Windows Server 2008 R2 Hyper-V Live Migration

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1 Windows Server 2008 R2 Hyper-V Live Migration White paper Publicado em: Agosto de 2009 Este documento é preliminar e pode ser substancialmente alterado antes do lançamento comercial final do software aqui descrito. A informação contida neste documento representa a visão actual da Microsoft Corporation sobre os assuntos discutidos, na data da publicação. Dado que a Microsoft tem de responder a condições de mercado em mutação constante, não deve ser interpretada como um compromisso da parte da Microsoft, não podendo a Microsoft garantir o rigor de qualquer informação apresentada após a data desta publicação. Este white paper serve apenas fins de informação. A MICROSOFT NÃO FORNECE GARANTIAS, EXPRESSAS OU IMPLÍCITAS, SOBRE ESTE DOCUMENTO. A responsabilidade de cumprimento da legislação aplicável relativa a direitos de autor cabe totalmente ao utilizador. Sem prejuízo dos direitos definidos pelos direitos de autor, nenhuma parte deste documento pode ser reproduzida, guardada ou introduzida em sistemas de pesquisa, ou transmitida por qualquer forma e por qualquer meio (electrónico, mecânico, fotocópia, gravação, ou outro) ou para qualquer fim, sem a permissão escrita da Microsoft Corporation. A Microsoft pode ter patentes, projectos de patentes, marcas registadas, direitos de autor, ou outros direitos de propriedade intelectual a proteger elementos apresentados documento. Excepto no caso de garantia expressa pela Microsoft, através de acordo escrito, o acesso a este documento não dá qualquer autorização a usar estas patentes, marcas registadas, direitos de autor, ou outros direitos de propriedade intelectual Microsoft Corporation. Todos os direitos reservados. As empresas, organizações, produtos, nomes de domínio, endereços de correio electrónico, logótipos, pessoas, locais e eventos usados como exemplo neste documento são fictícios. Não se pretende fazer nem deve inferir-se qualquer associação a qualquer empresa real, organização, produto, nome de domínio, endereço de correio electrónico, logótipo, pessoa, local ou evento. Microsoft, SharePoint, Windows Server e o logótipo Windows são marcas comerciais registadas ou marcas comerciais da Microsoft Corporation nos Estados Unidos da América e/ou noutros países. Todas as outras marcas registadas são propriedade dos respectivos proprietários.

2 Índice Valor de Negócio do Windows Server 2008 R2 Hyper V e Live Migration...3 Descrição Geral das Funcionalidades do Windows Server 2008 R2 Hyper V...4 Armazenamento de VM Dinâmico...4 Suporte de Processadores Melhorado...5 Suporte de Redes Melhorado...5 Volumes Partilhados de Cluster (CSV)...5 Live Migration...6 Descrição Geral da Live Migration...6 Live Migration Comparada com Quick Migration...6 Arquitectura Live Migration...7 Requisitos...7 Cenários Live Migration...14 Manutenção de Computadores Físicos...14 Centro de Dados Dinâmico...16 TI Ecológicas...17 Implementar a Live Migration...18 Gerir a Live Migration...19 Resumo...20 Página n.º2

3 Valor de Negócio do Windows Server 2008 R2 Hyper V e Live Migration Os actuais departamentos de TI estão sob pressão constante para gerir e suportar recursos de computador em expansão, reduzindo os custos em simultâneo. A virtualização de servidores, que permite que vários sistemas sejam executados em simultâneo no mesmo servidor físico, tornou se um método amplamente aceite para satisfazer estes requisitos. Ao converter servidores físicos subutilizados em máquinas virtuais executadas num único servidor físico, as organizações podem reduzir os custos com o espaço, alimentação e hardware no centro de dados. Uma vez que as máquinas virtuais são, de um modo geral, de recuperação bastante mais rápida numa situação de desastre do que os computadores físicos, a virtualização também aumenta o tempo de actividade e fiabilidade dos servidores. Para ajudar os clientes a adoptar a virtualização facilmente, a Microsoft desenvolveu uma solução de virtualização de servidor de próxima geração como uma funcionalidade do Microsoft Windows Server 2008 R2. O Hyper V TM é uma plataforma de virtualização que proporciona instantaneamente capacidades de plataforma fiáveis e escaláveis, a par de um único conjunto de ferramentas de gestão integradas para gerir recursos físicos e virtuais. O Windows Server 2008 R2 acrescenta melhorias avançadas ao Hyper V, incluindo uma maior disponibilidade, melhor gestão e implementações simplificadas. A nova versão do Hyper V inclui também uma funcionalidade fantástica denominada Live Migration a capacidade de mover servidores virtuais entre anfitriões físicos no centro de dados, sem tempo de inactividade perceptível pelos utilizadores, para que as TI possam reestruturar o centro de dados consoante as necessidades de negócio, sem interromper fluxos de trabalho importantes. Esperamos consolidar 75 servidores adicionais utilizando o Hyper V, que irá resultar em poupanças superiores a USD anualmente. Quando alcançámos a nossa quinta máquina virtual, costumávamos parar o alojamento. A longo prazo, poderemos reduzir o número total de alojamentos de centros de dados em 75% de quase 400 servidores para menos de 100 servidores. Robert McShinsky, Administrador de Sistemas Sénior no Centro Médico Dartmouth Hitchcock A Live Migration proporciona o maior tempo de actividade para máquinas virtuais e permite uma infraestrutura de TI dinâmica. A funcionalidade facilita a manutenção e actualizações de hardware, recuperação manual e consolidação de cargas de trabalho em menos servidores. Com este nível de automação no centro de dados, as empresas poupam em custos de TI relacionados com mão de obra, alimentação, refrigeração e manutenção. Este white paper descreve a arquitectura, cenários, implementação e gestão da Live Migration. Também realça outras novas funcionalidades valiosas disponíveis no Windows Server 2008 R2 Hyper V que ajudam as empresas a maximizar os recursos e reduzir os custos. Estas funcionalidades incluem o Armazenamento de VM Dinâmico, Suporte de Processadores Melhorado, Suporte de Redes Melhorado e Volumes Partilhados de Cluster (CSV). Para mais informações: R2.aspx Página n.º3

4 Descrição Geral das Funcionalidades do Windows Server 2008 R2 Hyper V O Windows Server 2008 R2 Hyper V assenta na arquitectura e conjunto de funcionalidades do Windows Server 2008 Hyper V, adicionando várias funcionalidades novas que melhoram significativamente a flexibilidade dos produtos. A adopção da virtualização na empresa conduziu a uma maior flexibilidade na implementação e gestão de ciclo de vida das aplicações. Os profissionais de TI implementaram e utilizaram a virtualização para consolidar cargas de trabalho reduzindo o alastramento de servidores. Adicionalmente, podem implementar a virtualização com tecnologias de cluster para proporcionar uma infra estrutura de TI robusta com uma elevada disponibilidade e recuperação de desastres. Mesmo assim, os clientes procuram uma maior flexibilidade. O Windows Server 2008 R2 Hyper V proporciona uma maior flexibilidade com a Live Migration. A Live Migration está integrada no Windows Server 2008 R2 Hyper V e Microsoft Hyper V Server 2008 R2. Com a Hyper V Live Migration, pode mover VMs em execução de um anfitrião físico Hyper V para outro, sem qualquer interrupção ou perda de serviço perceptível. Os profissionais de TI estão cada vez mais a procurar utilizar a Live Migration para criar um ambiente de TI dinâmico e flexível que possa responder às crescentes necessidades de negócio. A Live Migration fornece a tecnologia de núcleo necessária para o equilíbrio de cargas dinâmicas, colocação de máquinas virtuais (VM), elevada disponibilidade para cargas de trabalho virtualizadas durante a manutenção de computadores físicos, e consumo de energia de centros de dados reduzido. O Windows Server 2008 R2 Hyper V adiciona novas funcionalidades valiosas às fornecidas pela primeira versão do Hyper V. Por exemplo, ao utilizar a Live Migration no Windows Server 2008 R2 Hyper V, as VMs em execução podem ser migradas de um computador físico para outro. É possível adicionar ou remover armazenamento de uma VM enquanto se encontra em funcionamento. Além disso, o Windows Server 2008 R2 Hyper V tira um maior proveito de hardware de computador físico com um maior suporte para processadores e hardware de computador físico. Este white paper fornece uma descrição geral das novas funcionalidades no Windows Server 2008 R2 Hyper V e informação detalhada sobre a Live Migration. Armazenamento de VM Dinâmico O Windows Server 2008 R2 Hyper V suporta a ligação e remoção directas de armazenamento. Ao suportar a adição ou remoção de ficheiros VHD (Virtual Hard Drive) e discos pass through enquanto uma VM se encontra em execução, o Windows Server 2008 R2 Hyper V possibilita a rápida reconfiguração de VMs para satisfazer diferentes requisitos. Esta funcionalidade permite a adição e remoção de ficheiros VHD e discos pass through para controladores SCSI de VMs existentes. Nota: A adição e remoção directas de armazenamento requerem a instalação dos Hyper V Integration Services fornecidos com o Windows Server 2008 R2 no sistema operativo convidado. Página n.º4

5 Suporte de Processadores Melhorado O Windows Server 2008 R2 Hyper V suporta até 32 núcleos de processador lógicos. O maior suporte para processadores possibilita a execução de cargas de trabalho mais exigentes num só computador físico, ou a consolidação de mais cargas de trabalho num só computador físico. O Windows Server 2008 R2 Hyper V suporta também SLAT (Second Level Address Translation) e CPU Core Parking. O SLAT utiliza funcionalidades especiais da CPU disponíveis em processadores Intel com suporte para tabelas Extended Page e processadores AMD que suportam a tecnologia Rapid Virtualization Indexing para realizar algumas funções de gestão de memória VM que reduzem os encargos de traduzir endereços físicos de convidados para endereços físicos reais. Tal reduz significativamente o tempo da CPU do Hypervisor e poupa memória para cada VM, permitindo que o computador físico efectue mais trabalho utilizando menos recursos do sistema. A tecnologia CPU Core Parking permite poupanças de energia planeando a execução de VM em apenas alguns dos núcleos de CPU de um servidor e colocando os restantes num estado de hibernação. Suporte de Redes Melhorado No Windows Server 2008 R2 existem três novas funcionalidades de rede que melhoram o desempenho da rede no ambiente de virtualização. O suporte para estruturas Jumbo, anteriormente disponível em ambientes não virtuais, foi expandido para disponibilização em VMs. Esta funcionalidade permite às máquinas virtuais utilizar estruturas Jumbo de tamanho até 9014 bytes, caso a rede física subjacente as suporte. O suporte de estruturas Jumbo reduz os encargos em pilhas de rede por byte e aumenta o débito. Além disso, existe uma redução significativa na utilização da CPU devido ao menor número de chamadas da pilha de rede para o controlador de rede. O TCP Chimney, que permite a delegação do processamento de TCP/IP para o hardware de rede, foi também expandido para trabalhar no mundo virtual. A tecnologia TCP Chimney melhora o desempenho das VM permitindo a delegação do processamento de rede para hardware, especialmente com redes superior a 1 Gigabit. Esta funcionalidade é especialmente benéfica para funções que envolvam grandes quantidades de transferências de dados, como a função de servidor de ficheiros. A funcionalidade VMQ (Virtual Machine Queue) permite às NICs (Network Interface Cards) de computador físico utilizar o DMA para colocar os conteúdos de pacotes directamente na memória da VM, aumentando o desempenho de E/S. Volumes Partilhados de Cluster (CSV) Com o Windows Server 2008 R2, o Hyper V consegue utilizar o armazenamento CSV para simplificar e melhorar a utilização de armazenamento partilhado. Os CSV permitem que vários Windows Servers acedam a armazenamento SAN com um único espaço de nome consistente para todos os volumes em todos os anfitriões. Vários anfitriões podem aceder ao mesmo LUN (Logical Unit Number) em armazenamento SAN. Os CSV permitem Live Migrations mais rápidas e uma gestão de armazenamento mais fácil para o Hyper V quando utilizado numa configuração de cluster. Os Volumes Partilhados de Cluster estão disponíveis como parte da funcionalidade Windows Failover Clustering do Windows Server 2008 R2. Página n.º5

6 Live Migration Uma das mais esperadas funcionalidades novas no Windows Server 2008 R2 Hyper V é a Live Migration. O restante documento descreve a funcionalidade Live Migration do Windows Server 2008 R2 Hyper V ao pormenor, incluindo informação sobre como a Live Migration move VMs em execução, descreve vários cenários em que a Live Migration é especialmente útil, e os requisitos para implementar a Live Migration. Descrição Geral da Live Migration Como já referido, a Live Migration está integrada no Windows Server 2008 R2 Hyper V e Microsoft Hyper V Server 2008 R2. Com a Hyper V Live Migration, pode mover VMs em execução de um anfitrião físico Hyper V para outro, sem qualquer interrupção do serviço ou tempo de inactividade perceptível. Uma vez que a Hyper V Live Migration pode mover máquinas virtuais em execução sem tempo de inactividade, irá facilitar uma maior flexibilidade e valor: Proporciona uma melhor agilidade: Os centros de dados com vários anfitriões físicos Hyper V irão conseguir mover VMs em execução para o melhor computador físico para desempenho, escalamento ou consolidação óptimos sem impacto para os utilizadores. Reduz os custos e aumenta a produtividade: Os centros de dados com vários anfitriões físicos Hyper V poderão servir esses sistemas de forma mais controlada, agendando a manutenção durante as horas de expediente. A Live Migration torna possível manter as VMs online, mesmo durante a manutenção, aumentando a produtividade para utilizadores e administradores de servidor. Os centros de dados poderão também reduzir o consumo de energia aumentando dinamicamente as taxas de consolidação e desligando anfitriões físicos não utilizados em alturas de menor procura. Live Migration Comparada com Quick Migration A Quick Migration é uma funcionalidade do Windows Server 2008 Hyper V e Windows Server 2008 R2 Hyper V. Tanto a Live Migration como a Quick Migration movem VMs em execução de um computador físico Hyper V para outro, sendo a principal diferença que a Quick Migration guarda, move e restaura uma VM, o que resulta em algum tempo de inactividade. O processo Live Migration utiliza um mecanismo diferente para mover a VM em execução para o novo computador físico. Este processo será explicado com maior pormenor na secção Arquitectura Live Migration deste documento. Abaixo encontra um resumo do processo Live Migration: 1. Todas as páginas de memória da VM são transferidas do anfitrião físico Hyper V fonte para o anfitrião físico Hyper V de destino. Enquanto isto ocorre, quaisquer modificações da VM às suas páginas de memória são registadas. 2. As páginas modificadas durante o passo 1 são transferidas para o computador físico de destino. 3. O manuseamento do armazenamento para os ficheiros VHD da CM é movido para o computador físico de destino. 4. A VM de destino é colocada online no servidor Hyper V de destino. Página n.º6

7 A Live Migration produz um tempo de inactividade significativamente reduzido para a VM a ser migrada. Tal torna as Live Migrations no tipo de migração preferida quando os utilizadores necessitam de acesso ininterrupto à VM em migração. Uma vez que uma Live Migration é concluída em menos tempo do que o intervalo TCP para a VM em migração, os utilizadores não irão experienciar qualquer período de inactividade para a VM em migração durante os passos 3 e 4 da migração. Nota: O Windows Server 2008 Hyper V suporta Quick Migration. O Windows Server 2008 R2 Hyper V suporta Quick Migration e Live Migration. Arquitectura Live Migration A Hyper V Live Migration foi concebida para mover VMs em execução sem qualquer impacto na disponibilidade da VM para os utilizadores. Ao pré copiar a memória da VM em migração para o anfitrião físico de destino, a Live Migration minimiza a quantidade de tempo de transferência da VM. Uma Live Migration é determinista, o que significa que o administrador, ou script, que iniciar a Live Migration pode controlar o computador de destino para a Live Migration. O sistema operativo convidado na VM em migração não se apercebe de que a migração está a decorrer, pelo que não é necessária qualquer configuração especial para o sistema operativo convidado. Requisitos A Hyper V Live Migration tem requisitos bastante semelhantes à Hyper V Quick Migration. Para organizações que já utilizem a Quick Migration, a mudança para a utilização da Live Migration deverá ser simples. Os anfitriões físicos que participarão na Live Migration devem ser configurados com Microsoft Failover Clustering Services como Failover Cluster e utilizar armazenamento partilhado. Além disso, os anfitriões físicos devem utilizar o mesmo tipo de processador. Por exemplo, para utilizar a Live Migration para mover uma VM de um anfitrião físico Hyper V para outro, ambos os anfitriões físicos devem utilizar processador(es) do mesmo fabricante. Deverá observar se que não existem diferenças nos requisitos de armazenamento entre a Quick Migration e a Live Migration. Abaixo encontra se uma lista completa dos requisitos para a Hyper V Live Migration: A Hyper V Live Migration é suportada nas seguintes edições do Windows Server 2008 R2: o Windows Server 2008 R2 x64 Enterprise Edition o Windows Server 2008 R2 x64 Datacenter Edition A Live Migration é também suportada no Microsoft Hyper V Server 2008 R2. O Microsoft Failover Clustering deve ser configurado em todos os anfitriões físicos que utilizem a Live Migration O Failover Clustering suporta até 16 nós por cluster O cluster deve ser configurado com uma rede dedicada para o tráfego Live Migration Os servidores de anfitriões físicos devem utilizar um processador ou processadores do mesmo fabricante Os anfitriões físicos devem ser configurados na mesma subrede TCP/IP Os anfitriões físicos devem ter acesso a armazenamento partilhado Página n.º7

8 Recomendações e Notas: Um volume partilhado de cluster é recomendado para armazenamento de VM num cluster onde a Live Migration será utilizada. Uma Live Migration pode estar activa entre dois nós de cluster a qualquer momento. Tal significa que um cluster irá suportar número_de_nós/2 Live Migrations em simultâneo. Por exemplo, um cluster de 16 nós irá suportar 8 Live Migrations em simultâneo sem mais do que uma sessão Live Migration activa a partir de cada nó do cluster. Recomenda se uma ligação Ethernet dedicada de 1 Gigabit para a rede Live Migration entre nós de cluster para transferir o grande número de páginas de memória típicas para uma máquina virtual. As configurações de cluster validadas pelos fornecedores podem ser encontradas através das listagens no programa FCCP sob o cabeçalho A Política de Suporte da Microsoft para Windows Server 2008 Failover Clusters neste URL: US; Como Funciona a Live Migration O processo Live Migration destina se a mover uma VM em execução do anfitrião físico fonte para um anfitrião físico de destino o mais rapidamente possível. Uma Live Migration é iniciada por um administrador através de um dos métodos listados abaixo. A velocidade a que o processo é concluído é parcialmente dependente do hardware utilizando para os computadores físicos de fonte e destino, assim como da capacidade da rede. Existem três métodos através dos quais pode ser iniciada uma Live Migration: Utilizando a consola Failover Cluster Management, um administrador pode iniciar uma Live Migration. Se o Virtual Machine Manager estiver a gerir anfitriões físicos configurados para suportar a Live Migration, a consola de administração Virtual Machine Manager pode ser utilizada para iniciar uma Live Migration. Pode ser utilizado um script WMI ou PowerShell para iniciar uma Live Migration. Qualquer sistema operativo convidado suportado pelo Hyper V irá funcionar com o processo Live Migration Após o início de uma Live Migration, ocorre o seguinte processo: 1. Configuração da Live Migration Na primeira fase de uma Live Migration (Figura 1 abaixo), o anfitrião físico fonte cria uma ligação TCP com o anfitrião físico de destino. Esta ligação é utilizada para transferir os dados de configuração VM para o anfitrião físico de destino. É configurada uma estrutura da VM no anfitrião físico de destino e a memória é atribuída à VM de destino. Página n.º8

9 Figura 1 Configuração da Live Migration 2. As páginas de memória são transferidas do nó de fonte para o nó de destino Na segunda fase de uma Live Migration (Figura 2 abaixo), a memória atribuída à VM em migração é copiada através da rede para o anfitrião físico de destino. Esta memória é referida como o conjunto de trabalho da VM em migração. Uma página de memória tem um tamanho de 4 kilobytes. Por exemplo, imaginemos que uma VM denominada NYC SVR2 configurada com 1024 MB de RAM está a ser migrada para outro anfitrião físico Hyper V. Todos os 1024 MB de RAM atribuídos a esta VM constituem o conjunto de trabalho da NYC SVR2. As páginas utilizadas no conjunto de trabalho NYC SVR2 são copiadas para o computador físico Hyper V de destino. Além de copiar o conjunto de trabalho da NYC SVR2 para o anfitrião físico de destino, o Hyper V no anfitrião físico fonte monitoriza o conjunto de trabalho para a NYC SVR2. À medida que as páginas de memória são modificadas pela NYC SVR2, são registadas e marcadas como estando alteradas. A lista de páginas modificadas é simplesmente a lista de páginas de memória que a NYC SVR2 modificou após a cópia do seu conjunto de trabalho ter sido iniciada. Durante esta fase da migração, a VM em migração continua a ser executada. O Hyper V reitera várias vezes o processo de cópia de memória, sendo que cada vez um número menor de páginas modificadas terão de ser copiadas para o computador físico de destino. Após a cópia do conjunto de trabalho para o anfitrião físico de destino, é iniciada a fase seguinte da Live Migration. Página n.º9

10 Figura 2 Páginas de Memória Transferidas 3. As páginas de memória C são transferidas Um processo de cópia de memória final copia as restantes páginas de memória modificadas da NYC SVR2 para o anfitrião físico de destino. O anfitrião físico fonte transfere o registo e estado de dispositivo da VM para o anfitrião físico de destino. Durante esta fase da Live Migration, a largura de banda de rede disponível entre os anfitriões físicos de fonte e destino é crítica para a velocidade da Live Migration. Como tal, recomenda se uma Ethernet de 1 Gigabit. Quanto mais rapidamente o anfitrião físico fonte conseguir transferir as páginas modificadas do conjunto de trabalho das VMs em migração, tanto mais rapidamente a Live Migration será concluída. É importante notar que o número de páginas a transferir nesta fase é ditado pelo quão activamente a VM acede e modifica páginas de memória. Quanto mais páginas modificadas, tanto mais longo será o processo de migração de VM para permitir que todas as páginas sejam transferidas para o anfitrião físico de destino. Após a conclusão da cópia das páginas de memória modificadas para o anfitrião físico de destino, este dispõe de um conjunto de trabalho da NYC SVR2 actualizado. Tal significa que o conjunto de trabalho da NYC SVR2 está presente no anfitrião físico de destino no mesmo estado em que se encontrava quando a NYC SVR2 iniciou o processo de migração. Nota: O processo Live Migration pode ser cancelado a qualquer momento antes desta fase da migração. Página n.º10

11 Figura 3 Páginas Modificadas Transferidas 4. Mova o manuseamento do armazenamento da fonte para o destino Na quarta fase de uma Live Migration (Figura 4 abaixo), o controlo do armazenamento associado à NYC SVR2, como quaisquer ficheiros VHD ou discos pass through, é transferido para o anfitrião físico de destino. Página n.º11

12 Figura 4 Manuseamento de Armazenamento Movido 5. A VM é colocada online no servidor de destino Na quinta fase de uma Live Migration (Figura 5 abaixo), o servidor de destino dispõe agora do conjunto de trabalho actualizado para a NYC SVR2, assim como de acesso a qualquer armazenamento utilizado pela NYC SVR2. Nesta altura, a NYC SVR2 é retomada. Página n.º12

13 Figura 5 VM Retomada 6. Ocorre a limpeza da rede Na fase final de uma Live Migration, a VM migrada é executada no servidor de destino. Nesta altura é enviada uma mensagem para o comutador de rede física que faz com que este reaprenda os endereços MAC da VM migrada, de forma a que o tráfego de rede de e para a NYC SVR2 possa utilizar a porta de comutação correcta. O processo Live Migration será concluído em menos tempo do que o intervalo TCP para a VM a ser migrada. Os intervalos TCP variam com base na topologia da rede e outros factores. As seguintes variáveis poderão afectar a velocidade da Live Migration: O número de páginas modificadas na VM a ser migrada: quanto maior for o número de páginas modificadas, tanto mais tempo a VM permanecerá num estado de migração Banda de rede disponível na rede entre os computadores físicos de fonte e destino Configuração de equipamento de computadores físicos de fonte e destino Carga nos anfitriões físicos de fonte e destino Largura de banda disponível (rede ou canal de fibra) entre anfitriões físicos Hyper V e armazenamento partilhado Página n.º13

14 Cenários Live Migration A Hyper V Live Migration aumenta a flexibilidade para muitas aplicações e utilizações do Hyper V, mas os seguintes cenários de utilização são exemplos interessantes da forma como a Live Migration fornece vantagens reais. Manutenção de Computadores Físicos As actualizações de segurança, serviços de software e manutenção de hardware de computadores físicos são considerações bastante significativas em qualquer cenário de virtualização de servidores. Uma vez que um único anfitrião físico a executar o Hyper V consegue alojar várias VMs, qualquer tempo de inactividade necessário para actualizar o computador físico pode afectar todas as VMs executadas nesse computador físico. Visto que a segurança das VMs em execução no anfitrião físico é parcialmente dependente da segurança do sistema operativo do anfitrião físico, é especialmente importante manter os anfitriões físicos actualizados e seguros. A Hyper V Live Migration traz duas grandes vantagens para o cenário de manutenção de servidores. A capacidade para migrar uma VM em execução de um anfitrião físico Hyper V para outro sem qualquer tempo de inactividade significa que as VMs podem ser migradas para fora de um anfitrião físico Hyper V antes da manutenção do mesmo. Após a manutenção e possível reinício do anfitrião físico, as VMs podem ser migradas de volta para o computador físico. Tudo isto pode acontecer sem qualquer impacto na disponibilidade das VMs. Além disso, uma vez que a manutenção do anfitrião físico pode ser efectuada sem qualquer impacto na disponibilidade das VMs, esta manutenção pode ocorrer durante o horário de expediente. Finalmente, visto que é possível utilizar a interface WMI do Hyper V para fazer um script das operações do Hyper V, podem ser automatizadas muitas operações de manutenção de anfitriões físicos. As ferramentas de gestão de sistema que conseguem efectuar scripts ou chamadas WMI, como o Microsoft System Center Configuration Manager, podem ser configuradas para trabalhar com a Live Migration. Página n.º14

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16 Figura 3 Manutenção de Anfitriões Físicos Centro de Dados Dinâmico Com o Hyper V Live Migration, as organizações podem implementar ambientes de TI dinâmicos. Os ambientes de TI dinâmicos facilitam o aprovisionamento de servidores com base na utilização e procura de serviço, em vez de em critérios flexíveis, como a procura esperada. A lógica de gestão do ambiente de TI dinâmico atribui máquinas virtuais a anfitriões físicos Hyper V de acordo com a utilização e procura reais. Por exemplo, se o ambiente de TI alojar uma aplicação baseada na Web e o número de pedidos simultâneos ao Web site aumentar, o Microsoft System Center Virtual Machine Manager (VMM) pode proporcionar automaticamente um ou mais servidores Web adicionais. Ao aprovisionar estes servidores Web, o Virtual Machine Manager tem em consideração a carga de trabalho no hardware físico actual. Se a carga de trabalho de TI continuar a aumentar, o Virtual Machine Manager pode activar anfitriões físicos adicionais e iniciar mais máquinas virtuais para satisfazer a carga. À medida que a carga flutua, podem ser transferidas máquinas virtuais entre anfitriões físicos para manter as taxas de utilização de hardware elevadas. Os anfitriões físicos não utilizados podem ser desligados, o que reduz o consumo de energia e os requisitos de refrigeração, ajudando assim a minimizar os custos de execução. As incompatibilidades entre a capacidade do anfitrião físico e os requisitos da VM podem ser abordadas mais facilmente porque não é necessário qualquer tempo de inactividade para mover uma VM para um anfitrião físico com mais capacidade de processamento disponível. Se o desempenho ou utilização do anfitrião físico se alterar após a colocação de uma VM nesse servidor, a VM pode ser facilmente migrada para um servidor com maior capacidade livre. O Virtual Machine Manager pode ser utilizado para relatar facilmente a utilização do anfitrião físico actual e para ajudar a seleccionar candidatos ideais para a VM em questão. Página n.º16

17 Figura 4 Carga de Trabalho Movida para um Servidor Mais Avançado TI Ecológicas Cerca de 33% da energia consumida por muitos centros de dados destina se à refrigeração e outros requisitos de infra estruturas de suporte. A abordagem de equilíbrio de carga ágil permitiu a expansão da Hyper V Live Migration de forma a reduzir o consumo de energia no centro de dados. Os centros de dados com cargas flutuantes podem utilizar a automatização de scripts e a Live Migration para aumentar a taxa de consolidação de máquina virtual durante períodos de baixa procura. Com menos servidores de anfitrião físico a executar mais VMs cada, o anfitrião físico não utilizado pode ser desligado para reduzir a procura de electricidade e refrigeração. Em antecipação de períodos de maior procura (como o pico de utilização diária, final de trimestre ou processamento de final de ano), o anfitrião físico offline pode ser novamente ligado e a carga VM redistribuída utilizando a Live Migration. A funcionalidade Hyper V Live Migration está integrada no Windows Server 2008 R2 Hyper V, não estando envolvida qualquer licença ou instalação de produto em separado. De facto, qualquer configuração que trabalhe com a Quick Migration e inclua processadores do mesmo tipo irá suportar a Live Migration. Página n.º17

18 Figura 5 Aumento da Taxa de Consolidação Implementar a Live Migration Uma vez que o Windows Server 2008 facilitou o processo de configuração para Failover Clustering, a implementação da Live Migration é fácil. Primeiro, conclua o planeamento necessário para determinar quantos nós de cluster irá implementar. De seguida, certifique se de que o anfitrião físico e o armazenamento partilhado satisfazem os requisitos da Microsoft para utilização em Failover Cluster. Consulte o Microsoft Failover Cluster Configuration Program para mais informações. O processo envolve os seguintes passos de alto nível: 1. Configurar o Windows Server 2008 R2 Failover Clustering. 2. Ligar ambos os anfitriões físicos a redes e armazenamento 3. Instalar o Hyper V e Failover Clustering em ambos os anfitriões físicos 4. Activar Volumes Partilhados de Cluster 5. Tornar as máquinas virtuais altamente disponíveis 6. Testar uma Live Migration Para instruções passo a passo detalhadas, consulte o white paper de implementação da Live Migration neste URL: Página n.º18

19 Gerir a Live Migration O Microsoft System Center Virtual Machine Manager 2008 R2 adiciona um valor significativo a organizações que utilizam a Hyper V Live Migration. As funções de gestão e relatório de máquina virtual do Virtual Machine Manager podem ser utilizadas em conjunto com a Live Migration para reduzir o esforço necessário para gerir um centro de dados virtualizado. O Virtual Machine Manager, utilizado em conjunto com a Live Migration, pode aumentar a capacidade de uma organização para responder a diferentes níveis e requisitos de utilização. O Virtual Machine Manager é também bastante útil ao gerir anfitriões físicos Hyper V díspares numa organização, como anfitriões físicos Hyper V em sites remotos. Quando o Virtual Machine Manager gere um anfitrião Hyper V configurado para elevada disponibilidade, o Virtual Machine Manager consegue iniciar Quick Migrations ou Live Migrations a partir da consola de gestão Virtual Machine Manager. Tal fornece uma única ferramenta de gestão para todas as tarefas de gestão de VM, incluindo Live Migrations. Uma vez que a consola de administração Virtual Machine Manager podem enviar opcionalmente scripts PowerShell para todas as tarefas para as quais um administrador utiliza a consola, as iterações futuras de tarefas comuns podem ser facilmente automatizadas com o mínimo de competências de programação necessárias. Obviamente, também se expande às Live Migrations. A utilização do Virtual Machine Manager para iniciar uma Live Migration move uma VM em execução para outro anfitrião físico sem tempo de inactividade, e também produz o script PowerShell que pode iniciar essa mesma tarefa de futuro ou ser facilmente modificada para iniciar a Live Migration numa VM ou par de anfitriões físicos de fonte e destino diferentes. O Virtual Machine Manager oferece relatórios abrangentes sobre a utilização de anfitriões físicos de virtualização e colocação de VM. Estes relatórios podem ser utilizados no processo de tomada de decisões relativamente à colocação de novas VMs ou migrações de VMs existentes. Especialmente num ambiente muito denso como muitos centros de dados ou ambientes muito dispersos, como sites remotos, uma boa informação sobre o desempenho de virtualização pode ser vital para satisfazer os requisitos de tempo de actividade e disponibilidade. O Virtual Machine Manager fornece facilmente a informação necessária para gerir vários anfitriões físicos Hyper V ou VMs de forma eficaz. Uma vez que a Hyper V Live Migration torna tão simples mover VMs de um anfitrião físico para outro, a obtenção de boa informação sobre anfitriões físicos Hyper V no ambiente é especialmente importante. Página n.º19

20 Resumo A funcionalidade Live Migration do Windows Server 2008 R2 Hyper V aumenta bastante a flexibilidade do Hyper V. A capacidade para mover VMs em execução entre anfitriões físicos Hyper V sem qualquer tempo de inactividade para os utilizadores não só facilita a manutenção do anfitrião físico como também abre novas funcionalidades para escalar dinamicamente recursos de servidor para satisfazer as diferentes procuras de forma eficaz. A Live Migration possibilita a manutenção de servidores Hyper V sem planear uma janela de manutenção para executar VMs. Quando a procura de uma VM se altera, pode migrá la para um servidor mais avançado ou, se a procura diminuir, pode migrála para um servidor em que a taxa de consolidação seja superior para preservar o consumo de electricidade. A Hyper V Live Migration possibilita a utilização de VMs com menos esforço e maior flexibilidade do que antes. Estas vantagens traduzem se em poupanças em termos de tempo e dinheiro em praticamente qualquer utilização de virtualização do servidor Hyper V. Página n.º20