidade característica das infraestruturas realmente convergentes, com mais opções em componentes individuais da pilha. As VSPEX Proven Infrastructures, conforme exibido na Figura 4, são infraestruturas virtualizadas modulares validadas pela EMC e oferecidas pelos parceiros do EMC VSPEX. Essas infraestruturas incluem as camadas de virtualização, servidor, rede e armazenamento. Os parceiros podem optar pelas tecnologias de virtualização, servidor e rede que melhor se ajustem ao ambiente de um cliente, enquanto os sistemas de armazenamento e tecnologias do XtremIO oferecem as camadas de armazenamento. Figura 4. VSPEX Proven Infrastructures EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 25

26 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Componentes-chave Esta seção descreve os seguintes componentes-chave desta solução: Camada de virtualização A Camada de virtualização dissocia a implementação física dos recursos dos aplicativos que usam os recursos para que a visualização de aplicativos dos recursos disponíveis não esteja mais vinculada diretamente ao hardware. Isso habilita muitos recursos-chave no conceito de nuvem privada. Esta solução utiliza o VMware vsphere para a camada de virtualização. Camada de computação A Camada de computação oferece recursos de memória e processamento para o software da camada de virtualização e para os aplicativos em execução na nuvem privada. O programa do VSPEX define a quantidade mínima de recursos de camada de computação necessários e implementa a solução usando qualquer hardware de servidor que atenda a esses requisitos. Camada de rede A Camada de rede conecta os usuários da nuvem privada aos recursos na nuvem, e conecta a camada de armazenamento à camada de computação. O programa do VSPEX define o número mínimo de portas de rede necessárias, oferece orientações gerais sobre a arquitetura de rede e permite a implementação da solução com qualquer hardware de rede que atenda a esses requisitos. Camada de armazenamento A Camada de armazenamento é fundamental à implementação da virtualização de servidor. Com vários hosts acessando os dados compartilhados, muitos dos casos de uso podem ser implementados. O array totalmente flash do XtremIO usado nesta solução oferece um desempenho extremamente alto e dá suporte a vários recursos de eficiência da capacidade e de serviços de dados. EMC Data Protection Os componentes da solução oferecem proteção de dados quando os dados contidos no sistema principal são excluídos, danificados ou não podem ser usados. Consulte EMC Data Protection para obter mais informações. Camada de segurança A camada de segurança é um componente opcional da solução que oferece aos consumidores opções adicionais para controlar o acesso ao ambiente e garantir que somente usuários autorizados tenham permissão para utilizar o sistema. Esta solução utiliza o RSA SecurID para fornecer uma autenticação de usuário segura. A seção Arquitetura da solução apresenta detalhes sobre os componentes que compõem a arquitetura de referência. 26 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

27 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Camada de virtualização Visão geral VMware vsphere 6.0 A camada de virtualização é um componente-chave de qualquer solução de virtualização de servidor ou nuvem privada. Ela dissocia os requisitos de recursos de aplicativos dos recursos físicos subjacentes que os atendem. Isso possibilita uma maior flexibilidade na camada de aplicativos, eliminando o tempo de inatividade do hardware para manutenção e permitindo a mudança física do sistema sem afetar os aplicativos hospedados. Em um caso de uso de nuvem privada ou virtualização de servidor, ela permite que várias máquinas virtuais independentes compartilhem o mesmo hardware físico em vez de serem implementadas diretamente no hardware dedicado. O VMware vsphere 6.0 transforma os recursos físicos de um computador por meio da virtualização da CPU, da RAM, do disco rígido e da controladora de rede. Essa transformação cria máquinas virtuais totalmente funcionais que executam sistemas operacionais e aplicativos isolados e encapsulados da mesma forma que computadores físicos. Os recursos de alta disponibilidade do VMware vsphere 6.0, como o vmotion e o Storage vmotion, permitem a migração perfeita de máquinas virtuais e arquivos armazenados de um servidor do vsphere para outro, ou de uma área de armazenamento de dados para outra, com o mínimo de impacto ou sem impacto no desempenho. Acopladas com vsphere DRS e Storage DRS, as máquinas virtuais têm acesso aos recursos apropriados em qualquer ponto no tempo por meio de balanceamento de carga de recursos de computação e armazenamento. Novos recursos do VMware vsphere 6.0 O VMware vsphere 6.0 inclui uma lista abrangente de recursos novos e avançados que melhoram o desempenho, confiabilidade, disponibilidade e recuperação de ambientes virtualizados. Desses recursos, muitos causam impacto significativo sobre as implementações de VSPEX Private Cloud, inclusive: Expansão da memória máxima e dos limites de CPU para hosts VMware ESXi. O número de CPUs lógicas e virtuais (vcpu) dobrou nesta versão, assim como o número de nós NUMA (Non-Uniform Memory Access) e a memória máxima. Isso significa que os servidores hosts dão suporte a cargas de trabalho maiores. Suporte a arquivos VMDK de 62 TB, inclusive RDM (Raw Device Mapping). Os datastores podem gravar mais dados de um número maior de máquinas virtuais, o que simplifica o gerenciamento de armazenamento, e usa drives SAS NL de maior capacidade. Suporte avançado a VAAI UNMAP que inclui um novo comando esxcli storage vmfs unmap com métodos de recuperação de espaço múltiplos. SR-IOV (Single-Root I/O Virtualization) aprimorada para permitir que um só dispositivo físico de PCIe em uma só porta root pareça ser vários dispositivos físicos diferentes para o hipervisor ou para o SO guest. Suporte completo de 16 Gb a ambientes FC. Funções avançadas de LACP (Link Aggregation Control Protocol, protocolo de controle de agregação de links) que oferecem algoritmos de hash adicionais e até 64 LAGs (Link Aggregation Groups, grupos de agregação de links). VDP (vsphere Data Protection), que agora pode replicar dados de backup diretamente no EMC Avamar. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 27

28 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução VMware vcenter Suporte a NIC (Network Interface Card, placa de interface da rede) Mellanox de 40 Gb. Melhorias de heap de VMFS, que reduzem os requisitos de memória ao mesmo tempo que permitem acesso ao espaço completo de endereço do VMFS de 64 TB. O VMwarevCenter é uma plataforma de gerenciamento centralizada para a VMware Virtual Infrastructure. Ela oferece aos administradores uma interface única para todos os aspectos de monitoramento, gerenciamento e manutenção da infraestrutura virtual, que pode ser acessada de vários dispositivos. O VMware vcenter também gerencia alguns recursos avançados da VMware Virtual Infrastructure, como o VMware vsphere High Availability, o DRS, o vmotion e o Update Manager. VMware vsphere High Availability O recurso VMware vsphere High Availability permite que a camada de virtualização reinicie automaticamente as máquinas virtuais em várias condições de falha, inclusive: Se ocorrer um erro no SO da máquina virtual, ela poderá ser reiniciada automaticamente no mesmo hardware. Se o hardware físico tiver um erro, as máquinas virtuais afetadas poderão ser reiniciadas automaticamente em outros servidores no cluster. Obs.: para reiniciar máquinas virtuais em outro hardware, os servidores precisam ter recursos disponíveis. A seção Camada apresenta informações detalhadas para habilitar essa função. Com o vsphere High Availability, você pode configurar políticas para determinar quais máquinas são reiniciadas automaticamente e em quais condições se deve tentar executar essas operações. Suporte a XtremIO para VMware VAAI O hardware do XtremIO é totalmente compatível com o VAAI, permitindo que o vsphere Server descarregue o trabalho intenso de I/O no array do XtremIO e ofereça a funcionalidade de armazenamento acelerado vmotion, de provisionamento de máquinas virtuais e de provisionamento thin. Além disso, o VAAI melhora ainda mais a eficiência de X-copy, tornando toda a operação orientada por metadados. Com o XtremIO, graças à redução de dados em linha e aos metadados em memória, nenhum bloco de dados real é copiado durante a execução do comando X-copy. O cluster apenas cria novos indicadores para os dados existentes e todo o processo é realizado na memória da controladora de armazenamento. Portanto, ele não consome os recursos do storage array e não tem nenhum impacto no desempenho do cluster. Por exemplo, uma imagem da máquina virtual pode ser clonada instantaneamente (mesmo várias vezes) com o XtremIO. 28 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

29 Camada de computação Os recursos do XtremIO para dar suporte a VAAI incluem: Zero Blocks/Write Same Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Usado para zerar regiões do disco (termo do VMware: HardwareAcceleratedInit). Esse recurso oferece formatação acelerada de volumes. Clone Blocks/Full Copy/XCOPY Usado para copiar ou migrar dados dentro do mesmo array físico (termo do VMware: HardwareAcceleratedMove). No XtremIO, isso permite que a clonagem de máquina virtual ocorra quase instantaneamente, sem afetar o I/O de usuário das máquinas virtuais ativas. Record-based locking/atomic Test and Set (ATS) Usado durante a criação e o bloqueio de arquivos em um volume VMFS, por exemplo, quando VMs são ligadas ou desligadas (termo do VMware: HardwareAcceleratedLocking). Esse recurso é projetado para resolver a contenção de acesso em volumes ESX compartilhados por diversas máquinas virtuais. Block Delete/UNMAP/TRIM Permite que espaço não utilizado seja recuperado usando o recurso SCSI UNMAP (termo do VMware: BlockDelete; vsphere 5.x apenas). Isso também pode ser realizado manualmente, na versão de VMware 5.1, utilizando o comando vmkfstool (consulte a documentação de VMware para obter mais detalhes). A escolha de uma plataforma de servidor para uma infraestrutura EMC VSPEX é baseada não só nos requisitos técnicos do ambiente, mas na capacidade de suporte da plataforma, nas relações existentes com o provedor do servidor, nos recursos avançados de desempenho e gerenciamento e em muitos outros fatores. Por isso, as soluções EMC VSPEX foram projetadas para operar em uma grande variedade de plataformas. Em vez de exigir um determinado número de servidores com um conjunto específico de requisitos, as soluções VSPEX definem os requisitos mínimos para o número de núcleos de processador e a quantidade de RAM. Essa implementação pode ser feita com 2 ou 20 servidores e ainda será considerada a mesma solução VSPEX. No exemplo mostrado na Figura 5, os requisitos da camada de computação para uma determinada implementação são 25 núcleos de processador e 200 GB de RAM. Um cliente pode querer efetuar essa implementação com servidores "whitebox" com 16 núcleos de processador e 64 GB de RAM, enquanto outro cliente escolhe um servidor higher-end com 20 núcleos de processador e 144 GB de RAM. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 29

30 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Figura 5. Exemplos de flexibilidade da camada de computação O primeiro cliente precisa de quatro dos servidores selecionados, enquanto o outro precisa de dois. Obs.: para habilitar a alta disponibilidade na camada de computação, cada cliente precisa de um servidor adicional a fim de garantir que o sistema tenha capacidade suficiente para manter as operações de negócios quando ocorrer uma falha em um servidor. Use as seguintes práticas recomendadas na camada de computação: Utilize servidores idênticos ou, pelo menos, compatíveis. O VSPEX implementa tecnologias de alta disponibilidade no nível do hipervisor que podem exigir conjuntos de instruções similares no hardware físico subjacente. Implementando o VSPEX em unidades de servidor idênticas, você pode minimizar problemas de compatibilidade nessa área. 30 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

31 Camada de rede Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Ao implementar alta disponibilidade na camada de hipervisor, a maior máquina virtual que você criar ficará restrita pelo menor servidor físico do ambiente. Implemente os recursos de alta disponibilidade existentes na camada de virtualização e garanta que a camada de computação tenha recursos suficientes para acomodar falhas, pelo menos, em um só servidor. Isso permite a implementação de upgrades com tempo mínimo de inatividade e a tolerância a falhas em uma só unidade. Dentro dos limites dessas recomendações e práticas recomendadas, a camada de computação para o EMC VSPEX pode ser flexível para atender a suas necessidades específicas. Certifique-se de que há núcleos de processadores e RAM suficientes por núcleo para atender às necessidades do ambiente de destino. A rede de infraestrutura requer conexões de rede redundantes para cada host do vsphere, o storage array, as portas de interconexão de switches e as portas de uplink de switches. Essa configuração fornece redundância e largura de banda de rede adicional. Ela também é necessária independentemente de a infraestrutura de rede da solução já existir ou estar sendo implementada juntamente com outros componentes da solução. A Figura 6 mostra um exemplo de topologia dessa rede altamente disponível. Figura 6. Exemplo de projeto de rede altamente disponível EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 31

32 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Camada de armazenamento Essa solução validada usa VLANs (Virtual Local Area Networks, redes de área local virtual) para separar o tráfego de rede de vários tipos a fim de melhorar o throughput, a capacidade de gerenciamento, a separação de aplicativos, a alta disponibilidade e a segurança. O XtremIO é uma plataforma de armazenamento somente de block e oferece alta disponibilidade ou redundância da rede usando duas portas por controladora de armazenamento. Se um link for perdido na porta I/O da controladora de armazenamento, ocorrerá o failover do link para outra porta. Todo o tráfego de rede é distribuído entre os links ativos. A camada de armazenamento é um componente-chave de qualquer solução de infraestrutura em nuvem que fornece os dados gerados por aplicativos e sistemas operacionais em um sistema de processamento de armazenamento de datacenter. Esta solução VSPEX utiliza os storage arrays do XtremIO para oferecer virtualização na camada de armazenamento. A plataforma XtremIO oferece o desempenho de armazenamento necessário, aumenta a eficiência do armazenamento e a flexibilidade de gerenciamento e reduz o custo total de propriedade. EMC XtremIO O array totalmente flash do EMC XtremIO é um projeto claro com uma arquitetura revolucionária. Ele reúne todos os requisitos necessários e suficientes para ativar um datacenter ágil: scale-out linear, serviços de dados sempre em linha e serviços variados de datacenter para as cargas de trabalho. O componente básico de hardware para esses arrays de scale-out é o "X-Brick". Cada X-Brick consiste em dois nós de controladora ativo-ativo e em uma gaveta Disk Array Enclosure, sem nenhum ponto único de falha. O "Starter X-Brick" com 13 SSDs pode ser expandido de modo não disruptivo a um "X-Brick" completo com 25 SSDs sem nenhum tempo de inatividade. O cluster de scale-out pode dar suporte a até seis X-Bricks. A plataforma do XtremIO foi desenvolvida para maximizar o uso da mídia de armazenamento flash. Os principais atributos dessa plataforma são: Altos níveis de desempenho de I/O, principalmente para cargas de trabalho aleatórias de I/O que são comuns em ambientes virtualizados Latência consistentemente baixa (abaixo de milissegundos) Verdadeira redução de dados em linha: a capacidade de remover informações redundantes no caminho de dados e de gravar somente dados exclusivos no storage array, reduzindo a quantidade de capacidade necessária Um pacote completo de recursos de array corporativo, como a integração com VMware por meio de VAAI (VMware vstorage API for Array Integration), controladoras ativas de N-way, alta disponibilidade, sólida proteção de dados e provisionamento thin 32 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

33 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Como o array do XtremIO tem um projeto de scale-out, desempenho e capacidade adicionais podem ser inclusos em uma abordagem de componente básico, com todos os componentes modulares formando um sistema único armazenado em cluster. Os sistemas de armazenamento XtremIO consistem nos seguintes componentes: Portas de adaptador de host: fornecem conectividade de host por meio do fabric para o array. Controladoras de armazenamento: o componente de computação do storage array. Elas manipulam todos os aspectos de dados que entram, saem ou passam de um array para outro. Drives de disco: SSDs que contêm dados de host/aplicativos e seus compartimentos. Switches Infiniband: um link de comunicação de redes de computadores utilizado em configurações de vários X-Brick que é comutado, dimensionável, tem alto throughput, baixa latência e é habilitado para failover e qualidade de serviço. XIOS (XtremIO Operating System) O cluster de armazenamento do XtremIO é gerenciado pelo avançado XIOS (XtremIO Operating System). O XIOS garante que o sistema continue balanceado e sempre ofereça os mais altos níveis de desempenho sem nenhuma intervenção do administrador, como se segue: Garante que todos os SSDs do sistema sejam carregados de modo uniforme, oferecendo o mais alto desempenho possível e uma durabilidade que dá suporte a cargas de trabalho exigentes durante toda a vida útil do array. Elimina a necessidade de executar as etapas complexas de configuração encontradas em arrays tradicionais. Não há necessidade de definir níveis de RAID (Redundant Array of Independent Disks), determinar os tamanhos dos grupos de drives, definir as larguras das frações, definir políticas de armazenamento em cache, construir agregados ou fazer qualquer outra configuração. Sempre configura todos os volumes de modo automático e ideal. O desempenho de I/O dos volumes e conjuntos de dados existentes aumenta automaticamente com grandes tamanhos de cluster. Cada volume pode receber todo o potencial de desempenho de todo o sistema do XtremIO. Sistema de armazenamento corporativo com base em padrões As interfaces de sistema do XtremIO com os hosts do vsphere que utilizam FC padrão e interfaces de bloco iscsi. O sistema dá suporte a recursos completos de alta disponibilidade, inclusive suporte para o multipathing I/O nativo da VMware, proteção contra SSDs com falha, upgrades de software e firmware não disruptivos, nenhum SPOF (Single Point of Failure, ponto único de falha) e componentes que podem ser trocados enquanto o sistema estiver em funcionamento. Redução de dados em linha e em tempo real O sistema de armazenamento do XtremIO desduplica e compacta as imagens recebidas em tempo real, permitindo que um grande número de máquinas virtuais e dados de aplicativo resida em um volume reduzido e econômico de capacidade de flash. Além disso, a redução de dados do array do XtremIO não afeta negativamente as IOPS (I/O por segundo) ou o desempenho da latência; em vez disso, ela aumenta o desempenho do ambiente virtualizado. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 33

34 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Projeto de scale-out O X-Brick é o componente básico fundamental de um sistema XtremIO com scaleout e armazenamento em cluster. Ao utilizar um Starter X-Brick, as implementações de servidores virtuais podem começar de modo reduzido e aumentar para praticamente qualquer escala necessária, fazendo upgrade do Starter X-Brick para um X-Brick e, em seguida, configurando um cluster maior do XtremIO, se necessário. O sistema expande a capacidade e o desempenho de modo linear conforme os componente modulares vão sendo adicionados, o que torna os ambientes virtualizados simples de dimensionar e de gerenciar à medida que as demandas aumentam com o passar do tempo. vsphere Storage APIs integração do array O array do XtremIO é totalmente integrado ao vsphere por meio de VAAI. Todos os comandos de API são compatíveis, inclusive ATS, Clone Blocks/Full Copy/XCOPY, Zero Blocks/Write Same, Provisionamento Thin e Block Delete. Combinado com a redução de dados em linha do array e com o gerenciamento de metadados em memória, isso permite provisionamento e clonagem quase instantâneos das máquinas virtuais e possibilita a utilização de grandes tamanhos de volumes para proporcionar simplicidade de gerenciamento. Desempenho extraordinário O array do XtremIO foi projetado para manipular níveis muito altos e mantidos de I/O reduzido, aleatório, e misto de leitura e gravação, como é comum nos ambientes virtuais, e faz isso com uma latência consistente e extraordinariamente baixa. Provisionamento rápido Os arrays do XtremIO oferece a primeira tecnologia de snapshots graváveis do setor, que faz um uso eficiente do espaço para dados e metadados. Os snapshots do XtremIO não têm limitações de desempenho, de recursos e de topologia nem reservas de capacidade. Com sua arquitetura única de metadados em memória, os arrays do XtremIO podem clonar instantaneamente os ambientes de máquina virtual de qualquer tamanho. Facilidade de uso O sistema de armazenamento do XtremIO requer apenas algumas etapas básicas de configuração que podem ser concluídas em minutos, com absolutamente nenhum ajuste ou administração contínua para alcançar e manter níveis de alto desempenho. Na verdade, o sistema XtremIO pode ser implementado em menos de uma hora após a entrega. Segurança com D@RE (criptografia de dados em repouso) Os arrays do XtremIO criptografam com segurança todos os dados armazenados no array totalmente flash, oferecendo proteção para os casos de uso regulamentados de setores sensíveis, como saúde, finanças e governo. Economia de datacenter O desempenho excepcional, a economia de capacidade com os recursos únicos de redução de dados, o dimensionamento preditivo linear da arquitetura scaleout e a facilidade de uso do XtremIO resultam em um inovador custo total de propriedade dos ambientes virtualizados de carga de trabalho. 34 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

35 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Gerenciamento da virtualização EMC Virtual Storage Integrator O EMC Virtual Storage Integrator para VMware vsphere é um plug-in para o VMware vcenter que oferece uma interface única para gerenciar o armazenamento EMC no ambiente vsphere. Os clientes do VSPEX podem usar o VSI para simplificar o gerenciamento do armazenamento virtualizado. Os administradores do VMware podem gerenciar seus arrays do XtremIO usando a interface familiar do vcenter. O EMC Virtual Storage Integrator oferece um controle de acesso incomparável que permite gerenciar e delegar tarefas de armazenamento com eficiência e segurança: é possível desempenhar tarefas de gerenciamento diárias com até 90% menos cliques e produtividade até 10 vezes mais alta. Além disso, você pode adicionar e remover recursos do EMC (VSI) Virtual Storage Integrator, o que proporciona flexibilidade para personalizar ambientes de usuário do VSI. Durante os testes de validação desta solução, nós 1 utilizamos os seguintes recursos do VSI: Storage Viewer amplia a funcionalidade do vsphere Client para facilitar a detecção e a identificação de dispositivos XtremIO e EMC VNX que são alocados aos hosts e máquinas virtuais VMware vsphere. O Storage Viewer apresenta ao administrador do datacenter virtual os detalhes do armazenamento subjacente, mesclando os dados de diferentes ferramentas de mapeamento de armazenamento em algumas exibições consistentes do vsphere Client. Unified Storage Management simplifica a administração do armazenamento do XtremIO. Ele permite que os administradores do VMware façam o provisionamento perfeito dos novos datastores VMFS do XtremIO e de volumes RDM no vsphere Client. Consulte os guias de produtos do EMC Virtual Storage Integrator para VMware vsphere no site de suporte on-line da EMC para obter mais informações. ROBO Organizações ROBO (Remote Office/Branch Office) geralmente preferem manter dados e aplicativos perto dos usuários para fornecer melhor desempenho e reduzir a latência. Nesses ambientes, os departamentos de TI precisam equilibrar os benefícios do suporte local com a necessidade de manter controle central. A administração de sistemas locais e armazenamento devem ser fáceis para funcionários locais, além de serem compatíveis com gerenciamento remoto e ferramentas de agregação flexíveis que reduzem as demandas desses recursos locais. Com o VSPEX, é possível acelerar a implementação de aplicativos em filiais e escritórios remotos. 1 Neste documento, "nós" refere-se à equipe de engenharia Soluções EMC que validou a solução. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 35

36 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução EMC Data Protection Visão geral O EMC Data Protection, outro componente importante desta solução VSPEX, oferece proteção de dados por meio do backup de arquivos de dados ou volumes seguindo um agendamento definido e restaurando-os do backup para recuperação após um desastre. O EMC Data Protection é um método inteligente de backup. Ele consiste no melhor armazenamento e software de proteção integrada projetado para atender metas de backup e recuperação agora e no futuro. Com o armazenamento de proteção, a integração de fonte de dados profunda e os serviços de gerenciamento de dados com recursos múltiplos líderes de mercado EMC, você pode implementar uma arquitetura aberta de armazenamento de proteção modular que permite dimensionar recursos enquanto reduz custos e complexidade. Desduplicação do EMC Avamar Sistemas EMC Data Domain de armazenamento com desduplicação VMware vsphere Data Protection O EMC Avamar oferece backup e recuperação rápidos e eficientes por meio de uma solução completa de software e hardware. Equipado com tecnologia integrada de desduplicação de tamanho variável, o Avamar facilita backups diários completos e rápidos para ambientes virtuais, escritórios remotos, aplicativos corporativos, servidores NAS e desktops/laptops. Saiba mais: Os sistemas EMC Data Domain de armazenamento com desduplicação continuam a revolucionar o backup de disco, o arquivamento e a recuperação de desastres com uma desduplicação em linha e de alta velocidade para cargas de trabalho de backup e arquivamento. Saiba mais: O VDP (VMware vsphere Data Protection) é uma solução comprovada para backup e restauração de máquinas virtuais VMware. O VDP foi projetado a partir do premiado produto EMC Avamar e conta com muitos pontos de integração com o vsphere 6.0, oferecendo detecção simples das máquinas virtuais e criação eficiente de políticas. Um dos desafios que os sistemas tradicionais encontram com as máquinas virtuais é o grande volume de dados que esses arquivos contêm. O VDP usa um algoritmo de desduplicação de tamanho variável para garantir o uso do mínimo de espaço em disco para reduzir o crescimento contínuo do armazenamento para backup. Os dados são desduplicados em todas as máquinas virtuais que são associadas ao dispositivo virtual do VDP. O VDP utiliza o VADP (vsphere Storage APIs for Data Protection), que só envia os blocks de dados alterados diariamente, resultando em menos dados enviados pela rede. O VDP permite o backup simultâneo de até oito máquinas virtuais. Como o VDP reside em um dispositivo virtual dedicado, todos os processos de backup são liberados de máquinas virtuais de produção. O VDP pode aliviar a sobrecarga das solicitações de restauração dos administradores, permitindo que os usuários finais restaurem seus próprios arquivos usando uma ferramenta baseada na Web chamada vsphere Data Protection Restore Client. Os usuários podem navegar em seus backups de sistema em uma interface fácil de usar com recursos de controle de pesquisa e versão. Os usuários podem restaurar arquivos ou diretórios individuais sem qualquer intervenção da equipe de TI. Isso libera tempo e recursos valiosos e oferece uma experiência de usuário final ainda melhor. 36 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

37 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Para opções de backup e recuperação, consulte os seguintes documentos: Opções de Backup e Recuperação EMC para Guia de Projeto e Implementação do VSPEX Private Clouds Opções de Backup e Recuperação EMC para VSPEX Private Clouds vsphere Replication O vsphere Replication é um recurso das versões 5.5 da plataforma vsphere que proporciona continuidade dos negócios. O vsphere Replication copia uma máquina virtual definida em suas infraestruturas do VSPEX para uma segunda instância do VSPEX ou dentro dos servidores armazenados em cluster de um só sistema do VSPEX. O vsphere Replication continua protegendo a máquina virtual e replica as alterações para a máquina virtual copiada. Essa replicação garante que a máquina virtual continuará protegida e estará disponível para recuperação sem necessidade de uma restauração a partir do backup. As máquinas virtuais replicadas são definidas no VSPEX para garantir dados consistentes entre aplicativos com um só clique quando a replicação for configurada. Os administradores que gerenciam aplicativos virtualizados da Microsoft que são executados no VSPEX podem utilizar a integração automática do vsphere Replication com o VSS (Volume Shadowcopy Service, serviço de cópias de sombra de volume) da Microsoft para garantir que aplicativos, como bancos de dados do Microsoft Exchange ou do Microsoft SQL Server, estejam inativos e consistentes ao gerar dados de réplica. Uma chamada muito rápida para a camada de VSS da máquina virtual faz o flush dos gravadores do banco de dados por um instante para garantir que os dados replicados sejam estáticos e totalmente recuperáveis. Essa abordagem automatizada simplifica o gerenciamento e aumenta a eficiência de seu ambiente virtual baseado em VSPEX. EMC RecoverPoint O EMC RecoverPoint é uma solução de nível corporativo que protege os dados do aplicativo em servidores heterogêneos conectados à SAN e storage arrays. O RecoverPoint é executado em um dispositivo dedicado (RPA) e combina a tecnologia de proteção contínua de dados líder do setor com uma tecnologia de replicação sem perda de dados, com uma largura de banda eficiente. Essa tecnologia permite que os RPAs protejam os dados localmente (proteção contínua de dados ou CDP), remotamente (replicação contínua remota ou CRR) ou ambos (replicação simultânea local e remota ou CLR), oferecendo as seguintes vantagens: O RecoverPoint CDP replica os dados no mesmo local ou para um local intermediário a certa distância, e transfere os dados via FC. O RecoverPoint CRR usa FC ou uma rede IP existente para enviar os snapshots de dados ao local remoto usando técnicas que preservam a ordem de gravação. Em uma configuração CLR, o RecoverPoint replica local e remotamente ao mesmo tempo. O RecoverPoint usa uma tecnologia de divisão extremamente leve para espelhar gravações de aplicativos no cluster do RecoverPoint e dar suporte aos seguintes tipos de divisores de gravação: Com base em array Inteligente baseado em fabric Baseado em host EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 37

38 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Outras tecnologias Visão geral VMware vcloud Automation Center Além dos componentes técnicos necessários às soluções EMC VSPEX, outros itens poderão agregar valor, dependendo do caso de uso específico. Isso inclui, entre outras, as tecnologias a seguir. O VMware vcloud Automation Center, que é parte do vcloud Suite Enterprise, organiza o provisionamento de serviços Software-Defined Data Center como datacenters virtuais completos prontos para uso em questão de minutos. O vcloud Automation Center é uma solução de software que permite que clientes criem nuvens privadas seguras agrupando recursos de infraestrutura do VSPEX em datacenters virtuais e os expondo a usuários por meio de portais baseados na Web e interfaces programáticas como serviços totalmente automatizados e baseados em catálogo. O VMware vcloud Automation Center usa pools de recursos abstraídos de recursos físicos, virtuais e baseados em nuvem subjacentes para automatizar a implementação de recursos virtuais quando e onde for necessário. O VSPEX com vcloud Automation Center permite que clientes desenvolvam datacenters virtuais completos, oferecendo computação, serviços de rede, armazenamento, segurança, e um conjunto completo de serviços necessários para tornar operacionais as cargas de trabalho em questão de minutos. Basicamente, o serviço de Software-Defined Data Center e os datacenters virtuais simplificam o provisionamento de infraestrutura e permitem que a TI atue em uma velocidade compatível com a dos negócios. O VMware vcloud Automation Center integra-se a implementações existentes ou novas de VSPEX Private Cloud com VMware vsphere e dá suporte a aplicativos existentes e futuros, oferecendo interfaces padrão e elásticas de armazenamento e sistema de rede, como conectividade e difusão de camada 2 entre máquinas virtuais. O VMware vcloud Automation Center utiliza padrões abertos para preservar a flexibilidade de implementação e abrir o caminho para a nuvem híbrida. Os principais recursos do VMware vcloud Automation Center incluem: Provisionamento de autoatendimento Gerenciamento de ciclo de vida Gerenciamento de nuvem unificado Diagramas de máquinas multivirtuais Governança com reconhecimento de contexto e baseada em política Gerenciamento inteligente de recursos Todas as VSPEX Proven Infrastructures podem usar o vcloud Automation Center para organizar a implementação de datacenters virtuais com base em uma ou várias implementações do VSPEX. Essas infraestruturas permitem a implementação simples e eficiente de máquinas virtuais, aplicativos, e redes virtuais. 38 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

39 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução VMware vcenter Operations Management Suite O VMware vcenter Operations Manager Suite oferece visibilidade inigualável em ambientes virtuais do VSPEX. O pacote coleta e analisa dados, correlaciona anormalidades, identifica a causa raiz de problemas de desempenho e apresenta aos administradores as informações que eles necessitam para otimizar e ajustar suas infraestruturas virtuais do VSPEX. O vcenter Operations Manager oferece uma abordagem automatizada à otimização do ambiente virtual do VSPEX ao oferecer ferramentas analíticas com autoaprendizagem que são integradas a fim de proporcionar melhor desempenho, uso de capacidade e gerenciamento de configuração. O pacote também oferece um conjunto abrangente de recursos de gerenciamento, inclusive: Desempenho Capacidade Adaptação Gerenciamento de configuração e conformidade Detecção e monitoramento de aplicativos Medição de custos O VMware vcenter Operations Manager Suite tem cinco componentes: O VMware vcenter Operations Manager é a base do pacote e oferece a interface de painel de controle operacional que simplifica a visualização de problemas em seu ambiente virtual VSPEX. O VMware vcenter Configuration Manager ajuda a automatizar a configuração e a conformidade de ambientes físicos, virtuais e na nuvem, garantindo a consistência de segurança e de configuração em todo o ecossistema. O VMware vcenter Hyperic monitora recursos físicos de hardware, sistemas operacionais, middleware e aplicativos que você possa ter implementado no VSPEX. O VMware vcenter Infrastructure Navigator oferece visibilidade dos serviços de aplicativos executados na infraestrutura de máquinas virtuais e suas interrelações para o gerenciamento operacional diário. O VMware vcenter Chargeback Manager promove precisão na medição de custos, na análise e na geração de relatórios de máquinas virtuais. Ele oferece visibilidade dos custos da infraestrutura virtual que você definiu no VSPEX como necessários para dar suporte aos serviços dos negócios. VMware vcenter Single Sign-On Com a introdução do VMware SSO (vcenter Single Sign-on) no VMware vsphere 6.0, agora, os administradores têm um nível mais profundo de serviços de autenticação disponíveis para gerenciar suas VSPEX Proven Infrastructures. A autenticação pelo vcenter SSO torna a plataforma da infraestrutura em nuvem VMware mais segura. Essa função permite que os componentes de software do vsphere se comuniquem entre si por meio de um mecanismo de troca de tokens seguros, em vez de exigir que cada componente autentique um usuário separadamente com um serviço de diretórios como o Active Directory. Quando os usuários fazem log-in no vsphere Web Client com nome de usuário e senha, o servidor vcenter SSO recebe suas credenciais. Em seguida, as credenciais são autenticadas com relação às origens de identidade do back-end e trocadas por um token de segurança, que é devolvido para o client para que ele acesse as soluções dentro do ambiente. O SSO representa menos tempo e custo, o que pode resultar em economias e workflows agilizados, se aplicado em toda a organização. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 39

40 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Com o vsphere, os usuários têm uma visualização unificada de todo o ambiente do vcenter Server, pois várias instâncias do vcenter Server e de seus inventários são exibidas. Isso não requer Linked Mode, a menos que os usuários compartilhem funções, permissões e licenças entre instâncias do servidor vsphere vcenter. Os administradores podem implementar várias soluções em um ambiente com verdadeiro Single Sign-On, o que cria confiança entre as soluções sem a necessidade de autenticação cada vez que um usuário acessa a solução. A VSPEX Private Cloud com VMware vsphere é simples, eficiente e flexível. O VMware SSO simplifica a autenticação, aumenta a eficiência de trabalho e oferece aos administradores a flexibilidade para criar servidores SSO locais ou globais. Infraestrutura de chave pública A capacidade para proteger dados e garantir a identidade de dispositivos e usuários é crítica no ambiente de TI dos negócios atual. Isso é especialmente verdade em setores regulados, como assistência médica, financeiro e governamental. As soluções VSPEX podem oferecer plataformas de computação avançadas de muitas maneiras, geralmente pela implementação de uma estrutura de chave pública (PKI, public-key infrastructure). As soluções VSPEX podem ser desenvolvidas com uma solução PKI projetada para atender aos critérios de segurança de sua empresa. A solução pode ser implementada por meio de um processo modular, no qual os níveis de segurança são adicionados conforme necessário. O processo geral envolve, primeiro, a implementação de uma infraestrutura PKI pela substituição de certificados autocertificados genéricos com certificados confiáveis de uma autoridade de certificado de terceiros. Assim, os serviços que dão suporte à PKI podem ser habilitados por meio de certificados confiáveis para garantir um alto nível de autenticação e criptografia. Dependendo do escopo dos serviços necessários da PKI, pode ser necessário implementar uma infraestrutura PKI dedicada a essas necessidades. Há muitas ferramentas de terceiros que oferecem esses serviços, inclusive soluções completas da RSA que podem ser implementadas em um ambiente VSPEX. Para obter mais informações, visite o site da RSA. PowerPath/VE O EMC PowerPath /VE para VMware vsphere 6.0 é um módulo de extensões de múltiplos caminhos para vsphere que atua em conjunto com armazenamento SAN para gerenciar de maneira inteligente caminhos de I/O FC, iscsi e FCoE (FC over Ethernet). O PowerPath/VE é instalado no host vsphere e será dimensionado para o número máximo de máquinas virtuais no host, melhorando o desempenho de I/O. As máquinas virtuais não têm o PowerPath/VE instalado nem detectam que o PowerPath/VE está gerenciando I/O para armazenamento. O PowerPath/VE executa o balanceamento dinâmico de solicitações de carga de I/O, detectando e recuperando-se automaticamente de falhas de caminhos. Obs.: esta solução validada usa o recurso incorporado NMP (Native Multiple Path) do vsphere para gerenciar o workflow de I/O. 40 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

41 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Capítulo 4 Visão geral da arquitetura da solução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Arquitetura da solução Diretrizes de configuração de servidor Diretrizes de configuração de rede Diretrizes de configuração de armazenamento Alta disponibilidade e failover Diretrizes de Configuração de Backup e Recuperação EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 41

42 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Visão geral Arquitetura da solução Este capítulo inclui um guia completo para os principais aspectos dessa solução. A capacidade do servidor é apresentada em termos genéricos para os requisitos mínimos necessários de recursos de CPU, memória e rede. É possível selecionar o hardware de servidor e de sistema de rede que atenda ou supere os mínimos expressos. A arquitetura de armazenamento especificada foi validada pela EMC para oferecer altos níveis de desempenho e, ao mesmo tempo, proporcionar uma arquitetura altamente disponível para sua implementação de nuvem privada. Cada Proven Infrastructure balanceia os recursos de armazenamento, rede e computação necessários para determinado número de máquinas virtuais validado pela EMC. Na prática, cada máquina virtual tem seu próprio conjunto de requisitos, que raramente se enquadram em uma ideia predefinida do que é uma máquina virtual. Em qualquer discussão sobre infraestruturas virtuais, é importante, primeiramente, definir uma carga de trabalho de referência. Nem todos os servidores executam as mesmas tarefas e é impraticável construir uma referência que leve em conta todas as combinações possíveis de características das cargas de trabalho. Visão geral A solução VSPEX Private Cloud para VMware vsphere com EMC XtremIO valida a configuração de até 700 máquinas virtuais. Obs.: o VSPEX usa uma carga de trabalho de referência para descrever e definir uma máquina virtual. Consequentemente, um servidor físico ou virtual em um ambiente existente pode não ser igual a uma máquina virtual em uma solução VSPEX. Avalie sua carga de trabalho em termos de referência para chegar a um ponto de escala apropriado. Esse processo é descrito em Aplicando a carga de trabalho de referência. Arquitetura lógica A Figura 7mostra uma infraestrutura validada do XtremIO, onde uma iscsi SAN de 10 Gb ou uma FC de 8 Gb transporta o tráfego de armazenamento, e 10 GbE transportam o tráfego de gerenciamento e aplicativos. Figura 7. Arquitetura lógica da solução 42 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

43 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Componenteschave A arquitetura inclui os seguintes componentes-chave: VMware vsphere oferece uma camada comum de virtualização para hospedar um ambiente de servidor. As especificações do ambiente validado estão listadas na Tabela 2. O vsphere oferece infraestrutura altamente disponível por meio de recursos como: vmotion oferece migração em produção de máquinas virtuais em um cluster de infraestrutura virtual, sem tempo de inatividade de máquinas virtuais nem interrupção de serviço Storage vmotion oferece migração em produção de arquivos de disco de máquinas virtuais e entre storage arrays, sem tempo de inatividade de máquinas virtuais nem interrupção de serviço vsphere High Availability (HA) detecta e oferece recuperação rápida para uma máquina virtual com falha em um cluster DRS (Distributed Resource Scheduler) oferece balanceamento de carga da capacidade de computação em um cluster SDRS (Storage Distributed Resource Scheduler) oferece balanceamento de carga entre vários datastores, com base no uso de espaço e na latência de I/O VMware vcenter Server oferece uma plataforma dimensionável e extensível que forma a base do gerenciamento de virtualização do cluster VMware vsphere. O vcenter gerencia todos os hosts vsphere e suas máquinas virtuais. Microsoft SQL Server oferece um serviço de banco de dados para armazenar os detalhes de configuração e de monitoramento, conforme exigido pelo VMware vcenter Server. Essa solução usa um banco de dados do Microsoft SQL Server Servidor DNS realiza a resolução de nomes usando os serviços DNS para os vários componentes da solução. Essa solução usa o serviço DNS da Microsoft executado no Windows Server 2012 R2. Active Directory Server necessáriopara que os vários componentes da solução funcionem corretamente. O serviço Microsoft AD é executado em um Windows Server 2012 Infraestrutura compartilhada use serviços DNS e de autenticação/ autorização com a infraestrutura existente, ou configure-os como parte da nova infraestrutura virtual Rede IP transporta todo o tráfego da rede com conexão redundante por cabo e por switches. Uma rede IP compartilhada transporta tráfego de usuários e gerenciamento. Rede de armazenamento A rede de armazenamento é isolada para oferecer acesso de array aos hosts, com as seguintes duas opções: FC (Fibre Channel) realiza a transferência serial e de alta velocidade de dados com um conjunto de protocolos padrão. O FC oferece um quadro de transporte de dados padrão entre servidores e dispositivos de armazenamento compartilhado. Ethernet de 10 Gb (iscsi) permite a transferência de blocks SCSI por uma rede TCP/IP. A iscsi trabalha encapsulando os comandos SCSI em pacotes TCP e enviando os pacotes pela rede IP. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 43

44 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Array totalmente flash do XtremIO O array totalmente flash do XtremIO inclui os seguintes componentes: X-Brick representa um chassi físico que contém duas controladoras de armazenamento ativas como a unidade fundamental de dimensionamento do array e como uma gaveta de SSDs emlc.quando o cluster do XtremIO é dimensionado, o array armazena vários X-Bricks em cluster com um switch Infiniband de back-end. SC (controladora de armazenamento) representa um computador físico (com 1 unidade de tamanho) do cluster que age como controladora de armazenamento, oferecendo block data que dão suporte a protocolos FC e iscsi. As controladoras de armazenamento podem acessar todos os SSDs do mesmo X-Brick. Processador D representa um de dois soquetes de CPU para cada controladora de armazenamento. O processador D é responsável pelo acesso a disco. Processador RC representa o outro soquete da CPU que é responsável pelo roteador (gravações de hash e pesquisa) e pela controladora (metadados). BBU (unidade de bateria reserva) oferece energia suficiente a cada controladora de armazenamento para garantir que todos os dados em trânsito sejam transferidos para o disco em caso de falta de energia. O primeiro X-Brick tem duas unidades de bateria reserva para proporcionar redundância. Já que os clusters exigem X-Bricks adicionais, somente uma unidade de bateria reserva é necessária para cada X-Brick adicional, que tem 1 unidade de tamanho. DAE (gaveta Disk Array Enclosure) hospeda os flash drives que o array usa e tem 2 unidades de tamanho. Switch Infiniband conecta vários X-Bricks entre si e tem 1 unidade de tamanho. Geralmente, são necessários dois switches separados para que o fabric que relaciona as controladoras entre si tenha alta disponibilidade. Recursos de hardware Componente VMware vsphere Servers A Tabela 1 lista o hardware usado nessa solução. Tabela 1. Hardware da solução Configuração CPU 1 vcpu por máquina virtual 4 vcpus por núcleo físico Para 700 máquinas virtuais: 700 vcpus Mínimo de 175 CPUs físicas Memória 2 GB de RAM por máquina virtual Reserva de 2 GB de RAM por host VMware vsphere Para 700 máquinas virtuais: Mínimo de GB de RAM Adicione 2 GB para cada servidor físico 44 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

45 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Componente Rede Configuração 2 NICs de 10 GbE por servidor 2 HBAs por servidor ou 2 NICs de 10 GbE por servidor para tráfego de dados Obs.: é necessário acrescentar pelo menos um servidor adicional à infraestrutura além dos requisitos mínimos para implementar o recurso VMware vsphere HA e atender aos requisitos mínimos relacionados. Infraestrutura de rede Capacidade mínima de switches 2 switches físicos 2 portas de 10 GbE por VMware vsphere Server para gerenciamento 2 portas por VMware vsphere Server para a rede de armazenamento (FC ou iscsi) 2 portas por controladora de armazenamento para os dados de armazenamento (FC ou iscsi) Array EMC XtremIO totalmente flash Infraestrutura compartilhada Um X-Brick com 25 drives SSD de 400 GB Na maioria dos casos, o ambiente do cliente tem serviços de infraestrutura já configurados, como o Active Directory e o DNS. A configuração desses serviços está além do escopo deste documento. Se implementados sem a infraestrutura existente, os novos requisitos mínimos serão: 2 servidores físicos 16 GB de RAM por servidor 4 núcleos de processadores por servidor 2 portas de 1 GbE por servidor Obs.: é possível migrar os serviços para esta solução após a implementação. No entanto, os serviços devem existir antes que a solução seja implementada. Obs.: para processadores Intel Ivy Bridge ou processadores mais recentes, use 8 vcpus por núcleo físico. Obs.: a recomendação para a solução é usar uma infraestrutura de rede de 10 GbE ou uma equivalente de 1 GbE, desde que os requisitos subjacentes de largura de banda e de redundância sejam atendidos. Recursos de software A Tabela 2 lista o software usado nessa solução. Tabela 2. Software da solução Software Configuração VMware vsphere vsphere Server Enterprise Edition, versão 6.0 vcenter Server Enterprise Edition, versão 6.0 SO do vcenter Server Obs.: é possível usar qualquer SO que seja compatível com o vcenter. Microsoft Windows Server 2012 R2 Standard Edition EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 45

46 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Software Microsoft SQL Server Obs.: é possível usar qualquer banco de dados que seja compatível com o vcenter. Configuração Versão 2012 R2 Standard Edition EMC PowerPath/VE Use a versão mais recente XtremIO (para datastores do vsphere) Sistema operacional XIOS do XtremIO Versão 3.0 Backup da EMC Avamar Consulte o Guia de Implementação e Projeto das Opções de Backup e Recuperação da EMC para Nuvens Privadas do VSPEX. SO do Data Domain Consulte o Guia de Implementação e Projeto das Opções de Backup e Recuperação da EMC para Nuvens Privadas do VSPEX. Máquinas virtuais (usadas para validação, mas não necessárias para a implementação) SO de base Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition VDBench (gerador de carga de trabalho) Versão Diretrizes de configuração de servidor Visão geral Quando você projeta e solicita a camada de computação desta solução VSPEX, vários fatores podem interferir sobre a compra final. De um ponto de vista de virtualização, se a carga de trabalho de um sistema for bem compreendida, recursos como ballooning de memória e compartilhamento de páginas transparente podem reduzir o requisito de memória agregada. Se o pool de máquinas virtuais não tiver um alto nível de pico ou uso simultâneo, o número de vcpus pode ser menor. Por outro lado, se os aplicativos que estiverem sendo implementados usarem, por natureza, muitos recursos de computação, aumente o número de CPUs e memória adquiridos. Atualizações do Ivy Bridge Os testes nos processadores da série Ivy Bridge da Intel mostraram um aumento significativo na densidade das máquinas virtuais de uma perspectiva dos recursos do servidor. Se sua implementação de servidor englobar processadores Ivy Bridge, recomendamos aumentar a proporção de vcpu/pcpu (CPU física) de 4:1 para 8:1. Isso reduz pela metade o número de núcleos de servidores necessários para hospedar as máquinas virtuais de referência. A Figura 8 mostra os resultados das configurações testadas. 46 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

47 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Figura 8. Processadores Intel Ivy Bridge As atuais diretrizes de dimensionamento do VSPEX exigem uma relação máxima entre núcleo de vcpu e núcleo de pcpu de 4:1, com uma relação máxima de 8:1 para processadores Ivy Bridge ou processadores posteriores. O cálculo dessa relação se baseia em uma amostragem média das tecnologias de CPU disponíveis no momento do teste. À medida que as tecnologias de CPU são aprimoradas, os OEM (fabricantes originais do produto) de servidor que são parceiros do VSPEX podem sugerir relações maiores. Siga as diretrizes atualizadas fornecidas pelo fabricante original do servidor. A Tabela 3 relaciona os recursos de hardware que são usados para a camada de computação. Tabela 3. Componente VMware vsphere Servers Recursos de hardware para a camada de computação CPU Configuração 1 vcpu por máquina virtual 4 vcpus por núcleo físico Para 700 máquinas virtuais: 700 vcpus Mínimo de 175 CPUs físicas Memória 2 GB de RAM por máquina virtual Reserva de 2 GB de RAM por host VMware vsphere Para 700 máquinas virtuais: Mínimo de 1.400GB de RAM Adicione 2 GB para cada servidor físico EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 47

48 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Componente Configuração Rede Block 2 NICs de 10 GbE por servidor 2 HBAs por servidor ou 2 NICs de 10 GbE por servidor para conexão iscsi Obs.: acrescente pelo menos um servidor adicional à infraestrutura além dos requisitos mínimos para implementar o recurso VMware vsphere HA e atender aos requisitos mínimos relacionados. Obs.: a solução recomenda usar uma rede de 10 GbE ou uma infraestrutura equivalente de rede de 1 GbE, desde que os requisitos subjacentes de largura de banda e de redundância sejam atendidos. Virtualização de memória do VMware vsphere para VSPEX O VMware vsphere 6.0 tem uma série de recursos avançados que ajudam a maximizar o desempenho e a utilização geral de recursos. Os mais importantes estão na área de gerenciamento de memória. Esta seção descreve alguns desses recursos e os itens que você deve considerar quando for usá-los no ambiente. Em geral, as máquinas virtuais em um só hipervisor consomem memória como um pool de recursos, conforme mostrado em Figura 9. Figura 9. Consumo de memória de hipervisor 48 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

49 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução A compreensão das tecnologias presentes nesta seção facilita o entendimento desse conceito básico. Compactação de memória A superalocação de memória ocorre quando é alocada mais memória às máquinas virtuais do que a quantidade de memória fisicamente presente em um host VMware vsphere. Com o uso de técnicas sofisticadas, como ballooning e compartilhamento transparente de página, o VMware vsphere pode manipular a superalocação de memória sem nenhuma degradação de desempenho. No entanto, se o uso da memória exceder a capacidade do servidor, o vsphere pode recorrer a uma alternância entre partes da memória de uma máquina virtual. Acesso não uniforme à memória (NUMA) O vsphere 6.0 usa um balanceador de carga NUMA para atribuir um nó de base a uma máquina virtual. Como a memória da máquina virtual é atribuída a partir do nó de base, o acesso à memória é local e proporciona o melhor desempenho possível. Os aplicativos que não aceitam diretamente o NUMA também se beneficiam desse recurso. Compartilhamento transparente de página As máquinas virtuais que executam sistemas operacionais e aplicativos similares, em geral, têm conjuntos semelhantes de conteúdo de memória. O compartilhamento de páginas permite ao hipervisor recuperar todas as cópias redundantes de páginas da memória e manter somente uma cópia, liberando o consumo total de memória do host. Se a maioria de suas máquinas virtuais de aplicativos executar o mesmo SO e os mesmos binários de aplicativo, o uso total de memória poderá ser reduzido para aumentar as relações de consolidação. Ballooning de memória Ao usar um driver de balão carregado no SO guest, o hipervisor pode recuperar memória física do host, se os recursos da memória estiverem sob contenção, com pouco ou nenhum impacto ao desempenho do aplicativo. Diretrizes de configuração de memória Esta seção oferece diretrizes para a alocação de memória a máquinas virtuais. Essas diretrizes levam em conta a sobrecarga de memória do vsphere e as configurações de memória das máquinas virtuais. Sobrecarga de memória do vsphere Há certa sobrecarga associada que é necessária à virtualização dos recursos de memória. A sobrecarga de espaço de memória tem dois componentes: A sobrecarga de sistema fixa para o VMkernel Sobrecarga adicional para cada máquina virtual A sobrecarga de memória depende do número de vcpus e da memória alocada para o SO guest. Alocação de memória a máquinas virtuais Muitos fatores determinam o tamanho apropriado para memória de máquina virtual em arquiteturas VSPEX. Com o número de serviços de aplicativo e casos de uso disponível, determinar uma configuração adequada para um ambiente exige criar uma configuração de linha de base, testar e fazer ajustes para obter os resultados ideais. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 49

50 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Diretrizes de configuração de rede Visão geral Esta seção fornece diretrizes para efetuar uma configuração de rede redundante e altamente disponível. As diretrizes levam em conta jumbo-frames, VLANs e conexão FC/iSCSI no armazenamento do XtremIO. Para obter os requisitos detalhados dos recursos de rede, consulte Tabela 4. Tabela 4. Recursos de hardware para a camada de rede Componente Configuração Infraestrutur a de rede Capacidade mínima de switches Block iscsi 2 switches de LAN físicos 2 portas de 10 GbE por servidor VMware vsphere 1 porta de 1 GbE por controladora de armazenamento para gerenciamento. FC 2 switches de LAN físicos, 2 switches de SAN físicos 2 portas FC por servidor VMware vsphere 1 porta de 1 GbE por controladora de armazenamento para gerenciamento Obs.: a solução pode usar uma infraestrutura de rede de 1 GbE, desde que os requisitos subjacentes de largura de banda e redundância sejam atendidos. Esta solução usa uma iscsi para hospedar a conexão de array. O cliente pode usar sua infraestrutura existente de rede de FC ou iscsi. VLANs Isole o tráfego de rede para que o tráfego entre hosts e armazenamento, entre hosts e clients e o tráfego de gerenciamento utilizem redes isoladas. Em alguns casos, o isolamento físico pode ser necessário por motivos de conformidade normativa ou com políticas, mas em muitos outros o isolamento lógico usando VLANs é suficiente. Como prática recomendada, a EMC recomenda que você use três VLANs para: Acesso do client Armazenamento (para iscsi e vmotion) Gerenciamento A Figura 10 exibe as VLANs e os requisitos de conectividade de rede para arrays do XtremIO. 50 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

51 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Figura 10. Redes necessárias para armazenamento do XtremIO A rede de acesso do client é para os usuários do sistema, ou clients, para se comunicarem com a infraestrutura. A rede de armazenamento oferece comunicação entre a camada de computação e a camada de armazenamento. Os administradores usam a rede de gerenciamento como uma forma dedicada de acessar conexões de gerenciamento no storage array, nos switches de rede e nos hosts. Obs.: algumas práticas recomendadas exigem isolamento de rede adicional para o tráfego de cluster, a comunicação de camada de virtualização, e outros recursos. Implemente essas redes adicionais se necessário. Habilitar jumboframes (para iscsi) Esta solução recomenda a configuração da MTU (unidade máxima de transmissão) como (jumbo-frames) para obter armazenamento e tráfego de migração eficientes. Consulte as diretrizes do fornecedor do switch para habilitar jumboframes em portas de switch para armazenamento e portas de host nos switches. Diretrizes de configuração de armazenamento Visão geral Esta seção apresenta diretrizes para configuração da camada de armazenamento da solução para oferecer alta disponibilidade e o nível de desempenho esperado. O VMware vsphere 6.0 permite mais de um método de armazenamento ao hospedar máquinas virtuais. As soluções testadas usam protocolos diferentes de block (FC/iSCSI), e o layout de armazenamento descrito nessa seção segue todas as práticas recomendadas atuais. Se necessário, você pode fazer modificações desta solução com base na utilização de seu sistema e nos requisitos de carga. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 51

52 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Escalabilidade do XtremIO X-Brick Os clusters de armazenamento do XtremIO dão suporte a um projeto de scale-out totalmente distribuído que permite aumentos lineares tanto na capacidade quanto no desempenho para oferecer agilidade à infraestrutura. O XtremIO usa uma abordagem modular na qual o array pode ser dimensionado com X-Bricks adicionais. Com clusters de 2 ou mais X-Bricks, o XtremIO usa uma rede Infiniband redundante de QDR (Quad Data Rate) de 40 Gb/s para conectividade de back-end entre as controladoras de armazenamento. Isso garante uma rede de latência ultrabaixa e altamente disponível. O acesso de host é oferecido usando duas controladoras N-way ativas para o dimensionamento linear do desempenho e da capacidade, a fim de proporcionar um suporte simplificado dos ambientes virtuais em crescimento. Como resultado, à medida que a capacidade do array aumenta, o desempenho é aprimorado adicionando mais controladoras de armazenamento. Figura 11. Armazenamento do XtremIO com um só X-Brick Como exibido na Figura 11, o X-Brick único é o componente básico de um array do XtremIO. Cada X-Brick inclui: Uma gaveta Disk Array Enclosure de 2 unidades que contém: 25 SSDs emlc (X-Brick padrão) ou 13 SSDs emlc (Starter X-Brick de 10 TB [5 TB]) Duas fontes de alimentação (PSUs) redundantes Dois módulos de interconexão de SAS redundantes Uma unidade de bateria reserva Duas controladoras de armazenamento redundantes de 1 unidade. Cada controladora de armazenamento contém: Duas PSUs redundantes Duas portas FC de 8 Gb/s Duas portas iscsi de 10 GbE Duas portas InfiniBand de 40 Gb/s Uma porta de gerenciamento/ipmi de 1 Gb/s Obs.: para obter detalhes sobre os requisitos de gabinete e de montagem em rack do X-Brick, consulte o Guia de Preparação do Local para o Storage Array EMC XtremIO. 52 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

53 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução A Figura 12 mostra como será a aparência das diferentes configurações após o scale-up. É possível começar com um só X-Brick e, à medida que fizer o dimensionamento, adicionar um segundo, um terceiro, e um quarto X-Brick. O desempenho é dimensionado linearmente à medida que X-Bricks adicionais forem acrescentados. Figura 12. Configuração em cluster como clusters com um ou vários X-Bricks Obs.: um Starter X-Brick de 10 TB (5 TB) é fisicamente semelhante a um cluster com um só X-Brick, exceto pelo número de SSDs na DAE (13 SSDs em um Starter X-Brick de 10 TB [5 TB] em vez de 25 SSDs em um só X-Brick padrão). Virtualização de armazenamento do VMware vsphere para VSPEX O VMware ESXi oferece virtualização de armazenamento no nível de host, virtualiza o armazenamento físico e apresenta o armazenamento virtualizado para as máquinas virtuais. Uma máquina virtual armazena seu sistema operacional e todos os demais arquivos relacionados às atividades da máquina virtual em um disco virtual. O disco virtual em si consiste em um ou vários arquivos. O VMware usa uma controladora SCSI virtual para apresentar discos virtuais ao SO guest em execução nas máquinas virtuais. Os discos virtuais residem em um datastore. Dependendo do protocolo usado, um datastore pode ser um datastore VMware VMFS ou um datastore NFS. Uma opção adicional, o RDM, permite que a infraestrutura virtual conecte um dispositivo físico diretamente a uma máquina virtual. Outros tipos de disco virtual são exibidos na Figura 13. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 53

54 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Figura 13. Tipos de disco virtual VMware VMFS O VMFS é um file system em cluster que fornece virtualização de armazenamento otimizada para máquinas virtuais. Ele pode ser implementado em qualquer local baseado em SCSI ou armazenamento em rede. RDM (Raw Device Mapping) A VMware também oferece RDM, o que permite que uma máquina virtual acesse diretamente um volume no armazenamento físico. Use o RDM apenas com FC ou iscsi. Componentes básicos de armazenamento do VSPEX O dimensionamento do sistema de armazenamento para atender à IOPS do servidor virtual é um processo complicado. Os clientes precisam considerar vários fatores no planejamento e dimensionamento de seu sistema de armazenamento, a fim de equilibrar capacidade, desempenho e custo para seus aplicativos. O VSPEX usa uma abordagem de componente básico para reduzir a complexidade. Um componente básico é um conjunto de discos que pode dar suporte a um número determinado de servidores virtuais na arquitetura VSPEX. Cada componente básico combina vários discos para criar um grupo de proteção do XtremIO que dê suporte às necessidades do ambiente de nuvem privada. Para as soluções VSPEX habilitadas com o array do XtremIO, há duas escalas de configurações validadas uma escala equipada com 13 SSDs Starter X-Brick (5 TB) e uma escala com 25 SSDs totalmente inseridos com um só brick (10 TB). As diferentes escalas de brick podem dar suporte a diferentes números de servidores virtuais. Para isso, é possível implementar as soluções VSPEX com o uso de dois pontos de escala abaixo para obter a configuração ideal e, ao mesmo tempo, manter um determinado nível de desempenho. Componente básico do Starter X-Brick O componente básico do Starter X-Brick pode dar suporte a até 350 servidores virtuais com 13 drives SSD no grupo de proteção de dados do XtremIO, conforme exibido na Figura EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

55 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Figura 14. Componente básico do XtremIO Starter X-Brick para 350 máquinas virtuais Esta é a solução validada para a arquitetura VSPEX. Na configuração de Starter X-Brick, a capacidade bruta é de 5 TB, e a porcentagem única de dados é de 15%. As informações detalhadas sobre o perfil de teste podem ser encontradas no Capítulo 5. Esse componente básico pode ser expandido incluindo 12 drives SSD adicionais e permitindo que o grupo de proteção de dados dê suporte a até 700 servidores virtuais. Componente básico de um só X-Brick O segundo componente básico pode conter até 700 servidores virtuais. Ele apresenta 25 drives SSD, conforme mostrado na Figura 15. Figura 15. Componente básico do XtremIO com um só X-Brick para 700 máquinas virtuais Esta é a solução validada para a arquitetura VSPEX. Na configuração com um só X-Brick, a capacidade bruta é de 10 TB, e a porcentagem única de dados é de 15%. As informações detalhadas sobre o perfil de teste podem ser encontradas no Capítulo 5. A Tabela 5 lista as diferentes escalas de um array do XtremIO compatíveis com diferentes números de servidores virtuais. Tabela 5. Diferentes números de máquinas virtuais em diferentes cenários dimensionáveis Servidores virtuais Dimensionável 350 Starter X-Brick (5 TB) 700 Um só X-Brick (10 TB) X-Bricks (20 TB) X-Bricks (40 TB) X-Bricks (60 TB) Obs.: o número de máquinas virtuais compatíveis se baseia na porcentagem única de dados de 15%. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 55

56 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Conclusão Os níveis de escala exibidos na Figura 16 destacam os pontos de entrada e os valores máximos compatíveis com os arrays do ambiente da VSPEX Private Cloud. Os pontos de entrada representam as demarcações de modelo ideais em termos do número de máquinas virtuais no ambiente. Isso ajuda a determinar qual array do XtremIO escolher com base em seus requisitos. É possível optar por configurar qualquer um dos arrays listados com um número de máquinas virtuais inferior aos números máximos compatíveis, usando a abordagem modular descrita anteriormente. Figura 16. Níveis de dimensionamento máximos e pontos de entrada de diferentes arrays 56 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

57 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Alta disponibilidade e failover Visão geral Camada de virtualização Essa solução VSPEX fornece uma infraestrutura de armazenamento, rede e servidor virtualizado altamente disponível. Quando a solução é implementada de acordo com as instruções deste documento, as operações de negócios sobreviverão com pouco ou nenhum impacto causado pelas falhas de uma só unidade. Configure a alta disponibilidade na camada de virtualização e habilite o hipervisor para reiniciar automaticamente as máquinas virtuais que apresentarem falhas. Figura 17 ilustra a camada de hipervisor respondendo a uma falha na camada de computação. Figura 17. Alta disponibilidade na camada de virtualização A implementação da alta disponibilidade na camada de virtualização garante que, mesmo em caso de falhas no hardware, a infraestrutura tente manter o máximo de serviços em execução possível. Camada de computação Esta solução oferece flexibilidade quanto ao tipo de servidor escolhido para ser implementado na camada de computação, mas é recomendável utilizar servidores de nível corporativo projetados para o datacenter. Esse tipo de servidor tem fontes de alimentação redundante, conforme exibido na Figura 18. Conecte esses servidores a PDUs (Power Distribution Units, unidades de distribuição de energia) separadas conforme as práticas recomendadas de seu fornecedor de servidor. Figura 18. Fontes de alimentação redundantes Para configurar alta disponibilidade na camada de virtualização, configure a camada de computação com recursos suficientes para atender às necessidades do ambiente, mesmo com uma falha no servidor, conforme mostra a Figura 17. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 57

58 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Camada de rede Os recursos avançados de sistema de rede da série XtremIO oferecem proteção contra falhas de conexão de rede no array. Cada host vsphere tem várias conexões para as redes Ethernet de usuário e armazenamento para proteger contra falhas de link, como mostrado na Figura 19. Distribua essas conexões entre vários switches Ethernet para proteger contra falhas de componentes na rede. Figura 19. Alta disponibilidade de camada de rede Camada de armazenamento O armazenamento do XtremIO foi projetado para oferecer disponibilidade de 99,999% por meio do uso de componentes redundantes por todo o array, conforme exibido na Figura 20. Todos os componentes do array podem continuar a operar em caso de falha de hardware. A configuração do disco RAID no array fornece proteção contra perda de dados devido a falhas de discos individuais, e você pode alocar dinamicamente os drives de hot spare disponíveis para substituir um disco com falha. Figura 20. Alta disponibilidade do XtremIO Os storage arrays EMC são projetados para serem altamente disponíveis por padrão. Use os guias de instalação para garantir que não haja falhas em nenhuma unidade que resultem em perda de dados ou indisponibilidade. 58 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

59 Diretrizes de Configuração de Backup e Recuperação Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Para saber mais detalhes sobre a configuração de backup e recuperação desta solução VSPEX Private Cloud, consulte Guia de Projeto e Implementação de Opções de BR da EMC para VSPEX Private Clouds. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 59

60 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução 60 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

61 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Capítulo 5 Dimensionando o ambiente Este apêndice apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Carga de trabalho de referência Scale-out Aplicando a carga de trabalho de referência Avaliação rápida EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 61

62 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Visão geral As seções a seguir oferecem definições da carga de trabalho de referência usada para dimensionar e implementar as arquiteturas VSPEX. Elas incluem instruções sobre como relacionar essas cargas de trabalho de referência a cargas de trabalho do cliente e como isso pode alterar a entrega final do ponto de vista do servidor e da rede. Modifique a definição de armazenamento adicionando drives para aumentar a capacidade e o desempenho, e adicionando X-Bricks para melhorar o desempenho do cluster. Os layouts de disco dão suporte ao número adequado de máquinas virtuais com o nível de desempenho definido. Carga de trabalho de referência Visão geral Ao mover um servidor existente para uma infraestrutura virtual, você pode obter eficiência por meio do dimensionamento correto dos recursos de hardware virtual atribuídos a esse sistema. Cada VSPEX Proven Infrastructure balanceia os recursos de armazenamento, rede e computação necessários para determinado número de máquinas virtuais, conforme validado pela EMC. Na prática, cada máquina virtual tem seu próprio conjunto de requisitos, que raramente se enquadram em uma ideia predefinida do que seria uma máquina virtual. Em qualquer discussão sobre infraestruturas virtuais, você deve primeiro definir a carga de trabalho de referência. Nem todos os servidores executam as mesmas tarefas, e é impraticável construir uma referência que leve em conta todas as combinações possíveis de características das cargas de trabalho. Definir a carga de trabalho de referência Para simplificar esta discussão, esta seção apresenta uma carga de trabalho de referência de um cliente representativo. Ao comparar a utilização real do cliente com essa carga de trabalho de referência, é possível decidir como dimensionar a solução. As soluções VSPEX Private Cloud definem uma carga de trabalho de RVM (Reference Virtual Machine, máquina virtual de referência), que representa um ponto comum de comparação. Já que o XtremIO tem um recurso de desduplicação em linha, é fundamental determinar a porcentagem única de dados, já que esse parâmetro afetará a utilização de capacidade física do XtremIO. Em nossa solução validada, configuramos a porcentagem única de dados para 15%. Os parâmetros são descritos na Tabela 6. Tabela 6. Parâmetro Carga de trabalho da VSPEX Private Cloud SO da máquina virtual CPUs virtuais 1 CPUs virtuais por núcleo físico (máximo) 4 Valor Windows Server 2012 R2 Memória por máquina virtual 2 GB IOPS por máquina virtual 25 Tamanho de I/O 8 KB Padrão de I/O Skew totalmente aleatório = 0,5 62 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

63 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Parâmetro Valor Porcentagem de leitura de I/O 67% Capacidade de armazenamento da máquina virtual 100 GB Porcentagem única de dados 15% Essa especificação de uma máquina virtual não representa nenhum aplicativo específico. Em vez disso, ela representa um ponto de referência comum pelo qual outras máquinas virtuais podem ser mensuradas. Scale-out O XtremIO é projetado para ser dimensionado de um só X-Brick a um cluster de vários X-Bricks (até seis X-Bricks com base na versão atual do código). Ao contrário da maioria dos sistemas de armazenamento tradicionais, à medida que o número de X-Bricks aumenta, o mesmo acontece com a capacidade, o throughput e as IOPS. A escalabilidade do desempenho é linear em relação ao crescimento da implementação. Sempre que for necessário incluir recursos de computação e armazenamento adicionais (como servidores e drives), você pode adicioná-los de maneira modular. Os recursos de armazenamento e computação crescem conjuntamente para que o equilíbrio entre eles seja mantido. Aplicando a carga de trabalho de referência Visão geral Ao considerar um servidor existente que será movido para uma infraestrutura virtual, você tem a oportunidade de obter eficiência dimensionando corretamente os recursos de hardware virtual atribuídos a esse sistema. A solução cria recursos de armazenamento que são suficientes para hospedar uma quantidade desejada de máquinas virtuais de referência com as características exibidas na tabela 6. As máquinas virtuais do cliente podem não corresponder exatamente às especificações. Nesse caso, defina uma só máquina virtual específica do cliente como a equivalente de certo número de máquinas virtuais de referência e considere que essas máquinas virtuais estejam em uso no grupo de proteção de dados. Continue a provisionar máquinas virtuais desse pool até que não reste mais nenhum recurso. Exemplo 1: aplicativo personalizado Um pequeno servidor de aplicativo personalizado precisa ser movido para essa infraestrutura virtual. O hardware físico que dá suporte ao aplicativo não é totalmente utilizado. Uma análise cuidadosa do aplicativo existente revela que ele pode usar um processador e precisa de 3 GB de memória para ser executado normalmente. A carga de trabalho de I/O varia entre 4 IOPS em tempo de inatividade até um pico de 15 IOPS quando há atividade. O aplicativo inteiro consome cerca de 30 GB de armazenamento no drive de disco rígido local. Com base nesses números, o aplicativo precisa dos seguintes recursos: CPU de uma máquina virtual de referência Memória de duas máquinas virtuais de referência Armazenamento de uma máquina virtual de referência I/Os de uma máquina virtual de referência EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 63

64 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Nesse exemplo, uma máquina virtual correspondente usa os recursos de duas máquinas virtuais de referência. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só brick, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 698 máquinas virtuais de referência. Exemplo 2: sistema de ponto de vendas O servidor de banco de dados do sistema de ponto de vendas de um cliente deve ser movido para essa infraestrutura virtual. No momento, ele está sendo executado em um sistema físico com 4 CPUs e 16 GB de memória. Ele usa 200 GB de armazenamento e gera 200 IOPS durante um ciclo ocupado médio. Os requisitos para virtualizar esse aplicativo são: CPUs de quatro máquinas virtuais de referência Memória de oito máquinas virtuais de referência Armazenamento de duas máquinas virtuais de referência I/Os de oito máquinas virtuais de referência Nesse caso, a máquina virtual correspondente usa os recursos de oito máquinas virtuais de referência. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só brick, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 692 máquinas virtuais de referência. Exemplo 3: servidor da Web O servidor da Web do cliente precisa ser movido para essa infraestrutura virtual. No momento, ele está sendo executado em um sistema físico com duas CPUs e 8 GB de memória. Ele usa 25 GB de armazenamento e gera 50 IOPS durante um ciclo ocupado médio. Os requisitos para virtualizar esse aplicativo são: CPUs de duas máquinas virtuais de referência Memória de quatro máquinas virtuais de referência Armazenamento de uma máquina virtual de referência I/Os de duas máquinas virtuais de referência Nesse caso, a máquina virtual correspondente usa os recursos de quatro máquinas virtuais de referência. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só brick, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 696 máquinas virtuais de referência. Exemplo 4: banco de dados do sistema de suporte a decisões O servidor de banco de dados do sistema de suporte a decisões do cliente precisa ser movido para essa infraestrutura virtual. No momento, ele está sendo executado em um sistema físico com 10 CPUs e 64 GB de memória. Ele usa 5 TB de armazenamento e gera 700 IOPS durante um ciclo ocupado médio. 64 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

65 Os requisitos para virtualizar esse aplicativo são: CPUs de 10 máquinas virtuais de referência Memória de 32 máquinas virtuais de referência Armazenamento de 52 máquinas virtuais de referência I/Os de 28 máquinas virtuais de referência Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Nesse caso, a máquina virtual correspondente usa os recursos de 52 máquinas virtuais de referência. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só brick, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 648 máquinas virtuais de referência. Resumo dos exemplos Os quatro exemplos ilustram a flexibilidade do modelo de pool de recursos. Em todos os quatro exemplos, as cargas de trabalho reduzem a quantidade de recursos disponíveis no pool. Com o crescimento dos negócios, o cliente precisa implementar um ambiente virtual muito maior para dar suporte a um aplicativo personalizado, um sistema de ponto de vendas, dois servidores da Web e dez bancos de dados de suporte a decisões. Usando a mesma estratégia, calcule o número de máquinas virtuais de referência equivalentes para obter um total de 538 máquinas virtuais de referência. Todas essas máquinas virtuais de referência podem ser implementadas na mesma infraestrutura virtual com uma capacidade inicial de 700 máquinas virtuais de referência, que é compatível com um só X-Brick. Os recursos para as 162 máquinas virtuais de referência sobram no pool de recursos. Avaliação rápida Em casos mais avançados, poderia ser necessário haver vantagens e desvantagens entre memória e I/O ou outros relacionamentos em que o aumento da quantidade de um recurso diminua a necessidade de outro. Nesses casos, as interações entre as alocações de recursos tornam-se altamente complexas e estão fora do escopo deste documento. Se isso ocorrer, você deve analisar a alteração no equilíbrio de recursos e determinar o novo nível de requisitos. Adicione essas máquinas virtuais à infraestrutura com o método descrito nos exemplos. Visão geral Uma avaliação do ambiente do cliente ajuda a assegurar que seja implementada a solução VSPEX correta. Esta seção oferece uma planilha fácil de usar para simplificar os cálculos de dimensionamento e ajudar a avaliar o ambiente do cliente. Primeiro, resuma os aplicativos com migração planejada para a VSPEX Private Cloud. Para cada aplicativo, determine o número de vcpus, a quantidade de memória, o desempenho de armazenamento necessário, a capacidade de armazenamento necessária e o número de máquinas virtuais de referência que são necessárias no pool de recursos. Aplicando a carga de trabalho de referência fornece exemplos desse processo. Preencha a planilha para cada aplicativo listado na Tabela 7. Todas as linhas exigem entradas em quatro recursos diferentes: CPU, memória, IOPS e capacidade. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 65

66 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Tabela 7. Aplicativo Aplicativo de exemplo Exemplo de planilha de dimensionamento do cliente (em branco) Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes CPU (CPUs virtuais) Memória (GB) IOPS Capacidade (GB) Máquinas virtuais de referência equivalentes N/D Requisitos de CPU Otimizar a utilização da CPU é uma meta significativa para quase todos os projetos de virtualização. Uma simples visão da operação de virtualização sugere um mapeamento individual entre os núcleos da pcpu e da vcpu, independentemente da utilização da pcpu. Na verdade, considere se o aplicativo de destino poderá usar com eficácia todas as CPUs apresentadas. Use uma ferramenta de monitoramento de desempenho, como o esxtop, em hosts vsphere para examinar o contador de utilização da CPU para cada CPU. Se a utilização for equivalente, implemente esse número de vcpus ao migrar para a infraestrutura virtual. Entretanto, se algumas CPUs forem usadas e outras não, considere diminuir o número de vcpus necessárias. Em qualquer operação que envolva monitoramento de desempenho, você pode coletar amostras de dados por um período que inclua todos os casos de uso operacional do sistema. Use o valor máximo ou 95% dos requisitos de recursos para fins de planejamento. Requisitos de memória Requisitos de desempenho de armazenamento A memória desempenha um papel fundamental para assegurar a funcionalidade e o desempenho de aplicativos. Dessa forma, cada processo do servidor tem alvos diferentes em relação ao valor aceitável de memória disponível. Ao migrar um aplicativo para um ambiente virtual, considere a memória atualmente disponível para o sistema e monitore a memória livre usando uma ferramenta de monitoramento de desempenho, como o VMware esxtop, para determinar se ela está sendo usada de modo eficiente. Os requisitos de desempenho de armazenamento para um aplicativo são normalmente o aspecto de desempenho menos compreendido. Três componentes ganham importância quando se trata do desempenho de I/O de um sistema: O número de solicitações recebidas ou IOPS O tamanho da solicitação ou o tamanho de I/O. Por exemplo, o processamento de uma solicitação de 4 KB de dados é mais fácil e rápido do que a de 4 MB de dados. O tempo de resposta médio de I/O ou a latência de I/O 66 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

67 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente IOPS (I/O por segundo) A máquina virtual de referência requer 25 IOPS. Para monitorar isso em um sistema existente, use uma ferramenta de monitoramento de desempenho, como o VMware esxtop, que ofereça vários contadores que podem ajudar. Os mais comuns são: Physical Disk\Commands/sec Physical Disk\Reads/sec Physical Disk\Writes/sec Physical Disk\Average Guest Millisecond/Command A máquina virtual de referência pressupõe uma proporção leitura-para-gravação de 2:1. Use esses contadores para determinar o número total de IOPS e a relação aproximada de leituras para gravações para o aplicativo do cliente. Tamanho do I/O O tamanho de I/O é importante porque solicitações menores de I/O são mais rápidas e fáceis de processar do que grandes solicitações de I/O. A máquina virtual de referência assume um tamanho médio de solicitações de I/O de 8 KB, valor apropriado para uma grande variedade de aplicativos. Muitos aplicativos usam tamanhos de I/O pares potências de 2 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, e assim por diante, são comuns. O contador de desempenho executa uma média simples, de modo que é comum vermos 11 KB ou 15 KB em vez de tamanhos pares de I/O. A máquina virtual de referência assume o tamanho de I/O de 8 KB. Se o tamanho médio de I/O do cliente for menor do que 8 KB, use o número de IOPS observado. Entretanto, se o tamanho médio de I/O for significativamente maior, aplique um fator de ajuste de escala para calcular grandes tamanhos de I/O. Uma estimativa segura é dividir o tamanho de I/O por 8 KB e usar esse fator. Por exemplo, se o aplicativo usa principalmente solicitações de I/O de 32 KB, use um fator de 4 (32 KB/8 KB = 4). Se o aplicativo gerar 100 IOPS a 32 KB, o fator indica que é necessário planejar 400 IOPS, pois a máquina virtual de referência assume tamanhos de I/O de 8 KB. Latência de I/O O tempo de resposta médio de I/O, ou latência de I/O, é uma medida da rapidez de processamento das solicitações de I/O por parte do sistema de armazenamento. As soluções VSPEX atendem a uma latência de I/O média de destino de 20 ms. As recomendações presentes neste documento permitem que o sistema continue a atender essa meta; entretanto, monitore o sistema e reavalie a utilização do pool de recursos, se necessário. Para monitorar a latência de I/O, use os contadores "Physical Disk \ Average Guest Millisecond/Command" (armazenamento em block) do esxtop. Se a latência de I/O estiver continuamente acima da meta, reavalie as máquinas virtuais no ambiente para assegurar que elas não utilizem mais recursos do que o planejado. Porcentagem única de dados O XtremIO desduplica automática e globalmente os dados à medida que são informados ao sistema. A desduplicação é realizada em tempo real e não como uma operação de pós-processamento. Devido a esse recurso, o XtremIO é um storage array ideal com economia de capacidade. A capacidade consumida se baseia na relação de desduplicação da ferramenta de teste. Esta solução usa a ferramenta VDbench para gerar os dados de desduplicação. A máquina virtual de referência usa uma porcentagem única de dados de 15%. Na janela da GUI de XMS do XtremIO, monitore os parâmetros de relação da desduplicação da VDbench para verificar a taxa de desduplicação. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 67

68 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Requisitos de capacidade de armazenamento Determinando máquinas virtuais de referência equivalentes O requisito de capacidade de armazenamento para um aplicativo em execução é normalmente o recurso mais fácil de ser quantificado. Determine o espaço em disco usado e adicione um fator apropriado para acomodar o crescimento. Por exemplo, para virtualizar um servidor que atualmente utiliza 40 GB de um drive interno de 200 GB, com crescimento previsto de aproximadamente de 20% para o próximo ano, são necessários 48 GB. Além disso, reserve espaço para patches regulares de manutenção e para efetuar swap de arquivos. Alguns file systems, como o Microsoft NTFS, sofrem uma degradação no desempenho se ficam cheios demais. Com todos os recursos definidos, determine um valor apropriado para a linha de máquinas virtuais de referência equivalentes usando os relacionamentos da Tabela 8. Arredonde todos os valores para o número inteiro mais próximo. Tabela 8. Recurso Recursos de máquinas virtuais de referência Valor para máquina virtual de referência Relacionamento entre os requisitos e as máquinas virtuais de referência equivalentes CPU 1 Máquinas virtuais de referência equivalentes = requisitos de recursos Memória 2 Máquinas virtuais de referência equivalentes = (requisitos de recursos)/2 IOPS 25 Máquinas virtuais de referência equivalentes = (requisitos de recursos)/25 Capacidade 100 Máquinas virtuais de referência equivalentes = (requisitos de recursos)x 0,15/100 Por exemplo, o banco de dados do sistema de ponto de vendas usado no Exemplo 2: sistema de ponto de vendas exige 4 CPUs, 16 GB de memória, 200 IOPS e 30 GB (a porcentagem única de dados de 15% convertida em consumo de capacidade física é 200 x 0,15 = 30 GB) de capacidade física. Isso se traduz em quatro máquinas virtuais de referência de CPU, oito máquinas virtuais de referência de memória, oito máquinas virtuais de referência de IOPS e duas máquinas virtuais de referência de capacidade. A Tabela 9 mostra como essa máquina se ajusta à linha da planilha. Tabela 9. Aplicativo Aplicativo de exemplo Exemplo de planilha de dimensionamento do cliente com números de usuários adicionados Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes CPU (CPUs virtuais) Memória (GB) IOPS Capacidade (GB) N/D Máquinas virtuais de referência equivalentes 68 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

69 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Use o valor máximo da linha para preencher a coluna Máquinas virtuais de referência equivalentes. Conforme mostra a Figura 21, o exemplo requer oito máquinas virtuais de referência. Figura 21. Recurso necessário do pool de máquinas virtuais de referência Exemplo de implementação fase 1 Um cliente deseja criar uma infraestrutura virtual para dar suporte a um aplicativo personalizado, um sistema de ponto de vendas e um servidor da Web. Ele calcula a soma da coluna Máquinas virtuais de referência equivalentes no lado direito da planilha, conforme mostrado na Tabela 10, para obter o número total de máquinas virtuais de referência necessárias. A tabela mostra o resultado do cálculo, arredondado para o número inteiro mais próximo. Tabela 10. Exemplos de aplicativos fase 1 Aplicativo Aplicativo de exemplo 1: aplicativo personalizado Aplicativo de exemplo 2: sistema de ponto de vendas Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Recursos de servidor CPU (CPUs virtuais) Memória (GB) Recursos de armazenamento IOPS Capacida de (GB) N/D N/D Máquinas virtuais de referência EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 69

70 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Aplicativo de exemplo 3: servidor da Web Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Recursos de servidor Recursos de armazenamento N/D Total equivalente de máquinas virtuais de referência 14 Este exemplo requer 14 máquinas virtuais de referência. De acordo com as diretrizes de dimensionamento, um só brick com 25 drives SSD oferece recursos suficientes para as necessidades atuais e conta com espaço para crescimento. É possível usar um Starter X-Brick, que dá suporte a até 350 máquinas virtuais de referência. Exemplo de implementação fase 2 Em seguida, o cliente precisa adicionar um banco de dados de suporte a decisões para a infraestrutura virtual. Usando a mesma estratégia, o número de máquinas virtuais de referência necessárias pode ser calculado, conforme mostra a Tabela 11. Tabela 11. Exemplos de aplicativos fase 2 Aplicativo Aplicativo de exemplo 1: aplicativo personalizado Aplicativo de exemplo 2: sistema de ponto de vendas Aplicativo de exemplo 3: servidor da Web Aplicativo de exemplo 4: banco de dados de suporte a decisões Recursos de servidor CPU (CPUs virtuais) Memória (GB) Recursos de armazenamento IOPS Capacida de (GB) Requisitos de recursos N/D Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos N/D Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos N/D Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos N/D Máquinas virtuais de referência equivalentes Máquinas virtuais de referência equivalentes Total equivalente de máquinas virtuais de referência 46 Este exemplo requer 46 máquinas virtuais de referência. De acordo com as diretrizes de dimensionamento, um só brick com 25 drives SSD oferece recursos suficientes para as necessidades atuais e conta com espaço para crescimento. É possível implementar este layout de armazenamento com um só brick, que dá suporte a até 700 máquinas virtuais de referência. 640 máquinas virtuais de referência estarão disponíveis após a implementação de um só brick. 70 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

71 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Ajuste dos recursos de hardware Geralmente, esse processo determina o tamanho recomendado de hardware para servidores e armazenamento. Entretanto, em alguns casos, há o desejo de personalizar ainda mais os recursos de hardware disponíveis para o sistema. Uma descrição completa da arquitetura do sistema está além do escopo deste documento; entretanto, personalizações adicionais podem ser feitas neste momento. Recursos de servidor Para algumas cargas de trabalho, o relacionamento entre as necessidades dos servidores e de armazenamento não corresponde ao que foi descrito na máquina virtual de referência. Nesse caso, você deve dimensionar as camadas de servidor e de armazenamento separadamente. Para fazer isso, primeiro, obtenha o total de requisitos de recursos para os componentes do servidor, conforme exibido na Tabela 12. Na linha Server resource component totals na parte inferior da planilha, adicione os requisitos de recursos de servidor a partir dos aplicativos da tabela. Obs.: ao personalizar recursos desse modo, verifique se o dimensionamento do armazenamento ainda é apropriado. A linha Storage component totals na parte inferior da Tabela 12 descreve a quantidade necessária de armazenamento. Tabela 12. Totais dos componentes de recursos de servidor Aplicativo Aplicativo de exemplo 1: aplicativo personalizado Aplicativo de exemplo 2: sistema de ponto de vendas Aplicativo de exemplo 3: servidor da Web Aplicativo de exemplo 4: banco de dados de suporte a decisões Recursos de servidor CPU (CPUs virtuais) Memória (GB) Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Recursos de armazenamento IOPS Capacidade (GB) Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Máquinas virtuais de referência Total equivalente de máquinas virtuais de referência 46 Totais dos componentes de recursos de servidor e armazenamento Obs.: calcule a soma da linha requisitos de recursos para cada aplicativo, e não da linha máquinas virtuais de referência equivalentes, para obter os totais de componentes de servidor e de armazenamento. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 71

72 Capítulo 5: Dimensionando o ambiente Nesse exemplo, a arquitetura de destino precisou de 17 vcpus e 155 GB de memória. Se forem usadas 4 máquinas virtuais por núcleo de processador físico e o superprovisionamento de memória não for necessário, a arquitetura vai requerer 5 núcleos de processador físico e 155 GB de memória. Com esses números, a solução pode ser implementada de modo eficaz com menos recursos de servidor. Obs.: considere os requisitos de alta disponibilidade ao personalizar o recurso de hardware. EMC VSPEX Sizing Tool Para simplificar o dimensionamento desta solução, a EMC criou a VSPEX Sizing Tool. Essa ferramenta usa o mesmo processo de dimensionamento descrito na seção acima, além de incorporar o dimensionamento de outras soluções VSPEX. A VSPEX Sizing Tool permite que você digite os requisitos de recursos a partir das respostas do cliente na planilha de qualificação. Após a inserção das entradas na VSPEX Sizing Tool, a ferramenta gerará uma série de recomendações, o que permitirá que você confirme suas hipóteses referentes a tamanho e ofereça informações sobre configuração da plataforma que atendam aos requisitos. É possível acessar essa ferramenta em: EMC VSPEX Sizing Tool. 72 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

73 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Capítulo 6 Implementação da solução VSPEX Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Tarefas pré-implementação Implementação de rede Preparar e configurar o storage array Instalar e configurar os hosts VMware vsphere Instalar e configurar bancos de dados do Microsoft SQL Server Instalar e configurar o VMware vcenter Server Provisionamento de uma máquina virtual Resumo EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 73

74 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Visão geral O processo de implementação é composto pelas fases listadas na Tabela 13. Após a implementação, integre a infraestrutura VSPEX com a rede e a infraestrutura de servidor existentes do cliente. A Tabela 13 lista as principais fases do processo de implementação da solução. A tabela também inclui referências às seções que contêm procedimentos relevantes. Tabela 13. Visão geral do processo de implementação Fase Descrição Referência 1 Verificar pré-requisitos. Tarefas pré-implementação 2 Obter as ferramentas de implementação. 3 Reunir dados de configuração do cliente. 4 Montar em rack e conectar os componentes. 5 Configurar os switches e as redes, e conectar-se à rede do cliente. Pré-requisitos de implementação Dados de configuração do cliente Consulte a documentação do fornecedor. Implementação de rede 6 Instalar e configurar o XtremIO. Preparar e configurar o storage array 7 Configurar datastores das máquinas virtuais. 8 Instalar e configurar os servidores. 9 Configurar o Microsoft SQL Server (usado pelo VMware vcenter). 10 Instalar e configurar o vcenter Server e o sistema de rede de máquinas virtuais. Preparar e configurar o storage array Instalar e configurar os hosts VMware vsphere Instalar e configurar bancos de dados do Microsoft SQL Serve Configurar o banco de dados para o VMware vcenter Tarefas pré-implementação As tarefas pré-implementação exibidas na Tabela 14 incluem procedimentos que não estão diretamente relacionados à instalação e à configuração do ambiente, mas que oferecem os resultados necessários no momento da instalação. Como exemplos de tarefas pré-implementação, temos a coleta de nomes de host, endereços IP, IDs de VLAN, chaves de licença e mídia de instalação. Execute essas tarefas antes da visita ao cliente a fim de diminuir o tempo necessário no local. 74 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

75 Tabela 14. Tarefas para a pré-implementação Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Tarefa Descrição Referência Reunir documentos Reunir ferramentas Reunir dados Reúna os documentos relacionados no Apêndice A. Esses documentos apresentam os procedimentos e práticas recomendadas de implementação dos vários componentes da solução. Reúna as ferramentas necessárias e opcionais para a implementação. Use a Tabela 15 para confirmar se todo o equipamento, o software e todas as licenças apropriadas estão disponíveis antes de iniciar o processo de implementação. Reúna os dados de configuração específicos do cliente quanto ao sistema de rede, à nomenclatura e às contas necessárias. Forneça essas informações em Planilha de configuração do cliente para consultar durante o processo de implementação. Apêndice A Tabela 15 Pré-requisitos de implementação A Tabela 15 lista o hardware, o software e as licenças necessários para configurar a solução. Para obter mais informações, consulte as Tabela 1 e Tabela 2. Tabela 15. Lista de verificação de pré-requisitos para implementação Requisito Descrição Referência Hardware Software Servidores físicos para hospedar servidores virtuais: capacidade de servidor físico suficiente para hospedar 700 servidores virtuais Servidores VMware vsphere para hospedar servidores de infraestrutura virtual Obs.: é possível que a infraestrutura existente já atenda a essa necessidade. Capacidade de porta de switch e recursos necessários à infraestrutura de servidores virtuais EMC XtremIO com um só brick (700 máquinas virtuais): storage array multiprotocolo com o layout de disco necessário Mídia de instalação do VMware ESXi Mídia de instalação do VMware vcenter Server EMC VSI para VMware vsphere: Unified Storage Management EMC VSI para VMware vsphere: Storage Viewer Tabela 1 Suporte on-line da EMC EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 75

76 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Requisito Descrição Referência Mídia de instalação do Microsoft Windows Server 2012 (SO sugerido para o VMware vcenter) Mídia de instalação do Microsoft SQL Server 2012 ou mais recente Obs.: esse requisito pode já ter sido satisfeito pela infraestrutura existente. Plug-in do VMware VAAI Suporte on-line da EMC Mídia de instalação do Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition (SO sugerido para sistema operacional guest das máquinas virtuais) Licenças Chave de licença do VMware vcenter Chaves de licença do VMware ESXi Chaves de licença do Microsoft Windows Server 2012 R2 Standard Edition (ou mais recente) Chaves de licença do Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition Obs.: é possível que um Microsoft KMS (Key Management Server, servidor de gerenciamento de chaves) existente atenda a esse requisito. Chave de licença do Microsoft SQL Server Obs.: é possível que a infraestrutura existente já atenda a essa necessidade. Dados de configuração do cliente Reúna informações como endereços IP e nomes de host durante o processo de planejamento para reduzir o tempo no local. A Planilha de configuração do cliente apresenta várias tabelas para manter um registro das informações relevantes do cliente. Adicione, registre e modifique as informações conforme necessário durante o processo de implementação. 76 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

77 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Implementação de rede Esta seção descreve os requisitos da infraestrutura de rede necessários para dar suporte a essa arquitetura. A Tabela 16 apresenta um resumo das tarefas de configuração de rede, bem como referências a outras informações. Tabela 16. Tarefas de configuração de switches e da rede Tarefa Descrição Referência Configurar a rede de infraestrutura Configurar VLANs Concluir o cabeamento de rede Configure o storage array e o sistema de rede da infraestrutura de hosts ESXi conforme especificado na seção Preparar e configurar o storage array e na Instalar e configurar os hosts VMware vsphere. Configure VLANs públicas e privadas conforme a necessidade. Conecte as portas de interconexão dos switches. Conecte as portas front-end do XtremIO. Conecte as portas do servidor ESXi. Preparar e configurar o storage array e Instalar e configurar os hosts VMware vsphere. Guia de configuração de switches do fornecedor Preparar switches de rede Para níveis validados de desempenho e alta disponibilidade, esta solução requer a capacidade de switching listada na Tabela 1. Você não precisa usar o novo hardware se a infraestrutura existente atender aos requisitos. Configurar a rede de infraestrutura A rede de infraestrutura requer links de rede redundantes para cada host do ESXi, o storage array, as portas de interconexão de switches e as portas de uplink de switch para oferecer tanto redundância quanto largura de banda de rede adicional. Ela também é necessária independentemente de a infraestrutura de rede da solução já existir ou estar sendo implementada juntamente com outros componentes da solução. A Figura 22 mostra um exemplo de infraestrutura redundante para esta solução. O diagrama ilustra o uso de switches redundantes e links para garantir que não exista nenhum ponto de falha. Na Figura 22, switches convergentes oferecem opções de protocolo diferentes aos clientes (FC ou iscsi) para as redes de armazenamento para armazenamento em block. Embora os switches FC existentes sejam aceitáveis para a opção de protocolo FC, use switches de rede Ethernet de 10 Gb para iscsi. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 77

78 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Figura 22. Exemplo de arquitetura de rede Ethernet Configurar VLANs Configurar jumboframes (somente iscsi) Verifique se existem portas específicas do switch de rede para os hosts ESXi. A EMC recomenda que você configure os hosts ESXi com três VLANs: Rede de dados do cliente sistema de rede de máquinas virtuais (são redes de interação com o cliente, que podem ser separadas se necessário). Rede de armazenamento sistema de rede de dados do XtremIO (rede privada). Rede de gerenciamento sistema de rede de migração em produção (rede privada). Use jumbo-frames para o protocolo iscsi. Configure a MTU (unidade máxima de transmissão) como nas portas de switch para a rede de armazenamento iscsi. Consulte o guia de configuração de switches para obter instruções. 78 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

79 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Concluir o cabeamento de rede Certifique-se de que todos os servidores da solução, as interconexões de switch e os uplinks de switch tenham conexões redundantes e estejam conectados em infraestruturas de switch separadas. Verifique se há uma conexão completa à rede existente do cliente. Obs.: o novo equipamento está sendo conectado à rede existente do cliente. Certifiquese de que interações inesperadas não causem problemas de serviço na rede do cliente. Preparar e configurar o storage array As instruções de implementação e as práticas recomendadas podem variar dependendo do protocolo de rede de armazenamento selecionado para a solução. Em qualquer um dos casos, siga as etapas abaixo: 1. Configure o array do XtremIO, inclusive o grupo iniciador de host registrado. 2. Provisione o armazenamento e o mascaramento de LUN aos hosts ESXi. As seções a seguir explicam as opções para cada etapa separadamente, dependendo da seleção do protocolo FC ou iscsi. Configuração do XtremIO Esta seção descreve como configurar o storage array XtremIO para acesso de host usando um protocolo somente de block, como FC ou SCSI. Nesta solução, o XtremIO oferece armazenamento de dados para hosts VMware. A Tabela 17 descreve as tarefas de configuração do XtremIO. Tabela 17. Tarefas de configuração do XtremIO Tarefa Descrição Referência Preparar o XtremIO Definir a configuração inicial do XtremIO Provisionar armazenamento para hosts do VMware Instale fisicamente o hardware do XtremIO usando os procedimentos descritos na documentação do produto. Configure os endereços IP e outros parâmetros-chave no XtremIO. Crie as áreas de armazenamento necessárias para a solução. Guia de Operação do Storage Array XtremIO Guia de Preparação do Local para o Storage Array XtremIO versão 3.0 Guia do Usuário do Storage Array XtremIO versão 3.0 Guia de configuração de switches do fornecedor Preparar o XtremIO O Guia de Operação do Storage Array XtremIO oferece instruções sobre montagem, colocação em rack, cabeamento e inicialização do XtremIO. Não há etapas de configuração específicas para esta solução. Definir a configuração inicial do XtremIO Após concluir a configuração inicial do array do XtremIO, configure as informações-chave sobre o ambiente existente para que o storage array possa se comunicar com os outros dispositivos do ambiente. Configure os seguintes itens comuns, de acordo com as políticas de seu datacenter de TI e as informações de infraestrutura existentes: DNS NTP Interfaces de rede de armazenamento EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 79

80 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Para conexão de dados usando os protocolos FC: Verifique se um ou mais servidores estão conectados ao sistema de armazenamento do XtremIO, diretamente ou por meio de switches FC qualificados. Para obter informações mais detalhadas, consulte o Guia de Conectividade de Host da EMC para VMware ESX Server. Para conexão de dados usando o protocolo iscsi: Conecte um ou mais servidores ao sistema de armazenamento do XtremIO, diretamente ou por meio de switches IP qualificados. Para obter informações mais detalhadas, consulte o Guia de Conectividade de Host da EMC para VMware ESX Server. Além disso, configure os seguintes itens, de acordo com as políticas de seu datacenter de TI e as informações de infraestrutura existentes: 1. Configure um endereço IP de rede de armazenamento. Isole logicamente as outras redes da solução, conforme descrito no Capítulo 3. Isso garantirá que o tráfego de outras redes não afete o tráfego entre os hosts e o armazenamento. 2. Habilite jumbo-frames nas portas iscsi front-end do XtremIO. Use jumbo-frames para redes iscsi a fim de possibilitar uma largura de banda de rede maior. Aplique o tamanho de MTU especificado a seguir em todas as interfaces de rede do ambiente. Para habilitar a opção de jumbo-frames: a. Na barra de menus, clique em Administration para exibir a área de trabalho Administration. b. Selecione Cluster > iscsi Ports Configuration no painel à esquerda. A tela iscsi Ports Configuration será exibida. c. Em Port Properties Configuration, selecione Enable Jumbo Frames. d. Defina o valor de MTU utilizando as setas para cima e para baixo. e. Clique em Apply. Os documentos de referência listados no Apêndice A oferecem mais informações sobre como configurar a plataforma do XtremIO. Diretrizes de configuração de armazenamento apresenta mais informações sobre layout de disco. Provisionar armazenamento para hosts do VMware Esta seção descreve o provisionamento de armazenamento para hosts VMware. É possível definir quantidades diversas de espaço em disco como volumes em um cluster ativo. Os volumes têm as seguintes definições: Volume size a quantidade de espaço em disco reservada para o volume LB size o tamanho do block lógico em bytes Alignment-offset um valor para evitar problemas de desempenho por acesso sem alinhamento Obs.: na GUI, selecionar um tipo de volume predefinido define automaticamente os valores das variáveis alignment-offset e LB size. Na CLI, você pode definir os valores das variáveis alignment-offset e LB size separadamente. 80 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

81 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Esta seção explica como gerenciar volumes utilizando a GUI do storage array XtremIO. Siga as seguintes etapas na GUI do XtremIO para configurar LUNs para armazenar servidores virtuais: 1. Quando o XtremIO for inicializado durante o processo de instalação, o domínio de proteção de dados será criado automaticamente. Faça o provisionamento das LUNs com base nas informações de dimensionamento do Capítulo 4. Este exemplo usa os valores máximos recomendados para array descritos no Capítulo 4. a. Faça log-in na GUI do XtremIO. b. No menu, clique em Configuration. c. No painel Volumes, clique em Add, conforme exibido na Figura 23. Figura 23. Adicionando volumes d. Na tela Add New Volumes, exibida na Figura 24, defina o seguinte: i. Name nome do volume ii. Size a quantidade de espaço em disco alocada para esse volume iii. Volume Type selecione um dos seguintes tipos, que definem os valores para LB size (tamanho de block) e alignment-offset (deslocamento do alinhamento): (1) Normal (512 LBs) (2) LBs de 4 KB (3) Legacy Windows (offset:63) iv. Small IO Alerts definido como enabled se você quiser que um alerta seja enviado quando I/Os reduzidos (menores que 4 KB) forem detectados. v. Unaligned IO Alerts definido como enabled se você quiser que um alerta seja enviado quando I/Os desalinhados forem detectados. vi. VAAI TP Alerts definido como enabled se você quiser que um alerta seja enviado quando a capacidade de armazenamento atingir o limite estabelecido. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 81

82 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Figura 24. Resumo do volume e. Proceda da seguinte maneira: i. Se você não deseja adicionar os novos volumes a uma pasta, clique em Finish; os novos volumes são criados e aparecem na raiz dentro do painel Volumes da janela Configuration. ii. Se quiser adicionar os novos volumes a uma pasta: (1) Clique em Next. (2) Selecione a pasta desejada (ou clique em New Folder para criar uma nova pasta). (3) Clique em Finish; os novos volumes são criados e aparecem na raiz dentro do painel Volumes da janela Configuration. A Tabela 18 apresenta um layout de alocação de armazenamento de um só brick para 700 máquinas virtuais nesta solução. Tabela 18. Tabela de alocação de armazenamento para dados de block Configuração 700servidores virtuais Capacidade física da disponibilidade (TB) Número de drives SSD (400 GB) para um só brick Número de LUNs para um só brick 7, Capacidade de volume (TB) Obs.: nesta solução,cada máquina virtual ocupa 102 GB, com 100 GB de espaço para o SO e os usuários, e com um arquivo swap de 2 GB. 82 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

83 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX 2. Use a LUN criada na etapa 1 para criar um datastore no console do vsphere: a. Selecione Storage > VMware Datastores. b. Clique em Create. c. Especifique o Datastore Type apropriado. d. Digite um Datastore Name. e. Configure o Snapshot Schedule apropriado. f. Configure o Host Access apropriado para cada host. g. Analise o Summary of DataStore Configuration e clique em Finish para criar os datastores. Instalar e configurar os hosts VMware vsphere Visão geral Esta seção apresenta os requisitos para a instalação e a configuração de servidores de infraestrutura e hosts do ESXi necessários para dar suporte à arquitetura. A Tabela 19 descreve as tarefas que devem ser concluídas. Tabela 19. Tarefas de instalação de servidores Tarefa Descrição Referência Instalar o ESXi Instale o hipervisor ESXi nos servidores físicos que estão implementados para a solução. Guia de Instalação e Configuração do vsphere Configurar o sistema de rede do ESXi Instalar e configurar o software de múltiplos caminhos Conectar datastores da VMware Planejar alocações de memória de máquina virtual Configure o sistema de rede do ESXi, inclusive o tronco de NIC, portas VMkernel, grupos de portas de máquinas virtuais e jumbo-frames. Instale e configure o software de múltiplos caminhos usando o vsphere NMP ou o EMC PowerPath/VE para gerenciar os múltiplos caminhos das LUNs do XtremIO. Conecte os datastores do VMware aos hosts do ESXi implementados para a solução. Verifique se as tecnologias de gerenciamento de memória do VMware estão configuradas adequadamente para o ambiente. Sistema de Rede do vsphere Guia de Instalação e Administração do PowerPath/VE para o VMware vsphere. Guia de Armazenamento do vsphere Guia de Instalação e Configuração do vsphere Instalar o ESXi Ao iniciar os servidores usados para o ESXi, confirme ou ative as configurações de virtualização assistida por hardware da CPU e da MMU (Memory Management Unit) no BIOS para cada servidor. Se os servidores estiverem equipados com uma controladora RAID, configure o espelhamento nos discos locais. Inicialize a mídia de instalação do ESXi e instale o hipervisor em cada um dos servidores. Para a instalação, o ESXi requer nomes de hosts, endereços IP e uma senha de root. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 83

84 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Além disso, instale os drivers HBA (Host Bus Adapter) ou configure os iscsi Initiators em cada host ESXi. Para obter detalhes, consulte o Guia de Conectividade de Host da EMC para VMware ESX Server. Configurar o sistema de rede do ESXi Um vswitch (switch virtual) padrão é criado durante a instalação do VMware ESXi. Por padrão, o ESXi escolhe apenas uma NIC física como uplink de um switch virtual. Para manter os requisitos de redundância e largura de banda, adicione outra NIC usando o console do ESXi ou estabelecendo conexão com o host ESXi a partir do vsphere Client. Cada servidor VMware ESXi deve ter várias placas de interface para cada rede virtual a fim de assegurar a redundância e possibilitar o balanceamento de carga de rede e failover de adaptador de rede. A configuração do sistema de rede do VMware ESXi, inclusive o balanceamento de carga e as opções de failover, está descrita em Sistema de Rede do vsphere. Escolha a opção de balanceamento de carga adequada com base no que é compatível com a infraestrutura de rede. Crie portas Vmkernel, conforme a necessidade, com base na configuração da infraestrutura: Porta Vmkernel para rede de armazenamento (protocolos iscsi) Porta Vmkernel para VMware vmotion Grupos de portas de servidores virtuais (usados pelos servidores virtuais para comunicação na rede) O Sistema de Rede vsphere descreve o procedimento para definir essas configurações. Consulte o Apêndice A para obter mais informações. Jumbo-frames (somente iscsi) Habilite os jumbo-frames para a NIC se estiver usando uma NIC para os dados iscsi. Defina a MTU para Consulte o guia de configuração da NIC de seu fornecedor para obter instruções. Instalar e configurar o software de múltiplos caminhos Para melhorar e aprimorar o desempenho e os recursos do storage array XtremIO, você pode escolher o recurso VMware vsphere NMP (Native Multipathing, múltiplos caminhos nativos) ou instalar o PowerPath/VE no host VMware vsphere. Configuração de múltiplos caminhos nativos do vsphere O XtremIO dá suporte à tecnologia VMware vsphere NMP. Esta seção descreve o procedimento necessário para configurar o recurso de múltiplos caminhos nativos do vsphere para volumes XtremIO. Para obter o melhor desempenho, a EMC recomenda o seguinte: 1. Configure a native round robin path selection policy round robin nos volumes XtremIO apresentados ao host ESX. Obs.: com o NMP nas versões do vsphere anteriores a 5.5, o clustering não será compatível quando a política de caminho estiver definida como round-robin. Para obter detalhes, consulte o documento vsphere MSCS Setup Limitations no guia Setup for Failover Clustering and Microsoft Cluster Service for ESXi 5.0 or ESXi/ESX 4.x. No vsphere 5.5, o suporte ao PSP (Path Selection Plug-in, plug-in de seleção de caminho) round-robin (PSP_RR) foi introduzido. Para detalhes, consulte MSCS support enhancements in vsphere 5.5 (artigo da knowledge base do VMware). 84 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

85 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX 2. Configure o vsphere NMP Round Robin path switching frequency dos volumes do XtremIO do valor padrão (1.000 pacotes de I/O) para 1. As configurações garantem distribuição e disponibilidade de carga ideais entre caminhos de I/O para o armazenamento do XtremIO. Obs.: utilize a linha de comando do ESXi para ajustar a frequência que resulta na mudança de caminho do Round Robin do vsphere NMP. O seguinte procedimento usa o vsphere Client para configurar o Round Robin NMP em um volume do XtremIO: 1. Inicie o vsphere Client e selecione Inventory > Hosts and Clusters. 2. Selecione o host ESX e clique em Configuration. 3. Em Hardware, clique em Storage Adapters. 4. Na lista Storage Adapters, selecione o adaptador de armazenamento pelo qual o volume do XtremIO é apresentado. 5. Selecione Devices. 6. Em Details, clique com o botão direito no volume do XtremIO e selecione Manage Paths. A janela Manage Paths lista todos os caminhos detectados para o volume do XtremIO. 7. Na lista Path Selection, selecione Round Robin (VMware), conforme exibido na Figura 25, e clique em Change para aplicar sua seleção. 8. Confirme se o Status de todos os caminhos listados para o volume do XtremIO é Active (I/O). Figura 25. Configurar a política de múltiplos caminhos como Round Robin EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 85

86 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Instalando e configurando o PowerPath/VE Para obter informações detalhadas e as etapas de configuração para instalar o EMC PowerPath/VE, consulte o Guia de Administração e Instalação do PowerPath/VE. Obs.: esta solução usa o vsphere NMP como a solução de múltiplos caminhos para gerenciar as LUNs do XtremIO. Conectar datastores da VMware Conecte os datastores configurados no Instalar e configurar os hosts VMware vsphere nos servidores ESXi apropriados. Estão incluídos os datastores configurados para: Armazenamento de servidores virtuais Armazenamento de máquinas virtuais de infraestrutura (se necessário) Armazenamento do SQL Server (se necessário) O Guia de Sistema de Rede do vsphere oferece instruções sobre como conectar os datastores VMware ao host ESXi. Consulte o Apêndice A para obter mais informações. Planejar alocações de memória de máquina virtual É necessária capacidade de servidor nessa solução para duas finalidades: Dar suporte à nova infraestrutura de servidor virtualizado Dar suporte aos serviços necessários de infraestrutura, como autenticação e autorização, DNS e bancos de dados Para obter informações sobre os requisitos mínimos de infraestrutura, consulte a Tabela 1. Se os serviços de infraestrutura existentes atenderem aos requisitos, o hardware listado para serviços de infraestrutura não será necessário. Configuração de memória Ao configurar a memória do servidor, dimensione e configure a solução corretamente. Esta seção apresenta uma visão geral sobre a alocação de memória para os servidores virtuais e leva em conta a sobrecarga e a configuração da máquina virtual do vsphere. Gerenciamento de memória do ESXi As técnicas de virtualização de memória permitem ao hipervisor vsphere abstrair recursos de hosts físicos, como a memória, para oferecer isolamento de recursos em várias máquinas virtuais, evitando, ao mesmo tempo, o esgotamento dos recursos. Nos casos em que processadores avançados forem implementados, como os processadores Intel com suporte EPT, a abstração ocorre dentro da CPU. Caso contrário, esse processo ocorre dentro do próprio hipervisor. O vsphere emprega as seguintes técnicas de gerenciamento de memória: A alocação de recursos de memória maiores que os recursos fisicamente disponíveis para a máquina virtual é conhecida como superalocação de memória. Páginas de memória idênticas compartilhadas entre as máquinas virtuais são combinadas por um recurso denominado compartilhamento transparente de páginas. Páginas duplicadas são devolvidas ao pool de memória livre do host para reutilização. 86 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

87 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX O ESXi armazena páginas que seriam substituídas no disco por meio de troca de host. Essas páginas encontram-se em um cache compactado localizado na memória principal. O ballooning de memória alivia o esgotamento de recursos do host. Esse processo solicita que páginas livres sejam alocadas da máquina virtual para o host para serem reutilizadas. A troca de hipervisor faz com que o host force páginas arbitrárias da máquina virtual para fora do disco. Obtenha informações adicionais no White Paper Noções Básicas de Gerenciamento de Recursos da Memória no VMware vsphere5.0. Conceitos de memória de máquina virtual A Figura 26 mostra as configurações de memória da máquina virtual. Figura 26. Configuração de memória na máquina virtual As configurações da memória são: Configured memory memória física alocada para a máquina virtual no momento da criação Reserved memory memória que está garantida para a máquina virtual Touched memory memória que está ativa ou em uso pela máquina virtual Swappable memória que é removida da máquina virtual se o host estiver sendo pressionado por outras máquinas virtuais para disponibilizar mais memória via ballooning, compactação ou swap As práticas recomendadas são: Não desative as técnicas de recuperação de memória padrão. Esses processos leves permitem flexibilidade com o mínimo impacto nas cargas de trabalho. Dimensione, de modo inteligente, alocação de memória para máquinas virtuais. A superalocação desperdiça recursos, enquanto que a subalocação afeta o desempenho, o que pode impactar outros recursos de compartilhamento das máquinas virtuais. Superalocação pode levar ao esgotamento de recursos, caso o hipervisor não possa obter recursos de memória. Em casos extremos, quando ocorre o swap do hipervisor, o desempenho da máquina virtual pode ser gravemente afetado. Criar linhas de base de desempenho para as cargas de trabalho de suas máquinas virtuais auxilia nesse processo. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 87

88 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Consulte Interpretando Estatísticas do esxtop para obter mais informações sobre a ferramenta esxstop. Instalar e configurar bancos de dados do Microsoft SQL Server Visão geral A Tabela 20 descreve como instalar e configurar um banco de dados do Microsoft SQL Server para a solução. No final deste capítulo, você terá o SQL Server instalado em uma máquina virtual, com os bancos de dados exigidos pelo VMware vcenter configurados para uso. Tabela 20. Tarefas de configuração do banco de dados do SQL Server Tarefa Descrição Referência Criar uma máquina virtual para o SQL Server. Crie uma máquina virtual para hospedar o SQL Server. Verifique se o servidor virtual atende aos requisitos de hardware e software. Instalar o Microsoft Windows na máquina virtual. Instalar o SQL Server. Configuração do banco de dados para o VMware vcenter. Configurar o banco de dados para o VMware Update Manager. Instale o Microsoft Windows Server 2012 R2 na máquina virtual criada para hospedar o SQL Server. Instale o SQL Server na máquina virtual designada para essa finalidade. Crie o banco de dados necessário ao vcenter Server no datastore apropriado. Crie o banco de dados necessário para o Update Manager no datastore apropriado. Preparando Bancos de Dados do vcenter Server Preparando o Banco de Dados do Update Manager Criar uma máquina virtual para o SQL Server Crie a máquina virtual com recursos de computação suficientes em um dos servidores ESXi designados para as máquinas virtuais da infraestrutura. Use o datastore designado para a infraestrutura compartilhada. Obs.: talvez o ambiente do cliente já contenha uma instância do SQL Server para essa função. Nesse caso, consulte Configurar o banco de dados para o VMware vcenter. Instalar o Microsoft Windows na máquina virtual Instalar o SQL Server O serviço do SQL Server é executado no Microsoft Windows. Instale a versão necessária do Windows na máquina virtual e selecione as configurações de rede, horário e autenticação apropriadas. Instale o SQL Server na máquina virtual a partir da mídia de instalação do SQL Server. 88 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

89 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Um dos componentes que pode ser instalado no programa de instalação do SQL Server é o SSMS (SQL Server Management Studio. Instale o componente diretamente no SQL Server e no console do administrador. Em muitas implementações, talvez você queira armazenar arquivos de dados em outros locais que não sejam o caminho padrão. Para mudar o caminho padrão de armazenamento de arquivos de dados, siga as seguintes etapas: 1. Clique com o botão direito do mouse no objeto de servidor no SSMS e selecione Database Properties. 2. Altere os diretórios de registros e dados padrão para os novos bancos de dados criados no servidor. Obs.: para proporcionar alta disponibilidade, instale o SQL Server em um Microsoft Failover Cluster ou em uma máquina virtual protegida por clustering do VMware VMHA. Não combine essas tecnologias. Configurar o banco de dados para o VMware vcenter Para usar o VMware vcenter nessa solução, crie um banco de dados para o serviço. Os requisitos e as etapas para configurar corretamente o banco de dados do vcenter Server são abordados em Instalar e configurar o VMware vcenter Server. Obs.: não use a opção de banco de dados baseada no Microsoft SQL Server Express para essa solução. Crie contas de log-in individuais para cada serviço que acesse o banco de dados do SQL Server. Configurar o banco de dados para o VMware Update Manager Para usar o VMware Update Manager nesta solução, crie um banco de dados para o serviço. Crie contas de log-in individuais para cada serviço que acesse um banco de dados no SQL Server. Consulte o administrador de banco de dados para conhecer a política de sua organização. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 89

90 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Instalar e configurar o VMware vcenter Server Visão geral Este capítulo especifica informações sobre como configurar o VMware vcenter. Execute as etapas na Tabela 21. Tabela 21. Tarefas de configuração do vcenter Tarefa Descrição Referência Criar a máquina virtual host do vcenter. Instalar o SO guest do vcenter. Atualizar a máquina virtual. Criar conexões de ODBC do vcenter. Instalar o vcenter Server. Instalar o vcenter Update Manager. Criar um datacenter virtual. Aplicar chaves de licença do vsphere. Incluir hosts ESXi. Configurar o clustering do vsphere. Executar a detecção de hosts ESXi do array. Instalar o plug-in do vcenter Update Manager. Criar uma máquina virtual no vcenter. Crie uma máquina virtual a ser usada para o VMware vcenter Server. Instale o Windows Server 2012 Standard Edition na máquina virtual do host do vcenter. Instale o VMware Tools, habilite a aceleração do hardware e permita o acesso ao console remoto. Crie as conexões de ODBC do vcenter de 64 bits e do vcenter Update Manager de 32 bits. Instale o software vcenter Server. Instale o software vcenter Update Manager. Crie um datacenter virtual. Informe as chaves de licença do vsphere no menu de licenciamento do vcenter. Conecte o vcenter aos hosts ESXi. Crie um cluster do vsphere e mova os hosts do ESXi para ele. Execute a detecção de hosts ESXi no console da GUI do XtremIO. Instale o plug-in do vcenter Update Manager no console de administração. Crie uma máquina virtual usando o vcenter. Administração de Máquinas Virtuais do vsphere Instalando o Windows Server 2012 Administração de Máquinas Virtuais do vsphere Instalação e Configuração do vsphere Instalação e Administração do VMware vsphere Update Manager Instalação e Configuração do vsphere Instalação e Administração do VMware vsphere Update Manager Gerenciamento de Host e do vcenter Server Instalação e Configuração do vsphere Gerenciamento de Host e do vcenter Server Gerenciamento de Recursos do vsphere Guia do Usuário do Storage Array XtremIO Instalação e Administração do VMware vsphere Update Manager Administração de Máquinas Virtuais do vsphere 90 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

91 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Tarefa Descrição Referência Alinhar as partições e atribuir o tamanho da unidade de alocação de arquivos. Criar uma máquina virtual de modelo. Implementar máquinas virtuais a partir da máquina virtual de modelo. Use o diskpart.exe para alinhar as partições, atribuir as letras dos drives e atribuir o tamanho de unidade de alocação de arquivos do drive de disco da máquina virtual. Crie uma máquina virtual de modelo a partir da máquina virtual existente. Crie uma especificação de personalização neste momento. Implemente máquinas virtuais a partir da máquina virtual de modelo. Criando e implementando máquinas virtuais no VMM Administração de Máquinas Virtuais do vsphere Administração de Máquinas Virtuais do vsphere Criar a máquina virtual host do vcenter Para implementar o VMware vcenter Server como uma máquina virtual em um servidor ESXi instalado como parte dessa solução, estabeleça uma conexão direta a um servidor ESXi de infraestrutura usando o vsphere Client. Crie uma máquina virtual no servidor ESXi com a configuração de SO guest do cliente usando o datastore do servidor de infraestrutura apresentado a partir do storage array. Os requisitos de memória e processador do vcenter Server dependem do número de hosts e máquinas virtuais ESXi que estiverem sendo gerenciados. Os requisitos são descritos no Guia de Instalação e Configuração do vsphere. Instalar o SO guest do vcenter Criar conexões de ODBC do vcenter Instale o SO guest na máquina virtual host do vcenter. A VMware recomenda usar o Windows Server 2012 Standard Edition. Antes de instalar o vcenter Server e o vcenter Update Manager, crie as conexões de ODBC (Open Database Connectivity) necessárias para a comunicação do banco de dados. Essas conexões ODBC usam a autenticação do SQL Server para a autenticação do banco de dados. O Apêndice B especifica um local para registrar as informações de log-in do SQL Server. Instalar o vcenter Server Instale o vcenter usando a mídia de instalação do VMware VIMSetup. Ao instalar o vcenter, use o nome de usuário, a organização e a chave de licença do vcenter fornecidos pelo cliente. Aplicar chaves de licença do vsphere Para executar a manutenção de licenças, faça log-in no vcenter Server e selecione o menu Administration > Licensing no vsphere Client. Use o console de licença do vcenter para informar as chaves de licença dos hosts do ESXi. As chaves podem, assim, ser aplicadas aos hosts do ESXi à medida que forem importadas para o vcenter. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 91

92 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Provisionamento de uma máquina virtual Criar uma máquina virtual no vcenter Crie uma máquina virtual no vcenter para usar como modelo de máquina virtual seguindo estas etapas: 1. Instale a máquina virtual. 2. Instale o software. 3. Altere as configurações do Windows e de aplicativos. Consulte a Administração da Máquina Virtual do vsphere para obter mais informações sobre a criação de uma máquina virtual. Realizar o alinhamento de partições e atribuir o tamanho da unidade de alocação de arquivos Criar uma máquina virtual de modelo Alinhe a partição de disco em máquinas virtuais com sistemas operacionais anteriores ao Windows Server Alinhe o drive de disco com o deslocamento de KB e formate o drive de disco com o tamanho de unidade de alocação de arquivo (cluster) de 8 KB. Consulte o artigo Práticas Recomendadas de Alinhamento de Partição de Disco para SQL Server para executar o alinhamento de partições, atribuir letras dos drives e atribuir o tamanho da unidade de alocação de arquivos usando o diskpart.exe. Converta uma máquina virtual em um modelo. Crie uma especificação de personalização ao criar o modelo. Consulte Administração da Máquina Virtual do vsphere para criar o modelo e a especificação. Implementar máquinas virtuais a partir da máquina virtual modelo Resumo Consulte Administração de Máquinas Virtuais do vsphere para implementar as máquinas virtuais com o modelo e a especificação de personalização da máquina virtual. Este capítulo apresenta as etapas necessárias para implementar e configurar os vários aspectos da solução VSPEX usando o array totalmente flash do XtremIO, que inclui componentes físicos e lógicos. Depois de executar essas etapas, a solução VSPEX estará totalmente funcional. 92 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

93 Capítulo 7: Verificando a solução Capítulo 7 Verificando a solução Este apêndice apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Lista de verificação pós-instalação Implementar e testar um só servidor virtual Verificar a redundância dos componentes da solução EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 93

94 Capítulo 7: Verificando a solução Visão geral Este capítulo oferece uma lista de itens para análise e tarefas para execução após a configuração da solução. O objetivo deste capítulo é verificar a configuração e a funcionalidade de aspectos específicos da solução, bem como garantir que a configuração atenda aos principais requisitos de disponibilidade. Execute as etapas listadas na Tabela 22. Tabela 22. Tarefas de teste da instalação Tarefa Descrição Referência Lista de verificação pósinstalação Verifique se portas virtuais suficientes existem em cada switch virtual do host vsphere. Sistema de Rede do vsphere Implementar e testar um só servidor virtual. Verificar a redundância dos componentes da solução. Verifique se cada host do vsphere tem acesso às VLANs e aos datastores necessários. Verifique se as interfaces do vmotion estão configuradas corretamente em todos os hosts do vsphere. Implemente uma só máquina virtual usando a interface do vsphere. Reinicie uma controladora de armazenamento de cada vez e verifique se a conectividade da LUN é mantida. Desative cada um dos switches redundantes, um por vez, e verifique se a conectividade do host do vsphere, da máquina virtual e do storage array se mantém intacta. Em um host do vsphere que contenha pelo menos uma máquina virtual, ative o modo de manutenção e verifique se é possível migrar com sucesso essa máquina virtual para um host alternativo. Guia de Armazenamento do vsphere Sistema de Rede do vsphere Sistema de Rede do vsphere Gerenciamento de Host e do vcenter Server Gerenciamento de Máquinas Virtuais do vsphere Etapas mostradas a seguir Documentação do fornecedor Gerenciamento de Host e do vcenter Server 94 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

95 Capítulo 7: Verificando a solução Lista de verificação pós-instalação Os itens de configuração a seguir são essenciais para a funcionalidade da solução. Em cada vsphere Server, verifique os seguintes itens antes da implementação na produção: Se o vswitch que hospeda as VLANs do client está configurado com portas suficientes para acomodar o número máximo de máquinas virtuais que ele pode hospedar. Se todos os grupos de portas de máquinas virtuais necessários estão configurados e cada servidor tem acesso aos datastores da VMware necessários. Uma interface está configurada corretamente para o vmotion usando as informações do guia Sistema de Rede do vsphere. Implementar e testar um só servidor virtual Implemente uma máquina virtual para verificar se a solução funciona conforme o esperado. Verifique se a máquina virtual está unida ao domínio aplicável, se ela tem acesso às redes esperadas e se é possível fazer log-in nela. Verificar a redundância dos componentes da solução Para garantir que os vários componentes da solução mantenham os requisitos de disponibilidade, teste os cenários específicos relacionados à manutenção ou a falhas no hardware. Essas etapas aplicam-se aos ambientes do XtremIO. Siga as seguintes etapas para reiniciar cada controladora de armazenamento do XtremIO por vez e verificar se a conectividade aos datastores VMware é mantida durante cada reinicialização: 1. Faça log-in no console de CLI XMS do XtremIO com credenciais de administrador. 2. Desligue a controladora de armazenamento 1 usando o seguinte comando: deactivate-storage-controller sc-id=1 power-off sc-id=1 3. Ative a controladora de armazenamento 1 usando o seguinte comando: power-on sc-id=1 activate-storage-controller sc-id=1 4. Quando o ciclo for concluído, altere sc-id=2 para verificar a outra controladora de armazenamento com o mesmo comando usado acima. 5. No host, ative o modo de manutenção e verifique se é possível migrar com sucesso uma máquina virtual para um host alternativo. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 95

96 Capítulo 7: Verificando a solução 96 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

97 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Capítulo 8 Monitoramento do sistema Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Principais áreas a monitorar Diretrizes de monitoramento dos recursos do XtremIO EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 97

98 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Visão geral O monitoramento do sistema de um ambiente do VSPEX não é diferente do monitoramento de qualquer sistema principal de TI; ele é um componente importante e central da administração. Os níveis de monitoramento envolvidos em uma infraestrutura altamente virtualizada, como um ambiente do VSPEX, são um pouco mais complexos que os de uma infraestrutura puramente física, já que a interação e as inter-relações entre os vários componentes podem ser sutis e diferenciadas. Entretanto, aqueles que têm experiência na administração de ambientes virtualizados se sentirão familiarizados com os conceitos principais e as áreas de foco. Os principais diferenciais são o monitoramento em escala e a capacidade de monitorar sistemas e workflows completos. Várias necessidades dos negócios requerem monitoramento proativo e consistente do ambiente: Desempenho estável e previsível Necessidades de dimensionamento e capacidade Disponibilidade e acessibilidade Elasticidade a adição, a subtração e a modificação dinâmicas de cargas de trabalho Proteção de dados Principais áreas a monitorar Se o provisionamento de autoatendimento estiver ativado no ambiente, a capacidade de monitorar o sistema será mais relevante, pois os clients podem gerar máquinas virtuais e cargas de trabalho dinamicamente. Isso poderá afetar adversamente todo o sistema. Este capítulo apresenta os conhecimentos básicos necessários para monitorar os componentes-chave de um ambiente VSPEX Proven Infrastructure. Recursos adicionais são incluídos no final deste capítulo. As VSPEX Proven Infrastructures oferecem soluções completas e exigem o monitoramento do sistema de três áreas distintas, porém altamente inter-relacionadas: Servidores, inclusive máquinas virtuais e clusters Sistema de rede Armazenamento O foco principal deste capítulo é o monitoramento dos componentes-chave da infraestrutura de armazenamento, o array XtremIO, mas ele também descreve brevemente outros componentes. 98 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

99 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Linha de base de desempenho Quando uma carga de trabalho é adicionada a uma implementação do VSPEX, são consumidos recursos de servidor e de sistema de rede. À medida que as cargas de trabalho são adicionadas, modificadas ou removidas, a disponibilidade de recursos e, principalmente, as capacidades, mudam, o que afeta todas as outras cargas de trabalho executadas na plataforma. Os clientes devem ter um entendimento completo das características de carga de trabalho de todos os componentes-chave antes de implementá-los em uma plataforma VSPEX. Esse processo é um requisito para dimensionar corretamente a utilização de recursos em relação à máquina virtual de referência definida. Implemente a primeira carga de trabalho e, em seguida, meça o consumo total de recursos e o desempenho da plataforma. Isso acaba com as estimativas nas atividades de dimensionamento e garante que as conclusões iniciais sejam válidas. À medida que mais cargas de trabalho são implementadas, reavalie o consumo de recursos e os níveis de desempenho para determinar a carga cumulativa e o impacto sobre as máquinas virtuais existentes e suas cargas de trabalho de aplicativos. Ajuste a alocação de recursos de acordo para garantir que nenhuma sobrecarga existente afete negativamente o desempenho geral do sistema. Execute essas avaliações consistentemente para garantir que a plataforma como um todo, e as próprias máquinas virtuais, operem como esperado. Os componentes a seguir abrangem as áreas críticas que afetam o desempenho geral do sistema. Servidores Os principais recursos do servidor que devem ser monitorados incluem: Processadores Memória Disco (local e SAN) Sistema de rede Monitore essas áreas a partir de um nível de host físico (o nível de host do hipervisor), bem como do nível virtual (dentro da máquina virtual guest). Dependendo de seu SO, existem ferramentas disponíveis para monitorar e capturar esses dados. Por exemplo, se sua implementação do VSPEX usa servidores ESXi como o hipervisor, você pode usar o utilitário esxtop para monitorar e registrar essas medições. Guests do Windows Server 2012 podem usar o utilitário Perfmon. Siga a orientação de seu fornecedor para determinar os limites de desempenho para cenários de implementação específicos, que podem variar muito dependendo da aplicação. Informações detalhadas sobre essas ferramentas estão disponíveis nos seguintes recursos: Cada VSPEX Proven Infrastructure oferece um nível garantido de desempenho com base no número de máquinas virtuais de referência implementadas e em suas cargas de trabalho definidas. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 99

100 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Sistema de rede Verifique se existe largura de banda adequada para a comunicação do sistema de rede. Isso inclui o monitoramento das cargas de rede no nível de servidor e de máquina virtual, no nível de fabric (switch) e no nível de armazenamento. No nível do servidor e da máquina virtual, as ferramentas de monitoramento mencionadas anteriormente fornecem medições suficientes para analisar os fluxos de entrada e de saída dos servidores e guests. Os principais itens que devem ser rastreados incluem throughput ou largura de banda, latências e tamanhos de IOPS agregados. Colete dados adicionais da placa de rede ou dos utilitários de HBA. As ferramentas que monitoram a infraestrutura de switching variam de acordo com o fornecedor. Os principais itens que devem ser monitorados incluem utilização de porta, utilização agregada de fabric, utilização de processador, tamanhos de fila e utilização de ISL (Inter Switch Link). Os protocolos de armazenamento de sistema de rede serão discutidos na próxima seção. Armazenamento O monitoramento do aspecto de armazenamento de uma implementação do VSPEX é crucial para a manutenção do desempenho e da integridade gerais do sistema. Felizmente, as ferramentas oferecidas com o armazenamento do XtremIO proporcionam percepções fáceis e avançadas sobre o modo de operação dos componentes de armazenamento subjacentes. Para os protocolos de block e file, monitore as seguintes áreas principais: Capacidade Elementos de hardware X-Brick Controladoras de armazenamento SSDs Elementos de cluster Clusters Volumes Grupos de iniciadores As considerações adicionais (principalmente de uma perspectiva de ajuste) incluem: Tamanho do I/O Características da carga de trabalho Esses fatores estão fora do escopo deste documento; entretanto, o ajuste de armazenamento é um componente essencial da otimização de desempenho. A EMC oferece orientações adicionais no Guia de Usuário do Storage Array EMC XtremIO. 100 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

101 Diretrizes de monitoramento dos recursos do XtremIO Capítulo 8: Monitoramento do sistema Monitore os arrays do XtremIO com o console de GUI XMS, que pode ser acessado ao abrir uma sessão HTTPS no endereço IP de XMS. O XtremIO é uma plataforma de armazenamento de array totalmente flash que oferece acesso ao armazenamento em block por meio de uma só entidade. Monitorando o armazenamento Esta seção explica como usar a GUI do XtremIO para monitorar a utilização de recursos de armazenamento em block, que inclui os elementos da lista. Clique em Dashboard para ver os contadores de desempenho na área de trabalho do painel de controle. Eficiência É possível monitorar o status da eficiência do cluster na seção Efficiency do painel Storage, na área de trabalho Dashboard, conforme exibido na Figura 27. Figura 27. Monitorando a eficiência A seção Efficiency exibe os seguintes dados: Overall Efficiency o espaço em disco poupado pelo storage array XtremIO, calculado como: TTTTTTTTTT pppppppppppppppppppppp cccccccccccccccc UUUUiiiiiiii dddddddd oooo SSSSSS Data Reduction Ratio a desduplicação de dados em linha e a taxa de compactação, calculadas como: DDDDDDDD wwwwwwwwwwwwww tttt tthee aaaaaaaaaa PPhyyyyyyyyyyyy cccccccccccccccc uuuuuuuu Deduplication Ratio a taxa de desduplicação de dados em linha em tempo real, calculada como: DDDDDDDD wwwwwwwwwwwwww tttt tthee aaaaaaaaaa UUUUUUUUUUUU dddddddd oooo SSSSSS Compression Ratio a taxa de compactação em linha em tempo real, calculada como: UUUUUUUUUUUU ddddddaa oooo SSSSSS PPhyyyyyyyyyyyy cccccccccccccccc uuuuuuuu Thin Provisioning Savings espaço em disco utilizado em comparação com o espaço em disco alocado. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 101

102 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Capacidade do volume É possível monitorar o status da capacidade do volume na seção Volume Capacity do painel Storage, na área de trabalho Dashboard, conforme exibido na Figura 28. Figura 28. Capacidade do volume A seção Volume Capacity exibe os seguintes dados: O espaço em disco total definido pelos volumes Espaço físico utilizado Espaço lógico usado Passe o ponteiro do mouse sobre a barra Volume Capacity para exibir uma mensagem de balão com informações detalhadas. Capacidade física É possível monitorar o status da capacidade física na seção Physical Capacity do painel Storage, na área de trabalho Dashboard, conforme exibido na Figura 29. Figura 29. Capacidade física A seção Physical Capacity exibe os seguintes dados: Capacidade física total Capacidade física utilizada Passe o ponteiro do mouse sobre a barra Physical Capacity para exibir uma mensagem de balão com informações detalhadas. 102 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

103 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Monitorando o desempenho Siga as seguintes etapas para monitorar o desempenho do cluster a partir da GUI: 1. No menu, clique em Dashboard para exibir a área de trabalho Dashboard. 2. No painel Performance, selecione os parâmetros que deseja ver: a. Selecione a unidade de medida da tela clicando em uma das seguintes guias: i. Bandwidth MB por segundo (MB/s) ii. IOPS I/O por segundo iii. Latency microssegundos (μs). Aplica-se somente ao gráfico de histórico de atividades b. Selecione o item que será monitorado a partir do seletor de itens: i. Block Size ii. Initiator Groups iii. Volumes c. Defina o cronograma do histórico de atividades selecionando um dos seguintes períodos no Time Period Selector: i. Last Hour ii. Last 6 Hours iii. Last 24 Hours iv. Last 3 Days v. Last Week A Figura 30 mostra a GUI Performance. Figura 30. Monitorando o desempenho de IOPS Obs.: você também pode monitorar o desempenho na CLI. Consulte o Guia do Usuário do Storage Array XtremIO para obter mais informações. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 103

104 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Monitorando os elementos de hardware Monitorar os X-Bricks Para visualizar rapidamente o nome do X-Brick e quaisquer alertas associados, passe o ponteiro do mouse sobre o X-Brick no painel Hardware da área de trabalho Dashboard. Para ver os detalhes do X-Brick exibido na área de trabalho Hardware, passe o ponteiro do mouse sobre diferentes partes do componente para ver os parâmetros e os alertas associados: 1. Clique em Show Front para visualizar a parte frontal do X-Brick. 2. Clique em Show Back para visualizar a parte traseira do X-Brick. 3. Clique em Show Cable Connectivity para visualizar as conexões de cabo do X-Brick. A Figura 31 mostra a conectividade de cabos de dados e de gerenciamento. Figura 31. Conectividade de cabos de dados e de gerenciamento 4. Clique em X-Brick Properties para exibir a caixa de diálogo X-Brick Properties, conforme mostrado em Figura EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais

105 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Figura 32. Visualizando as propriedades do X-Brick Monitorar as controladoras de armazenamento Siga as seguintes etapas para visualizar as informações da controladora de armazenamento a partir da GUI: 1. No menu, clique em Hardware. 2. No painel da esquerda (rack), selecione o X-Brick da controladora de armazenamento que será monitorada. 3. No painel da direita (X-Brick), clique em X-Brick Properties. 4. Visualize os detalhes das duas controladoras de armazenamento selecionadas do X-Brick nos painéis inferiores da caixa de diálogo. Monitorando os SSDs Siga as seguintes etapas para visualizar as informações dos SSDs a partir da GUI: 1. Na barra de menus, clique em Hardware. 2. No painel da esquerda (rack), selecione o X-Brick da controladora de armazenamento que será monitorada. 3. Clique em X-Brick Properties. 4. Visualize os detalhes dos SSDs do X-Brick selecionado, conforme exibido na Figura 33. EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais 105

106 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Figura 33. Monitorando SSDs Monitoramento avançado Além dos serviços de monitoramento disponíveis oferecidos pelo storage array XtremIO, você pode monitorar diversos elementos definindo monitores de cluster adequados a suas necessidades. A Tabela 23 exibe os parâmetros que podem ser monitorados (dependendo do tipo de monitor selecionado). Tabela 23. Parâmetros de monitoramento avançado Parâmetros Read-IOPS Write-IOPS IOPS Read-BW (MB/s) Write-BW (MB/s) BW (MB/s) Write-Latency(μsec) Read-Latency(μsec) Average-Latency (μsec) SSD-Space-In-Use Endurance-Remaining- % Memory-Usage-% Memory-In-Use (MB) CPU (%) Descrição por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB Total de IOPS de leitura e gravação. Por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB Total de largura de banda de leitura e gravação combinadas. Por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB A latência média de leitura e gravação. 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1MB Espaço SSD em uso Porcentagem de resistência restante do SSD Porcentagem de uso de memória Memória em uso (MB) Porcentagem da CPU usada Para obter informações detalhadas sobre o uso do recurso de monitoramento avançado, consulte oguia do Usuário do Storage Array EMC XtremIO. 106 EMC VSPEX PRIVATE CLOUD: VMware vsphere para até 700 máquinas virtuais