EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows 2012 R2 com Hyper

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
Copyright © 2015 EMC Corporation. Todos os direitos reservados. Publicado no
Brasil.
Publicado em junho de 2015
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na data da publicação. As informações estão sujeitas a alterações sem prévio aviso.
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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: H14157
2
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Índice
Índice
Capítulo 1
Resumo executivo
9
Introdução .......................................................................................................... 10
Público-alvo ....................................................................................................... 10
Finalidade do documento ................................................................................... 10
Benefícios para os negócios ............................................................................... 11
Capítulo 2
Visão geral da solução
13
Introdução .......................................................................................................... 14
Virtualização ...................................................................................................... 14
Base da nuvem privada ................................................................................. 14
Computação ....................................................................................................... 14
Rede ................................................................................................................... 15
Armazenamento ................................................................................................. 15
Desafios ........................................................................................................ 15
Escalabilidade ............................................................................................... 16
Agilidade operacional .................................................................................... 16
Desduplicação ............................................................................................... 17
Provisionamento thin..................................................................................... 17
Proteção de dados ......................................................................................... 17
Suporte a Microsoft ODX ................................................................................ 18
Integração com o EMC ViPR ............................................................................ 18
Suporte a APIs ............................................................................................... 18
Benefícios da utilização do XtremIO............................................................... 18
Capítulo 3
Visão geral da tecnologia da solução
19
Visão geral ......................................................................................................... 20
Infraestruturas comprovadas do VSPEX .............................................................. 20
Componentes-chave........................................................................................... 22
Camada de virtualização .................................................................................... 22
Visão geral ..................................................................................................... 22
Microsoft Hyper-V .......................................................................................... 23
Portas Fibre Channel virtuais ......................................................................... 23
Microsoft System Center Virtual Machine Manager ........................................ 23
Alta disponibilidade com Failover Clustering do Hyper-V................................ 23
Réplica do Hyper-V......................................................................................... 24
Atualização com suporte a cluster ................................................................. 24
EMC Storage Integrator for Windows Suite ..................................................... 25
Camada de computação ..................................................................................... 25
Camada de rede ................................................................................................. 27
Camada de armazenamento ............................................................................... 28
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
3
Índice
EMC XtremIO .................................................................................................. 28
EMC Data Protection ........................................................................................... 30
Visão geral ..................................................................................................... 30
Desduplicação do EMC Avamar ...................................................................... 31
Sistemas EMC Data Domain de armazenamento com desduplicação ............. 31
EMC RecoverPoint .......................................................................................... 31
Outras tecnologias ............................................................................................. 31
Visão geral ..................................................................................................... 31
EMC PowerPath.............................................................................................. 31
EMC ViPR Controller ....................................................................................... 32
Public Key Infrastructure ................................................................................ 32
Capítulo 4
Visão geral da arquitetura da solução
33
Visão geral ......................................................................................................... 34
Arquitetura da solução ....................................................................................... 34
Visão geral ..................................................................................................... 34
Arquitetura lógica .......................................................................................... 34
Componentes-chave ...................................................................................... 35
Recursos de hardware.................................................................................... 37
Recursos de software ..................................................................................... 38
Diretrizes de configuração de servidor ................................................................ 39
Visão geral ..................................................................................................... 39
Atualizações do Intel Ivy Bridge ..................................................................... 39
Virtualização da memória do Hyper-V ............................................................ 40
Diretrizes de configuração de memória .......................................................... 42
Diretrizes de configuração de rede ..................................................................... 42
Visão geral ..................................................................................................... 42
VLANs ............................................................................................................ 43
Habilitar jumbo-frames (para iSCSI) ............................................................... 44
Diretrizes de configuração de armazenamento ................................................... 44
Visão geral ..................................................................................................... 44
Escalabilidade do XtremIO X-Brick ................................................................. 44
Virtualização de armazenamento do Hyper-V ................................................. 46
Componentes básicos de armazenamento do VSPEX ..................................... 47
Alta disponibilidade e failover ............................................................................ 48
Visão geral ..................................................................................................... 48
Camada de virtualização................................................................................ 48
Camada de computação ................................................................................ 49
Camada de rede............................................................................................. 49
Camada de armazenamento .......................................................................... 50
Proteção de dados do XtremIO ....................................................................... 50
Diretrizes de Configuração de Backup e Recuperação......................................... 51
Capítulo 5
Dimensionamento do ambiente
53
Visão geral ......................................................................................................... 54
4
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Índice
Carga de trabalho de referência .......................................................................... 54
Visão geral ..................................................................................................... 54
Definição de carga de trabalho de referência ................................................. 54
Scale-out ............................................................................................................ 55
Aplicativo da carga de trabalho de referência ..................................................... 55
Visão geral ..................................................................................................... 55
Exemplo 1: aplicativo personalizado.............................................................. 55
Exemplo 2: sistema de ponto de venda.......................................................... 56
Exemplo 3: servidor da Web........................................................................... 56
Exemplo 4: banco de dados de suporte a decisões ........................................ 56
Resumo dos exemplos ................................................................................... 57
Avaliação rápida................................................................................................. 57
Visão geral ..................................................................................................... 57
Requisitos de CPU.......................................................................................... 58
Requisitos de memória .................................................................................. 58
Requisitos de desempenho de armazenamento............................................. 58
IOPS .............................................................................................................. 58
Tamanho do I/O ............................................................................................. 59
Latência de I/O .............................................................................................. 59
Porcentagem única de dados ......................................................................... 59
Requisitos de capacidade de armazenamento ............................................... 60
Determinando máquinas virtuais de referência equivalentes ......................... 60
Ajuste dos recursos de hardware ................................................................... 63
EMC VSPEX Sizing Tool .................................................................................. 65
Capítulo 6
Implementação da solução VSPEX
67
Visão geral ......................................................................................................... 68
Tarefas pré-implementação ................................................................................ 68
Lista de verificação de recursos de implementação ....................................... 69
Dados de configuração do cliente .................................................................. 70
Implementação de rede ...................................................................................... 70
Preparação de switches de rede .................................................................... 70
Configuração da rede de infraestrutura .......................................................... 70
Configuração das VLANs ................................................................................ 71
Configurando jumbo-frames (somente iSCSI) ................................................. 72
Conclusão do cabeamento de rede ................................................................ 72
Instalação e configuração de hosts do Microsoft Hyper-V ................................... 72
Visão geral ..................................................................................................... 72
Instalação dos hosts Windows....................................................................... 72
Instalação do Hyper V e configuração do clustering de failover ...................... 73
Configuração do sistema de rede dos hosts Windows .................................... 73
Instalando e configurando o software de múltiplos caminhos ........................ 73
Planejamento de alocações de memória de máquina virtual .......................... 73
Instalação e configuração do banco de dados do Microsoft SQL Server ............. 74
Visão geral ..................................................................................................... 74
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5
Índice
Criação de uma máquina virtual para o SQL Server ........................................ 74
Instalação do Microsoft Windows na máquina virtual .................................... 75
Instalação do SQL Server ............................................................................... 75
Configuração do SQL Server para SCVMM ...................................................... 75
Implementação do servidor do System Center Virtual Machine Manager ............ 76
Visão geral ..................................................................................................... 76
Criando uma máquina virtual host do SCVMM ............................................... 77
Instalação do SO guest do SCVMM ................................................................ 77
Instalando o SCVMM Server ........................................................................... 77
Instalação do SCVMM Admin Console ............................................................ 77
Instalação do agente do SCVMM localmente em um host .............................. 77
Adicionando o cluster do Hyper-V ao SCVMM ................................................ 77
Preparação e configuração do storage array ....................................................... 77
Visão geral ..................................................................................................... 77
Configurando o array XtremIO ........................................................................ 78
Preparando o array XtremIO ........................................................................... 78
Definição da configuração inicial do XtremIO ................................................. 78
Criando o disco CSV....................................................................................... 83
Como criar uma máquina virtual no SCVMM................................................... 83
Fazendo o alinhamento de partições ............................................................. 83
Como criar um modelo de máquina virtual ..................................................... 83
Implementação de máquinas virtuais a partir do modelo ............................... 84
Capítulo 7
Verificação da solução
85
Visão geral ......................................................................................................... 86
Lista de verificação pós-instalação ..................................................................... 87
Implementando e testando uma só máquina virtual ........................................... 87
Verificação da redundância dos componentes da solução ................................. 87
Capítulo 8
Monitoramento do sistema
89
Visão geral ......................................................................................................... 90
Principais áreas a monitorar ............................................................................... 90
Linha de base de desempenho ...................................................................... 91
Servidores ..................................................................................................... 91
Sistema de rede ............................................................................................. 92
Armazenamento ............................................................................................ 92
Diretrizes de monitoramento dos recursos do XtremIO ....................................... 93
Monitorando o armazenamento ..................................................................... 93
Monitorando o desempenho .......................................................................... 94
Monitorando os elementos de hardware ........................................................ 95
Utilizando monitoramento avançado ............................................................. 97
Apêndice A Documentação de referência
99
Documentação da EMC..................................................................................... 100
Outros documentos .......................................................................................... 100
6
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Índice
Apêndice B Planilha de configuração do cliente
103
Planilha de configuração do cliente .................................................................. 104
Apêndice C Planilha de componentes de recursos do servidor
107
Planilha de componentes de recursos do servidor ............................................ 108
Figuras
Figura 1.
Figura 2.
Figura 3.
Figura 4.
Figura 5.
Aleatorização de I/O realizada pela virtualização de servidor ........ 15
Infraestruturas comprovadas do VSPEX ......................................... 21
Exemplos de flexibilidade da camada de computação................... 26
Exemplo de projeto de rede altamente disponível ......................... 27
Arquitetura lógica da solução ........................................................ 35
Figura 6.
Figura 7.
Figura 8.
Figura 9.
Consumo de memória de hipervisor .............................................. 41
Redes necessárias para armazenamento do XtremIO .................... 43
Armazenamento do XtremIO com um só X-Brick ............................ 44
Configuração em cluster como clusters com um
ou vários X-Bricks .......................................................................... 45
Tipos de disco virtual Hyper-V ....................................................... 46
Componente básico do XtremIO Starter X-Brick para
300 máquinas virtuais................................................................... 47
Um componente básico X-Brick do XtremIO para
700 máquinas virtuais................................................................... 47
Alta disponibilidade na camada de virtualização........................... 48
Fontes de alimentação redundantes .............................................. 49
Alta disponibilidade de camada de rede ....................................... 50
Alta disponibilidade do XtremIO .................................................... 50
Flexibilidade do pool de recursos .................................................. 57
Recursos necessários do pool de RVM........................................... 61
Requisitos de recursos agregados — fase 2 ................................... 63
Personalizando recursos de servidor ............................................. 64
Exemplo de arquitetura de rede Ethernet ....................................... 71
Grupo de iniciadores do XtremIO ................................................... 79
Adicionando um volume ................................................................ 80
Resumo do volume ........................................................................ 81
Volumes e grupo de iniciadores .................................................... 82
Associando volumes ..................................................................... 82
Monitorando a eficiência ............................................................... 93
Capacidade do volume .................................................................. 94
Capacidade física .......................................................................... 94
Monitorando o desempenho (IOPS) ............................................... 95
Conectividade de cabos de dados e de gerenciamento ................. 96
Propriedades do X-Brick ................................................................ 96
Monitorando os SSDs .................................................................... 97
Figura 10.
Figura 11.
Figura 12.
Figura 13.
Figura 14.
Figura 15.
Figura 16.
Figura 17.
Figura 18.
Figura 19.
Figura 20.
Figura 21.
Figura 22.
Figura 23.
Figura 24.
Figura 25.
Figura 26.
Figura 27.
Figura 28.
Figura 29.
Figura 30.
Figura 31.
Figura 32.
Figura 33.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
7
Índice
8
Tabelas
Tabela 1.
Tabela 2.
Tabela 3.
Tabela 4.
Tabela 5.
Tabela 6.
Hardware da solução ..................................................................... 37
Software da solução ...................................................................... 38
Recursos de hardware para a camada de computação .................. 40
Cenários dimensionáveis do XtremIO com máquinas virtuais ........ 48
Carga de trabalho da RVM da VSPEX Private Cloud ........................ 54
Linha da planilha em branco ......................................................... 58
Tabela 7.
Tabela 8.
Tabela 9.
Tabela 10.
Tabela 11.
Tabela 12.
Tabela 13.
Tabela 14.
Tabela 15.
Tabela 16.
Tabela 17.
Tabela 18.
Tabela 19.
Tabela 20.
Tabela 21.
Tabela 22.
Tabela 23.
Tabela 24.
Tabela 25.
Tabela 26.
Tabela 27.
Tabela 28.
Tabela 30.
Recursos de máquinas virtuais de referência ................................. 60
Exemplo de linha da planilha ........................................................ 61
Exemplos de aplicativos — fase 1 .................................................. 62
Exemplos de aplicativos — fase 2 .................................................. 62
Totais dos componentes de recursos de servidor .......................... 64
Visão geral do processo de implementação................................... 68
Tarefas pré-implementação ........................................................... 69
Lista de verificação de recursos de implementação ....................... 69
Tarefas de configuração de switches e da rede .............................. 70
Tarefas de instalação de servidores ............................................... 72
Tarefas de configuração do banco de dados do SQL Server ........... 74
Tarefas de configuração do SCVMM ............................................... 76
Tarefas de configuração do XtremIO .............................................. 78
Alocação de armazenamento para block data ............................... 82
Testando a instalação ................................................................... 86
Parâmetros de monitoramento avançado ...................................... 97
Informações comuns do servidor ................................................. 104
Informações do servidor ESXi ...................................................... 104
Informações do X-Brick................................................................ 104
Informações sobre a infraestrutura de rede ................................. 105
Informações de VLAN .................................................................. 105
Contas de serviço ........................................................................ 105
Planilha em branco para totais de recursos do servidor ............... 108
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 1: Resumo executivo
Capítulo 1
Resumo executivo
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Introdução.......................................................................................................... 10
Público-alvo ....................................................................................................... 10
Finalidade do documento ................................................................................... 10
Benefícios para os negócios ............................................................................... 11
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
9
Capítulo 1: Resumo executivo
Introdução
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.
Público-alvo
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.
Finalidade do documento
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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.
Benefícios para os negócios
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
11
Capítulo 1: Resumo executivo
12
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 2: Visão geral da solução
Capítulo 2
Visão geral da solução
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Introdução.......................................................................................................... 14
Virtualização ...................................................................................................... 14
Computação ....................................................................................................... 14
Rede................................................................................................................... 15
Armazenamento ................................................................................................. 15
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
13
Capítulo 2: Visão geral da solução
Introdução
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.
Virtualização
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:
•
14
Núcleos de CPU e memória para dar suporte à quantidade e aos tipos de
máquinas virtuais necessários
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
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.
Armazenamento
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
15
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
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.
Agilidade
operacional
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
17
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
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 a APIs
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução
Capítulo 3
Visão geral da tecnologia da
solução
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Visão geral ......................................................................................................... 20
Infraestruturas comprovadas do VSPEX ............................................................. 20
Componentes-chave........................................................................................... 22
Camada de virtualização .................................................................................... 22
Camada de computação ..................................................................................... 25
Camada de rede ................................................................................................. 27
Camada de armazenamento ............................................................................... 28
EMC Data Protection .......................................................................................... 30
Outras tecnologias............................................................................................. 31
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
19
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
21
Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução
Componentes-chave
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.
Camada de virtualização
Visão geral
22
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.
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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 2008. 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
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.
Alta
disponibilidade
com Failover
Clustering 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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
23
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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.
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
Camada de computação
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
25
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:
26
•
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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.
Camada de rede
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
27
Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução
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.
Camada de armazenamento
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:
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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.
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29
Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução
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 D@RE (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.
EMC Data Protection
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 3: Visão geral da tecnologia da solução
Desduplicação do
EMC Avamar
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.
Sistemas EMC
Data Domain de
armazenamento
com desduplicação
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.
EMC RecoverPoint
O EMC RecoverPoint® é uma solução de nível corporativo que protege os dados
do aplicativo em servidores heterogêneos conectados à SAN e storage arrays. O
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.
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
Outras tecnologias
Visão geral
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.
EMC PowerPath
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
31
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
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.
Public Key
Infrastructure
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
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
Capítulo 4
Visão geral da arquitetura da
solução
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Visão geral ......................................................................................................... 34
Arquitetura da solução ....................................................................................... 34
Diretrizes de configuração de servidor ............................................................... 39
Diretrizes de configuração de rede ..................................................................... 42
Diretrizes de configuração de armazenamento................................................... 44
Alta disponibilidade e failover ........................................................................... 48
Diretrizes de Configuração de Backup e Recuperação ........................................ 51
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
33
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
Visão geral
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.
Arquitetura da solução
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
34
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
Figura 5.
Componenteschave
Arquitetura lógica da solução
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 2012.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
35
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:
36
•
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.
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
•
Recursos de
hardware
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.
A Tabela 1 lista o hardware usado nessa solução.
Tabela 1.
Hardware da solução
Componente
Servidores
Hyper-V
Configuração
CPU
• 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)
Memória
• 2 GB de RAM por máquina virtual
• Reserva de 2 GB de RAM por host Hyper-V
Para 700 máquinas virtuais:
• Mínimo de 1.400 GB de RAM
• Adicione 2 GB para cada servidor físico
Rede
• 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
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
37
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
Componente
Configuração
Infraestrutura compartilhada
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
Configuração
Microsoft Windows Server com Hyper-V
Microsoft Windows Server
Versão 2012 R2 Datacenter Edition
Obs.: o Datacenter Edition é necessário para
dar suporte ao número de máquinas virtuais
desta solução.
Microsoft System Center Virtual
Machine Manager
Versão 2012 R2 Datacenter Edition
Microsoft SQL Server
Versão 2012 Standard Edition
Obs.: o Datacenter Edition é necessário para
dar suporte ao número de ambientes de
sistema operacional (servidores e máquinas
virtuais) utilizados nesta solução.
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
38
Consulte o Guia de Implementação e Projeto
das Opções de Backup e Recuperação da EMC
para Nuvens Privadas do VSPEX.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
Software
Configuração
Sistema operacional EMC Data
Domain
Consulte o Guia de Implementação e Projeto
das Opções de Backup e Recuperação da EMC
para Nuvens Privadas do VSPEX.
Máquinas virtuais (usadas para validação, mas não necessárias para a implementação)
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
39
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
Configuração
• 1 vCPU por máquina virtual
CPU
• 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
Memória
• Reserva de 2 GB de RAM por host Hyper-V
Para 700 máquinas virtuais:
• Mínimo de 1.400 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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
41
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
42
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 37.
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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.
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Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
A EMC recomenda a configuração da MTU (Maximum Transmission Unit, unidade
Habilitar jumboframes (para iSCSI) máxima de transmissão) como 9.000 (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:
•
44
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
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
•
1 unidade de bateria reserva
•
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).
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45
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
O Windows Server 2012 R2 Hyper-V e o clustering de failover utilizam os recursos
Virtualização de
CSVs
(Cluster Shared Volumes) e VHDX para virtualizar o armazenamento
armazenamento do
apresentado
pelo sistema de armazenamento compartilhado externo para
Hyper-V
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:
46
•
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
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
Componentes
básicos de
armazenamento do
VSPEX
•
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)
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 1.400 máquinas virtuais.
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47
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.
Cenários dimensionáveis do XtremIO com máquinas virtuais
Dimensionável
Máquinas virtuais
Starter X-Brick (5 TB)
300
1 X-Brick (10 TB)
700
1 X-Brick (20 TB)
1.400
Cluster com 2 X-Bricks (40 TB)
2.800
Cluster com 4 X-Bricks (80 TB) v4.0
5.600
Cluster com 6 X-Bricks (120 TB) v4.0
8.400
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
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.
Camada de
virtualização
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
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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.
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49
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
50
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.
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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.
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51
Capítulo 4: Visão geral da arquitetura da solução
52
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Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente
Capítulo 5
Dimensionamento do ambiente
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Visão geral ......................................................................................................... 54
Carga de trabalho de referência ......................................................................... 54
Scale-out............................................................................................................ 55
Aplicativo da carga de trabalho de referência .................................................... 55
Avaliação rápida................................................................................................. 57
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53
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.
Carga de trabalho da RVM da VSPEX Private Cloud
Parâmetro
Valor
SO da máquina virtual
Windows Server 2012 R2
vCPUs
1
vCPUs por núcleo físico (máximo)
41
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
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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 XBrick 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
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.
Exemplo 1:
aplicativo
personalizado
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
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55
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 XBrick de 10 TB, que pode dar suporte a até 700 máquinas virtuais, restarão
recursos para 692 RVMs.
Exemplo 3:
servidor da Web
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.
Exemplo 4: banco 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
de dados de
suporte a decisões 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:
56
•
CPUs de 10 RVMs
•
Memória de 32 RVMs
•
Armazenamento de 52 RVMs
•
I/Os de 28 RVMs
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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 XBrick 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
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.
Avaliação rápida
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
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57
Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente
Tabela 6.
Linha da planilha em branco
CPU
(CPUs
virtuais)
Aplicativo
Aplicativo
de
exemplo
Requisitos de CPU
Memória
(GB)
IOPS
Capacidade
(GB)
Requisitos
de recursos
RVMs
equivalentes
N/D
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
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
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.
Requisitos de
desempenho de
armazenamento
Vários componentes ganham importância quando se trata do desempenho de I/O
de um sistema:
IOPS
58
•
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
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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 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
de dados
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.
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59
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
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.
Determinando
máquinas virtuais
de referência
equivalentes
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.
Recursos de máquinas virtuais de referência
Recurso
Valor para
RVMs
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
Relação entre requisitos e RVMs equivalentes
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
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Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente
Tabela 8.
Exemplo de linha da planilha
CPU
(vCPUs)
Memória
(GB)
IOPS
Capacidade
(GB)
RVMs
equivalentes
Requisitos
de recursos
4
16
200
30
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
4
8
8
1
8
Aplicativo
Aplicativo
de
exemplo
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.
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61
Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente
Tabela 9.
Exemplos de aplicativos — fase 1
Recursos de
servidor
Recursos de
armazenamento
CPU
(vCPUs)
Memória
(GB)
IOPS
Capacidade
(GB)
Requisitos de
recursos
1
3
15
5
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
1
2
1
1
2
Requisitos de
recursos
4
16
200
60
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
4
8
8
1
8
Requisitos de
recursos
2
8
50
4
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
2
4
2
1
4
Aplicativo
Aplicativo de
exemplo 1:
aplicativo
personalizado
Aplicativo de
exemplo 2:
sistema de
ponto de
venda
Aplicativo de
exemplo 3:
servidor da
Web
RVMs
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
62
Recursos de
servidor
Recursos de
armazenamento
CPU
(vCPUs)
Memória
(GB)
IOPS
Capacidade
(GB)
RVMs
equivalentes
Aplicativo de
exemplo 1:
aplicativo
personalizado
Requisitos
de recursos
1
3
15
5
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
1
2
1
1
2
Aplicativo de
exemplo 2:
Requisitos
de recursos
4
16
200
30
n/d
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Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente
Aplicativo
Recursos de
servidor
Recursos de
armazenamento
RVMs
equivalentes
sistema de
ponto de
venda
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
4
8
8
1
8
Aplicativo de
exemplo 3:
servidor da
Web
Requisitos
de recursos
2
8
50
4
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
2
4
4
1
4
Aplicativo de
exemplo 4:
banco de
dados de
suporte a
decisões
Requisitos
de recursos
20
128
14
1.500
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
20
64
56
15
64
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.
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63
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
64
Recursos de servidor
Recursos de
armazenamento
CPU
(CPUs
virtuais)
Memória
(GB)
IOPS
Capacidade
(GB)
RVMs
Aplicativo de
exemplo 1:
aplicativo
personalizado
Requisitos de
recursos
1
3
15
5
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
1
2
1
1
2
Aplicativo de
exemplo 2:
sistema de
ponto de
venda
Requisitos de
recursos
4
16
200
30
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
4
8
8
1
8
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Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente
Recursos de servidor
Recursos de
armazenamento
RVMs
Requisitos de
recursos
2
8
50
4
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
2
4
2
1
4
Requisitos de
recursos
10
64
700
768
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
10
32
28
8
Aplicativo
Aplicativo de
exemplo 3:
servidor da
Web
Aplicativo de
exemplo 4:
banco de
dados de
suporte a
decisões
Total de máquinas virtuais de referência equivalentes
Totais dos componentes de
recursos de servidor e
armazenamento
17
32
46
155
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
65
Capítulo 5: Dimensionamento do ambiente
66
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX
Capítulo 6
Implementação da solução VSPEX
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Visão geral ......................................................................................................... 68
Tarefas pré-implementação................................................................................ 68
Implementação de rede ...................................................................................... 70
Instalação e configuração de hosts do Microsoft Hyper-V .................................. 72
Instalação e configuração do banco de dados do Microsoft SQL Server ............ 74
Implementação do servidor do System Center Virtual Machine Manager ........... 76
Preparação e configuração do storage array ...................................................... 77
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67
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
Lista de verificação de recursos
3
Reunir dados de configuração
do cliente
Dados de configuração do cliente
4
Montar em rack e conectar os
componentes
Consulte a documentação do fornecedor.
5
Configurar os switches e as
redes, conectar à rede do
cliente
Implementação de rede
6
Instalar e configurar o array
do XtremIO
Preparação e configuração do
7
Configurar o armazenamento
de máquina virtual
Preparação e configuração do
8
Instalar e configurar os
servidores
Instalação e configuração de
9
Configurar o Microsoft SQL
Server (usado pelo SCVMM)
Instalação e configuração do
10
Instalar e configurar o
SCVMM Server e o sistema de
rede de máquinas virtuais
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
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX
Tabela 13. Tarefas pré-implementação
Tarefa
Descrição
Reunir
documentos
Reúna os documentos relacionados no Apêndice A. Esses documentos
apresentam os procedimentos e práticas recomendadas de
implementação dos vários componentes da solução.
Reunir
ferramentas
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.
Reunir dados
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 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
de recursos de
páginas 37 e 38.
implementação
Tabela 14. Lista de verificação de recursos de implementação
Requisito
Descrição
Hardware
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
69
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
Configure o storage array e o sistema
de rede da infraestrutura de host do
Hyper-V.
• Preparação e configuração
do storage array
Configuração
das VLANs
Configure VLANs públicas e privadas
conforme a necessidade.
Conclusão do
cabeamento de
rede
1. Conecte as portas de interconexão
dos switches.
• Instalação e configuração
do banco de dados do
Microsoft SQL Server
Guia de configuração do
switch do fornecedor
2. Conecte as portas front-end do
XtremIO.
3. Conecte as portas do servidor
Microsoft Hyper-V.
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
71
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 9.000 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
Instalação dos
hosts Windows
72
Tarefa
Descrição
Referência
Instalação
dos hosts
Windows
Instale o Windows Server
2012 R2 nos servidores
físicos da solução.
Instalando o Windows Server 2012 R2
Instalação do
Hyper V e
configuração
do clustering
de failover
1. Adicione a função de
servidor do Hyper-V.
Instalando o Windows Server 2012 R2
2. Adicionar o recurso
Failover Clustering.
3. Criar e configurar o
cluster do Hyper-V.
Configurando
o sistema de
rede do
Microsoft
Hyper-V
Configure o sistema de
rede de hosts Windows,
inclusive agrupamento de
NICs e a rede de switch
virtual.
Instalando o Windows Server 2012 R2
Instalação do
PowerPath
nos Windows
Servers
Instale e configure o
PowerPath para gerenciar
múltiplos caminhos para
LUNs do XtremIO.
Guia de instalação e administração do
PowerPath e do PowerPath/VE para
Windows
Planejamento
de alocações
de memória
de máquina
virtual
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
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.
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX
Instalação do
Hyper V e
configuração do
clustering de
failover
Para instalar o Hyper-V e configurar o clustering de failover:
Configuração do
sistema de rede
dos hosts
Windows
Para garantir o desempenho e a disponibilidade, as seguintes NICs são
necessárias:
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.
•
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 9.000. 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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
73
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
Criação de uma
máquina virtual
para o SQL Server
Tarefa
Descrição
Referência
Criação de uma
máquina virtual
para o SQL
Server
Crie uma máquina virtual para
hospedar o SQL Server. Verifique
se a máquina virtual atende aos
requisitos de hardware e
software.
msdn.microsoft.com/pt-br
Instalação do
Microsoft
Windows na
máquina virtual
Instale o Microsoft Windows
Server 2012 R2 na máquina
virtual criada para hospedar o
SQL Server.
technet.microsoft.com/pt-br
Instalação do
Microsoft SQL
Server
Instale o Microsoft SQL Server na
máquina virtual designada.
technet.microsoft.com/pt-br
Configuração do
SQL Server para
SCVMM
Configure uma instância remota
do SQL Server para SCVMM.
technet.microsoft.com/pt-br
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX
O serviço do SQL Server deve estar em execução no Microsoft Windows. Instale a
Instalação do
Microsoft Windows versão necessária do Windows na máquina virtual e selecione as configurações
na máquina virtual 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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
75
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
Crie uma máquina
virtual para o SCVMM
Server.
Criar uma máquina virtual
Instalação do SO
guest do SCVMM
Instale o Windows
Server 2012 R2
Datacenter Edition na
máquina virtual host do
SCVMM.
Instalar o sistema operacional guest
Instalando o
SCVMM Server
Instale um SCVMM
Server.
• Como Instalar um Servidor de Gerenciamento VMM
Instalação do
SCVMM Admin
Console
Instale um SCVMM
Admin Console.
• Como instalar o VMM Console
Instalação do
agente do SCVMM
localmente nos
hosts
Instale um agente do
SCVMM localmente nos
hosts que o SCVMM
gerencia.
Instalando um Agente VMM Localmente em um Host
Adicionando o
cluster do Hyper-V
ao SCVMM
Adicione o cluster do
Hyper-V ao SCVMM.
Como Adicionar um Cluster Host ao VMM
Como criar uma
máquina virtual
no SCVMM
Criar uma máquina
virtual no SCVMM.
• Criando e implementando máquinas virtuais no
• Instalando o VMM Server
• Instalando o VMM Administrator Console
VMM
• Como Criar uma Máquina Virtual com um Disco
Rígido Virtual Vazio
Fazendo o
alinhamento de
partições
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.
Práticas recomendadas de alinhamento de partição
de disco para SQL Server
Como criar um
modelo de
máquina virtual
Crie uma máquina
virtual de modelo a
partir da máquina virtual
existente.
• Como criar um modelo de máquina virtual
• Como Criar um Modelo a partir de uma Máquina
Virtual
Nesse momento, crie o
perfil de hardware e o
perfil do SO guest.
76
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX
Tarefa
Descrição
Referência
Implementação
de máquinas
virtuais a partir do
modelo de
máquina virtual
Implemente máquinas
virtuais a partir da
máquina virtual de
modelo.
• Como criar e implementar uma máquina virtual a
partir de um modelo
• Como Implementar uma Máquina Virtual
Criando uma
máquina virtual
host do 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.
Instalação do SO
guest do SCVMM
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.
Instalando o
SCVMM Server
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.
Instalação do
SCVMM Admin
Console
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.
Instalação do
agente do SCVMM
localmente em um
host
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 o console do SCVMM Admin, consulte o tópico da Microsoft TechNet
Library Instalando o VMM Administration Console.
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.
Adicionando o
cluster do HyperV ao SCVMM
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
77
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
Instale fisicamente o hardware
do XtremIO seguindo os
procedimentos descritos na
documentação do produto.
• Guia de Operação do Storage
Array XtremIO
• Guia de Preparação do Local
para o Storage Array XtremIO
versão 3.0
Definição da
configuração inicial
do XtremIO
Configure os endereços IP e
outros parâmetros-chave no
XtremIO.
• Guia do Usuário do Storage
Provisionamento
de armazenamento
para hosts do
Microsoft Hyper-V
Crie as áreas de armazenamento
necessárias para a solução.
• Guia de configuração do
switch do fornecedor
Array XtremIO versão 3.0
Preparando o array O Guia de Operação do Storage Array XtremIO oferece instruções sobre
montagem, colocação em rack, cabeamento e inicialização do XtremIO. Não há
XtremIO
etapas de configuração específicas para esta solução.
Definição da
configuração
inicial do XtremIO
Após concluir a configuração inicial do array do XtremIO, configure as
informações-chave sobre o ambiente existente para que o storage array possa se
comunicar com os outros dispositivos do ambiente. Configure os seguintes itens
comuns, de acordo com as políticas de seu datacenter de TI e as informações de
infraestrutura existentes:
•
DNS
•
NTP
•
Interfaces de rede de armazenamento
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
78
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:
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
79
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 4.
1.
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.
4.
80
Adicionando um volume
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.
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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.
5.
Resumo do volume
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
81
Capítulo 6: Implementação da solução VSPEX
A Tabela 20 apresenta um layout de alocação de armazenamento de um só XBrick 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
Capacidade de
volume (TB)
7,2
25
1
50
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.
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.
82
Volumes e grupo de iniciadores
Associando volumes
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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 8.192 (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
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.
Fazendo o
alinhamento de
partições
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 1.024 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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
83
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 7: Verificação da solução
Capítulo 7
Verificação da solução
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Visão geral ......................................................................................................... 86
Lista de verificação pós-instalação .................................................................... 87
Implementando e testando uma só máquina virtual ........................................... 87
Verificação da redundância dos componentes da solução .................................. 87
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
85
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
86
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?
Verifique se a VLAN do sistema de
rede das máquinas virtuais está
configurada corretamente em cada
host do Hyper-V.
Recomendações de rede para um
cluster do Hyper-V no Windows
Server 2012 R2
Verifique se cada host do Hyper-V
tem acesso aos Cluster Shared
Volumes necessários.
Hyper-V: Usando o Hyper-V e o
Failover Clustering
Verifique se as interfaces da
migração em produção estão
configuradas corretamente em
todos os hosts do Hyper-V.
Visão geral da migração em tempo
real de máquina virtual
Implementando
e testando uma
só máquina
virtual
Implemente uma só máquina
virtual usando a interface do
SCVMM.
Implementando os hosts Hyper-V
com o Microsoft System Center
2012 Virtual Machine Manager
Verificação da
redundância
dos
componentes
da solução
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.
Documentação do fornecedor
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.
Visão geral sobre como criar um
cluster de host Hyper-V no VMM
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
87
Capítulo 7: Verificação da solução
88
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 8: Monitoramento do sistema
Capítulo 8
Monitoramento do sistema
Este capítulo apresenta os seguintes tópicos:
Visão geral ......................................................................................................... 90
Principais áreas a monitorar .............................................................................. 90
Diretrizes de monitoramento dos recursos do XtremIO ...................................... 93
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
89
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
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.
Principais áreas a monitorar
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
•
Servidores
•
Sistema de rede
•
Armazenamento
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
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
91
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
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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
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93
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:
Monitorando o
desempenho
•
Capacidade física total
•
Capacidade física utilizada
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
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
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:
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95
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.
4.
Conectividade de cabos de dados e de gerenciamento
Clique em X-Brick Properties para exibir a caixa de diálogo, conforme
mostrado na Figura 32.
Figura 32.
96
Propriedades do X-Brick
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Capítulo 8: Monitoramento do sistema
Monitorando controladoras de armazenamento
Para visualizar as informações da controladora de armazenamento utilizando o
GUI:
1.
Na barra de menu, clique no ícone Hardware para exibir o espaço de
trabalho Hardware.
2.
Selecione o X-Brick da controladora de armazenamento que será
monitorada.
3.
Clique em X-Brick Properties para abrir a caixa de diálogo X-Brick
Properties.
4.
Visualize os detalhes das duas controladoras de armazenamento do XBrick.
Monitorando as SSDs
Para visualizar as informações dos SSDs utilizando o GUI:
1.
Na barra de menu, clique no ícone Hardware para exibir o espaço de
trabalho Hardware.
2.
Selecione o X-Brick da controladora de armazenamento que será
monitorada.
3.
Clique em X-Brick Properties para abrir a caixa de diálogo X-Brick
Properties.
4.
Visualize os detalhes dos SSDs do X-Brick selecionado, conforme exibido
na Figura 33.
Figura 33.
Utilizando
monitoramento
avançado
Monitorando os SSDs
Além dos serviços de monitoramento disponíveis fornecidos pelo storage array
XtremIO, você definir monitores adequados às necessidades de seu cluster. A
Tabela 22 exibe os parâmetros que podem ser monitorados (dependendo do tipo
de monitor selecionado).
Tabela 22. Parâmetros de monitoramento avançado
Parâmetros
Descrição
Read-IOPS
Por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB,
32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1 MB
Write-IOPS
Por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB,
32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1 MB
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97
Capítulo 8: Monitoramento do sistema
Parâmetros
Descrição
IOPS
Total de IOPS de leitura e gravação. Por block, 512 B,
1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB,
256 KB, 512 KB, 1 MB, GT 1MB
Read-BW (MB/s)
Por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB,
64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1 MB
Write-BW (MB/s)
Por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB,
64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1 MB
BW (MB/s)
Total de largura de banda de leitura e gravação
combinadas. Por block, 512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB,
16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB,
GT1 MB
Write-Latency (sec)
512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB,
128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1 MB
Read-Latency (sec)
512 B, 1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB,
128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, GT1 MB
Average-Latency (sec)
A média da latência de leitura e gravação. 512 B, 1 KB,
2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256 KB,
512 KB, 1 MB, GT1 MB
SSD-Space-In-Use
Espaço SSD em uso
Endurance-Remaining-%
Porcentagem de resistência restante do SSD
Memory-Usage-%
Porcentagem de uso de memória
Memory-In-Use (MB)
Memória sendo utilizada (MB)
CPU (%)
Porcentagem da CPU usada
Para obter informações detalhadas sobre o uso do recurso de monitoramento
avançado, consulte o Guia do Usuário do Storage Array EMC XtremIO.
98
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Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Apêndice A: Documentação de referência
Apêndice A
Documentação de referência
Este apêndice apresenta os seguintes tópicos:
Documentação da EMC ..................................................................................... 100
Outros documentos.......................................................................................... 100
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft
Windows Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
99
Apêndice A: Documentação de referência
Documentação da EMC
Os documentos a seguir, disponíveis no site de Suporte on-line da EMC,
especificam informações adicionais e relevantes. Caso você não tenha acesso a
determinado documento, entre em contato com o representante da EMC.
•
Guia do Usuário do EMC XtremIO Storage Array
•
Guia de Operações do EMC XtremIO Storage Array
•
Guia de Preparação do Local para o EMC XtremIO Storage Array
•
Guia de Configuração de Segurança do EMC XtremIO Storage Array
•
Guia da API RESTFful do Storage Array EMC XtremIO
•
Notas da Versão do Storage Array EMC XtremIO
•
Simple Support Matrix do EMC XtremIO
•
Conectividade de Host EMC com HBAs (Host Bus Adapters) Fibre Channel
Q-Logic e iSCSI, e CNAs (Converged Network Adapters) FCoE para
Ambientes Linux
•
Conectividade de Host EMC com Fibre Channel Emulex e adaptadores de
barramento de host (HBAs) iSCSI e adaptadores de rede convergente
(CNAs) para o ambiente Linux
•
Conectividade de Host EMC com HBAs (Host Bus Adapters) Fibre Channel
QLogic e iSCSI, e CNAs (Converged Network Adapters) no Ambiente
Windows
•
Conectividade de Host EMC com Fibre Channel Emulex e adaptadores de
barramento de host (HBAs) iSCSI e adaptadores de rede convergente
(CNAs) no ambiente Windows
•
Conectividade de Host EMC com HBAs (Host Bus Adapters) Fibre Channel QLogic e iSCSI, e CNAs (Converged Network Adapters) FCoE para Ambientes
Solaris
•
Conectividade de Host EMC com HBAs (Host Bus Adapters) Fibre Channel
Emulex e iSCSI, e CNAs (Converged Network Adapters) para Ambientes
Solaris
Outros documentos
Os seguintes documentos, localizados no site da Microsoft, especificam
informações adicionais e relevantes:
•
Adicionando Hosts do Hyper-V e Clusters de Host e Scale-Out File Servers
ao VMM
•
Configurando uma Instância Remota no SQL Server para o VMM
•
Como Implementar Hosts do Hyper-V Usando o Microsoft System Center
2012 Virtual Machine Manager (vídeo)
•
Requisitos de Hardware e Software para a Instalação do SQL Server 2012
•
Hyper-V: Quantas placas de rede são necessárias?
•
Como Adicionar um Cluster Host ao VMM
100 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Apêndice A: Documentação de referência
•
Como criar um modelo de máquina virtual
•
Como Criar uma Máquina Virtual com um Disco Rígido Virtual Vazio
•
Como Implementar uma Máquina Virtual
•
Como Instalar um Servidor de Gerenciamento VMM
•
Hyper-V: Usando o Hyper-V e o Failover Clustering
•
Instalar o SQL Server 2012
•
Instalando um Agente VMM Localmente em um Host
•
Instalando o VMM Administrator Console
•
Instalando o VMM Server
•
Instalando o Virtual Machine Manager
•
Instalação e implementação do Windows Server 2012 R2 e Windows Server
2012 R2
•
Usar Cluster Shared Volumes em um Failover Cluster
•
Visão geral da migração em tempo real de máquina virtual
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft
Windows Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
101
Apêndice A: Documentação de referência
102 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Apêndice B: Planilha de configuração do cliente
Apêndice B
Planilha de configuração do
cliente
Este apêndice apresenta o seguinte tópico:
Planilha de configuração do cliente ................................................................. 104
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft
Windows Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
103
Apêndice B: Planilha de configuração do cliente
Planilha de configuração do cliente
Antes de iniciar a configuração, reúna algumas informações sobre configuração
do host e da rede específicas ao cliente. As tabelas a seguir listam informações
essenciais de numeração, nomenclatura e endereço de host necessárias à
configuração da rede. Essa planilha também pode ser usada como um material
de apoio para referência futura.
Tabela 23. Informações comuns do servidor
Nome do servidor
Finalidade
Endereço IP principal
Controlador de domínio
DNS principal
DNS secundário
DHCP
NTP
SMTP
SNMP
System Center Virtual
Machine Manager
SQL Server
Tabela 24. Informações do servidor ESXi
Nome do
servidor
Finalidade
Endereço IP
principal
Endereços de rede privada
(armazenamento)
Host 1 do
Hyper-V
Host 2 do
Hyper-V
…
Tabela 25. Informações do X-Brick
Nome do array
Conta de administrador
IP do servidor de
gerenciamento XtremIO
IP de gerenciamento da
controladora de
armazenamento 1
IP de gerenciamento da
controladora de
armazenamento 2
IP IPMI SC1
IP IPMI SC2
104 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Endereço IP
do VMkernel
Apêndice B: Planilha de configuração do cliente
Nome do array
Nome do datastore
Block
FC WWPN
iSCSI IQN
IP do Servidor
iSCSI
Tabela 26. Informações sobre a infraestrutura de rede
Nome
Finalidade
Endereço IP
Máscara de
sub-rede
Gateway
padrão
Switch Ethernet 1
Switch Ethernet 2
…
Tabela 27. Informações de VLAN
Nome
Finalidade da rede
ID de VLAN
Sub-redes permitidas
Sistema de rede de
máquinas virtuais
Windows Management
Rede de armazenamento
iSCSI
Live Motion
Migração de
armazenamento
Tabela 28. Contas de serviço
Conta
Finalidade
Senha (opcional, protegida
de modo adequado)
Administrador do Windows Server
Administrador do array
Administrador do SCVMM
Administrador do SQL Server
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft
Windows Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
105
Apêndice B: Planilha de configuração do cliente
106 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
Apêndice C: Planilha de componentes de recursos do servidor
Apêndice C
Planilha de componentes de
recursos do servidor
Este apêndice apresenta o seguinte tópico:
Planilha de componentes de recursos do servidor ........................................... 108
EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft
Windows Server 2012 R2 com Hyper-V para até 700 Máquinas Virtuais
107
Apêndice C: Planilha de componentes de recursos do servidor
Planilha de componentes de recursos do servidor
A Tabela 30 apresenta uma planilha em branco para registrar os totais de
recursos do servidor.
Tabela 30. Planilha em branco para totais de recursos do servidor
Aplicativo
Recursos de servidor
Recursos de
armazenamento
CPU
IOPS
(CPUs
virtuais)
Memória
(GB)
Capacidade
(GB)
Requisitos de
recursos
Máquinas
virtuais
de
referência
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
Requisitos de
recursos
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
Requisitos de
recursos
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
Requisitos de
recursos
n/d
Máquinas
virtuais de
referência
equivalentes
Total de máquinas virtuais de referência equivalentes
Personalização de servidor
Totais de componentes do
servidor
n/d
Personalização de armazenamento
Totais de componentes de armazenamento
n/d
Equivalente de máquinas virtuais de referência dos
componentes de armazenamento
n/d
Total de máquinas virtuais de referência equivalentes — armazenamento
108 EMC VSPEX Private Cloud: Guia de Infraestrutura Comprovada para Microsoft Windows
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