EMC VSPEX PRIVATE CLOUD

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1 Guia de Infraestrutura Comprovada EMC VSPEX PRIVATE CLOUD Microsoft Windows Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 máquinas Virtuais Habilitado por EMC XtremIO e EMC Data Protection EMC VSPEX Resumo Este Guia de Infraestrutura Comprovada descreve a solução da infraestrutura comprovada do EMC VSPEX para implementações de nuvem privada com Microsoft Windows Server 2012 R2 com Hyper-V e a tecnologia do array totalmente flash EMC XtremIO. Junho de 2015

2 Copyright 2015 EMC Corporation. Todos os direitos reservados. Publicado no Brasil. Publicado em junho 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 de garantias de comercialização ou adequação de um produto a 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: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 2012 R2 com Hyper-V para até 700 máquinas virtuais habilitado pelo EMC XtremIO e pelo EMC Data Protection. Número da peça: H EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

3 Índice Índice Capítulo 1 Resumo executivo 9 Introdução Público-alvo Finalidade do documento Benefícios para os negócios Capítulo 2 Visão geral da solução 13 Introdução Virtualização Base da nuvem privada Computação Rede Armazenamento Desafios Escalabilidade Agilidade operacional Desduplicação Provisionamento thin Proteção de dados Suporte a Microsoft ODX Integração com o EMC ViPR Suporte a APIs Benefícios da utilização do XtremIO Capítulo 3 Visão geral da tecnologia da solução 19 Visão geral Infraestruturas comprovadas do VSPEX Componentes-chave Camada de virtualização Visão geral Microsoft Hyper-V Portas Fibre Channel virtuais Microsoft System Center Virtual Machine Manager Alta disponibilidade com Failover Clustering do Hyper-V Réplica do Hyper-V Atualização com suporte a cluster EMC Storage Integrator for Windows Suite Camada de computação Camada de rede Camada de armazenamento EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 3

4 Índice EMC XtremIO EMC Data Protection Visão geral Desduplicação do EMC Avamar Sistemas EMC Data Domain de armazenamento com desduplicação EMC RecoverPoint Outras tecnologias Visão geral EMC PowerPath EMC ViPR Controller Public Key Infrastructure Capítulo 4 Visão geral da arquitetura da solução 33 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 Intel Ivy Bridge Virtualização da memória do Hyper-V 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 Hyper-V Componentes básicos de armazenamento do VSPEX Alta disponibilidade e failover Visão geral Camada de virtualização Camada de computação Camada de rede Camada de armazenamento Proteção de dados do XtremIO Diretrizes de Configuração de Backup e Recuperação Capítulo 5 Dimensionamento do ambiente 53 Visão geral EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

5 Índice Carga de trabalho de referência Visão geral Definição de carga de trabalho de referência Scale-out Aplicativo da carga de trabalho de referência Visão geral Exemplo 1: aplicativo personalizado Exemplo 2: sistema de ponto de venda Exemplo 3: servidor da Web Exemplo 4: banco de dados de suporte a decisões Resumo dos exemplos Avaliação rápida Visão geral Requisitos de CPU Requisitos de memória Requisitos de desempenho de armazenamento IOPS 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 67 Visão geral Tarefas pré-implementação Lista de verificação de recursos de implementação Dados de configuração do cliente Implementação de rede Preparação de switches de rede Configuração da rede de infraestrutura Configuração das VLANs Configurando jumbo-frames (somente iscsi) Conclusão do cabeamento de rede Instalação e configuração de hosts do Microsoft Hyper-V Visão geral Instalação dos hosts Windows Instalação do Hyper V e configuração do clustering de failover Configuração do sistema de rede dos hosts Windows Instalando e configurando o software de múltiplos caminhos Planejamento de alocações de memória de máquina virtual Instalação e configuração do banco de dados do Microsoft SQL Server Visão geral EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 5

6 Índice Criação de uma máquina virtual para o SQL Server Instalação do Microsoft Windows na máquina virtual Instalação do SQL Server Configuração do SQL Server para SCVMM Implementação do servidor do System Center Virtual Machine Manager Visão geral Criando uma máquina virtual host do SCVMM Instalação do SO guest do SCVMM Instalando o SCVMM Server Instalação do SCVMM Admin Console Instalação do agente do SCVMM localmente em um host Adicionando o cluster do Hyper-V ao SCVMM Preparação e configuração do storage array Visão geral Configurando o array XtremIO Preparando o array XtremIO Definição da configuração inicial do XtremIO Criando o disco CSV Como criar uma máquina virtual no SCVMM Fazendo o alinhamento de partições Como criar um modelo de máquina virtual Implementação de máquinas virtuais a partir do modelo Capítulo 7 Verificação da solução 85 Visão geral Lista de verificação pós-instalação Implementando e testando uma só máquina virtual Verificação da redundância dos componentes da solução Capítulo 8 Monitoramento do sistema 89 Visão geral Principais áreas a monitorar Linha de base de desempenho Servidores Sistema de rede Armazenamento Diretrizes de monitoramento dos recursos do XtremIO Monitorando o armazenamento Monitorando o desempenho Monitorando os elementos de hardware Utilizando monitoramento avançado Apêndice A Documentação de referência 99 Documentação da EMC Outros documentos EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

7 Índice Apêndice B Planilha de configuração do cliente 103 Planilha de configuração do cliente Apêndice C Planilha de componentes de recursos do servidor 107 Planilha de componentes de recursos do servidor Figuras Figura 1. Aleatorização de I/O realizada pela virtualização de servidor Figura 2. Infraestruturas comprovadas do VSPEX Figura 3. Exemplos de flexibilidade da camada de computação Figura 4. Exemplo de projeto de rede altamente disponível Figura 5. Arquitetura lógica da solução Figura 6. Consumo de memória de hipervisor Figura 7. Redes necessárias para armazenamento do XtremIO Figura 8. Armazenamento do XtremIO com um só X-Brick Figura 9. Configuração em cluster como clusters com um ou vários X-Bricks Figura 10. Tipos de disco virtual Hyper-V Figura 11. Componente básico do XtremIO Starter X-Brick para 300 máquinas virtuais Figura 12. Um componente básico X-Brick do XtremIO para 700 máquinas virtuais Figura 13. Alta disponibilidade na camada de virtualização Figura 14. Fontes de alimentação redundantes Figura 15. Alta disponibilidade de camada de rede Figura 16. Alta disponibilidade do XtremIO Figura 17. Flexibilidade do pool de recursos Figura 18. Recursos necessários do pool de RVM Figura 19. Requisitos de recursos agregados fase Figura 20. Personalizando recursos de servidor Figura 21. Exemplo de arquitetura de rede Ethernet Figura 22. Grupo de iniciadores do XtremIO Figura 23. Adicionando um volume Figura 24. Resumo do volume Figura 25. Volumes e grupo de iniciadores Figura 26. Associando volumes Figura 27. Monitorando a eficiência Figura 28. Capacidade do volume Figura 29. Capacidade física Figura 30. Monitorando o desempenho (IOPS) Figura 31. Conectividade de cabos de dados e de gerenciamento Figura 32. Propriedades do X-Brick Figura 33. Monitorando os SSDs EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 7

8 Índice Tabelas Tabela 1. Hardware da solução Tabela 2. Software da solução Tabela 3. Recursos de hardware para a camada de computação Tabela 4. Cenários dimensionáveis do XtremIO com máquinas virtuais Tabela 5. Carga de trabalho da RVM da VSPEX Private Cloud Tabela 6. Linha da planilha em branco Tabela 7. Recursos de máquinas virtuais de referência Tabela 8. Exemplo de linha da planilha Tabela 9. Exemplos de aplicativos fase Tabela 10. Exemplos de aplicativos fase Tabela 11. Totais dos componentes de recursos de servidor Tabela 12. Visão geral do processo de implementação Tabela 13. Tarefas pré-implementação Tabela 14. Lista de verificação de recursos de implementação Tabela 15. Tarefas de configuração de switches e da rede Tabela 16. Tarefas de instalação de servidores Tabela 17. Tarefas de configuração do banco de dados do SQL Server Tabela 18. Tarefas de configuração do SCVMM Tabela 19. Tarefas de configuração do XtremIO Tabela 20. Alocação de armazenamento para block data Tabela 21. Testando a instalação Tabela 22. Parâmetros de monitoramento avançado Tabela 23. Informações comuns do servidor Tabela 24. Informações do servidor ESXi Tabela 25. Informações do X-Brick Tabela 26. Informações sobre a infraestrutura de rede Tabela 27. Informações de VLAN Tabela 28. Contas de serviço Tabela 30. Planilha em branco para totais de recursos do servidor EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

9 Capítulo 1: Resumo executivo Capítulo 1 Resumo executivo Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Introdução Público-alvo Finalidade do documento Benefícios para os negócios EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 9

10 Capítulo 1: Resumo executivo Introdução Público-alvo Finalidade do documento 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 cria uma aleatorização do I/O do storage array, o que paralisa a virtualização das cargas de trabalho com uso intenso de I/O. A infraestrutura comprovada do EMC VSPEX é otimizada para a virtualização de aplicativos essenciais aos negócios. O VSPEX oferece soluções modulares, criadas com tecnologias que proporcionam uma implementação mais rápida, mais simplicidade, mais opções, mais eficiência e menos riscos. A arquitetura da VSPEX Private Cloud oferece a seus clientes 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 Microsoft Windows Server 2012 R2 com Hyper-V respaldada pela família altamente disponível do array totalmente flash 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. O XtremIO aborda de modo eficiente os efeitos da virtualização em cargas de trabalho com I/O intenso, com impressionante desempenho de I/O aleatório e latência ultrabaixa consistente. O XtremIO também oferece novos níveis de velocidade e agilidade de provisionamento para ambientes virtualizados, com serviços avançados de dados que incluem snapshots com eficiência de espaço, desduplicação de dados em linha e recursos de provisionamento thin. Você deve ter o treinamento e a experiência necessários para instalar e configurar o Microsoft Hyper-V, os sistemas de armazenamento EMC XtremIO e a infraestrutura associada, conforme exigido por essa implementação. Referências externas são fornecidas quando aplicáveis, e você deve estar familiarizado com esses documentos. Você também deve estar familiarizado com as políticas de segurança de infraestrutura e de banco de dados da instalação do cliente. Se você for um parceiro que está vendendo e dimensionando uma nuvem privada para a infraestrutura do Microsoft Hyper-V, deverá prestar atenção especial aos quatro primeiros capítulos deste manual. 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. Este documento inclui uma introdução inicial à arquitetura do VSPEX, uma explicação sobre como modificar a arquitetura para projetos específicos de cada cliente e instruções sobre como implementar e monitorar o sistema de modo eficaz. A solução EMC VSPEX Private Cloud para Microsoft Hyper-V para até 700 máquinas virtuais descrita neste guia é baseada no storage array XtremIO e em uma carga de trabalho de referência definida. O guia descreve a capacidade mínima do servidor necessária em termos de CPU, memória e interfaces da rede ao dimensionar a solução. É possível selecionar um hardware de servidor e de sistema de rede que atenda ou supere esses requisitos mínimos. 10 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

11 Benefícios para os negócios Capítulo 1: Resumo executivo Uma arquitetura de nuvem privada é uma oferta de sistema complexa. Este guia facilita a configuração da solução, oferecendo listas de pré-requisitos de materiais de software e hardware, planilhas e orientações de dimensionamento passo a passo, além de etapas verificadas de implementação. Depois que todos os componentes são instalados e configurados, testes de verificação e instruções de monitoramento garantem que os sistemas de sua nuvem privada estão funcionando corretamente. Seguir as instruções deste documento garante uma jornada eficiente e sem problemas para a nuvem. As soluções VSPEX são desenvolvidas com tecnologias comprovadas para criar soluções de virtualização completas, permitindo tomar decisões conscientes em relação ao hipervisor, ao servidor, à rede e ao ambiente de armazenamento. A solução VSPEX Private Cloud para Microsoft Hyper-V reduz a complexidade da configuração de 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 corporativos da solução VSPEX Private Cloud para a arquitetura do Microsoft Hyper-V 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 RVMs (Reference Virtual Machines, máquinas virtuais de referência) para diversos casos de uso de clientes Um projeto de referência confiável, flexível e dimensionável Serviços seguros multi-tenancy para departamentos e organizações dentro e fora da empresa Consolidação do servidor a partir de recursos isolados para um modelo de recursos compartilhados e flexíveis, o que simplifica ainda mais o armazenamento Um só ambiente para executar cargas de trabalho mistas e aplicativos em níveis Plataforma expansível para fornecer funcionalidade completa do portal de autoatendimento aos usuários Implementação opcional da oferta da Federation Enterprise Hybrid Cloud nesta plataforma para oferecer recursos completos de nuvem Integração opcional com ferramentas para gerenciamento de configuração, como Docker Orchestration e DevOps, para simplificar o gerenciamento e a manutenção da plataforma de nuvem EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 11

12 Capítulo 1: Resumo executivo 12 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

13 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: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 13

14 Capítulo 2: Visão geral da solução Introdução Virtualização A solução VSPEX Private Cloud para Microsoft Hyper-V proporciona uma arquitetura de sistema completa e habilitada para a nuvem, com suporte a até 700 RVMs com um servidor redundante, topologia de rede e armazenamento altamente disponível. Os principais componentes que formam essa solução são virtualização, computação, rede e armazenamento. O Microsoft Hyper-V é uma importante plataforma de virtualização. Ele fornece flexibilidade e economia, possibilitando a consolidação de grandes e ineficientes conjuntos de servidores isolados em infraestruturas em nuvem ágeis e confiáveis. Recursos como a migração em tempo real, que permite que uma máquina virtual se movimente entre diferentes servidores sem interrupções no sistema operacional guest, e a otimização dinâmica, que executa automaticamente migrações em tempo real para balancear cargas, fazem do Hyper-V uma sólida opção para os negócios. Com o lançamento do Windows Server 2012 R2, um ambiente Microsoft virtualizado pode hospedar máquinas virtuais com até 64 CPUs virtuais e 1 TB de RAM virtual. Base da nuvem privada A computação em nuvem é o próximo passo lógico da virtualização e está se tornando popular em datacenters modernos. A computação em nuvem oferece uma plataforma de hardware e software que flexibiliza o modo dos usuários perceberem e operarem no ambiente. A arquitetura de referência do VSPEX proporciona os métodos para garantir um ambiente de nuvem privada com um nível conhecido de desempenho e disponibilidade. Em um ambiente de nuvem privada, as empresas gerenciam internamente seu ambiente de máquinas virtuais. As máquinas virtuais podem ser movidas facilmente em toda a plataforma de nuvem privada. A plataforma pode ser ampliada para oferecer multi-tenancy, adicionando outros componentes de software. Provisionamento completo de autoatendimento com chargeback, controle de custos e automatização do workflow também podem ser colocados em camadas. A plataforma pode ser ainda mais ampliada para oferecer serviços em nuvem híbrida, que permitem que máquinas virtuais sejam executadas localmente em uma nuvem privada ou remotamente em um ambiente de nuvem pública do provedor de serviços. As máquinas virtuais podem ser movidas entre as duas plataformas físicas sem interrupção dos serviços. A arquitetura de referência do VSPEX serve como a principal base desses serviços. Computação 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 de CPU e memória para dar suporte à quantidade e aos tipos de máquinas virtuais necessários 14 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

15 Capítulo 2: Visão geral da solução Conexões de rede para permitir conectividade redundante com os switches de rede Capacidade para permitir que o ambiente resista a uma falha no servidor e ao failover do ambiente Rede Armazenamento 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 Switches de rede com uma capacidade mínima de backplane sem bloqueios que seja suficiente para o número planejado de máquinas virtuais e suas cargas de trabalho associadas. A EMC recomenda switches de rede de nível corporativo com recursos avançados, como qualidade de serviço. Desafios Virtualização Em ambientes altamente virtualizados, quando um grande volume de máquinas virtuais forem virtualizadas em um cluster de servidores que compartilham do mesmo pool de armazenamento, as solicitações de I/O de máquinas virtuais distintas são randomizadas para o armazenamento, conforme mostra a Figura 1. As arquiteturas de armazenamento tradicionais não conseguem lidar com essas solicitações aleatórias de I/O e introduzem uma latência inaceitável para aplicativos e máquinas virtuais. Isso é conhecido como o "misturador de I/O". Figura 1. Aleatorização de I/O realizada pela virtualização de servidor EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 15

16 Capítulo 2: Visão geral da solução Desafios na eficiência de armazenamento O desafio para todos os arrays totalmente flash é geralmente o fato de que apenas alto desempenho de I/O pode ser insuficiente para ambientes virtualizados. Outras tecnologias que impulsionam bom desempenho de armazenamento também são necessárias. Bom desempenho de armazenamento é importante, pois aquisição de infraestrutura de armazenamento e custos operacionais estão entre os dez maiores desafios em ambientes de máquinas virtuais baseadas em nuvem. Para atingir eficiência em armazenamento, os clientes devem maximizar a capacidade de armazenamento disponível e os recursos de processamento, o que geralmente é uma contradição. 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. Do ponto de vista da capacidade, tecnologias como compactação e desduplicação de dados são ativadores importantes da eficiência, ao passo que ferramentas para gerenciamento simples reduzem a complexidade de gerenciamento. Recursos de disponibilidade e resiliência, especialmente se forem habilitados por padrão, aumentam ainda mais a eficiência. Enquanto eficiência de armazenamento é importante, em um ambiente de nuvem privada, máquinas virtuais muito diferentes, com perfis de desempenho e relevância totalmente distintos, são geralmente consolidadas. Os clientes necessitam de uma plataforma de armazenamento que consiga atender às exigências de desempenho, aumentando o bom desempenho do armazenamento por meio da redução do espaço ocupado pelos dados e permitindo provisionamento e gerenciamento rápido do serviço. Escalabilidade Agilidade operacional Uma infraestrutura ágil e virtualizada também deve conseguir dimensionar o desempenho, a capacidade e as operações. Ela deve conseguir fazer o dimensionamento com eficiência, sem sacrificar o desempenho e a resiliência ou sem exigir novos recursos de TI para gerenciar o ambiente. 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 recursos geralmente não conseguem implementar ou prestar serviços de maneira rápida o suficiente para atender às necessidades dinâmicas dos negócios. Os gargalos ocorrem porque as organizações não têm as ferramentas certas para determinar rapidamente a capacidade e a integridade dos recursos físicos e virtuais. 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. 16 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

17 Capítulo 2: Visão geral da solução Em um datacenter em nuvem de grande escala, quando o armazenamento compartilhado pode estar clonando centenas de máquinas virtuais por hora e, ao mesmo tempo, oferecendo I/O para as máquinas virtuais ativas, a clonagem pode se tornar um grande gargalo para o desempenho do datacenter e para a eficiência operacional. 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 para balanceamento de carga, em uma tentativa de evitar o esgotamento de espaço ou a redução do desempenho. Esse balanceamento contínuo de carga é geralmente uma tarefa manual e repetitiva 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. Desduplicação Os storage arrays podem acumular dados duplicados com o passar do tempo, o que aumenta os custos de gerenciamento e de outras coisas. Especificamente, os ambientes de máquinas virtuais de grande escala criam grandes volumes de dados duplicados quando as máquinas virtuais são implementadas pela clonagem das máquinas virtuais existentes ou quando elas têm o mesmo SO e os mesmos aplicativos instalados. A desduplicação elimina os dados duplicados substituindo-os por indicadores a instâncias exclusivas dos dados. Esse processo pode ser implementado após o I/O ter sido repassado aos discos, ou pode ser feito em tempo real, o que reduz ativamente o volume de dados redundantes gravados no array. Provisionamento thin O provisionamento thin é uma técnica popular que melhora a utilização do armazenamento. A capacidade de armazenamento é consumida somente quando os dados são gravados, e não quando os volumes de armazenamento são provisionados. O provisionamento thin elimina a necessidade de provisionar em excesso e antecipadamente o armazenamento para atender a exigências futuras de capacidade, o que permite alocar armazenamento sob demanda de um pool de armazenamento disponível. Proteção de dados Embora tradicionalmente os storage arrays tenham dado suporte a vários níveis de proteção de dados de RAID, os arrays exigiam que os administradores de armazenamento escolhessem entre proteção de dados ou desempenho para cargas 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. 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. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 17

18 Capítulo 2: Visão geral da solução Suporte a Microsoft ODX O XtremIO 4.0, em versão beta no momento da publicação deste guia, dá suporte à tecnologia Microsoft Offloaded Data Transfers (ODX), que descarrega solicitações de movimentação de dados dentro do array para o próprio array. Isso libera recursos de computação e de rede, reduzindo os tempos de resposta para solicitações de transferência de dados, o que resulta em tempos drasticamente reduzidos de provisionamento de máquinas virtuais e criação de snapshots. Para obter informações adicionais sobre ODX, consulte o seguinte tópico da Microsoft Windows Dev Center Library: Transferências de dados descarregados. Integração com o EMC ViPR Suporte a APIs O EMC ViPR se integra ao SCVMM (Microsoft System Center Virtual Machine Manager) e às APIs do Orchestrator para simplificar o gerenciamento do armazenamento e reduzir a necessidade de diversas ferramentas de gerenciamento para lidar com tarefas comuns de gerenciamento. Com o ViPR, o provisionamento e o gerenciamento do armazenamento podem ser realizados dentro do SCVMM, e as tarefas comuns podem ser realizadas no Orchestrator. Suporte à RESTful API permite que os recursos de armazenamento do XtremIO 4.0 tenham acesso a funções avançadas, permitindo workflows personalizados, além de desenvolvimento e integração do portal de autoatendimento sem muitos esforços de criação de códigos. Este suporte à API permite que arquitetos e desenvolvedores de orquestração tenham acesso a uma ampla variedade de recursos sem terem que desenvolver códigos volumosos ou drivers descartáveis. Benefícios da utilização do XtremIO Para atender a diversas demandas de um datacenter virtualizado de grande escala, você precisa de uma solução de armazenamento que consiga oferecer desempenho excepcional e capacidade de scale-out para acomodar: Crescimento da infraestrutura Recursos integrados de redução de dados Provisionamento thin para eficiência de capacidade e redução de custos Técnicas de proteção de dados otimizadas para flash Provisionamento e clonagem quase instantâneos de máquinas virtuais Balanceamento automatizado de carga Integração com as principais ferramentas de orquestração e monitoramento Desempenho de I/O altamente aleatório que seja consistente e previsível O array totalmente flash XtremIO foi desenvolvido para liberar todo o potencial de desempenho do armazenamento flash e oferecer serviços de dados com base em array em linha, o que faz dele uma solução de armazenamento ideal para ambientes de grande escala que sejam ágeis, dinâmicos e virtuais. 18 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

19 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Capítulo 3 Visão geral da tecnologia da solução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Infraestruturas comprovadas do VSPEX Componentes-chave Camada de virtualização Camada de computação Camada de rede Camada de armazenamento EMC Data Protection Outras tecnologias EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 19

20 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Visão geral Esta solução utiliza o array totalmente flash XtremIO e o Microsoft Hyper-V para oferecer armazenamento e virtualização de servidor em uma nuvem privada. A solução foi projetada e comprovada pela EMC para fornecer recursos de virtualização, de servidor, de rede e de armazenamento que deem aos clientes a capacidade de implementar até 700 RVMs e o armazenamento compartilhado associado. Este guia apresenta orientação sobre como dimensionar a infraestrutura da solução para ambientes maiores ou conforme eles crescem. As seções a seguir descrevem os componentes de modo mais detalhado. Infraestruturas comprovadas do VSPEX A EMC uniu-se aos provedores de infraestrutura de TI para criar uma solução completa de virtualização que acelere a implementação da nuvem privada. O VSPEX permite que os clientes acelerem sua transformação de TI com implementação mais rápida, mais simplicidade, mais opções, mais eficiência e menores riscos. 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 infraestruturas comprovadas do VSPEX, conforme exibido na Figura 2, 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. 20 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

21 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Figura 2. Infraestruturas comprovadas do VSPEX EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 21

22 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Componentes-chave Camada de virtualização Esta seção descreve os seguintes componentes-chave desta solução: 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. Essa solução utiliza o Microsoft Hyper-V para a camada de virtualização. 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: 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: 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 XtremIO usado nessa solução oferece alto desempenho, permite manutenção e provisionamento rápidos de máquinas virtuais e dá suporte a vários recursos de eficiência da capacidade e de serviços de dados. Proteção de dados: Os componentes da solução oferecem proteção de dados quando os dados contidos no sistema principal são excluídos, danificados ou não podem ser usados. Para obter mais informações, consulte EMC Data Protection. Camada de segurança: um componente opcional da solução que oferece aos clientes 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. Para obter mais detalhes sobre os componentes da arquitetura de referência, consulte Arquitetura da solução. Visão geral A camada de virtualização 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, a camada de virtualização permite que várias máquinas virtuais independentes compartilhem o mesmo hardware físico, em vez de serem implementadas diretamente no hardware dedicado. 22 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

23 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Microsoft Hyper-V O Microsoft Hyper-V é uma função do Windows Server que foi introduzida no Windows Server O Hyper-V virtualiza os recursos de hardware de computador, como CPU, memória, armazenamento e sistema de rede. Essa transformação cria máquinas virtuais totalmente funcionais que executam seus próprios sistemas operacionais e aplicativos exatamente da mesma forma que computadores físicos. O Hyper-V funciona com Failover Clustering e CSVs (Cluster Shared Volumes) para fornecer alta disponibilidade em uma infraestrutura virtualizada. A migração em produção e a migração de armazenamento em produção permitem a movimentação perfeita de máquinas virtuais ou de arquivos de máquinas virtuais entre servidores Hyper-V ou sistemas de armazenamento de modo transparente e com o mínimo de impacto no desempenho. Portas Fibre Channel virtuais O Windows Server 2012 R2 oferece portas FC (Fibre Channel) virtuais em um sistema operacional guest do Hyper-V. A porta FC virtual usa o processo de virtualização NPIV (N-port ID Virtualization) padrão para atender ao nome mundial da máquina virtual no HBA (Host Bus Adapter) do host do Hyper-V. Isso fornece às máquinas virtuais acesso direto aos storage arrays externos via FC, permite o clustering de sistemas operacionais guest via FC e oferece uma importante nova opção de armazenamento para os servidores hospedados na infraestrutura virtual. O FC virtual em sistemas operacionais guest do Hyper-V também é compatível com recursos relacionados, como SANs virtuais, migração em produção e MPIO (Multi-Pathing I/O). Os pré-requisitos para o FC virtual incluem: Uma ou mais instalações do Windows Server 2012 R2 com a função Hyper-V Um ou mais HBAs FC instalados no servidor, cada um deles com um driver HBA atualizado compatível com o FC virtual SAN habilitada para NPIV As máquinas virtuais que utilizam o adaptador FC virtual devem usar um dos seguintes itens como sistema operacional guest: Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012 ou Windows Server 2012 R2 como sistema operacional guest. Microsoft System Center Virtual Machine Manager Alta disponibilidade com Failover Clustering do Hyper-V O SCVMM (Microsoft System Center Virtual Machine Manager) é uma plataforma de gerenciamento centralizado para o data center virtualizado. O SCVMM permite que os administradores configurem e gerenciem o host virtualizado, o sistema de rede e os recursos de armazenamento, além de criar e implementar máquinas virtuais e serviços para nuvens privadas. O SCVMM simplifica o provisionamento, o gerenciamento e o monitoramento no ambiente do Hyper-V. O recurso Failover Clustering do Windows Server 2012 R2 proporciona alta disponibilidade no Microsoft Hyper-V. A alta disponibilidade é afetada pelo tempo de inatividade planejado e não planejado, e o Cluster de failover aumenta, de modo significativo, a disponibilidade das máquinas virtuais em ambas as situações. Configure o Failover Clustering do Windows Server 2012 R2 no host do Hyper-V para monitorar a integridade das máquinas virtuais e migrá-las entre nós de cluster. As vantagens dessa configuração são: EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 23

24 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Ela permite a migração de máquinas virtuais para um nó de cluster diferente caso o nó de cluster no qual elas residem precise ser atualizado, alterado ou reinicializado. Ela permite que outros membros do Cluster de Failover do Windows controlem as máquinas virtuais caso o nó de cluster no qual elas residem apresente falha ou degradação significativa. Ela minimiza o tempo de inatividade causado por falhas em máquinas virtuais. O Cluster de Failover do Windows Server detecta falhas de máquinas virtuais e toma medidas automaticamente para recuperar a máquina virtual com falha. Isso permite que a máquina virtual seja reiniciada no mesmo servidor host ou migrada para um diferente. Réplica do Hyper-V O Hyper-V Replica, introduzido no Windows Server 2012 R2, oferece replicação assíncrona de máquinas virtuais pela rede de um host Hyper-V de um local principal para outro host Hyper-V de um local de réplica. As réplicas do Hyper-V protegem aplicativos de negócios no ambiente do Hyper-V contra o tempo de inatividade associado a uma paralisação em um único local. O Hyper-V Replica rastreia as operações de gravação na máquina virtual principal e replica as alterações para o servidor de réplica pela rede usando HTTP e HTTPS. A quantidade necessária de largura de banda da rede baseia-se no agendamento de transferência e no índice de alteração de dados. Se o host Hyper-V principal falhar, você pode fazer failover manual das máquinas virtuais de produção para os hosts Hyper-V no local de réplica. O failover manual retorna as máquinas virtuais para um ponto consistente a partir do qual elas podem ser acessadas com o mínimo de impacto nos negócios. Após a recuperação, o local principal pode receber alterações do local de réplica. Você pode executar um failback planejado para reverter manualmente as máquinas virtuais para o host Hyper-V no local principal. Atualização com suporte a cluster A CAU (Cluster-Aware Updating, atualização com suporte a cluster), introduzida no Windows Server 2012 R2, oferece um modo de atualizar nós de cluster com pouca ou nenhuma interrupção. A CAU executa, de modo transparente, as seguintes tarefas durante o processo de atualização: 1. Coloca um nó de cluster em modo de manutenção e off-line (máquinas virtuais são migradas em tempo real para outros nós de cluster) 2. Instala as atualizações 3. Reinicia, se for necessário 4. Coloca o nó on-line novamente (máquinas virtuais são movidas de volta para o nó original) 5. Atualiza o próximo nó do cluster O nó que gerencia o processo de atualização é chamado de Update Coordinator. O Update Coordinator pode funcionar em dois modos diferentes: Autoatualização: executado no nó de cluster que está sendo atualizado Atualização remota: executado em um sistema operacional Windows independente; gerencia remotamente a atualização de cluster A CAU é integrada ao Windows Server Update Service. O PowerShell possibilita a automatização do processo de atualização da CAU. 24 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

25 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução EMC Storage Integrator for Windows Suite O ESI (EMC Storage Integrator) for Windows Suite é um pacote de software com os componentes básicos para que administradores de armazenamento provisionem aplicativos de negócios em menos tempo, monitorem a integridade do armazenamento com uma visão profunda da topologia de armazenamento e automatizem o gerenciamento com ricas bibliotecas de scripts. Camada de computação Os administradores podem facilmente provisionar armazenamento em block e file para o Microsoft Windows ou para locais do Microsoft SharePoint usando assistentes no ESI. O ESI dá suporte às seguintes funções: Provisionamento, formatação e apresentação de drives para Windows Servers Provisionamento de novos discos de cluster e inclusão automática ao cluster Provisionamento de armazenamento, sites e bancos de dados do SharePoint em um só assistente 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 têm requisitos mínimos para o número de núcleos de processadores e para a quantidade de RAM. Essa solução pode ser implementada com 2 ou 20 servidores, e ainda será considerada a mesma solução VSPEX. No exemplo mostrado na Figura 3, os requisitos da camada de computação para uma determinada implementação são 25 núcleos de processadores e 200 GB de RAM. Um cliente pode querer efetuar essa implementação com servidores "whitebox" com 16 núcleos de processadores e 64 GB de RAM, enquanto outro cliente escolhe um servidor de ponta com 20 núcleos de processador e 144 GB de RAM. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 25

26 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Figura 3. 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 semelhantes no hardware físico subjacente. Implementando o VSPEX em unidades de servidor idênticas, você pode minimizar problemas de compatibilidade nessa área. 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. 26 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

27 Camada de rede Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Dentro dos limites dessas recomendações e práticas recomendadas, a camada de computação do EMC VSPEX pode ser flexível o suficiente 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 links de rede redundantes para cada host do Hyper-V, 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 4 mostra um exemplo de topologia dessa rede altamente disponível. Figura 4. Exemplo de projeto de rede altamente disponível 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. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 27

28 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Camada de armazenamento 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 storage arrays do XtremIO para fornecer virtualização na camada de armazenamento. A plataforma XtremIO oferece o desempenho de armazenamento necessário, aumenta a eficiência do armazenamento, a flexibilidade de gerenciamento e a agilidade operacional 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 modular de hardware básico desses arrays de scale-out é o X-Brick do EMC XtremIO. Cada X-Brick consiste em dois nós de controladora ativa-ativa e em uma gaveta Disk Array Enclosure, sem nenhum ponto único de falha. O Starter X-Brick do EMC XtremIO 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 otimizar 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) Serviços de dados em linha que incluem provisionamento thin, desduplicação, compactação de dados e gerenciamento de cópia de dados A arquitetura scale-out que dimensiona a capacidade e o desempenho de I/O ao mesmo tempo, garantindo latência consistente inferior a um milissegundo Um pacote completo de recursos de array corporativo, como controladoras ativas de N-way, alta disponibilidade, proteção sólida de dados e provisionamento thin Integração com soluções EMC para serviços de datacenter, inclusive continuidade de negócios, backup e proteção de dados, e implementações de infraestrutura convergente Considerando que o array do XtremIO tem um projeto de scale-out, é possível adicionar desempenho e capacidade em uma abordagem de componente modular, com todos os componentes formando um sistema único em cluster. Os sistemas de armazenamento XtremIO consistem nos seguintes componentes: 28 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

29 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Portas do 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 usado em configurações de vários X-Bricks, que é comutado, dimensionável, tem alto throughput, baixa latência e é habilitado para failover e qualidade de serviço. É utilizado para comunicação dentro do mesmo X-Brick e movimentação de dados em alta velocidade. Sistema operacional do EMC XtremIO O cluster de armazenamento do XtremIO é gerenciado pelo avançado EMC XIOS (XtremIO Operating System). O XIOS garante que o sistema continue equilibrado e sempre ofereça os mais altos níveis de desempenho sem nenhuma intervenção do administrador. XIOS: Garante que os dados estejam distribuídos homogeneamente em todos os SSDs e recursos da controladora, fornecendo o melhor desempenho e a melhor resistência possíveis para resistir a cargas de trabalho exigentes durante toda a vida útil do array. Elimina a necessidade de executar as etapas completas de configuração e de otimização do desempenho necessárias para 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 etc. 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 Hyper-V que utilizam interfaces padrão block FC e iscsi. O sistema dá suporte aos recursos completos de alta disponibilidade, inclusive suporte para o multipath I/O nativo da Microsoft, proteção contra SSDs com falha, upgrades de software e microcódigo não disruptivos, nenhum 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 aplicativos resida em um volume reduzido e econômico de capacidade de flash. Devido aos recursos em linha, não há pós-processamento de dados, o que ajuda a estender a resistência dos SSDs. 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: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 29

30 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução EMC Data Protection Arquitetura scale-out Ao utilizar um Starter X-Brick, as implementações do Microsoft Hyper-V 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. Desempenho em grande escala O array do XtremIO foi projetado para manipular níveis muito altos e constantes de I/O reduzido, aleatório e misto de leitura e gravação, como é comum nos ambientes virtuais. Ele realiza isso com uma latência consistente e previsível inferior a um milissegundo. Provisionamento rápido Os arrays do XtremIO fornecem a tecnologia de snapshots graváveis que otimiza o uso de 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 rapidamente 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, sem nenhum ajuste ou administração contínua para alcançar e manter níveis de alto desempenho. O sistema XtremIO pode ser implementado em menos de uma hora após a entrega. Segurança com (criptografia de dados em repouso) O XtremIO criptografa 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 XtremIO oferece um revolucionário custo total de propriedade no ambiente de carga de trabalho virtual por meio de seu excepcional desempenho, economia de capacidade graças aos recursos exclusivos de redução de dados, dimensionamento linear previsível com arquitetura scale-out e facilidade de uso. Visão geral O EMC Data Protection 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 em proteção integrada e ideal do armazenamento e em software projetado para atender a 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 diversos recursos da EMC, você pode implementar uma arquitetura aberta de armazenamento de proteção modular que permite dimensionar recursos enquanto reduz custos e complexidade. 30 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

31 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Desduplicação do EMC Avamar Sistemas EMC Data Domain de armazenamento com desduplicação EMC RecoverPoint 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. 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 de arquivamento. 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 EMC RecoverPoint é executado em um dispositivo dedicado e combina a tecnologia de proteção contínua de dados com uma tecnologia de replicação sem perda de dados, com uma largura de banda eficiente. Essa tecnologia permite que os dispositivos dedicados 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 EMC RecoverPoint CDP replica os dados no mesmo local ou para um local intermediário a certa distância e transfere os dados via FC. O EMC RecoverPoint CRR usa FC ou uma rede IP existente para enviar os snapshots de dados ao site remoto usando técnicas que preservam a ordem de gravação. O EMC RecoverPoint CLR replica no site local e no site remoto ao mesmo tempo. Outras tecnologias O EMC RecoverPoint usa uma tecnologia de divisão extremamente leve para espelhar gravações de aplicativos no cluster do EMC RecoverPoint e dar suporte aos seguintes tipos de divisores de gravação: Com base em array Com base em fabric inteligente Com base em host Visão geral EMC PowerPath 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 EMC PowerPath é um software baseado em host que fornece recursos de gerenciamento automatizado de caminhos de dados e de balanceamento de carga para armazenamento, serviço de rede e servidores heterogêneos implementados em ambientes virtuais e físicos. Ele oferece os seguintes benefícios à infraestrutura comprovada do VSPEX: Gerenciamento de dados padronizado em ambientes físicos e virtuais EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 31

32 Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução Políticas automatizadas de múltiplos caminhos e balanceamento de carga para fornecer disponibilidade e desempenho previsíveis e consistentes de aplicativos nos ambientes virtuais e físicos Aprimoramento dos acordos de nível de serviço eliminando o impacto das falhas de I/O nos aplicativos Obs.: nessa solução, utilizamos o PowerPath 6.0 para o gerenciamento de tráfego de I/O. EMC ViPR Controller Public Key Infrastructure O EMC ViPR Controller é um software de automatização de armazenamento que centraliza, automatiza e transforma o armazenamento em uma plataforma simples e expansível. Ele abstrai e agrupa recursos em uma só plataforma de armazenamento para oferecer serviços de armazenamento automatizados e orientados por políticas sob demanda por meio de um catálogo de autoatendimento. Com gerenciamento de armazenamento centralizado, sem dependência de fornecedor, sua equipe pode reduzir custos, fornecer opções e oferecer um caminho para a nuvem. 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 verdadeiro para 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 PKI (Public Key Infrastructure). As soluções VSPEX podem ser projetadas com uma PKI desenvolvida para atender aos critérios de segurança de sua organização. A solução pode ser implementada com um processo modular, no qual as camadas de segurança podem ser adicionadas conforme necessário. O processo geral envolve, primeiro, a implementação de uma PKI pela substituição de certificados autocertificados genéricos por certificados confiáveis de uma autoridade de certificado de terceiros. Assim, os serviços que dão suporte à PKI são habilitados por meio de certificados confiáveis para garantir um alto nível de autenticação e criptografia, quando compatível. Dependendo do escopo dos serviços necessários da PKI, pode ser necessário implementar uma 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. 32 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

33 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: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 33

34 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Visão geral Arquitetura da solução Este capítulo é um guia completo da arquitetura e da configuração desta solução. A capacidade do servidor é apresentada em termos genéricos para os requisitos mínimos necessários de recursos de CPU, memória e rede. O hardware do servidor e do sistema de rede deve atender a requisitos mínimos descritos neste capítulo. A EMC tem validado a arquitetura de armazenamento para assegurar-se de que ela oferece uma arquitetura de alto desempenho e altamente disponível. Cada infraestrutura comprovada balanceia os recursos de armazenamento, rede e computação necessários para determinado número de máquinas virtuais validadas 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 Esta seção detalha a solução VSPEX Private Cloud para Microsoft Hyper-V com a configuração do XtremIO para até 700 RVMs. Obs.: o VSPEX usa uma carga de trabalho de referência para descrever e definir uma máquina virtual. Consequentemente, uma máquina física ou virtual de um ambiente existente pode não ser igual a uma máquina virtual de 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 Aplicativo da carga de trabalho de referência. Arquitetura lógica A Figura 5 mostra uma infraestrutura validada do XtremIO, onde uma iscsi SAN de 10 Gb/s ou uma FC de 8 Gb transporta o tráfego de armazenamento, e 10 GbE transportam o tráfego de gerenciamento e aplicativos. 34 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

35 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Figura 5. Arquitetura lógica da solução Componenteschave Esta arquitetura da solução inclui os seguintes componentes-chave: Microsoft Hyper-V: oferece uma camada comum de virtualização para hospedar o ambiente de servidor. O Hyper-V oferece uma infraestrutura altamente disponível por meio de recursos como: Migração em produção: fornece migração em tempo real de máquinas virtuais em um cluster de infraestrutura virtual, sem tempo de inatividade de máquinas virtuais ou interrupção de serviço Migração de armazenamento em produção: fornece migração em tempo real de arquivos em disco de máquinas virtuais em storage arrays e entre eles, sem tempo de inatividade de máquinas virtuais ou interrupção de serviço Alta disponibilidade do clustering de failover: detecta e fornece recuperação rápida para uma máquina virtual com falha em um cluster Otimização dinâmica: proporciona o balanceamento de carga da capacidade de computação em um cluster com suporte a SCVMM Microsoft System Center Virtual Machine Manager: O SCVMM não é estritamente necessário para esta solução VSPEX, pois o Hyper-V Management Tools no Windows Server 2012 R2 pode ser usado para gerenciar o ambiente do Hyper-V. No entanto, considerando o grande número de máquinas virtuais que a solução consegue hospedar, a EMC recomenda o SCVMM. Microsoft SQL Server: armazena detalhes de configuração e monitoramento para o SCVMM, o que exige um serviço de banco de dados. Essa solução usa um banco de dados do Microsoft SQL Server EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 35

36 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Servidor DNS: fornece resolução de nomes para diversos componentes da solução. Essa solução usa o serviço DNS da Microsoft executado no Windows Server 2012 R2. Active Directory Server: oferece a funcionalidade de vários componentes da solução que requerem o serviço Active Directory. O serviço Active Directory é executado em um servidor do Windows Server 2012 R2. Infraestrutura compartilhada: adiciona DNS e serviços de autenticação/autorização com uma infraestrutura existente ou instala-os como parte da nova infraestrutura virtual. Rede IP: transmite tráfego de usuário e de gerenciamento. uma rede Ethernet padrão transporta todo o tráfego da rede com conexão por cabo e switch redundantes. Rede de armazenamento A rede de armazenamento é isolada para oferecer acesso de array aos hosts, com as seguintes opções: Fibre Channel: realiza a transferência serial e de alta velocidade de dados com um conjunto de protocolos padrão. O FC (Fibre Channel) oferece um quadro de transferência 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. Array totalmente flash XtremIO O array totalmente flash XtremIO inclui os seguintes componentes: X-Brick: representa um chassi físico que contém duas controladoras de armazenamento ativas/ativas como a unidade fundamental de dimensionamento do array e como uma gaveta DAE (Disk Array Enclosure) de SSDs emlc. Quando o cluster do XtremIO é dimensionado, o array armazena vários X-Bricks em cluster com um switch InfiniBand de backend. Controladora de armazenamento: representa um computador físico (com 1 unidade de tamanho) do cluster que age como controladora de armazenamento, oferecendo block data que dá 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). 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: abriga flash drives utilizados pelo array e tem 2 unidades de tamanho. 36 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

37 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Switches InfiniBand: conecta vários X-Bricks entre si e tem 1 unidade de tamanho. Dois switches distintos são necessários para garantir que o fabric que une as controladoras esteja altamente disponível. Recursos de hardware A Tabela 1 lista o hardware usado nessa solução. Tabela 1. Hardware da solução Componente Servidores Hyper-V CPU Memória Rede Configuração 1 vcpu por máquina virtual 4 vcpus por núcleo físico Obs.: para processadores Intel Ivy Bridge ou processadores mais recentes, use 6 vcpus por núcleo físico. Para 700 máquinas virtuais: 700 vcpus Mínimo de 175 núcleos físicos de CPU (117 núcleos para processador Intel Ivy Bridge ou posteriores) 2 GB de RAM por máquina virtual Reserva de 2 GB de RAM por host Hyper-V Para 700 máquinas virtuais: Mínimo de GB de RAM Adicione 2 GB para cada servidor físico 2 NICs (Network Interface Cards, placas de interface da rede) de 10 GbE por servidor 2 HBAs por servidor ou 2 NICs de 10 GbE por servidor para tráfego de dados Obs.: você deve acrescentar pelo menos um servidor adicional à infraestrutura, além dos requisitos mínimos para implementar a funcionalidade de alta disponibilidade do Microsoft Hyper-V e para atender aos requisitos mínimos relacionados. Infraestrutura de rede Capacidade mínima de switches 2 switches de Ethernet 2 switches de SAN físicos, se implementar FC 2 portas de 10 GbE por servidor Hyper-V para gerenciamento, tráfego de usuário/aplicativo e migração em tempo real 2 portas por servidor Hyper-V 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 Um X-Brick com 25 drives SSD de 400 GB EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 37

38 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Componente Infraestrutura compartilhada Configuração Na maioria dos casos, o ambiente de um cliente já tem configurados os serviços de infraestrutura, como Active Directory, DNS e outros. A configuração desses serviços está além do escopo deste guia. Se implementados sem 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.: a EMC 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. Recursos de software A Tabela 2 lista o software usado nessa solução. Tabela 2. Software da solução Software Microsoft Windows Server com Hyper-V Microsoft Windows Server Microsoft System Center Virtual Machine Manager Microsoft SQL Server Configuração Versão 2012 R2 Datacenter Edition Obs.: o Datacenter Edition é necessário para dar suporte ao número de máquinas virtuais desta solução. Versão 2012 R2 Datacenter Edition Obs.: o Datacenter Edition é necessário para dar suporte ao número de ambientes de sistema operacional (servidores e máquinas virtuais) utilizados nesta solução. Versão 2012 Standard Edition Obs.: qualquer versão do Microsoft SQL Server compatível com o SCVMM é aceitável. EMC PowerPath Use a versão mais recente XtremIO (para datastores Hyper-V) Sistema operacional do EMC XtremIO Versão 3.0 EMC Data Protection EMC Avamar Consulte o Guia de Implementação e Projeto das Opções de Backup e Recuperação da EMC para Nuvens Privadas do VSPEX. 38 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

39 Software Sistema operacional EMC Data Domain Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Configuração 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) Sistema operacional Microsoft Windows básico Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition 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. Do ponto de vista da virtualização, se a carga de trabalho de um sistema for bem compreendida, recursos como a memória dinâmica poderão reduzir o requisito de memória agregada. Se o pool de máquinas virtuais não tiver um alto nível de pico ou uso simultâneo, reduza o número de vcpus. 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 Intel 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, a EMC recomenda aumentar a proporção de vcpu/pcpu (CPU física) de 4:1 para 6:1. Isso reduz o número de núcleos de servidores necessários para hospedar as RVMs. 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 6:1 para processadores Ivy Bridge ou processadores posteriores. O cálculo dessa proporção se baseou em uma amostragem média das tecnologias de CPU disponíveis no momento do teste. À medida que as tecnologias de CPU são aprimoradas, os OEM (Original Equipment Manufacturer, fabricantes originais do produto) de servidor que são parceiros do VSPEX podem sugerir relações diferentes (geralmente maiores). Siga as diretrizes atualizadas fornecidas pelo fabricante original do servidor. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 39

40 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução ATabela 3 relaciona os recursos de hardware que são usados para a camada de computação. Tabela 3. Recursos de hardware para a camada de computação Componente Servidores Microsoft Hyper V CPU Memória Configuração 1 vcpu por máquina virtual 4 vcpus por núcleo físico Obs.: para processadores Intel Ivy Bridge ou processadores mais recentes, use 6 vcpus por núcleo físico. Para 700 máquinas virtuais: 700 vcpus Mínimo de 175 núcleos físicos de CPU (117 núcleos para processador Intel Ivy Bridge ou posteriores) 2 GB de RAM por máquina virtual Reserva de 2 GB de RAM por host Hyper-V Para 700 máquinas virtuais: Mínimo de GB de RAM Adicione 2 GB para cada servidor físico 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 a funcionalidade de alta disponibilidade do Microsoft Hyper-V e para atender aos requisitos mínimos relacionados. Obs.: a EMC recomenda usar uma rede de 10 GbE ou uma infraestrutura de rede equivalente a 1 GbE, desde que os requisitos subjacentes de largura de banda e de redundância sejam atendidos. Virtualização da memória do Hyper-V O Microsoft Hyper-V tem vários recursos avançados que ajudam a maximizar o desempenho e a utilização geral dos recursos. Os recursos mais importantes estão relacionados ao gerenciamento de memória. Esta seção descreve alguns desses recursos e as considerações que devem ser feitas ao usá-los em um ambiente VSPEX. A Figura 6 mostra como um só hipervisor consome memória de um pool de recursos. Os recursos de gerenciamento de memória do Hyper-V, como Dynamic Memory e Smart Paging, podem reduzir as taxas totais de consolidação do aumento e da utilização de memória no hipervisor. 40 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

41 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Figura 6. Consumo de memória de hipervisor A compreensão das tecnologias presentes nesta seção facilita o entendimento desse conceito básico. Memória Dinâmica A Memória Dinâmica foi introduzida no Windows Server 2008 R2 SP1 para aumentar a eficiência da memória física tratando-a como um recurso compartilhado e alocando-a para as máquinas virtuais de modo dinâmico. A quantidade de memória usada por cada máquina virtual pode ser ajustada a qualquer momento. A Memória Dinâmica recupera a memória não utilizada de máquinas virtuais ociosas, o que permite que mais máquinas virtuais sejam executadas a qualquer momento. No Windows Server 2012 R2, a Memória Dinâmica permite que administradores aumentem de modo dinâmico a memória máxima disponível para máquinas virtuais. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 41

42 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Smart Paging Mesmo com a Memória Dinâmica, o Hyper-V possibilita a existência de um número maior de máquinas virtuais do que permite a memória física disponível. Na maioria dos casos, existe uma lacuna entre a memória mínima e a memória de inicialização. O Smart Paging é uma técnica de gerenciamento de memória que aproveita os recursos do disco como uma reposição de memória temporária. Ele faz a troca da memória menos usada para o armazenamento em disco, e faz a troca quando necessário. A degradação no desempenho é uma possível desvantagem do Smart Paging. O Hyper-V continua usando a paginação guest quando a memória do host está sobrecarregada, pois esse recurso é mais eficiente que o Smart Paging. NUMA (Non-Uniform Memory Access) A NUMA (Non-Uniform Memory Access) é uma tecnologia de computador de vários nós, que permite a uma CPU acessar a memória de nós remotos. Esse tipo de acesso à memória prejudica o desempenho; portanto, o Windows Server 2012 R2 emprega um processo denominado afinidade com processador, que busca manter os threads fixos a uma CPU específica a fim de evitar o acesso à memória de nós remotos. Em versões anteriores do Windows, esse recurso só estava disponível para o host. O Windows Server 2012 R2 estende essa funcionalidade para as máquinas virtuais, o que proporciona uma melhoria no desempenho em ambientes de SMP (Symmetrical Multiprocessor). Diretrizes de configuração de memória As diretrizes de configuração de memória levam em conta a sobrecarga de memória do Hyper-V e as configurações de memória das máquinas virtuais. Sobrecarga de memória do Hyper-V A memória virtualizada apresenta certa sobrecarga associada, que inclui a memória consumida pelo Hyper-V, a partição pai e a sobrecarga adicional de cada máquina virtual. Nesta solução, reserve, pelo menos, 2 GB de memória para a partição pai do Hyper-V. Memória de máquinas virtuais Nesta solução, configure cada máquina virtual para usar 2 GB de memória no modo fixo. 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 VLANs e conectividade FC/iSCSI no armazenamento do XtremIO. Para requisitos detalhados de recurso de rede, consulte a Tabela 1 na página EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

43 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução 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 aconselha utilizar no mínimo três ou quatro VLANs para: Dados do cliente Armazenamento para iscsi, se implementado Live Motion ou migração de armazenamento Gerenciamento A Figura 7 exibe as VLANs e os requisitos de conectividade de rede para o array do XtremIO. Figura 7. Redes necessárias para armazenamento do XtremIO A rede de dados do cliente é para que os usuários do sistema (ou clients) se comuniquem 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. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 43

44 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Habilitar jumboframes (para iscsi) A EMC recomenda a configuração da MTU (Maximum Transmission Unit, unidade máxima de transmissão) como (jumbo-frames) para obter armazenamento e tráfego de migração eficientes. Consulte as diretrizes do fornecedor do switch para habilitar jumbo-frames em portas de switch para armazenamento e portas de host nos switches. Diretrizes de configuração de armazenamento Visão geral Esta seção apresenta diretrizes para a configuração da camada de armazenamento para oferecer alta disponibilidade e o nível esperado de desempenho. O Microsoft Hyper-V permite mais de um método de armazenamento ao hospedar máquinas virtuais. A solução testada usa protocolos diferentes de block (FC/iSCSI), e o layout de armazenamento descrito nesta 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. 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 dois ou mais X-Bricks, o XtremIO usa uma rede InfiniBand QDR (Quad Data Rate) de 40 Gb/s para a 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, conforme aumenta a capacidade no array, aumenta também o desempenho com a adição de controladoras de armazenamento. Como exibido na Figura 8, o brick único é o componente modular de um array do XtremIO. Figura 8. Armazenamento do XtremIO com um só X-Brick Cada X-Brick é composto por: 1 DAE de 2U, contendo: 25 SSDs emlc (X-Brick de 10 TB) ou 13 SSDs emlc (Starter X-Brick de 5 TB) 2 fontes de alimentação redundante Dois módulos de interconexão de SAS redundantes 44 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

45 1 unidade de bateria reserva Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução 2 controladoras de armazenamento (redundantes) de 1 U. Cada controladora de armazenamento contém: 2 fontes de alimentação redundante 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. A Figura 9 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 ou um terceiro X-Brick e assim por diante. O desempenho é dimensionado linearmente à medida que X-Bricks adicionais forem acrescentados. Figura 9. Configuração em cluster como clusters com um ou vários X-Bricks Obs.: um Starter X-Brick 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 em vez de 25 SSDs em um só X-Brick padrão). EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 45

46 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Virtualização de armazenamento do Hyper-V O Windows Server 2012 R2 Hyper-V e o clustering de failover utilizam os recursos CSVs (Cluster Shared Volumes) e VHDX para virtualizar o armazenamento apresentado pelo sistema de armazenamento compartilhado externo para hospedar máquinas virtuais. Na Figura 10, o storage array apresenta LUNs baseadas em block (como CSVs) aos hosts do Windows para hospedar as máquinas virtuais. Figura 10. Tipos de disco virtual Hyper-V CSV CSV é um disco compartilhado que contém um volume NTFS que se torna acessível para todos os nós de um cluster de failover do Windows. Ele pode ser implementado em qualquer local baseado em SCSI ou armazenamento em rede. Discos de passagem O Windows Server 2012 R2 também dá suporte aos discos de passagem, que permitem que uma máquina virtual acesse um disco físico associado a um host que não tenha um volume configurado. VHDX O Hyper-V no Windows Server 2012 R2 contém uma atualização do formato VHD denominada VHDX, que tem uma capacidade muito maior e resiliência integrada. Os principais recursos do formato VHDX são: Suporte a uma capacidade de armazenamento de disco rígido virtual de até 64 TB Proteção adicional contra o corrompimento de dados em caso de falta de energia, por meio do registro de atualizações nas estruturas de metadados VHDX Alinhamento ideal da estrutura do formato de disco rígido virtual para se ajustar a discos com setores grandes O formato VHDX também tem os seguintes recursos: Maiores tamanhos de block para discos dinâmicos e diferenciais, o que permite que os discos atendam melhor às necessidades da carga de trabalho Um disco virtual de setor lógico de 4 KB que possibilita um desempenho aprimorado quando usado por aplicativos e cargas de trabalho projetados para setores de 4 KB 46 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

47 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução A capacidade de armazenar metadados personalizados dos arquivos que o usuário pode querer registrar, como a versão do sistema operacional ou atualizações aplicadas Recursos de recuperação de espaço que podem resultar em um tamanho menor de arquivos e que permitem que o dispositivo subjacente de armazenamento físico recupere o espaço não utilizado (por exemplo, o TRIM requer armazenamento com conexão direta ou discos SCSI e hardware compatível com TRIM) Componentes básicos de armazenamento do VSPEX O dimensionamento do sistema de armazenamento para atender à IOPS da máquina 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 (ou modular) é um conjunto de discos que pode dar suporte a um número determinado de máquinas virtuais da 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. Componente básico do Starter X-Brick O componente básico do Starter X-Brick pode dar suporte a até 300 máquinas virtuais com 13 drives SSD no grupo de proteção de dados do XtremIO, conforme exibido na Figura 11. Figura 11. Componente básico do XtremIO Starter X-Brick para 300 máquinas virtuais Na configuração do Starter X-Brick, a capacidade bruta é de 5 TB. As informações detalhadas sobre o perfil de teste podem ser encontradas no Capítulo 5. Você pode expandir a capacidade bruta desse componente básico a 10 TB, acrescentando 12 SSDs e habilitando a configuração para dar suporte a até 700 máquinas virtuais. Componente básico de um só X-Brick X-Bricks com 25 SSDs conforme mostrados na Figura 12 estão disponíveis com capacidade bruta de 10 TB e de 20 TB. Figura 12. Um componente básico X-Brick do XtremIO para 700 máquinas virtuais Apenas um X-Brick com capacidade bruta de 10 TB pode dar suporte a 700 máquinas virtuais, enquanto um X-Brick com 20 TB de capacidade bruta pode dar suporte a até máquinas virtuais. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 47

48 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução A Tabela 4 lista as diferentes escalas de máquinas virtuais compatíveis com tipos e números diferentes de X-Bricks. Tabela 4. Dimensionável Cenários dimensionáveis do XtremIO com máquinas virtuais Starter X-Brick (5 TB) X-Brick (10 TB) X-Brick (20 TB) Cluster com 2 X-Bricks (40 TB) Cluster com 4 X-Bricks (80 TB) v Cluster com 6 X-Bricks (120 TB) v Máquinas virtuais Obs.: o número de máquinas virtuais compatíveis tem por base uma configuração testada usando um valor de 15% de dados exclusivos. Esse percentual representa dados que não podem ser desduplicados. A plataforma XtremIO realiza desduplicação em tempo real para maximizar a eficiência de sua arquitetura totalmente flash. Como resultado, sua capacidade lógica apresentada aos usuários é maior do que a capacidade física disponível no sistema. Ao gerenciar o sistema, monitore o uso físico atual, independente da alocação lógica, para que se evite falta de espaço. A EMC aconselha manter a alocação física da unidade abaixo de 90% como prática recomendada. 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. A Figura 13 mostra a camada do hipervisor reagindo a uma falha na camada de computação. Figura 13. 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. 48 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

49 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Camada de computação Embora a escolha de servidores para implementação na camada de computação seja flexível, recomenda-se usar os servidores de nível corporativo desenvolvidos para o datacenter. Esse tipo de servidor aumentou a redundância de componentes, por exemplo, de fontes de alimentação redundante, conforme exibido na Figura 14. Conecte esses servidores a PDUs (Power Distribution Units, unidades de distribuição de energia) separadas conforme as práticas recomendadas de seu fornecedor de servidor. Figura 14. 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 13. Camada de rede Os recursos avançados do sistema de rede do XtremIO proporcionam proteção contra falhas de conectividade de rede no array. Cada host Hyper-V tem várias conexões para as redes Ethernet de usuário e armazenamento para proteger contra falhas de link, como mostrado na Figura 15. Distribua essas conexões entre vários switches Ethernet para proteger contra falhas de componentes na rede. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 49

50 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução Figura 15. Alta disponibilidade de camada de rede Camada de armazenamento As famílias do XtremIO são projetadas para oferecer disponibilidade de 99,999% por meio do uso de componentes redundantes por todo o array, conforme mostrado na Figura 16. Todos os componentes do array podem continuar a operar em caso de falha de hardware. Figura 16. 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. Proteção de dados do XtremIO Um em cada dois flash arrays encontrados no mercado utiliza algoritmos RAID padrão baseados em disco, que apresentam pouco desempenho, desperdiçam capacidade flash e prejudicam sua vida útil. O XtremIO desenvolveu um esquema de proteção de dados, o XDP (XtremIO Data Protection), que utiliza tanto a natureza de acesso aleatório do flash, quanto o exclusivo mecanismo de metadados em duas etapas do XtremIO. O resultado é uma proteção de dados nativa em flash que oferece muito menos sobrecarga de capacidade, proteção superior de dados e mais resistência e desempenho de flash do que qualquer algoritmo RAID. 50 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

51 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução O XDP oferece desempenho superior do RAID 6, excedendo o desempenho do RAID 1 e a utilização da capacidade do RAID 5. Talvez o mais importante, o XDP é otimizado para condições de operação corporativa de longo prazo em que a sobregravação de dados existentes se torna dominante no array. Ao contrário de outros arrays flash, o XDP permite que o XtremIO mantenha seu desempenho até que esteja completamente cheio, proporcionando o uso mais econômico do flash. Diretrizes de Configuração de Backup e Recuperação 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 Backup e Recuperação da EMC para VSPEX Private Clouds. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 51

52 Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução 52 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

53 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Capítulo 5 Dimensionamento do ambiente Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Carga de trabalho de referência Scale-out Aplicativo da carga de trabalho de referência Avaliação rápida EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 53

54 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Visão geral As seções a seguir fornecem 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 descrições de 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 e da melhoria na utilização dos recursos do hardware subjacente. Cada infraestrutura comprovada do VSPEX balanceia os recursos de armazenamento, rede e computação necessários para determinado número de máquinas virtuais, conforme validado pela EMC. Cada máquina virtual tem suas próprias necessidades. 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. Definição de 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, 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 5. Tabela 5. Parâmetro Carga de trabalho da RVM da VSPEX Private Cloud SO da máquina virtual vcpus 1 vcpus por núcleo físico (máximo) 4 1 Valor Windows Server 2012 R2 Memória por máquina virtual 2 GB 1 Com base em testes com processadores Intel Sandy Bridge. Processadores mais recentes podem dar suporte a até mais de seis vcpus ou núcleos. Siga as recomendações do fabricante original do VSPEX. 54 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

55 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Parâmetro Valor IOPS por máquina virtual 25 Tamanho do I/O 8 KB Padrão de I/O Totalmente aleatório; skew = 0,5 Porcentagem de leitura de I/O 67% Porcentagem de gravação de I/O 33% Capacidade de armazenamento da máquina virtual 100 GB Porcentagem única de dados 15% Esta especificação para uma máquina virtual 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 Starter X-Brick ou único 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. Aplicativo da carga de trabalho de referência Visão geral Exemplo 1: aplicativo personalizado A solução cria recursos de armazenamento que são suficientes para hospedar uma quantidade desejada de RVMs com as características exibidas na Tabela 5. 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 RVMs e considere que essas máquinas virtuais estão em uso no pool. Continue a provisionar máquinas virtuais desse pool até que não reste mais nenhum recurso. Um pequeno servidor de aplicativo personalizado precisa ser movido para uma 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 todo consome cerca de 30 GB em DAS (Direct Attach Storage, armazenamento com conexão direta). Com base nesses números, o aplicativo precisa dos seguintes recursos: CPU de uma RVM Memória de duas RVMs EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 55

56 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Armazenamento de uma RVM I/Os de uma RVM Nesse exemplo, uma máquina virtual correspondente usa os recursos de duas RVMs. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só X-Brick de 10 TB, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 698 RVMs. Exemplo 2: sistema de ponto de venda 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 RVMs Memória de oito RVMs Armazenamento de duas RVMs I/Os de oito RVMs Nesse caso, a máquina virtual correspondente usa os recursos de oito RVMs. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só X- Brick de 10 TB, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 692 RVMs. Exemplo 3: servidor da Web Exemplo 4: banco de dados de suporte a decisões O servidor da Web do cliente precisa ser movido para uma 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 RVMs Memória de quatro RVMs Armazenamento de uma RVM I/Os de duas RVMs Nesse caso, a máquina virtual correspondente usa os recursos de quatro RVMs. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só X-Brick de 10 TB, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 696 RVMs. O servidor de banco de dados do sistema de suporte a decisões de um cliente precisa ser movido para uma 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. Os requisitos para virtualizar esse aplicativo são: CPUs de 10 RVMs Memória de 32 RVMs Armazenamento de 52 RVMs I/Os de 28 RVMs 56 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

57 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Nesse caso, a máquina virtual correspondente usa os recursos de 52 RVMs. Se a implementação ocorrer em um sistema de armazenamento XtremIO com um só X- Brick de 10 TB, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão recursos para 648 RVMs. Resumo dos exemplos Esses exemplos demonstram 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 RVMs equivalentes para obter um total de 538 RVMs. Todas essas RVMs podem ser implementadas na mesma infraestrutura virtual com uma capacidade inicial de 700 RVMs, que é compatível com um só X-Brick de 10 TB. Os recursos para 162 RVMs permanecem no pool de recursos, conforme mostrado na Figura 17. Figura 17. Flexibilidade do pool de recursos Avaliação rápida 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. 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 guia. Visão geral Fazer uma avaliação rápida do ambiente de seu cliente ajuda a determinar 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 RVMs que são necessárias no pool de recursos. A seção Aplicativo da carga de trabalho apresenta exemplos desse processo. Preencha a planilha para cada aplicativo listado na Tabela 6. Todas as linhas exigem entradas para os seguintes recursos: CPU, memória, IOPS e capacidade. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 57

58 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Tabela 6. Linha da planilha em branco Aplicativo CPU (CPUs virtuais) Memória (GB) IOPS Capacidade (GB) RVMs equivalentes Aplicativo de exemplo Requisitos de recursos 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 CPU física e da CPU virtual, independentemente da utilização da CPU física. 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 Perfmon no Microsoft Windows, para examinar o contador de utilização da CPU para cada CPU. Se forem equivalentes, implemente esse número de CPUs virtuais ao migrar para a infraestrutura virtual. Entretanto, se algumas CPUs forem usadas e outras não, considere diminuir o número de CPUs virtuais necessárias. Em qualquer operação que envolva monitoramento de desempenho, colete 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 IOPS 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 mover um aplicativo para um ambiente virtual, considere a memória atual disponível para o sistema e monitore a memória livre usando uma ferramenta de monitoramento de desempenho, como o Perfmon, para determinar a eficiência da memória. Vários componentes ganham importância quando se trata do desempenho de I/O de um sistema: O número de solicitações recebidas ou as 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. O RVM exige 25 IOPS. Para monitorar essa questão em um sistema existente, use uma ferramenta de monitoramento de desempenho, como o Perfmon. O perfmon fornece diversos contadores que podem ajudá-lo. Os mais comuns são: Logical disk ou disk transfer/sec Logical disk ou disk reads/sec Logical disk ou disk writes/sec 58 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

59 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente A RVM pressupõe uma proporção leitura-para-gravação de 2:1. Use esses contadores para determinar o número total de IOPS e a relação aproximada entre leituras e 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 RVM assume um tamanho médio de solicitações de I/O de 8 KB, valor apropriado para uma grande variedade de aplicativos. A maioria dos aplicativos usa tamanhos de I/O pares, que são potências de 2: 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB e assim por diante são o normal. 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. 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 RVM assumiu tamanhos de I/O de 8 KB. Latência de I/O Você pode usar o tempo de resposta médio de I/O, ou latência de I/O, para mensurar a velocidade em que o sistema de armazenamento processa as solicitações de I/O. As soluções VSPEX devem atender a uma latência de I/O média de destino de 20 ms. O array do XtremIO alcançou isso facilmente com um tempo de resposta médio inferior a um milissegundo. As recomendações presentes neste guia permitem que o sistema continue a alcançar essa meta de 20 ms e, simultaneamente, monitorar o sistema e reavaliar a utilização do pool de recursos, se necessário. Para monitorar a latência de I/O, use o contador Logical Disk\Avg. Disk sec/transfer no Perfmon do Microsoft Windows. 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. As plataformas de virtualização têm normalmente um elevado número de conjuntos de dados duplicados. Por exemplo, o uso de versões e builds de sistemas operacionais comuns para máquinas virtuais resulta em uma porcentagem relativamente baixa de dados verdadeiramente únicos. Os números de dimensionamento para esta solução foram baseados em um valor de exclusividade de dados de 15%. Isso quer dizer que a taxa de desduplicação foi de aproximadamente 7:1, o que foi validado por meio do monitoramento das medições de desduplicação e compactação do XtremIO durante os testes. Caso seus conjuntos de dados tenham uma porcentagem mais alta de dados exclusivos, o volume de capacidade consumido pelo array do XtremIO aumentará, e o número de recursos de armazenamento disponíveis para RVMs diminuirá na mesma proporção. Isso pode reduzir o número de RVMs que a configuração conseguirá sustentar a menos que mais capacidade seja adicionada. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 59

60 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente O XtremIO oferece ferramentas para avaliar a possibilidade de desduplicar os dados em seu ambiente atual. Utilize a ferramenta para determinar a taxa provável de desduplicação e utilize a comparação para determinar o impacto na capacidade disponível e no número de RVMs que a configuração permite. Para obter mais informações sobre a ferramenta XtremIO Data Reduction Estimator, leia o post EMC XtremIO Data Reduction Estimator no blog "Everything Oracle at EMC". Requisitos de capacidade de armazenamento Determinando máquinas virtuais de referência equivalentes 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 RVMs equivalentes usando os relacionamentos da Tabela 7. Arredonde todos os valores para o número inteiro mais próximo. Tabela 7. Recurso Recursos de máquinas virtuais de referência Valor para RVMs Relação entre requisitos e RVMs equivalentes CPU Uma vcpu Máquinas virtuais de referência equivalentes = requisitos de recursos Memória 2 GB Máquinas virtuais de referência equivalentes = (requisitos de recursos)/2 IOPS 25 IOPS Máquinas virtuais de referência equivalentes = (requisitos de recursos)/25 Capacidade 100 GB Máquinas virtuais de referência equivalentes = (requisitos de recursos)*0,15/100 Por exemplo, o banco de dados do sistema de ponto de vendas usado no Exemplo 2: sistema de ponto de venda 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 * 0,15 = 30 GB) de capacidade física. Isso equivale a 4 RVMs de CPU, 8 RVMs de memória, 8 RVMs de IOPS e 2 RVMs de capacidade. A Tabela 8 mostra como isso se ajusta à linha da planilha. 60 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

61 Tabela 8. Aplicativo Aplicativo de exemplo Exemplo de linha da planilha Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes CPU (vcpus) Memória (GB) Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente IOPS Capacidade (GB) n/d RVMs equivalentes Use o valor máximo da linha para preencher a coluna RVMs equivalentes. Como mostrado na Figura 18, a amostra requer oito RVMs. Figura 18. Recursos necessários do pool de RVM 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 Equivalent RVMs, como consta na Tabela 9, para calcular o número total de RVMs necessárias. A tabela mostra o resultado do cálculo, arredondado para o número inteiro mais próximo. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 61

62 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Tabela 9. Exemplos de aplicativos fase 1 Aplicativo Aplicativo de exemplo 1: aplicativo personalizado Aplicativo de exemplo 2: sistema de ponto de venda Aplicativo de exemplo 3: servidor da Web Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Recursos de servidor CPU (vcpus) Memória (GB) Recursos de armazenamento IOPS Capacidade (GB) RVMs n/d n/d n/d Total de máquinas virtuais de referência equivalentes 14 Este exemplo requer 14 RVMs. Segundo as diretrizes de dimensionamento, um Starter X-Brick com 13 SSDs fornece recursos suficientes para as necessidades atuais e espaço para o crescimento, pois ele dá suporte a até 300 RVMs. Exemplo de implementação fase 2 O cliente precisa adicionar um banco de dados de suporte a decisões para a infraestrutura virtual. Usando a mesma estratégia, você pode calcular o número de RVMs necessárias, como mostrado na Tabela 10. Tabela 10. Exemplos de aplicativos fase 2 Aplicativo Aplicativo de exemplo 1: aplicativo personalizado Aplicativo de exemplo 2: Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Recursos de servidor CPU (vcpus) Memória (GB) Recursos de armazenamento IOPS Capacidade (GB) n/d n/d RVMs equivalentes 62 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

63 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Aplicativo sistema de ponto de venda Aplicativo de exemplo 3: servidor da Web Aplicativo de exemplo 4: banco de dados de suporte a decisões Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Recursos de servidor Recursos de armazenamento n/d n/d RVMs equivalentes Total de máquinas virtuais de referência equivalentes 78 Este exemplo requer 78 RVMs. Segundo as diretrizes de dimensionamento, um Starter X-Brick com 13 SSDs fornece recursos suficientes para as necessidades atuais e espaço para o crescimento. É possível implementar este layout de armazenamento com um só Starter X-Brick, que dá suporte a até 300 máquinas virtuais. A Figura 19 mostra que 222 RVMs estão disponíveis após a implementação de um Starter X-Brick. Figura 19. Requisitos de recursos agregados fase 2 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 guia; entretanto, personalizações adicionais podem executadas neste momento. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 63

64 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente 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 RVM. Nesse caso, você deve dimensionar as camadas de servidor e de armazenamento separadamente, conforme mostrado na Figura 20. Figura 20. Personalizando recursos de servidor Para fazer isso, primeiro, obtenha o total de requisitos de recursos para os componentes do servidor, conforme exibido na Tabela 11. Na linha Server resource component totals, 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 Server and storage resource component totals na Tabela 11 descreve a quantidade necessária de armazenamento. Tabela 11. Totais dos componentes de recursos de servidor Aplicativo Aplicativo de exemplo 1: aplicativo personalizado Aplicativo de exemplo 2: sistema de ponto de venda 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 Capacidade (GB) RVMs n/d n/d EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

65 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente Aplicativo Aplicativo de exemplo 3: servidor da Web Aplicativo de exemplo 4: banco de dados de suporte a decisões Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Requisitos de recursos Máquinas virtuais de referência equivalentes Recursos de servidor Recursos de armazenamento RVMs n/d Total de máquinas virtuais de referência equivalentes 46 Totais dos componentes de recursos de servidor e armazenamento Obs.: calcule a soma da linha Resource requirements de cada aplicativo, e não da linha Equivalent reference virtual machines, para obter Server and storage resource component totals. Nesse exemplo, a arquitetura de destino precisou de 17 vcpus e 155 GB de memória. Se forem usadas 4 vcpus 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. A ferramenta pode ser encontrada em: EMC VSPEX Sizing Tool. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 65

66 Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente 66 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

67 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 Instalação e configuração de hosts do Microsoft Hyper-V Instalação e configuração do banco de dados do Microsoft SQL Server Implementação do servidor do System Center Virtual Machine Manager Preparação e configuração do storage array EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 67

68 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Visão geral O processo de implementação é composto pelas fases listadas na Tabela 12. Após a implementação, integre a infraestrutura VSPEX com a rede e a infraestrutura de servidor existentes do cliente. Tabela 12. 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, conectar à rede do cliente 6 Instalar e configurar o array do XtremIO 7 Configurar o armazenamento de máquina virtual 8 Instalar e configurar os servidores 9 Configurar o Microsoft SQL Server (usado pelo SCVMM) 10 Instalar e configurar o SCVMM Server e o sistema de rede de máquinas virtuais Lista de verificação de recursos Dados de configuração do cliente Consulte a documentação do fornecedor. Implementação de rede Preparação e configuração do Preparação e configuração do Instalação e configuração de Instalação e configuração do Configuração do SQL Server para SCVMM Tarefas pré-implementação As tarefas de pré-implementação exibidas na Tabela 13 incluem procedimentos que não estão diretamente relacionados à instalação e à configuração do ambiente, mas que oferecem os resultados necessários no momento da instalação. Tarefas de pré-implementação incluem 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. 68 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

69 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Tabela 13. Tarefas pré-implementação Tarefa Reunir documentos Reunir ferramentas Reunir dados Descrição 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 o Tabela 14 para confirmar que todo o equipamento, o software e todas as licenças apropriadas estejam 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. Lista de verificação de recursos de implementação A Tabela 14 lista o hardware, o software e as licenças necessários para configurar a solução. Para obter mais informações, consulte a Tabela 1 e a Tabela 2 nas páginas 37 e 38. Tabela 14. Lista de verificação de recursos de implementação Requisito Hardware Descrição Servidores físicos para hospedar máquinas virtuais: Capacidade do servidor físico suficiente, conforme determinado pelo dimensionamento da implementação (consulte o Capítulo 5) Servidores Microsoft Hyper V 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 máquinas virtuais Os X-Bricks do EMC XtremIO do tipo e da quantidade conforme determinados pelo dimensionamento da implementação (consulte o Capítulo 5). Software Mídia de instalação do Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition (ou posterior) Mídia de instalação do Microsoft System Center Virtual Manager 2012 R2 Mídia de instalação do Microsoft SQL Server 2012 ou mais recente Obs.: Esse requisito pode já ter sido satisfeito pela infraestrutura existente. Licenças Chaves de licença do Microsoft System Center Virtual Manager 2012 R2 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 Standard Edition Obs.: é possível que a infraestrutura existente já atenda a essa necessidade. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 69

70 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX 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. Implementação de rede Esta seção descreve os requisitos da infraestrutura de rede necessários para dar suporte a essa arquitetura. A Tabela 15 apresenta um resumo das tarefas de configuração de rede, bem como referências a outras informações. Tabela 15. Tarefas de configuração de switches e da rede Tarefa Descrição Referência Configuração da rede de infraestrutura Configuração das VLANs Conclusão do cabeamento de rede Configure o storage array e o sistema de rede da infraestrutura de host do Hyper-V. Configure VLANs públicas e privadas conforme a necessidade. 1. Conecte as portas de interconexão dos switches. 2. Conecte as portas front-end do XtremIO. 3. Conecte as portas do servidor Microsoft Hyper-V. Preparação e configuração do storage array Instalação e configuração do banco de dados do Microsoft SQL Server Guia de configuração do switch do fornecedor Preparação de switches de rede Para níveis validados de desempenho e alta disponibilidade, esta solução requer a capacidade de switching listada na Tabela 1 página 37. Você não precisa usar o novo hardware se a infraestrutura existente atender aos requisitos. Configuração da rede de infraestrutura Para fornecer redundância e largura de banda da rede adicional, a rede de infraestrutura requer conexões de rede redundantes para: Cada host do Hyper-V O storage array As portas de interconexão do switch As portas de uplink do switch 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 21 mostra um exemplo da infraestrutura redundante para essa solução, além do uso de switches redundantes e links para garantir que não haja pontos únicos de falha. 70 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

71 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX 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 de 8 Gb existentes sejam aceitáveis para a opção de protocolo FC, use switches de rede Ethernet de 10 Gb para iscsi. Figura 21. Exemplo de arquitetura de rede Ethernet Configuração das VLANs Verifique se existem portas do switch de rede adequadas para o storage array e os hosts Windows. A EMC recomenda que você configure os hosts do Windows com três VLANs: Rede de dados do cliente: Sistema de rede de máquinas virtuais (essas são redes de integração com o cliente e 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 ou de migração de armazenamento (rede privada). Essas redes também podem residir em VLANs separadas para mais isolamento de tráfego. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 71

72 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Configurando jumbo-frames (somente iscsi) 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. Para habilitar jumbo-frames em portas de switch para armazenamento e portas do host nos switches, consulte as diretrizes do fornecedor do switch. Conclusão do 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. Instalação e configuração de hosts do Microsoft Hyper-V Visão geral Esta seção apresenta os requisitos para a instalação e a configuração dos servidores de infraestrutura e hosts do Windows necessários para dar suporte à arquitetura. A Tabela 16 descreve as tarefas que devem ser concluídas. Tabela 16. Tarefas de instalação de servidores Tarefa Descrição Referência Instalação dos hosts Windows Instalação do Hyper V e configuração do clustering de failover Configurando o sistema de rede do Microsoft Hyper-V Instalação do PowerPath nos Windows Servers Planejamento de alocações de memória de máquina virtual Instale o Windows Server 2012 R2 nos servidores físicos da solução. 1. Adicione a função de servidor do Hyper-V. 2. Adicionar o recurso Failover Clustering. 3. Criar e configurar o cluster do Hyper-V. Configure o sistema de rede de hosts Windows, inclusive agrupamento de NICs e a rede de switch virtual. Instale e configure o PowerPath para gerenciar múltiplos caminhos para LUNs do XtremIO. Verifique se os recursos de gerenciamento de memória guest do Microsoft Hyper-V foram configurados adequadamente para o ambiente. Instalando o Windows Server 2012 R2 Instalando o Windows Server 2012 R2 Instalando o Windows Server 2012 R2 Guia de instalação e administração do PowerPath e do PowerPath/VE para Windows Instalando o Windows Server 2012 R2 Instalação dos hosts Windows Siga as práticas recomendadas da Microsoft para instalar o Windows Server 2012 R2 nos servidores físicos da solução. Para a instalação, o Windows requer nomes de hosts, endereços IP e uma senha de root. A Planilha de configuração do cliente fornece os valores adequados. 72 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

73 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Instalação do Hyper V e configuração do clustering de failover Configuração do sistema de rede dos hosts Windows Para instalar o Hyper-V e configurar o clustering de failover: 1. Instale e aplique os patches ao Windows Server 2012 R2 em cada host do Windows. 2. Configure a função do Hyper-V e o recurso Failover Clustering. Para garantir o desempenho e a disponibilidade, as seguintes NICs são necessárias: Pelo menos uma NIC para o gerenciamento e o sistema de rede de máquinas virtuais (é possível separar por rede ou VLAN, se necessário) Pelo menos duas NICs de 10 GbE para a rede de armazenamento (iscsi) Pelo menos duas HBAs de 8 GbE para a rede de armazenamento (FC) Pelo menos uma NIC para a migração em tempo real Obs.: habilite os jumbo-frames para as NICS que transferem dados de iscsi. Defina o MTU em Para mais instruções, consulte o guia de configuração da NIC. Instalando e configurando o software de múltiplos caminhos Para melhorar e aprimorar o desempenho e os recursos do storage array XtremIO, você pode escolher o recurso Windows Native Multipathing ou instalar o PowerPath para Windows no host do Microsoft Hyper-V. Para obter informações detalhadas e as etapas de configuração para instalar o EMC PowerPath, consulte o Guia de Administração e Instalação do PowerPath e do PowerPath/VE para Windows. Obs.: esta solução usa o PowerPath como a solução de múltiplos caminhos para gerenciar as LUNs do XtremIO. Planejamento de alocações de memória de máquina virtual Capacidade do servidor 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 3 na página 40. Não há necessidade de hardware novo se a infraestrutura existente atender aos requisitos. Configuração de memória Tome cuidado para dimensionar e configurar adequadamente a memória do servidor para essa solução. As técnicas de virtualização de memória, como o Dynamic Memory, permitem que o hipervisor abstraia recursos de hosts físicos para oferecer o isolamento de recursos em várias máquinas virtuais e evitar o esgotamento dos recursos. Com os processadores avançados, como os processadores Intel com suporte a Extended Page Table, a abstração ocorre dentro da CPU. Caso contrário, a abstração ocorre dentro do próprio hipervisor. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 73

74 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX O Microsoft Hyper-V inclui várias técnicas para maximizar o uso de recursos do sistema, como a memória. Procure não alocar recursos excessivamente, já que isso pode causar um desempenho insuficiente do sistema. É difícil prever as implicações exatas da superalocação da memória em um ambiente real. A degradação do desempenho devido ao esgotamento de recursos aumenta com a quantidade de superalocação de memória. Instalação e configuração do banco de dados do Microsoft SQL Server Visão geral A maioria dos clientes usa uma ferramenta de gerenciamento para provisionar e gerenciar sua solução de virtualização de servidor, embora isso não seja necessário. A ferramenta de gerenciamento requer um back-end de banco de dados. O SCVMM usa o SQL Server 2012 como a plataforma de banco de dados. Obs.: não use o Microsoft SQL Server Express Edition para esta solução. A Tabela 17 descreve as tarefas para instalar e configurar um banco de dados do SQL Server para a solução. As seções a seguir descrevem essas tarefas. Tabela 17. Tarefas de configuração do banco de dados do SQL Server Tarefa Descrição Referência Criação de uma máquina virtual para o SQL Server Instalação do Microsoft Windows na máquina virtual Instalação do Microsoft SQL Server Configuração do SQL Server para SCVMM Crie uma máquina virtual para hospedar o SQL Server. Verifique se a máquina virtual atende aos requisitos de hardware e software. Instale o Microsoft Windows Server 2012 R2 na máquina virtual criada para hospedar o SQL Server. Instale o Microsoft SQL Server na máquina virtual designada. Configure uma instância remota do SQL Server para SCVMM. msdn.microsoft.com/pt-br technet.microsoft.com/pt-br technet.microsoft.com/pt-br technet.microsoft.com/pt-br Criação de uma máquina virtual para o SQL Server Em um dos Windows Servers designados para máquinas virtuais de infraestrutura, crie uma máquina virtual com recursos de computação suficientes para SQL Server. Use o datastore designado para a infraestrutura compartilhada. Obs.: a EMC recomenda valores de CPU e memória de 2 vcpus e 6 GB, respectivamente, para a máquina virtual do SQL. Se o ambiente do cliente já contiver uma instância do SQL Server, consulte Configuração do SQL Server para SCVMM. 74 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

75 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Instalação do Microsoft Windows na máquina virtual O serviço do SQL Server deve estar em execução no Microsoft Windows. Instale a versão necessária do Windows na máquina virtual e selecione as configurações de rede, horário e autenticação apropriadas. Instalação do SQL Server Instale o SQL Server na máquina virtual a partir da mídia de instalação do SQL Server. O Microsoft SQL Server Management Studio é um dos componentes do programa de instalação do SQL Server. Instale esse componente diretamente na instância do SQL Server e em um 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: 1. Clique com o botão direito do mouse no objeto de servidor no Microsoft SQL Server Management Studio e selecione Database Properties. 2. Na janela Properties, altere os dados padrão e os diretórios de registros dos novos bancos de dados criados no servidor. Obs.: para alta disponibilidade, instale o SQL Server em um Microsoft Failover Cluster. Configuração do SQL Server para SCVMM Para usar o SCVMM nesta solução, configure a instância do SQL Server para conexões remotas. Crie contas de log-in individuais para cada serviço que acessa um banco de dados na instância do SQL Server. Para obter requisitos e instruções detalhados, consulte o tópico da Microsoft TechNet Library: Configurando uma instância remota do SQL Server para VMM. Para obter mais informações, consulte a lista de documentos em Documentação de referência. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 75

76 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Implementação do servidor do System Center Virtual Machine Manager Visão geral Esta seção apresenta informações sobre como configurar o SCVMM para a solução. A Tabela 18 descreve as tarefas que devem ser concluídas. Tabela 18. Tarefas de configuração do SCVMM Tarefa Descrição Referência Criando a máquina virtual host do SCVMM Instalação do SO guest do SCVMM Instalando o SCVMM Server Instalação do SCVMM Admin Console Instalação do agente do SCVMM localmente nos hosts Adicionando o cluster do Hyper-V ao SCVMM Como criar uma máquina virtual no SCVMM Fazendo o alinhamento de partições Como criar um modelo de máquina virtual Crie uma máquina virtual para o SCVMM Server. Instale o Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition na máquina virtual host do SCVMM. Instale um SCVMM Server. Instale um SCVMM Admin Console. Instale um agente do SCVMM localmente nos hosts que o SCVMM gerencia. Adicione o cluster do Hyper-V ao SCVMM. Criar uma máquina virtual no SCVMM. Use o diskpart.exe para alinhar partições, atribuir 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. Nesse momento, crie o perfil de hardware e o perfil do SO guest. Criar uma máquina virtual Instalar o sistema operacional guest Como Instalar um Servidor de Gerenciamento VMM Instalando o VMM Server Como instalar o VMM Console Instalando o VMM Administrator Console Instalando um Agente VMM Localmente em um Host Como Adicionar um Cluster Host ao VMM Criando e implementando máquinas virtuais no VMM Como Criar uma Máquina Virtual com um Disco Rígido Virtual Vazio Práticas recomendadas de alinhamento de partição de disco para SQL Server Como criar um modelo de máquina virtual Como Criar um Modelo a partir de uma Máquina Virtual 76 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

77 Tarefa Descrição Referência Implementação de máquinas virtuais a partir do modelo de máquina virtual Implemente máquinas virtuais a partir da máquina virtual de modelo. Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Como criar e implementar uma máquina virtual a partir de um modelo Como Implementar uma Máquina Virtual Criando uma máquina virtual host do SCVMM Instalação do SO guest do SCVMM Instalando o SCVMM Server Instalação do SCVMM Admin Console Instalação do agente do SCVMM localmente em um host Adicionando o cluster do Hyper- V ao SCVMM Para implementar um servidor SCVMM como uma máquina virtual em um servidor Hyper-V instalado como parte desta solução, conecte-se diretamente a um servidor Hyper-V de infraestrutura usando o gerenciador do Hyper-V. Crie uma máquina virtual no servidor do Hyper-V com a configuração de sistema operacional guest do cliente usando o armazenamento de servidor de infraestrutura apresentado a partir do storage array. Os requisitos de memória e processador para o SCVMM Server dependem do número de máquinas virtuais e hosts do Hyper-V que o SCVMM precisa gerenciar. Instale o SO guest na máquina virtual host do SCVMM. Instale a versão necessária do Windows Server na máquina virtual e selecione as configurações adequadas de rede, horário e autenticação. Configure o banco de dados do SCVMM e o servidor de biblioteca padrão; depois, instale o servidor do SCVMM. Para instalar o SCVMM Server, consulte o tópico da Microsoft TechNet Library Instalando o servidor VMM. O SCVMM Admin Console é uma ferramenta de client para gerenciar o servidor do SCVMM. Instale o SCVMM Admin Console no mesmo computador que o servidor VMM. Para instalar o console do SCVMM Admin, consulte o tópico da Microsoft TechNet Library Instalando o VMM Administration Console. Se os hosts precisarem ser gerenciados em uma rede de perímetro, instale um agente do SCVMM localmente no host antes de adicionar o host ao SCVMM. Opcionalmente, instale um agente do SCVMM localmente em um host de um domínio antes de adicionar o host ao SCVMM. Em todos os outros casos, agentes são instalados automaticamente. Para instalar um agente do VMM localmente em um host, consulte o tópico da Microsoft Technet Library Instalando um agente do VMM localmente em um host. O SCVMM gerencia o cluster do Hyper-V. Adicione o cluster implementado do Hyper-V ao SCVMM. Para adicionar o cluster do Hyper-V, consulte o tópico da Microsoft TechNet Library Como adicionar um cluster de host ao VMM. Preparação e configuração do storage array Visão geral Esta seção apresenta informações sobre a criação de um volume no XtremIO e associação de volumes do XtremIO ao ambiente SCVMM. 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 estas etapas de alto nível: EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 77

78 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX 1. Configure o array do XtremIO, inclusive o grupo iniciador de host registrado. 2. Provisione o armazenamento e o mascaramento de LUN aos hosts Hyper-V. As seções a seguir explicam as opções para cada etapa separadamente, dependendo da seleção do protocolo FC ou iscsi. Configurando o array 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 Hyper-V. A Tabela 19 descreve as tarefas de configuração do XtremIO. Tabela 19. Tarefas de configuração do XtremIO Tarefa Descrição Referência Preparando o array XtremIO Definição da configuração inicial do XtremIO Provisionamento de armazenamento para hosts do Microsoft Hyper-V Instale fisicamente o hardware do XtremIO seguindo 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 do switch do fornecedor Preparando o array XtremIO Definição da configuração inicial do 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. 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 Para conexões de dados usando o protocolo FC Verifique se um ou mais servidores estão conectados ao sistema de armazenamento do XtremIO por meio de switches FC qualificados. Para instruções detalhadas, consulte o Guia de Conectividade de Host da EMC para Windows. Para conexões de dados usando o protocolo iscsi 1. Conecte um ou mais servidores ao sistema de armazenamento do XtremIO por meio de switches IP qualificados. Para instruções detalhadas, consulte o Guia de Conectividade de Host da EMC para Windows. 2. Além disso, configure os seguintes itens, de acordo com as políticas de seu datacenter de TI e as informações de infraestrutura existentes: 78 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

79 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX a. 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. b. 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: i. Na barra de menu, clique no ícone Administration para exibir o espaço de trabalho correspondente. ii. Clique na aba Cluster e selecione iscsi Ports Configuration no painel esquerdo. A tela iscsi Ports Configuration será exibida. iii. Na seção Port Properties Configuration, selecione a opção Enable Jumbo Frames. iv. Defina o valor de MTU utilizando as setas para cima e para baixo. v. Clique em Apply. Os documentos de referência listados no Apêndice A oferecem mais informações sobre como configurar a plataforma do XtremIO. A seção Diretrizes de configuração de armazenamento apresenta mais informações sobre o layout de discos. Gerenciando o grupo de iniciadores O storage array XtremIO utiliza "iniciadores" para se referir a portas que podem acessar um volume. Os iniciadores podem ser gerenciados pelo storage array XtremIO atribuindo-os a um grupo de iniciadores. Você pode fazer isso editando um grupo de iniciadores na GUI conforme mostrado na Figura 22 e adicionando as propriedades do iniciador ou utilizando o comando de CLI relevante. Figura 22. Grupo de iniciadores do XtremIO EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 79

80 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Os iniciadores presentes em um grupo de iniciadores compartilham acesso a um ou mais dos volumes do cluster. Você define quais grupos de iniciadores têm acesso a que volumes, utilizando mapeamento de LUN. Para instruções detalhadas, consulte o Guia de Usuário do EMC XtremIO. Gerenciando os volumes Esta seção descreve o provisionamento de volumes XtremIO para hosts do Microsoft Hyper-V. É possível definir quantidades diversas de espaço em disco como volumes em um cluster ativo. Volumes são definidos por: Tamanho do volume: a quantidade de espaço em disco reservada para o volume. Tamanho do LB: o tamanho do block lógico em bytes. Deslocamento de alinhamento: um valor para evitar problemas de desempenho de desalinhamento de acesso. 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. Esta seção explica como gerenciar volumes utilizando a GUI do storage array XtremIO. Siga as etapas na GUI do XtremIO para configurar LUNs para armazenar máquinas virtuais. Quando o XtremIO for inicializado durante o processo de instalação, o domínio de proteção de dados será criado automaticamente. Provisione as LUNs com base na informação de dimensionamento no Capítulo 4. Este exemplo usa o máximo de array recomendado descrito no Capítulo Faça log-in na GUI do XtremIO. 2. Na barra de menus, clique em Configuration. 3. No painel Volumes, clique em Add, conforme exibido na Figura 23. Figura 23. Adicionando um volume 4. Na janela Add New Volumes, conforme a Figura 24, defina o seguinte: a. Name: o nome do volume. b. Size: a quantidade de espaço em disco alocada para esse volume. 80 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

81 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX c. Volume Type: selecione um dos tipos a seguir, que define os valores para o tamanho do LB e o deslocamento de alinhamento: i. Normal (512 LBs) ii. LBs de 4 KB iii. Legacy Windows (offset:63) d. Small I/O Alerts: ative essa opção se você quiser um alerta enviado quando I/Os reduzidos (menos de 4 KB) forem detectados. e. Unaligned I/O Alerts: ative essa opção se você quiser que um alerta seja enviado quando I/Os desalinhados forem detectados. f. VAAI TP Alerts: ative essa opção se você quiser que um alerta seja enviado quando a capacidade de armazenamento atingir o limite estabelecido. Figura 24. Resumo do volume 5. Para volumes: a. Se não quiser adicionar os novos volumes a uma pasta, clique em Finish. Os novos volumes serão criados e aparecerão na pasta root em Volumes na janela Configuration. b. Se quiser adicionar os novos volumes a uma pasta: i. Clique em Próximo. ii. Selecione a pasta existente (ou clique em New Folder para criar uma nova pasta). iii. Clique em Concluir. Os novos volumes serão criados e aparecerão na pasta selecionada em Volumes na janela Configuration. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 81

82 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX A Tabela 20 apresenta um layout de alocação de armazenamento de um só X- Brick para 700 máquinas virtuais nesta solução. Tabela 20. Alocação de armazenamento para block data Configuração 700 servidores virtuais Capacidade física da disponibilidade (TB) Número de SSDs (400 GB) para um só X-Brick Número de LUNs para um só X-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. Associando volumes a um grupo de iniciadores Esta seção descreve como associar volumes do XtremIO a um grupo de iniciadores. Para permitir que os iniciadores contidos em um grupo acessem o espaço em disco de um volume, você pode associar o volume ao grupo de iniciadores. Uma LUN é atribuída automaticamente quando isso for feito. Esse número aparece em Selected Volumes na janela Configuration. Para associar um volume para um iniciador: 1. Na barra de menus, clique em Configuration. 2. Em Volumes, selecione os volumes que deseja associar. Para selecionar vários volumes, mantenha a tecla Shift pressionada e selecione-os. Os volumes são exibidos em Volumes na janela Configuration, conforme mostrado na Figura 25. Figura 25. Volumes e grupo de iniciadores 3. Em Initiator Groups, selecione o grupo de iniciadores para o qual você deseja associar o volume. O iniciador aparece em Initiator Groups na janela Configuration. 4. Quando tiver selecionado os volumes e grupos de iniciadores que deseja mapear, clique em Map All em LUN Mapping Configuration. 5. Clique em Apply, conforme a Figura 26. Os volumes selecionados serão associados ao grupo de iniciadores. Figura 26. Associando volumes 82 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

83 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Os volumes do XtremIO foram criados e associados a um grupo de iniciadores. Você poderá ver os discos nos hosts Windows. Criando o disco CSV Para criar o disco CSV para o cluster de failover: 1. Em cada host do Microsoft Hyper-V, abra Disk Management, clique em Action e em Rescandisks. Após o novo exame, todos os volumes XtremIO aparecerão em Disk Management em cada host Hyper-V. 2. Inicialize e formate cada volume do XtremIO com file systems NTFS em um dos hosts Hyper-V. 3. Em Failover Cluster Manager, expanda o nome do cluster e expanda a opção Storage. Clique em Disks com o botão direito e clique em Add Disk. Selecione os discos e clique em OK. 4. Para adicionar os discos ao CSV, selecione todos os discos do cluster e clique em Add to Cluster Shared Volumes com o botão direito. Obs.: a EMC recomenda que você formate o drive C do Windows e os volumes CSV com o campo Allocation Unit Size definido como (8 KB). Para formatar o volume de boot com o valor de 8.192, consulte as práticas recomendadas da EMC. Para criar os discos CSV, consulte o tópico da Microsoft TechNet Library Usar volumes compartilhados do cluster em um cluster de failover. Como criar uma máquina virtual no SCVMM Fazendo o alinhamento de partições Crie uma máquina virtual no SCVMM para usar como modelo. Instale a máquina virtual, instale o software e, em seguida, altere as configurações do Windows e dos aplicativos. Para criar uma máquina virtual, consulte o tópico Como criar e implantar uma máquina Virtual de um disco rígido Virtual [VMM2012] em branco da Microsoft TechNet Library. Faça o alinhamento de partições de disco apenas em máquinas virtuais executando Windows Server 2003 R2 ou anteriores. A EMC recomenda implementar o alinhamento de partição de discos com o valor de offset de KB e formatar o drive de disco com uma unidade de alocação de arquivo (cluster) com tamanho de 8 KB. Para fazer o alinhamento da partição, atribua letras de drive e tamanho da unidade da alocação de arquivo utilizando o diskpart.exe, consulte o tópico Práticas recomendadas para alinhamento da partição de disco da Microsoft TechNet. Como criar um modelo de máquina virtual Crie uma máquina virtual de modelo a partir da máquina virtual existente no SCVMM. Crie um perfil de hardware e um perfil de sistema operacional guest ao criar o modelo. Você pode usar o criador de perfil para implementar as máquinas virtuais. A conversão de uma máquina virtual em um modelo remove a máquina virtual de origem. Portanto, você deve fazer backup da máquina virtual antes de convertê-la. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 83

84 Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX Para criar um modelo a partir de uma máquina virtual, consulte o tópico Como criar um modelo de máquina Virtual na Microsoft TechNet. Implementação de máquinas virtuais a partir do modelo O assistente de implementação de máquinas virtuais do SCVMM Admin Console permite que você salve os scripts de PowerShell que executam a conversão e os reutilize para implementar outras máquinas virtuais com a mesma configuração. Para implementar uma máquina virtual a partir de um modelo, consulte o tópico da Microsoft TechNet Como implementar uma máquina virtual. 84 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

85 Capítulo 7: Verificação da solução Capítulo 7 Verificação da solução Este capítulo apresenta os seguintes tópicos: Visão geral Lista de verificação pós-instalação Implementando e testando uma só máquina virtual Verificação da redundância dos componentes da solução EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 85

86 Capítulo 7: Verificação da solução Visão geral Este capítulo oferece uma lista de itens para análise e tarefas para execução após a configuração da solução. Para verificar a configuração e a funcionalidade de aspectos específicos da solução e garantir que as configurações atendam às necessidades de disponibilidade de núcleos do cliente, complete as etapas listadas na Tabela 21. Tabela 21. Testando a instalação Tarefa Descrição Referência Lista de verificação pósinstalação Verifique se existem portas virtuais suficientes em cada switch virtual do host Hyper-V. Hyper-V: Quantas placas de rede são necessárias? Implementando e testando uma só máquina virtual Verificação da redundância dos componentes da solução Verifique se a VLAN do sistema de rede das máquinas virtuais está configurada corretamente em cada host do Hyper-V. Verifique se cada host do Hyper-V tem acesso aos Cluster Shared Volumes necessários. Verifique se as interfaces da migração em produção estão configuradas corretamente em todos os hosts do Hyper-V. Implemente uma só máquina virtual usando a interface do SCVMM. Execute uma reinicialização de uma controladora de armazenamento por vez e garanta que a conectividade de armazenamento seja mantida. Desative cada um dos switches redundantes por vez e verifique se a conectividade do host do Hyper-V, da máquina virtual e do storage array se mantém intacta. Em um host do Hyper-V que contenha pelo menos uma máquina virtual, reinicie o host e verifique se a máquina virtual pode ser migrada com sucesso para um host alternativo. Recomendações de rede para um cluster do Hyper-V no Windows Server 2012 R2 Hyper-V: Usando o Hyper-V e o Failover Clustering Visão geral da migração em tempo real de máquina virtual Implementando os hosts Hyper-V com o Microsoft System Center 2012 Virtual Machine Manager Documentação do fornecedor Visão geral sobre como criar um cluster de host Hyper-V no VMM 86 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

87 Capítulo 7: Verificação da solução Lista de verificação pós-instalação Antes de passar à produção, verifique em cada Windows Server cada um desses itens importantes: A VLAN do sistema de rede da máquina virtual está configurada corretamente. Se o sistema de rede de armazenamento está configurado corretamente. Cada servidor pode acessar os CSVs (Cluster Shared Volumes) necessários. Uma interface de rede está configurada corretamente para a migração em tempo real. Implementando e testando uma só máquina 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. Verificação da 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. Siga as seguintes etapas para reiniciar cada controladora de armazenamento do XtremIO por vez e verificar se a conectividade ao file system do CSV do Hyper-V 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 nas etapas anteriores. 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: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 87

88 Capítulo 7: Verificação da solução 88 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

89 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: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 89

90 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Visão geral O monitoramento 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. Monitorar uma infraestrutura altamente virtualizada, como um ambiente do VSPEX, é um pouco mais complexo que monitorar uma infraestrutura puramente física, já que a interação e as inter-relações entre os vários componentes podem ser sutis e diferenciadas. Entretanto, se você tem experiência na administração de ambientes virtualizados, você deve se sentir familiarizado 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 da infraestrutura comprovada do VSPEX. Recursos adicionais são incluídos no final deste capítulo. As infraestruturas comprovadas do VSPEX oferecem soluções completas e exigem o monitoramento do sistema de três áreas distintas, porém altamente interrelacionadas: 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. 90 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

91 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, os próprios recursos, mudam, o que afeta todas as outras cargas de trabalho executadas na plataforma. Os clientes devem conhecer totalmente suas características de carga de trabalho em todos os componentes-chave antes de implementá-los em uma plataforma VSPEX; esse é um requisito para dimensionar corretamente a utilização de recursos na RVM definida. Implemente a primeira carga de trabalho e, em seguida, meça o consumo completo de recursos junto com o desempenho de 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 Sistema de rede Armazenamento 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 de um nível virtual (de dentro da máquina virtual guest). Em uma implementação do VSPEX com Microsoft Hyper-V, você pode usar o Perfmon do Windows para monitorar e registrar as medidas. Siga a orientação de seu fornecedor para determinar os limites de desempenho para cenários de implementação específicos, que podem variar muito dependendo da aplicação. Para obter informações detalhadas sobre o Perfmon, consulte o tópico Usando o monitoramento de desempenho da Microsoft TechNet Library. Cada infraestrutura comprovada do VSPEX oferece um nível garantido de desempenho com base no número de RVMs implementadas e em suas cargas de trabalho definidas. EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 91

92 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 itens-chave que devem ser rastreados agregam throughput ou largura de banda, latências e dimensão de IOPS. Colete dados adicionais da placa de rede ou dos utilitários de HBA. Do ponto de vista do fabric, as ferramentas que monitoram a infraestrutura de switch 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 da 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 a série XtremIO de storage arrays oferecem uma maneira fácil, porém avançada, de obter informações sobre como os componentes de armazenamento subjacentes operam. Para protocolos de file e block, há várias áreas principais que exigem atenção, inclusive: 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 sobre o assunto no Guia de Usuário do Storage Array EMC XtremIO. 92 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

93 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Diretrizes de monitoramento dos recursos do XtremIO Para monitorar os arrays XtremIO, use o console de GUI do XMS, que pode ser acessado ao abrir uma sessão HTTPS no endereço IP do XMS. A série 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. Contadores de desempenho podem ser exibidos no Dashboard. Eficiência É possível monitorar o status de eficiência do cluster em Storage > Overall Efficiency no Dashboard, conforme mostra a Figura 27. Figura 27. Monitorando a eficiência A seção Overall Efficiency exibe os seguintes dados: Overall Efficiency: espaço em disco poupado pelo storage array XtremIO, calculado como: Total provisioned capacity Unique data on SSD Data Reduction Ratio: a desduplicação de dados em linha e a taxa de compactação, calculadas como: Data written to the array Physical capacity used Deduplication Ratio: a taxa de desduplicação de dados em linha em tempo real, calculada como: Data written to the array Unique data on SSD Compression Ratio: a taxa de compactação em linha em tempo real, calculada como: Unique data on SSD Physical capacity used EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 93

94 Capítulo 8: Monitoramento do sistema Thin Provisioning Savings: Espaço utilizado em disco em comparação ao espaço alocado em disco. Capacidade do volume É possível monitorar o status de capacidade do volume em Storage > Volume Capacity no painel de controle, conforme mostra a Figura 28. Figura 28. Capacidade do volume Volume Capacity exibe os seguintes dados: O espaço em disco total definido pelos volumes Espaço físico utilizado Espaço lógico usado Capacidade física É possível monitorar o status da capacidade física em Storage > Physical Capacity no painel de controle, conforme mostra a Figura 29. Figura 29. Capacidade física Physical Capacity exibe os seguintes dados: Capacidade física total Capacidade física utilizada Monitorando o desempenho Para monitorar o desempenho do cluster usando a GUI: 1. Na barra de menu, clique no ícone Dashboard para exibir o espaço o Dashboard. 2. Em Performance, selecione os parâmetros desejados: a. Selecione a unidade de medida da tela clicando em uma das seguintes guias: i. Bandwidth: MB/s ii. IOPS iii. Latency: microssegundos (μs). Aplica-se somente ao gráfico de histórico de atividade. 94 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

95 Capítulo 8: Monitoramento do sistema 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 Activity History 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 (IOPS) Obs.: você também pode monitorar o desempenho na CLI. Para mais informações, consulte o Guia do Usuário do Storage Array XtremIO. Monitorando os elementos de hardware Monitorando X-Bricks Você pode visualizar rapidamente o nome do X-Brick e quaisquer alertas associados passando o ponteiro do mouse sobre o X-Brick no painel Hardware do espaço de trabalho Dashboard. Para ver os detalhes do X-Brick exibido no espaço de trabalho Hardware, passe o ponteiro do mouse sobre diferentes partes do componente para ver os parâmetros e os alertas associados: EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows 95

96 Capítulo 8: Monitoramento do sistema 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 por 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, conforme mostrado na Figura 32. Figura 32. Propriedades do X-Brick 96 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows

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