Implementing EMC VPLEX and Microsoft Hyper-V and
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Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada Resumo Este white paper examina a implementação e a integração das soluções Microsoft Hyper-V e Microsoft SQL Server nos sistemas de agrupamento de armazenamento EMC® VPLEX™. Os detalhes da integração com sistemas VPLEX são documentados com exemplos práticos para administradores de armazenamento e de banco de dados. Maio de 2010 Copyright © 2010 EMC Corporation. Todos os direitos reservados. A EMC atesta que as informações apresentadas neste documento são precisas e estão de acordo com as suas práticas comerciais na data de publicação. As informações estão sujeitas a alterações de acordo com seus termos sem aviso prévio. AS INFORMAÇÕES NESTA PUBLICAÇÃO SÃO FORNECIDAS "NO ESTADO EM QUE SE ENCONTRAM". A EMC CORPORATION NÃO GARANTE NEM REPRESENTA NENHUM TIPO DE INFORMAÇÃO CONTIDA NESTA PUBLICAÇÃO E ESPECIFICAMENTE SE ISENTA DAS GARANTIAS IMPLÍCITAS DE COMERCIALIZAÇÃO OU USO PARA UM PROPÓSITO ESPECÍFICO. O uso, a cópia ou a distribuição de qualquer software da EMC descrito nesta publicação exigirá uma licença de software. Para obter uma lista mais atualizada de produtos da EMC, consulte EMC Corporation Trademarks no site EMC2.com.br. Todas as outras marcas comerciais utilizadas neste documento pertencem a seus respectivos proprietários. Número da peça h7116 Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 2 Índice Resumo executivo ..............................................................................................4 Introdução ...........................................................................................................4 Público ......................................................................................................................................... 4 Visão geral da tecnologia VPLEX ......................................................................4 VPLEX Local ................................................................................................................................ 5 VPLEX Metro ............................................................................................................................... 6 Agrupamento de dispositivos de armazenamento....................................................................... 7 Recomendações de conectividade ...................................................................8 Conectividade de back-end para armazenamento ...................................................................... 8 Conectividade de front-end para hosts........................................................................................ 9 Provisionando armazenamento com o VPLEX............................................... 11 A inserção do VPLEX em um ambiente SQL Server...................................... 12 Mapeando objetos de armazenamento do SQL Server ............................................................ 13 Reivindicando volumes de armazenamento com o VPLEX ...................................................... 15 Definindo dispositivos encapsulados......................................................................................... 17 Configurando dispositivos em uma exibição do VPLEX............................................................ 20 Acesso e registro de host .......................................................................................................... 20 EMC VPLEX e clusters de failover do Microsoft Windows Server ............... 21 Clustering de failover do Windows e Windows Hyper-V............................................................ 22 Migração ativa do Windows Hyper-V ..................................................................................... 22 Configurando o armazenamento VPLEX como passagem do Hyper-V.................................... 22 VPLEX Metro e CSV .......................................................................................... 26 Definindo um cluster de failover do Windows geograficamente disperso ................................. 26 Criando dispositivos de armazenamento remoto................................................................... 28 Definindo dispositivos de armazenamento distribuído........................................................... 29 Habilitando o acesso ao nó remoto........................................................................................ 31 Recursos adicionais de cluster do VPLEX Metro .......................................... 32 Volumes exportados .................................................................................................................. 32 Conclusão.......................................................................................................... 34 Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 3 Resumo executivo A família de produtos EMC® VPLEX™ baseada no sistema operacional EMC GeoSynchrony™ fornece uma ampla variedade de novos recursos e funcionalidades para a era de evolução da computação em nuvem. O sistema VPLEX remove barreiras físicas dentro, através e entre data centers, permitindo que os usuários acessem volumes de armazenamento agrupado e comum em diferentes locais geográficos usando a tecnologia EMC AccessAnywhere™. Essa exibição única e consistente entre sistemas de armazenamento heterogêneo e entre vários locais físicos aprimora as extensas ofertas de soluções da EMC para clustering de failover do Windows. Com a introdução do agrupamento de armazenamento em um só local, as soluções VPLEX Local proporcionam aos clientes a capacidade de utilizar todos os recursos de armazenamento em uma exibição única e consistente. Em combinação com os recursos de migração ativa do Hyper-V, os administradores podem executar migrações dinâmicas e operações de balanceamento de carga sem afetar a disponibilidade dos aplicativos. Em configurações de vários locais, o VPLEX Metro dá suporte a uma exibição agrupada e única dos recursos de armazenamento entre os diversos locais e estende a funcionalidade do VPLEX Local a fim de fornecer soluções de recuperação de desastres em vários locais. O VPLEX Metro também permite que os clientes possam equilibrar dinamicamente a carga de recursos de máquinas virtuais entre locais, bem como empregar com perfeição os recursos de migração ativa do Hyper-V, estendendo a exibição única de armazenamento agrupado com o AccessAnywhere. Portanto, o sistema EMC VPLEX é uma extensão natural de um ambiente de virtualização baseado nas tecnologias da Microsoft. A capacidade que a família EMC VPLEX tem de oferecer agrupamento local e distribuído garante a cooperação transparente de elementos de dados físicos em um só local ou entre dois locais separados geograficamente, além de permitir que os administradores de TI rompam barreiras físicas e expandam sua oferta de nuvem baseada em Windows e em Hyper-V. Sendo assim, a sinergia proporcionada por uma oferta de virtualização Hyper-V conectada ao sistema EMC VPLEX ajuda os clientes a reduzir o custo total de propriedade enquanto otimizam o desempenho fornecendo um serviço dinâmico que pode responder com rapidez às mudanças constantes de seus negócios. Introdução Este white paper examina a implementação e a integração das soluções Microsoft Hyper-V e Microsoft SQL Server nos sistemas de agrupamento de armazenamento EMC VPLEX. Os detalhes da integração com sistemas VPLEX são documentados com exemplos práticos para administradores de armazenamento e de banco de dados. Público Este white paper é direcionado a administradores Microsoft SQL Server e Windows Hyper-V, administradores e arquitetos de armazenamento, clientes e equipes de campo da EMC que desejam compreender a implementação de novos recursos e funções que podem proporcionar benefícios adicionais em um ambiente EMC VPLEX. Visão geral da tecnologia VPLEX O EMC VPLEX é uma solução de agrupamento baseada em SAN de nível corporativo que agrega e gerencia pools de storage arrays conectados em Fibre Channel e sediados em um só data center ou em vários data centers geograficamente separados por distâncias de MAN (Metropolitan Area Network, redes de áreas metropolitanas). O EMC VPLEX Metro oferece uma movimentação de dados heterogênea que não causa interrupções e um recurso de gerenciamento de volumes em distâncias síncronas. Com uma arquitetura única de scale-up e scale-out, o cache avançado de dados e a coerência de cache distribuído dos sistemas VPLEX oferecem capacidade de recuperação de cargas de trabalho, compartilhamento automático e balanceamento e failover de domínios de armazenamento, permitindo acesso local e remoto a dados com níveis de serviço previsíveis. A plataforma Microsoft Windows Server permite que os clientes prestem suporte aos maiores ambientes de negócios. O Microsoft SQL Server executado no ambiente do Microsoft Windows Server apresenta a capacidade de implementar ambientes de bancos de dados extremamente dimensionáveis, oferecendo a maior variedade do setor de soluções de OLTP, data warehouse e Business Intelligence. A tecnologia de virtualização do servidor Microsoft Hyper-V permite que os administradores combinem a capacidade de expansão da plataforma Windows Server e os produtos associados de servidores Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 4 Microsoft, inclusive o Microsoft SQL Server, para oferecer ambientes dimensionáveis de negócios que forneçam requisitos de dimensionamento de aplicativos e redução dos custos de TI. O EMC VPLEX aprimora as ofertas de solução desses ambientes dinâmicos e adaptáveis do cliente e oferece suporte completo para clustering de failover do Windows Server em configurações únicas ou dispersas geograficamente. A utilização do EMC AccessAnywhere nos dispositivos de armazenamento agrupado permite configurações completas de cluster ativo/ativo em vários locais, melhorando o modelo de implementação do Hyper-V CSV (Cluster Shared Volumes, volumes compartilhados de cluster). O EMC VPLEX representa a última geração da arquitetura para mobilidade de dados e acesso às informações. A nova arquitetura toma por base os mais de 20 anos de expertise da EMC em projeto, implementação e aperfeiçoamento de soluções corporativas de cache inteligente e proteção de dados distribuídos. O agrupamento local oferece a cooperação transparente de elementos de armazenamento físico em um local, enquanto o agrupamento distribuído estende o conceito entre dois locais à distância. O agrupamento distribuído é viabilizado pelo AccessAnywhere, uma tecnologia inovadora disponível com o VPLEX que permite compartilhar, acessar e realocar uma única cópia de dados à distância. A família EMC VPLEX consiste em duas ofertas: • VPLEX Local: esta solução é adequada para clientes que gostariam de agrupar sistemas de armazenamento homogêneos ou heterogêneos em um data center e para gerenciar a mobilidade de dados entre entidades de armazenamento de dados físicos. • VPLEX Metro: a solução se destina a clientes que exigem acesso simultâneo e mobilidade de dados entre dois locais separados por distâncias síncronas. A oferta do VPLEX Metro também inclui um recurso exclusivo no qual um local remoto VPLEX Metro pode apresentar LUNs sem a necessidade do respectivo armazenamento físico no local remoto. A Figura 1 mostra a família EMC VPLEX com os atuais limites de arquitetura. Figura 1. Oferta da família EMC VPLEX Os sistemas EMC VPLEX também mantêm as expectativas dos clientes para armazenamento high-end em termos de disponibilidade. A disponibilidade high-end é mais do que simplesmente redundância. Ela significa ter operações e upgrades sem interrupções e estar "sempre on-line". O EMC VPLEX oferece: • Implementação do AccessAnywhere, que garante conectividade total com recursos entre clusters e configurações do Metro-Plex • Opções de mobilidade e migração de dados em storage arrays heterogêneos • A energia para manter níveis de serviço e recursos à medida que a consolidação cresce • Controle simplificado para provisionamento em ambientes complexos • Balanceamento de carga dinâmico dos dados entre ativos de storage arrays Muitos dos novos recursos oferecidos pela nova plataforma EMC VPLEX podem reduzir os custos operacionais dos clientes com a implantação de soluções SQL Server ou Windows Hyper-V. Também podem aprimorar a funcionalidade para trazer mais benefícios. Este white paper detalha esses recursos, que oferecem benefícios significativos a clientes que usam o Microsoft SQL Server e o Windows Hyper-V. VPLEX Local Uma configuração EMC VPLEX Local é definida por até quatro mecanismos VPLEX, que são integrados em uma só imagem de cluster por meio de suas interconexões de malha entre mecanismos totalmente redundantes. O VPLEX foi desenvolvido para crescer perfeitamente de configurações de nível básico a configurações muito grandes de clusters altamente disponíveis. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 5 Figura 2. Características de hardware do EMC VPLEX Como mostra a Figura 2, o VPLEX é uma solução destinada a agrupar armazenamento EMC e nãoEMC. O VPLEX situa-se entre os servidores e os ativos de armazenamento heterogêneo e apresenta uma nova arquitetura com características únicas: • Hardware de clustering scale-out, que permite aos clientes começar pequeno e crescer com níveis de serviço previsíveis • Cache avançado de dados, que utiliza cache SDRAM de grande escala para melhorar o desempenho e reduzir a latência de I/O e o conflito de acesso de arrays • Coerência de cache distribuído para compartilhamento, balanceamento e failover automáticos de I/O no cluster • Exibição consistente de um ou mais LUNs entre clusters VPLEX, separados por alguns metros em um data center ou por distâncias síncronas, permitindo novos modelos de alta disponibilidade e realocação de cargas de trabalho VPLEX Metro O VPLEX usa uma arquitetura de clustering exclusiva para ajudar os clientes a transpor os limites do data center e permitir que os servidores em vários data centers tenham acesso simultâneo de leitura/ gravação a dispositivos de armazenamento compartilhado em bloco. É possível fazer o scale-up de um cluster VPLEX (indicado na Figura 3) com a adição de mais mecanismos e o scale-out com a conexão de vários clusters para compor uma configuração de VPLEX Metro. Na versão inicial, um sistema VPLEX Metro comporta até dois clusters, que podem estar no mesmo data center ou em dois locais diferentes em distâncias síncronas (aproximadamente até 100 quilômetros ou 60 milhas). As configurações do VPLEX Metro ajudam os usuários a movimentar e compartilhar cargas de trabalho, consolidar data centers e otimizar a utilização de recursos nos data centers, tudo com transparência. Além disso, os clusters VPLEX oferecem mobilidade de dados sem causar interrupções, gerenciamento de armazenamento heterogêneo e maior disponibilidade dos aplicativos. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 6 Figura 3. Uma configuração do EMC VPLEX Metro Um cluster VPLEX é composto por um, dois ou quatro mecanismos. O mecanismo é responsável pelo agrupamento do fluxo de I/O e se conecta a hosts e ao armazenamento, usando conexões Fibre Channel para a transferência de dados. Um pequeno cluster VPLEX consiste em um mecanismo com os seguintes componentes principais: • Duas placas, que executam o software GeoSynchrony e se conectam ao armazenamento, aos hosts e a outras placas no cluster com conexões Fibre Channel e Gigabit Ethernet • Uma fonte de alimentação em standby, que fornece alimentação reserva para manter o mecanismo funcionamento durante quedas temporárias de energia • Dois módulos de gerenciamento, que contêm interfaces para gerenciamento remoto de um mecanismo VPLEX Cada cluster também consiste em: • Um servidor de gerenciamento, que administra o cluster e fornece uma interface a partir de uma estação de gerenciamento remota • Um gabinete padrão EMC de 40 U para armazenar todos os equipamentos do cluster Além disso, os clusters que contêm mais de um mecanismo também têm: • Um par de switches Fibre Channel, usado para comunicação entre placas de vários mecanismos • Um par de fontes de alimentação universais, que fornecem energia reserva para os switches Fibre Channel e permitem que o sistema supere quedas temporárias de energia A seção "VPLEX Metro", na página 26, analisa esse tópico mais detalhadamente. Agrupamento de dispositivos de armazenamento O EMC VPLEX tem a capacidade de oferecer níveis de agrupamento de armazenamento, conforme mostrado na Figura 4. Os objetos de armazenamento físico fornecidos por storage arrays no back-end podem ser definidos como dispositivos encapsulados por meio dos quais o volume de armazenamento básico é apresentado efetivamente aos hosts configurados no front-end como um dispositivo de armazenamento de passagem. Esse estilo de conectividade pode ser utilizado em situações nas quais o VPLEX é injetado em uma configuração existente. Nesses casos, o armazenamento de dados nos LUNs pode ser retido com o uso do encapsulamento. Mesmo nessas configurações, as camadas de abstração permitirão que espelhos locais ou remotos sejam anexados ou executem migrações de dados para os dispositivos de destino. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 7 Figura 4. Visão geral do provisionamento de armazenamento do VPLEX Quando o encapsulamento de volumes inteiros de armazenamento não for necessário, o VPLEX poderá ser utilizado para criar várias extensões com base em volumes de armazenamento associados. Essas extensões podem ser combinadas em volumes agregados para oferecer mais distribuição e proteção à carga de trabalho. O VPLEX aceita RAID 1, RAID 0 ou RAID-C, o que permite striping espelhado, concatenado ou definido pelo usuário, respectivamente. Como os volumes de armazenamento são abstraídos desse modo, os volumes virtuais criados nesses objetos podem ser espelhados para fins de disponibilidade ou migração. Recomendações de conectividade As configurações do Symmetrix VPLEX oferecem um ambiente de conectividade altamente disponível, o que permite a criação de ambientes virtualizados, dimensionáveis e flexíveis. A conectividade de back-end (array) e front-end (host) deve ter uma configuração redundante e altamente disponível. Essas configurações removem pontos únicos de falha e garantem configurações dimensionáveis para o mais exigente dos ambientes de clientes. Conectividade de back-end para armazenamento A conectividade de armazenamento para recursos de array é oferecida por meio da conectividade Fibre Channel com uma série de portas nas duas placas em qualquer configuração de cluster VPLEX. Para proteger os recursos de storage array contra pontos únicos de falha, é necessário configurar várias conexões distintas em malhas Fibre Channel separadas. A Figura 5 representa uma metodologia de conectividade que oferece conectividade altamente disponível em portas de placa VPLEX. A conectividade do storage array será configurada em várias malhas comutadas Fibre Channel, não representadas na visão geral. Essas malhas redundantes não somente oferecem redundância contra pontos únicos de falha, mas também oferecem um mecanismo dimensionável que fornece conectividade a vários storage arrays. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 8 Figura 5. Conectividade de armazenamento altamente disponível e dimensionável Para favorecer a possível carga de trabalho agregada em relação aos recursos de armazenamento provisionado, a conectividade deve ser estabelecida de maneira dimensionável nos recursos de backend. As portas de conectividade disponíveis para qualquer storage array dependerão das características específicas do array; no entanto, em todos os casos, deve ser fornecido um nível suficiente de conectividade de portas, como normalmente seria para atender às cargas de trabalho do host. Conectividade de front-end para hosts A Figura 6 representa uma exibição lógica de um só mecanismo VPLEX e a conectividade front-end para dois ambientes físicos do Windows Server. A configuração implementa um projeto altamente disponível e dimensionável no qual os hosts do Windows Server têm dois caminhos, e cada caminho se conecta com dois módulos de front-end separados em placas diferentes. Nenhuma malha SAN que também deveria ser configurada com alta disponibilidade é exibida no gráfico. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 9 Figura 6. Conectividade altamente disponível para hosts do Windows Server Em casos nos quais um cluster VPLEX é configurado, a conectividade de host deve ter uma configuração altamente disponível e redundante na qual os hosts do Windows Server estejam conectados a portas de front-end oferecidas por todos os mecanismos em um cluster. Esse estilo de conectividade oferece redundância de caminhos para as implementações específicas de software nos servidores em questão. Além disso, os vários caminhos fornecem uma interconexão de armazenamento dimensionável, considerando as demandas de I/O de uma instância ativa do SQL Server, ou os requisitos de carga de trabalho agregada de uma implementação do Hyper-V e as demandas subsequentes das máquinas virtuais e de suas cargas de trabalho de aplicativos. Recomenda-se configurar pelo menos dois HBAs (Host Bus Adapters, adaptadores de barramento do host) por host do Windows Server com o objetivo de apresentar vários caminhos exclusivos ao cluster VPLEX nas diversas placas de um cluster. Para oferecer os mais altos níveis de disponibilidade, todos os pontos únicos de falha precisam ser solucionados. Embora não seja frequente, pode ser necessário realizar a manutenção ocasional da placa. Esses procedimentos podem exigir que a placa e a respectiva conectividade sejam removidas do sistema VPLEX. Como consequência, cada host do Windows Server deve ter caminhos redundantes para várias placas de front-end. Cada host do Windows Server deve ser conectado às duas placas em um mecanismo VPLEX único e em todas as placas de um cluster VPLEX, se aplicável. Para cada porta de HBA, deve ser configurada, pelo menos, uma porta distinta de front-end. Recomenda-se configurar cada porta de HBA para duas portas de front-end VPLEX nas duas placas de determinado mecanismo. Essa metodologia de conectividade garante que todas as placas e todos os processadores de front-end sejam utilizados, oferecendo desempenho com potencial máximo e balanceamento de carga para ambientes SQL Server e Windows Hyper-V com maior carga de I/O. As configurações com múltiplos caminhos para armazenar os LUNs exigirão uma solução de software de gerenciamento de caminhos no host Windows. A solução recomendada para software de múltiplos caminhos é o EMC PowerPath®, que é o principal software de gerenciamento de caminhos do setor, com benefícios que abrangem: • Maior failover de caminho e lógica de recuperação de falhas • Maior throughput de I/O com base em algoritmos avançados de balanceamento de carga e em políticas de failover • Facilidade de gerenciamento que inclui um snap-in de GUI do MMC (Microsoft Management Console, console de gerenciamento Microsoft) e utilitários de CLI para controlar todos os recursos do PowerPath • Recursos de valor agregado, inclusive a tecnologia RAS de criptografia de dados Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 10 • Maturidade do produto, com confiabilidade comprovada ao longo de anos de desenvolvimento e uso nos ambientes corporativos mais exigentes. Embora a recomendação seja o PowerPath, uma alternativa é usar os recursos do Multipath I/O (MPIO) nativos do sistema operacional Windows. A estrutura do MPIO já está disponível para o Windows há muitos anos. Contudo, foi só a partir do lançamento do Windows Server 2008 que um DSM (Device Specific Module, módulo específico de dispositivo) genérico da Microsoft foi incluído para gerenciar os dispositivos Fibre Channel. Para obter mais informações sobre a implementação do Windows MPIO DSM, consulte "Visão geral do Multipath I/O" em http://technet.microsoft.com/pt-br/library/cc725907.aspx. Provisionando armazenamento com o VPLEX O EMC VPLEX oferece aos administradores um modelo simplificado e flexível para provisionamento de armazenamento. Esse novo modelo de provisionamento apresenta um nível de virtualização de armazenamento que estabelece a base para uma infraestrutura dinâmica. Historicamente, os administradores eram solicitados a oferecer, de certo modo, relações estáticas entre dispositivos de armazenamento visíveis para o host e o storage array básico, além da associação entre esses dispositivos e placas de front-end para conectividade de host. Eles também gerenciavam operações de mascaramento para garantir o acesso dos hosts aos dispositivos de armazenamento necessários. Essa metodologia servia bem aos administradores e, geralmente, tinha de ser feita somente uma vez. Cada vez mais, os administradores precisam lidar com um ambiente dinâmico, em que a introdução de novos servidores, máquinas virtuais e sistemas de armazenamento ocorre de modo regular. As migrações de dados de um storage array existente para um novo são necessárias normalmente para fins de atualização de tecnologia ou rodízio de leasing. Em geral, esses processos são extremamente complexos, causam interrupções e trazem riscos a operações contínuas dos aplicativos de negócios. O EMC VPLEX oferece recursos extensos na infraestrutura de armazenamento para permitir migrações de dados on-line sem causar interrupções dentro e entre storage arrays, mesmo quando esses recursos não são uma característica principal do próprio array. As migrações heterogêneas entre vários storage arrays oferecem aos administradores a possibilidade de transição para novos sistemas de armazenamento, além de balanceamento dinâmico de cargas de trabalho em todos os recursos disponíveis na infraestrutura de armazenamento. As implementações de instâncias agrupadas em cluster de ambientes de banco de dados SQL Server e Windows Hyper-V são muito mais comuns, à medida que os clientes consolidam aplicativos e recursos. Para ajudar os administradores na capacidade de criar relações flexíveis entre recursos de aplicativos e seu posicionamento em data centers ou entre eles, o VPLEX oferece uma metodologia flexível de provisionamento de armazenamento. Agora, os administradores podem definir relações entre objetos de armazenamento e conectividade de host, permitindo que a conectividade de armazenamento do VPLEX implemente a conectividade necessária. Essa capacidade de criar relações lógicas por meio de visualizações também ajuda a garantir que dispositivos adequados sejam automaticamente incluídos nas mudanças. Por exemplo, no caso de uma configuração em cluster, somente um pool de dispositivos de armazenamento precisa ser definido para determinado cluster VPLEX. As visualizações criadas com base nesse pool de dispositivos garantem que qualquer host (definido por seus iniciadores) incluído nessas visualizações conseguirá acessar os dispositivos necessários. Isso contrasta com muitas soluções normalmente implementadas, nas quais um processo manual é utilizado por administradores para garantir que as entradas de mapeamento e mascaramento tenham sido criadas. As seguintes etapas resumem os requisitos para implementar o recurso de provisionamento de armazenamento do VPLEX: 1. Reivindicar o armazenamento apresentado ao cluster VPLEX. Isso pressupõe que o storage array em questão tenha sido conectado a todas as portas de back-end necessárias do cluster VPLEX. Então, é fornecida uma infraestrutura de armazenamento de back-end dimensionável e altamente disponível. 2. Definir as extensões dos dispositivos de armazenamento reivindicados. Isso permite que a alocação parcial ou total do dispositivo de armazenamento reivindicado seja representada como uma extensão. As extensões podem ser utilizadas depois na definição de volumes virtuais. 3. Definir volumes virtuais que, por fim, serão apresentados aos servidores host. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 11 4. Definir a exibição do host, abrangendo os WWNs dos HBAs usados pelo host, as portas VPLEX que serão usadas para fornecer conectividade de armazenamento e todos os dispositivos que devem ser apresentados aos hosts. Será necessário ter configurações apropriadas de zoneamento em todas as malhas para permitir que os respectivos HBAs se conectem às portas das placas. A inserção do VPLEX em um ambiente SQL Server Em muitos casos, os clientes implementarão os ambientes VPLEX em ambientes preexistentes. Essa implementação é denominada inserção do VPLEX. A migração de ambientes existentes de aplicativos Microsoft para um ambiente VPLEX pode ser implementada rapidamente com requisitos mínimos de inatividade. As migrações podem ter várias formas, com as quais todos os bancos de dados de usuários e sistemas são migrados para um ambiente VPLEX, ou implementações nas quais apenas os locais de bancos de dados de usuários são migrados. O último caso é discutido na seção seguinte, pois esse é o caso de uso mais comum esperado. Outros cenários de migração também são possíveis, inclusive utilizando operações de cópia baseadas em host para transferir dados do LUN de origem para o destino. No cenário testado, os dados permanecem nos LUNs originais, mas esses dispositivos são agrupados por meio de um VPLEX. Para demonstrar como uma instância de banco de dados SQL Server pode ser movimentada para uma configuração VPLEX, um ambiente de amostra foi configurado conforme mostrado na Figura 7. Um banco de dados SQL Server existente no servidor LICOC211 que utiliza dispositivos de armazenamento Symmetrix VMAX™ deveria ser movido para um ambiente VPLEX. Essa inserção do VPLEX exige o remapeamento dos recursos de armazenamento do servidor físico para o ambiente de destino por meio do ambiente VPLEX. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 12 Figura 7. Inserção do VPLEX Na configuração testada, o ambiente de destino era uma configuração em cluster de failover do Windows Server 2008 com quatro nós. Isso foi feito como meio de demonstrar os mecanismos necessários para provisionar volumes agrupados em vários servidores Windows que formam um só cluster de failover do Windows. Os ambientes nos quais o ambiente de servidor não deveria ser alterado também recebem suporte, sendo que apenas precisariam de alterações na apresentação do dispositivo de armazenamento de modo semelhante ao descrito para o ambiente de cluster de destino. Além disso, embora o exemplo documente uma movimentação do Microsoft SQL Server, é possível empregar etapas semelhantes para qualquer ambiente de aplicativo; porém, a natureza das etapas seria diferente daquelas para um ambiente SQL Server, que implementa etapas específicas do SQL Server. Por exemplo, os ambientes Hyper-V podem exigir que todos os recursos de máquinas virtuais que coabitam determinado LUN fiquem off-line enquanto o dispositivo de armazenamento é colocado sob o controle do VPLEX. Mapeando objetos de armazenamento do SQL Server Para muitas implementações de clientes de ambientes Microsoft SQL Server ou Windows Hyper-V, os ambientes exigirão invariavelmente a migração de vários LUNs. Esses LUNs representam as diversas áreas da instância de um banco de dados, um armazenamento de VHD (Virtual Hard Drive, disco rígido virtual) em máquina virtual ou discos de passagem. A Figura 8 apresenta os detalhes de um banco de dados SQL Server denominado "DBtoMigrate", que reside inicialmente em dispositivos Symmetrix VMAX. O armazenamento utilizado por essa instância do banco de dados SQL Server é composto de três volumes Windows NTFS localizados em três LUNs Symmetrix VMAX. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 13 Figura 8. Exibição de uma instância do banco de dados SQL Server existente antes da migração A transição para o armazenamento gerenciado do VPLEX exigirá uma breve paralisação dos aplicativos que utilizam os dispositivos de armazenamento de destino, conforme são colocados sob gerenciamento do VPLEX e provisionados aos servidores de host. Essa é uma operação única necessária para mover o armazenamento para o ambiente VPLEX. Como resultado, será necessário colocar o banco de dados em estado off-line ou desconectá-lo, conforme apropriado. Neste exemplo, o banco de dados será migrado para o novo hardware de servidor em uma configuração em cluster, sendo desconectado após o mapeamento dos arquivos do banco de dados e dos objetos de armazenamento em disco. Será necessário garantir que todos os dispositivos existentes sejam corretamente identificados para migração a fim de confirmar que o ambiente resultante seja uma instância válida do banco de dados. Um método alternativo para identificar todos os arquivos (arquivos de dados e registros da transação) é utilizar o procedimento "sp_helpdb" armazenado no SQL Server. O uso e o resultado do comando são mostrados na Figura 9, conforme executado no SQL Server Management Studio. É possível ver que todos os arquivos de dados, conforme representados pelo valor de "filename", estão localizados nos drives "K: " e "L:", e o registro da transação está localizado no drive "M:". Esses representam os dispositivos de armazenamento que precisam ser provisionados de maneira adequada ao cluster VPLEX de destino. Figura 9. Uso do sp_helpdb para exibir todos os componentes do banco de dados Os utilitários de linha de comando do EMC Solutions Enabler oferecem a capacidade de associar volumes do Windows a objetos de disco do Windows e, subsequentemente, a dispositivos de storage array. A Figura 10 demonstra a associação entre recursos de disco do Windows e dispositivos Symmetrix por meio do comando SYMDEV do EMC Solutions Enabler. No exemplo apresentado, o dispositivo Symmetrix 01DA é visto pelo servidor como Physical Drive 1 (Drive físico 1). Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 14 Figura 10. Exemplo de SYMCLI no mapeamento de dispositivos de armazenamento Depois que os dispositivos forem identificados, será necessário executar as operações relevantes do storage array para garantir que esses dispositivos possam ser associados às portas VPLEX de back-end necessárias. No ambiente testado, os grupos de provisionamento automático do Symmetrix VMAX foram utilizados para apresentar os dispositivos de armazenamento às portas de back-end VPLEX depois que o banco de dados foi desconectado e os recursos de disco foram colocados em estado offline no servidor Windows de origem. Reivindicando volumes de armazenamento com o VPLEX Após as mudanças necessárias no ambiente de armazenamento, que facilitam a apresentação de volumes de armazenamento relevantes ao cluster VPLEX, é preciso reivindicar os volumes de armazenamento. O processo de reivindicação garante que apenas os objetos de armazenamento pertinentes possam ser processados em etapas subsequentes. A reivindicação de volumes de armazenamento é realizada pela execução do assistente de reivindicação de armazenamento na UI do VPLEX via Web. Assim que o sistema de armazenamento for selecionado e o procedimento de reivindicação iniciado, uma designação de armazenamento definida pelo usuário será inserida conforme mostrado na Figura 11. Figura 11. Provisionamento de armazenamento do VPLEX — reivindicação de armazenamento Posteriormente, a interface do VPLEX iniciará um processo para selecionar os dispositivos de armazenamento adequados disponíveis. Com o objetivo de identificar volumes de armazenamento reivindicados, o VPLEX implementa um mecanismo que permite que os nomes definidos pelo usuário sejam aplicados aos dispositivos de armazenamento. Na Figura 12, o assistente de reivindicação permite nomear um nível de armazenamento. Neste exemplo, o valor "_SQL" é aplicado para identificar esses volumes como pertencentes ao ambiente SQL Server sendo processado. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 15 Figura 12. Nome definido pelo usuário para um nível de armazenamento reivindicado Depois que o nível é identificado, a caixa de diálogo seguinte apresenta os dispositivos de armazenamento disponíveis para o storage array específico, conforme mostrado na Figura 13. Como três dispositivos de armazenamento, que eram os LUNs de armazenamento do ambiente de banco de dados SQL Server, foram associados ao cluster VPLEX, eles são visualizados como os volumes de armazenamento disponíveis. O nome aplicado aos volumes de armazenamento também é exibido, sendo composto com base no número de série do Symmetrix VMAX (quatro últimos dígitos do número de série), no nível definido pelo usuário e no identificador do dispositivo Symmetrix. Figura 13. Exibição de dispositivos de armazenamento não reivindicados disponíveis Após a conclusão do processo de reivindicação do volume de armazenamento, os três dispositivos de armazenamento serão disponibilizados para processamento futuro. É possível visualizar os três novos dispositivos de armazenamento na lista de volume de armazenamento do storage array VMAX na Figura 14. Essa lista inclui volumes de armazenamento previamente processados. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 16 Figura 14. Exibição de todos os dispositivos de armazenamento reivindicados Definindo dispositivos encapsulados Como os volumes de armazenamento já contêm volumes definidos e, posteriormente, os volumes Windows NTFS, além dos arquivos de dados e o registro da transação necessários, os volumes serão configurados como encapsulados. Esses volumes encapsulados aparecerão posteriormente no host Windows necessário. O primeiro passo desse processo é definir as extensões nos volumes de armazenamento reivindicados, conforme mostrado na Figura 15. Figura 15. Criação de novas extensões de volume O assistente para criar extensões oferece a oportunidade de definir as extensões de armazenamento. Nesse caso, o objetivo é, simplesmente, passar os dispositivos agrupados diretamente para o host Windows de destino, e não criar segmentações do volume básico de armazenamento. Na Figura 16, os dispositivos previamente selecionados foram adicionados e serão usados para definir extensões. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 17 Figura 16. Janela de seleção da criação de extensões Após a seleção dos dispositivos necessários, o usuário tem a possibilidade de definir o tamanho das extensões, que podem ser alocações menores de todo o dispositivo de armazenamento. Novamente, o objetivo, neste caso, é utilizar todo o dispositivo de armazenamento e passar pelo volume Windows NTFS existente e pelos arquivos do banco de dados SQL Server nele contidos; dessa forma, toda a alocação de armazenamento é utilizada, conforme mostra a Figura 17. Figura 17. Definição da alocação de armazenamento para extensões Após a definição das extensões de armazenamento apropriadas, o assistente exibirá as extensões que acabaram de ser criadas. Na Figura 18, os volumes de armazenamento agora exibem o status "usado" e não têm mais armazenamento livre disponível. As extensões de armazenamento terão sido criadas com base nos volumes de armazenamento e serão usadas em etapas posteriores. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 18 Figura 18. Exibição de extensões de armazenamento criadas Na Figura 19, as extensões de armazenamento criadas são exibidas. As extensões criadas têm um nome gerado automaticamente que inclui o nome do volume de armazenamento com o prefixo "extent_". As extensões de armazenamento no VPLEX podem ser definidas de várias maneiras a fim de fornecer configurações avançadas para redundância e confiabilidade, além daquelas oferecidas pelo storage array básico. Figura 19. Criação de dispositivos de armazenamento virtual Para os propósitos do ambiente testado, foi criado um relacionamento individual entre os volumes de armazenamento, as extensões de armazenamento criadas nesses volumes e os volumes virtuais de nível mais alto. A Figura 20 exibe a seleção das três extensões definidas. É importante ressaltar que a caixa de seleção Create a Virtual Volume on each device (Criar um volume virtual em cada dispositivo) foi selecionada. Essa operação definirá cada extensão como um volume totalmente encapsulado e separado que pode ser associado ao ambiente de servidor apropriado. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 19 Figura 20. Opções de seleção para definir volumes virtuais de armazenamento Configurando dispositivos em uma exibição do VPLEX Após definir os dispositivos de armazenamento encapsulado, não há necessidade de incluir os volumes virtuais recém-criados em uma exibição de acesso ao host. Nesse caso, foi definida uma exibição de host existente "PRDCluster". Essa exibição de acesso ao host incluía os iniciadores de host, as portas VPLEX associadas e os volumes virtuais preexistentes, conforme mostrado na Figura 21. Para adicionar os volumes novos, bastou acrescentá-los à exibição existente. Figura 21. Alteração da exibição de host para adicionar volumes lógicos Depois que os volumes virtuais são adicionados a uma exibição de armazenamento, é concedido acesso aos hosts definidos. Na configuração testada, o ambiente do host de destino era uma configuração do cluster de failover do Windows Server 2008 e compreendia todos os iniciadores de host definidos nos quatro nós do Windows Server definidos no cluster. A utilização de uma metodologia de exibição de armazenamento reduz a complexidade para os administradores de sistemas e armazenamento, já que as visualizações reduzem o número de operações necessárias. O acesso aos volumes recém-criados é garantido para todos os hosts associados. Acesso e registro de host O acesso aos volumes será possível por meio de todos os hosts definidos, pela inclusão de seus iniciadores na exibição. Nesse caso, todos os hosts faziam parte da mesma configuração do cluster de failover do Windows e poderiam acessar o volume virtual definido. Especialmente porque os ambientes de disco compartilhados podem exibir esse acesso imediato, os ambientes do Windows Server implementam uma política de disco padrão, colocando novos dispositivos de armazenamento em modo off-line. Esse modo pode ser gerenciado pela UI do Disk Management ou pela interface de linha de comando DISKPART. Nesse caso, para validar o encapsulamento dos dispositivos de armazenamento e Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 20 o processo de importação, os dispositivos de disco foram colocados em modo on-line, conforme mostra a Figura 22. Os volumes encapsulados ofereceram os mesmos rótulos de volume NTFS e o mesmo conteúdo de dados apresentados diretamente ao host original. Figura 22. Exibição de discos do Windows de novos volumes colocados em modo on-line No entanto, uma vez que o objetivo final era apresentar os dispositivos em uma máquina virtual HyperV e proteger a disponibilidade das máquinas virtuais e da instância do SQL Server como um recurso de cluster, os discos foram posteriormente colocados off-line para ser configurados como recursos de passagem para uma instância virtualizada do SQL Server. Em seguida, os dispositivos de disco foram configurados como recursos para definição de uma máquina virtual Hyper-V em uma configuração do cluster de failover do Windows como uma máquina virtual altamente disponível. Esse processo é detalhado nas seções seguintes deste white paper. EMC VPLEX e clusters de failover do Microsoft Windows Server O clustering de failover do Microsoft Windows Server oferece aos clientes uma solução para proteger os aplicativos de negócios. Os clusters de failover podem dimensionar até 16 nós do Windows Server e dar suporte até mesmo aos maiores ambientes de aplicativos dos clientes. Os componentes de clustering são construídos com base em recursos de armazenamento compartilhado. O princípio de design do clustering de failover do Windows exige que o armazenamento utilizado pelo aplicativo possa ser acessado de qualquer um dos nós suportados quando o serviço de aplicativo for iniciado ou retomado. Esses mecanismos exigem soluções de armazenamento robustas e dimensionáveis. O principal objetivo do clustering de failover do Windows Server 2008 é manter a disponibilidade da máquina virtual quando ela ficar indisponível devido a falhas imprevistas. Porém, essa proteção nem sempre pressupõe que o estado da máquina virtual será mantido por essas transições. Como exemplo desse estilo de proteção, considere o caso da falha de um nó físico no qual uma ou mais máquinas virtuais estavam sendo executadas. O clustering de failover do Windows detectará que as máquinas virtuais não estão operacionais e que um nó não está mais disponível e tentará reiniciar as máquinas virtuais em um nó restante na configuração em cluster. Essas operações exigem um processo de reinicialização, e qualquer aplicativo sendo executado será totalmente reiniciado. O EMC VPLEX é uma oferta de agrupamento de armazenamento compatível com as configurações do cluster de failover do Microsoft Windows. Além disso, à medida que os recursos de armazenamento são agrupados pelos clusters VPLEX, é possível implementar soluções com as quais o armazenamento básico possa não ser compatível. Por exemplo, o clustering de failover do Windows Server 2008 requer que os sistemas de armazenamento forneçam suporte à tecnologia SCSI-3 Persistent Group Reservations (PGR) utilizada para implementar a arbitração de dispositivos como um componente do projeto de alta disponibilidade. Os sistemas de armazenamento que podem não apresentar intrinsecamente esse recurso podem ser aceitos pelo VPLEX em um ambiente de cluster de failover do Windows 2008. Todos os mecanismos compatíveis com SCSI-3 são mantidos pelo ambiente VPLEX por meio dos volumes virtuais definidos. O sistema de armazenamento é necessário apenas para lidar com a carga de trabalho do host e do I/O do aplicativo, em vez de oferecer uma arbitração de volume. A solução de agrupamento oferecida pelo EMC VPLEX atende e satisfaz todos os requisitos do clustering de failover do Windows Server 2008. De fato, como as soluções VPLEX são projetadas com requisitos de conectividade redundante e dimensionável para os mais ambiciosos ambientes de aplicativos, elas são uma extensão natural do projeto altamente disponível oferecido pelo clustering de failover do Windows. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 21 Clustering de failover do Windows e Windows Hyper-V As implementações do Microsoft Windows Server Hyper-V são compatíveis com os clusters de failover do Windows Server para fornecer soluções de aplicativos extremamente robustas e altamente disponíveis. O Windows Hyper-V utiliza recursos do ambiente de clustering de failover do Windows para melhorar e estender determinadas funções de disponibilidade, além de formar a base para soluções como migrações ativas do Hyper-V e CSV (Cluster Shared Volumes, volumes compartilhados do cluster). Uma instância de máquina virtual do Windows Hyper-V importada para uma configuração de alta disponibilidade terá de incluir todos os dispositivos de disco de armazenamento relacionados, utilizados pela própria máquina virtual e por quaisquer aplicativos nela contidos, de modo que a máquina virtual possa ser gerenciada corretamente. A capacidade de importar uma máquina virtual para um cluster do Windows é habilitada com a execução do assistente de conversão fornecido na interface do usuário do gerenciador do cluster de failover do Windows. Haverá falha no assistente de alta disponibilidade se ele não puder incluir todo o armazenamento configurado para a máquina virtual no ambiente de cluster. O EMC VPLEX, por meio de seu recurso de exibição de armazenamento, simplifica significativamente esse processo e aumenta a confiabilidade. A futura adição de dispositivos de armazenamento em disco exigirá que o novo armazenamento também seja configurado adequadamente como armazenamento compartilhado no cluster. As máquinas virtuais Windows Hyper-V conseguem acessar dispositivos de armazenamento de vários modos. O mais comum é provisionar o armazenamento como VHDs na partição principal e atribuí-lo à máquina virtual. Com esse método, a máquina virtual identificará o armazenamento como se estivesse conectado localmente. Normalmente, esse modo é usado na área inicial do sistema operacional. O armazenamento também pode ser apresentado por intermédio do sistema principal à máquina virtual diretamente como destinos SCSI, em que esses dispositivos são configurados como armazenamento de passagem. A forma final do armazenamento para o uso da máquina virtual se dá pela implementação do armazenamento conectado por iSCSI à máquina virtual por meio de sua infraestrutura de rede. Neste exemplo, os dispositivos de armazenamento foram provisionados como armazenamento de VHD, para uso de máquina virtual, e como armazenamento de passagem. O armazenamento utilizado pela instância do banco de dados SQL Server que foi migrada para o ambiente VPLEX foi definido como dispositivos de passagem. Migração ativa do Windows Hyper-V A movimentação de máquinas virtuais em um cluster, ou seja, uma solicitação de movimento proativo feita por um administrador ou por alguma ferramenta de gerenciamento automatizado, pode aproveitar os recursos da migração ativa do Windows Hyper-V para mitigar qualquer perda de aplicativo disponível. Essas solicitações proativas permitem que os mecanismos de clustering de failover ativem os processos disponíveis para coordenar e proteger o estado da máquina virtual. Quando uma migração ativa é executada, o clustering de failover começará um processo para replicar a configuração da máquina virtual e o estado da memória para o nó de destino da migração. Vários ciclos de replicação do estado da memória começarão a acontecer na tentativa de reduzir o número de mudanças que precisam ser replicadas em ciclos subsequentes de replicação da memória. A execução desse processo de replicação da memória pode ser vista pelo console do gerenciador de cluster de failover. Considerando a capacidade da conectividade de rede de permitir a transferência oportuna de estado, como uma etapa final, o processo de migração suspenderá momentaneamente a instância da máquina e fará a transferência de todos os recursos de disco para o nó de destino. Após esse processo, a máquina virtual retomará imediatamente o processamento. A transição da máquina virtual é necessária para concluir um intervalo de tempo limite TCP/IP, de modo que os aplicativos cliente não percam conectividade. Configurando o armazenamento VPLEX como passagem do Hyper-V No exemplo mencionado na seção "A inserção do VPLEX em um ambiente SQL Server", os dispositivos do banco de dados consistiam em três volumes de armazenamento. Esses volumes foram apresentados a um cluster VPLEX e, subsequentemente, configurados como volumes virtuais encapsulados e apresentados aos nós do cluster de destino. Em uma configuração de cluster de failover do Windows com suporte a máquinas virtuais Hyper-V, não se recomenda implementar aplicativos como o Microsoft SQL Server nas partições principais. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 22 Portanto, uma máquina virtual Hyper-V foi definida para implementar o ambiente de banco de dados SQL Server. Isso também exigiu a configuração de dispositivos de armazenamento como armazenamento de passagem para a máquina virtual. Figura 23. Adição de dispositivos de armazenamento como recursos de cluster Na Figura 23, o assistente Add a disk (Adicionar disco) é selecionado para iniciar o processo de alocação de dispositivos compatíveis com o VPLEX na configuração do cluster de failover do Windows. O assistente implementa uma verificação da validação para garantir que somente dispositivos de armazenamento compartilhados entre todos os nós participantes estejam disponíveis para serem adicionados à configuração. Conforme mencionado anteriormente, o uso do mecanismo de exibição do volume de armazenamento do VPLEX garante que todos os nós sejam atribuídos aos volumes corretos. Os três volumes são mostrados na Figura 24. Figura 24. Dispositivos de armazenamento compartilhado disponíveis a todos os nós de cluster Após a seleção de todos os dispositivos de armazenamento aplicáveis, que neste exemplo exigem os três volumes utilizados para os arquivos do banco de dados SQL Server, os dispositivos de armazenamento são adicionados à lista de recursos de disco em cluster. Esses dispositivos precisam ser atribuídos à máquina virtual que executará a instância do banco de dados SQL Server. Na Figura 25, os dispositivos de armazenamento são atribuídos à máquina virtual "CSV1SRV1". Essa atribuição garante que os dispositivos de armazenamento sejam vinculados à máquina virtual e que o armazenamento em Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 23 disco esteja acessível em casos em que a máquina virtual é movida para ser executada em um nó físico diferente no cluster. Figura 25. Dispositivos de armazenamento em cluster atribuídos a uma instância de máquina virtual Além de adicionar os recursos de disco como recursos em cluster, a definição da máquina virtual deve ser alterada para incluir os recursos de disco, como os dispositivos de armazenamento conectados localmente como dispositivos de armazenamento de passagem. Na Figura 26, os três dispositivos de armazenamento são definidos como armazenamento de passagem, sendo atribuídos a um controlador SCSI como recursos de disco rígido físico. Esse processo possibilita o acesso direto do armazenamento em disco à máquina virtual. Figura 26. Definição de dispositivos de armazenamento de passagem para a máquina virtual Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 24 Como os dispositivos de armazenamento originais tinham os volumes NTFS válidos, além dos arquivos do banco de dados SQL Server nos volumes, validados quando os dispositivos foram acessados pelos nós do cluster, os dispositivos de armazenamento de passagem também exibirão os mesmos atributos. A exibição dos dispositivos de armazenamento acessíveis por meio da máquina virtual CSV1SRV1 é mostrada na Figura 27. Na exibição, os rótulos do volume de armazenamento original podem ser vistos e as operações normais de gerenciamento de disco são possíveis. Por exemplo, as atribuições de letra do drive de disco foram alteradas para os volumes NTFS na máquina virtual a fim de corresponder às atribuições originais do sistema de origem. Figura 27. Exibição de gerenciamento de disco por meio da máquina virtual Com os volumes de armazenamento acessíveis e o software SQL Server apropriado instalado na máquina virtual, é possível montar a instância do banco de dados SQL Server representada pelos arquivos localizados nos volumes. Para os objetivos do ambiente testado, o procedimento armazenado sp_attach_db foi utilizado e sua execução é mostrada na Figura 28. Figura 28. Conexão de um ambiente de banco de dados SQL Server A instância do banco de dados SQL Server resultante passou em todos os cenários testados, inclusive nas execuções de DBCC CHECKDB que validaram todas as páginas e estruturas de dados nos arquivos do banco de dados. A configuração resultante representou uma solução válida e altamente disponível para um ambiente SQL Server. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 25 VPLEX Metro e CSV Ampliando a disponibilidade e a flexibilidade oferecidas pelo VPLEX Local, os clientes podem implementar soluções em vários locais utilizando a configuração do VPLEX Metro. Essa configuração entre vários locais proporciona uma oferta única nas soluções de clustering de failover do Windows, sendo compatível com configurações ativo/ativo robustas. As soluções tradicionais para replicação de armazenamento em bloco aceitam apenas o acesso de dispositivos de armazenamento em um local de origem. A natureza em constante mutação dos blocos de dados no local de destino raramente representava um estado viável para que qualquer aplicativo fosse utilizado. Desde o lançamento do Windows Server 2008 R2, a Microsoft apresentou o suporte para uma funcionalidade denominada CSV (Cluster Shared Volumes, volumes compartilhados do cluster). Especificamente designados para implementações de soluções Hyper-V altamente disponíveis, o ambiente CSV ofereceu a capacidade de que todos os nós participantes de uma configuração em cluster tivessem acesso direto a um namespace comum representando esses volumes especialmente compartilhados. Geralmente, o namespace apresenta a forma "C:\SharedStorage\" anexada com um indicador do volume específico para cada CSV. A solução CSV dá suporte a configurações nas quais os discos rígidos de máquina virtual, ou VHDs, podem estar localizados nos dispositivos de armazenamento comum. Um nó coordenador é selecionado entre os nós participantes do cluster, sendo responsável por garantir que qualquer arquivo de VHD seja acessado somente de um nó, especificamente aquele que está dando suporte à máquina virtual no momento. Para ser claro, todos os nós participantes têm acesso total ao volume compartilhado, e somente os VHDs não têm acesso ao nó executado na máquina virtual. Assim, é possível consolidar grandes números de VHDs em um pequeno número de CSVs, bem como distribuir as máquinas virtuais entre todos os nós participantes que acessam os respectivos VHDs por meio de um só volume de armazenamento. Cada nó participante gera operações de I/O para o dispositivo de armazenamento acessado localmente por meio dos HBAs locais. A implementação de CSVs em um cluster de failover do Windows permite desenvolver grandes implementações de máquinas virtuais, ao mesmo tempo que limita a complexidade de gerenciamento de ter grandes números de volumes de armazenamento distintos. Além disso, com o acesso local direto aos dispositivos de armazenamento por meio de todos os nós participantes, não será necessária a arbitração de disco caso uma máquina virtual seja movida ou migrada de um nó participante para outro. Isso melhora consideravelmente os tempos de failover ou de migração ativa, bem como reduz os problemas associados ao registro de disco. Os CSVs são compatíveis com configurações geograficamente dispersas, mas essa solução não é adequada ao acesso assimétrico ao armazenamento compartilhado oferecido por dispositivos de armazenamento comum em bloco replicados entre sistemas. As implementações de CSV pressupõem que os dispositivos de armazenamento local tenham acesso total, independentemente da natureza dos locais diferentes. O VPLEX Metro dá suporte a configurações ativo/ativo de armazenamento para implementações em vários locais, com a capacidade de definir volumes de armazenamento distribuído por meio da tecnologia AccessAnywhere. Os volumes de armazenamento distribuído são configurados como dispositivos com acesso total a todos os clusters VPLEX; portanto, podem acessar todos os recursos do servidor conectado. Utilizando um mecanismo avançado de coerência de cache, o VPLEX Metro dá suporte total a configurações em vários locais do clustering de failover do Windows usando CSVs com acesso ativo/ativo para todos os nós participantes. Além disso, as configurações do VPLEX Metro aceitam o uso de storage arrays heterogêneos em locais diferentes. Isso permite que os clientes selecionem o storage array mais adequado a cada local e contem com os clusters VPLEX para facilitar a replicação. Tradicionalmente, a replicação estava vinculada a recursos específicos do storage array. Definindo um cluster de failover do Windows geograficamente disperso Um cluster de failover do Windows que abrange vários locais geograficamente separados permite que os clientes tenham níveis excepcionalmente altos de aplicativos disponíveis e tolerância a desastres. O clustering Microsoft Windows pode dar suporte a essas configurações, mas exige que o armazenamento Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 26 compartilhado definido no ambiente possa efetivamente replicar dados entre locais, além de coordenar o acesso a dispositivos de armazenamento conforme for necessário. As configurações do EMC VPLEX Metro fornecem a infraestrutura compatível com as configurações distribuídas de cluster de failover do Windows, além de dar suporte a dispositivos de armazenamento compartilhado ativo/ativo. Esse último recurso permite suporte a clusters geograficamente dispersos para soluções como Windows Hyper-V e CSVs. O ambiente testado foi inicialmente definido com o uso de CSVs para 20 máquinas virtuais em uma configuração do VPLEX Local. Inicialmente, quatro dispositivos CSV foram configurados para locais de VHDs do sistema operacional e quatro CSVs foram configurados para VHDs associados a aplicativos utilizados pelas máquinas virtuais no cluster. Cada um dos VHDs do sistema operacional aceitava cinco VHDs para cinco máquinas virtuais distintas. Os nomes das máquinas virtuais, conforme apresentado na interface de gerenciamento do cluster de failover, foram definidos pelo volume CSV usado para armazenar o VHD (CSV1 a CSV4) e por um identificador exclusivo para a instância específica da máquina virtual no CSV (SRV1 a SRV5). Portanto, é fácil identificar CSV1SRV1 como sendo a primeira instância de servidor que tem o arquivo VHD localizado no primeiro volume de armazenamento CSV. A configuração inicial do VPLEX Local foi aprimorada com a inclusão de um ambiente de cluster VPLEX remoto, formando uma configuração do VPLEX Metro. Esse ambiente-alvo é mostrado na Figura 29. A conectividade entre os locais é definida de modo redundante e dimensionável, semelhante ao projeto de conectividade de front-end e back-end, como já mencionado. Figura 29. Configuração em cluster geográfico usando o VPLEX Metro Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 27 Na configuração definida, os dispositivos distribuídos tinham suporte do armazenamento local provisionado para cada ambiente de cluster VPLEX. Os dispositivos de armazenamento originais estavam localizados no array Symmetrix VMAX. Os dados contidos nesses volumes de armazenamento foram replicados pelo recurso de volume distribuído VPLEX para o armazenamento provisionado por meio do array CLARiiON® CX4. Criando dispositivos de armazenamento remoto Para fornecer os recursos de armazenamento local, os dispositivos de armazenamento foram provisionados por meio do array CX4 para que correspondessem aos volumes do armazenamento de origem. Foram criados oito dispositivos correspondentes, pois havia oito volumes de armazenamento definidos como dispositivos de armazenamento CSV. Os volumes de armazenamento CX4 estão detalhados na Figura 30 e foram usados para criar extensões de volume que correspondessem à configuração VMAX de origem. Figura 30. Volumes de armazenamento provisionados pelo CLARiiON O tamanho das extensões definidas foi determinado para que coincidisse com as extensões de origem, pois os dispositivos de armazenamento nesta instância também estavam sendo criados como dispositivos encapsulados, nos quais a extensão era criada apenas com base em um só volume de armazenamento. Na Figura 31, as extensões coincidem com o tamanho do dispositivo original de 250 GB por unidade. Figura 31. Criação de extensões de armazenamento Assim que as extensões de origem foram criadas e a conectividade do VPLEX Metro foi implementada, os volumes de armazenamento originais puderam ser implementados como volumes distribuídos, fornecendo proteção local e remota como dispositivos espelhados distribuídos (RAID 1). Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 28 Definindo dispositivos de armazenamento distribuído A criação de dispositivos de armazenamento distribuído exige que qualquer volume virtual existente no dispositivo seja implementado assim que um dispositivo distribuído for removido. Isso é necessário para implementar a definição de um novo dispositivo que possa ser replicado. Portanto, esse processo exige que o acesso ao volume virtual existente seja encerrado para permitir a criação do dispositivo de armazenamento distribuído. Devido à implementação de exibições de armazenamento do VPLEX, o processo é muito simplificado, pois permite que volumes virtuais sejam removidos de uma exibição, reimplementados como armazenamento distribuído e por fim reintroduzidos. O conteúdo dos dados dos volumes virtuais existentes é retido durante o processo e automaticamente espelhado no dispositivo de armazenamento remoto. Como os dispositivos existentes já estavam sendo utilizados no ambiente "PRDCluster", foi necessário suspender ou encerrar todas as máquinas virtuais em determinado dispositivo CSV, pois o dispositivo de armazenamento deveria ser reconstruído. Depois que todas as máquinas virtuais do dispositivo CSV foram suspensas ou encerradas, o volume foi colocado em modo de manutenção no gerenciador de cluster de failover. Esse processo posiciona o dispositivo de armazenamento efetivamente em estado off-line e suspende todas as suas verificações de integridade. Isso permite que o dispositivo seja manipulado conforme necessário e possibilita mudanças mínimas no ambiente para facilitar as alterações necessárias. Na Figura 32, o processo para definir um novo dispositivo distribuído está sendo iniciado. Esse processo guia a definição do novo dispositivo distribuído. Figura 32. Criação de um novo dispositivo distribuído Antes dos passos descritos aqui, o volume virtual existente havia sido removido, deixando o dispositivo básico. Neste exemplo, "Dev_MS_VOL_1" foi o dispositivo original usado pelo volume virtual para representar o primeiro dispositivo CSV. Para reimplementar o dispositivo local como um membro de um novo dispositivo distribuído, ele é adicionado como membro do último, conforme mostrado na Figura 33. O dispositivo distribuído terá um dispositivo remotamente espelhado representado por "device_CX4_377_LUN1_1" no storage array CX4 remoto. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 29 Figura 33. Definição do novo dispositivo distribuído O dispositivo de armazenamento distribuído recém-criado será denominado "Windows_CSV_1" e automaticamente receberá um volume virtual. Assim que a definição do dispositivo de armazenamento distribuído for concluída, será possível exibir o dispositivo e obter detalhes sobre os membros do dispositivo distribuído. A tela na Figura 34 mostra os detalhes do dispositivo criado, inclusive as extensões de componentes nos respectivos clusters que compõem o ambiente VPLEX Metro. Figura 34. Exibição do armazenamento distribuído recém-criado Após a criação do novo dispositivo distribuído, será necessário adicionar o novo volume virtual à exibição de armazenamento apropriada. Para iniciar esse processo, a exibição é selecionada na interface do usuário VPLEX e a opção Add/Remove Virtual Volumes (Adicionar/Remover volumes virtuais) é selecionada, conforme mostrado na Figura 35. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 30 Figura 35. Adição de um dispositivo distribuído à exibição de armazenamento Na Figura 36, o dispositivo é adicionado de volta à exibição "PRDCluster", fazendo com que todos os nós de cluster recuperem o acesso ao dispositivo de armazenamento. Figura 36. Adição do novo volume virtual à exibição de armazenamento Para concluir o processo de configuração do cluster de failover do Windows, bastaria tirar o dispositivo de armazenamento do modo de manutenção on-line e então reiniciar ou retomar as máquinas virtuais. A transformação do armazenamento em um dispositivo de armazenamento distribuído foi concluída. Habilitando o acesso ao nó remoto A implementação dos dispositivos em dispositivos de armazenamento distribuído é um componente essencial para definir um cluster geograficamente disperso compatível com o VPLEX Metro. Para concluir a configuração, é necessário implementar uma exibição de armazenamento no cluster VPLEX remoto de modo a fornecer acesso aos dispositivos de armazenamento distribuído. Esse processo é idêntico em natureza à definição da exibição inicial de armazenamento e seria diferente somente na questão dos componentes únicos do local (endereços do iniciador de host, portas de cluster VPLEX etc.). Como os dispositivos de armazenamento distribuído são identificados como os mesmos dispositivos de armazenamento local e remoto, não são necessárias mais mudanças na configuração do cluster de failover do Windows. Na verdade, a configuração em cluster desconhece inteiramente que os dispositivos de armazenamento estão distribuídos. Todos os nós participantes tratarão os dispositivos de armazenamento do mesmo modo que lidariam com qualquer dispositivo de armazenamento local. Todos os mecanismos do cluster de failover do Windows se aplicarão aos dispositivos distribuídos da mesma maneira que ao armazenamento exclusivamente local. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 31 Recursos adicionais de cluster do VPLEX Metro Além dos recursos fornecidos pelas configurações do VPLEX Metro descritos anteriormente, vários outros agregam valor aos ambientes do cluster de failover do Windows Server. Além de dar suporte a dispositivos de armazenamento distribuído, o VPLEX Metro dá suporte a uma configuração pela qual dispositivos de armazenamento disponíveis em um local podem ser acessados por hosts localizados em um local remoto. Ao contrário dos dispositivos de armazenamento distribuído analisados anteriormente, os volumes exportados não exigem alocações de armazenamento remoto. Volumes exportados Frequentemente, os clientes precisam fornecer acesso remoto a dados localizados em armazenamento em um só local. Muitas vezes, isso surge de uma necessidade de fornecer recursos de emissão de relatórios ou de extrair dados para sistemas remotos. Invariavelmente, há uma necessidade limitada de reter esses dados no local remoto e pouca ou nenhuma necessidade, ou intenção, de provisionar armazenamento para eles. Nesses casos, os volumes exportados representam uma vantagem exclusiva fornecida pelas configurações do VPLEX Metro. No cenário testado para o encapsulamento de dispositivos SQL Server, os dispositivos de armazenamento foram apresentados somente pelo storage array básico do Symmetrix VMAX. Além disso, esses dispositivos não foram definidos como dispositivos de armazenamento distribuído; portanto, podem ser acessados somente pelos nós locais em que o sistema Symmetrix VMAX está localizado. Na Figura 37, os dispositivos locais encapsulados são definidos como volumes exportados. Isso permitirá que o cluster VPLEX, localizado no local remoto, forneça acesso aos volumes exportados como se fossem dispositivos locais. Todas as operações de I/O serão providas pela interconexão entre os dois clusters VPLEX. Figura 37. Definição de volumes virtuais como dispositivos exportados Esta etapa confirmará que os volumes selecionados serão exportados para o cluster VPLEX remoto, conforme mostrado na Figura 38. Esses volumes aparecerão no cluster VPLEX remoto e serão disponibilizados como recursos de armazenamento que podem ser incluídos nas exibições de armazenamento. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 32 Figura 38. Confirmação de volumes exportados Depois que os volumes exportados puderem ser acessados no cluster VPLEX remoto, será necessário incluir esses novos volumes na exibição que gerencia o acesso aos nós. Para os nós "remotos" definidos na configuração, a exibição que gerenciava o acesso era "RMTCluster". Na Figura 39, começamos o processo de adicionar os volumes exportados para permitir acesso aos nós no local. Figura 39. Adição de volumes exportados na exibição do cluster remoto Como os volumes recém-exportados são os únicos que não foram definidos na exibição, e como precisamos fornecê-los a todos os nós no cluster, na Figura 40, os três volumes exportados foram todos adicionados à exibição. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 33 Figura 40. Seleção de volumes exportados Após o término desse processo, será necessário utilizar o Gerenciamento de discos do Windows para examinar novamente os novos dispositivos em cada nó ou reiniciar os servidores. O acesso aos dispositivos recém-apresentados será permitido. O clustering de failover do Windows reconhecerá automaticamente os dispositivos recém-adicionados como os recursos de disco de cluster. Todos os recursos do clustering de failover do Windows serão disponibilizados aos volumes exportados, pois o acesso a eles será total como recursos de disco local. Isso permitirá que os grupos de recurso de cluster com esses objetos de armazenamento sejam movidos entre os locais, inclusive migrações ativas do Hyper-V, se os volumes forem utilizados por máquinas virtuais. Obviamente, a acessibilidade dos volumes exportados depende da disponibilidade do cluster VPLEX e do armazenamento que está mantendo os dados. Caso o local proprietário fique inacessível, o mesmo acontecerá também com os volumes exportados. Isso diverge dos volumes distribuídos, que são definidos para ter cópias espelhadas locais. Em geral, o uso de volumes exportados em um cluster de failover do Windows e para servidores Windows tem suporte total. Esse recurso oferece uma solução viável em cenários em que existe uma intenção de não fornecer uma cópia duplicada completa no local remoto, mas não limita a alta disponibilidade a condições em que há acesso total ao cluster proprietário. Conclusão As soluções EMC VPLEX Local e VPLEX Metro implementam uma nova estratégia em soluções de agrupamento de armazenamento para aplicativos como Microsoft SQL Server e Microsoft Hyper-V. Elas agregam valor significativo a clientes com a introdução do suporte ao gerenciamento dinâmico de dispositivos de armazenamento. Principais vantagens: • Suporte para agrupamento de armazenamento entre diversos sistemas de armazenamento heterogêneo, permitindo aos administradores distribuir aplicativos em vários dispositivos de armazenamento e migrá-los dinamicamente. • Suporte para storage arrays heterogêneos em um sistema VPLEX Metro • Suporte para volumes exportados, oferecendo acesso a local remoto sem necessidade de armazenamento local • Suporte completo para clustering de failover do Windows • Suporte avançado para clustering em vários locais em configurações ativo/ativo, fornecendo soluções avançadas para Hyper-V e CSV Essas novas tecnologias fornecem uma maneira mais fácil e confiável de provisionar armazenamento em ambientes Microsoft Windows Server, SQL Server e Hyper-V, ao mesmo tempo que habilitam uma mobilidade de dados dimensionável e flexível entre níveis de armazenamento em sistemas de armazenamento e em locais. Implementando o EMC VPLEX, o Microsoft Hyper-V e o SQL Server com suporte avançado de cluster de failover Tecnologia aplicada 34
