Este capítulo presenta los siguientes temas:
Descripción general ... 74 Arquitectura de soluciones ... 74 Pautas para la configuración de servidores ... 84 Pautas para la configuración de la red ... 88 Reglas para la configuración del almacenamiento ... 91 Alta disponibilidad y failover ... 106 Perfil de la prueba de validación ... 109 Pautas de configuración del respaldo y la recuperación ... 109 Pautas para el dimensionamiento ... 109 Carga de trabajo de referencia ... 110 Aplicación de la carga de trabajo de referencia ... 111
74 Nube privada de EMC VSPEX: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V para hasta 1,000 máquinas virtuales Activado por EMC VNX y EMC Powered Backup Guía de infraestructura comprobada
Descripción general
En este capítulo encontrará una guía integral sobre los principales aspectos de esta solución. La capacidad del servidor se presenta en términos genéricos para los requisitos mínimos de CPU, memoria y recursos de red; el cliente tiene la libertad de seleccionar el hardware de servidor y de red de su preferencia que cumpla o supere los requisitos mínimos establecidos. La arquitectura de almacenamiento
especificada, junto con un sistema que cumpla con los requisitos del servidor y la red que se definen, cuenta con la validación de EMC para ofrecer altos niveles de
rendimiento y, a la vez, entregar una arquitectura de alta disponibilidad para la implementación de nube privada.
Cada infraestructura comprobada de VSPEX balancea los recursos de almacenamiento, red y cómputo necesarios para una cantidad de máquinas virtuales validadas por EMC. En la práctica, cada máquina virtual tiene su propio conjunto de requisitos que rara vez se ajusta a una idea predefinida de lo que debe ser una máquina virtual. En cualquier discusión sobre las infraestructuras virtuales, es importante definir primero una carga de trabajo de referencia. No todos los servidores realizan las mismas tareas y resulta poco práctico crear una referencia que considere todas las posibles combinaciones de características de cargas de trabajo.
Arquitectura de soluciones
La solución de nube privada VSPEX para Microsoft Hyper-V con VNX se valida en cuatro puntos de escala diferentes: una configuración con hasta 200 máquinas virtuales, una configuración con hasta 300 máquinas virtuales, una configuración con hasta 600 máquinas virtuales y una configuración con hasta 1,000 máquinas virtuales. Las configuraciones definidas forman la base de la creación de una solución personalizada.
Nota: VSPEX usa el concepto de un tipo de carga de referencia para describir y definir una máquina virtual. Por lo tanto, puede que un servidor físico o virtual en un ambiente
existente no sea igual a una máquina virtual en una solución VSPEX. Evalúe la carga de trabajo en términos de la referencia para llegar a un punto de escala adecuado. En este documento se describe el proceso de Aplicación de la carga de trabajo de referencia. Descripción
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75 Los diagramas de la arquitectura en esta sección muestran el diseño de los
componentes principales que conforman las soluciones. Los dos tipos de
almacenamiento, el basado en bloques y el basado en archivos, se muestran en los siguientes diagramas.
En la Figura 31 se muestra la infraestructura validada con almacenamiento basado en bloques, en la que una SAN FC/FCoE de 8 GB o iSCSI de 10 Gb se ocupa del tráfico de almacenamiento y una de 10 GbE se ocupa del tráfico de administración y de las aplicaciones.
Figura 31. Arquitectura lógica para almacenamiento de bloques Arquitectura lógica
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En la Figura 32, se muestra la infraestructura validada con almacenamiento basado en archivos, en la que una red de 10 GbE se ocupa del tráfico de almacenamiento y del resto del tráfico.
Figura 32. Arquitectura lógica para almacenamiento de archivos
La arquitectura incluye los siguientes componentes clave:
Microsoft Hyper-V: ofrece una capa de virtualización común para alojar un ambiente de servidor. Puede leer las especificaciones del ambiente validado en la Tabla 8. Hyper-V proporciona una infraestructura de alta disponibilidad por medio de funciones como las siguientes:
• Live Migration: proporciona migración activa de máquinas virtuales dentro de un cluster de infraestructura virtual, sin tiempo fuera de las máquinas virtuales ni interrupción del servicio.
• Live Storage Migration: proporciona migración activa de archivos de disco de máquinas virtuales dentro de todos los arreglos de almacenamiento sin tiempo muerto de las máquinas virtuales ni interrupción del servicio.
• Failover Clustering High Availability (HA): detecta y proporciona recuperación rápida para una máquina virtual con falla en un cluster.
• Dynamic Optimization (DO): ofrece balanceo de carga de capacidad de cómputo en un cluster con compatibilidad de SCVMM.
Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM): no se requiere SCVMM para esta solución. Sin embargo, si se implementa, esta herramienta (o su función correspondiente en Microsoft System Center Essentials) simplifica el
aprovisionamiento, la administración y el monitoreo del ambiente de Hyper-V.
Componentes clave
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77 Microsoft SQL Server 2012: SCVMM, en caso de usarse, requiere una instancia de base de datos SQL Server para almacenar la información de configuración y monitoreo.
Servidor DNS: utilice servicios DNS para que los diversos componentes de la solución ejecuten resolución de nombres. Esta solución utiliza el servicio DNS de Microsoft que se ejecuta en Windows Server 2012 R2.
Servidor Active Directory: diversos componentes de la solución requieren servicios de Active Directory para poder funcionar correctamente. El servicio AD de Microsoft se ejecuta en un servidor Windows Server 2012 R2.
Red IP: una red Ethernet estándar transporta todo el tráfico de red con cableado y conmutación redundantes. Una red IP compartida se ocupa del tráfico de usuarios y de administración.
Red de almacenamiento
La red de almacenamiento es una red aislada que brinda a los hosts acceso a los arreglos de almacenamiento. VSPEX ofrece diferentes opciones para almacenamiento basado en bloques y basado en archivo.
Red de almacenamiento para bloques
Esta solución ofrece tres opciones para las redes de almacenamiento basado en bloques.
• Fibre Channel (FC): un conjunto de estándares que definen protocolos para realizar transferencias de datos en serie a alta velocidad. FC proporciona una trama de transporte de datos estándar entre servidores y dispositivos de almacenamiento compartidos.
• Fibre Channel mediante Ethernet (FCoE): un nuevo protocolo para redes de almacenamiento que admite en forma nativa Fibre Channel mediante Ethernet, al encapsular frames Fibre Channel en frames Ethernet. Esto permite que las tramas FC encapsuladas se transmitan junto con tráfico tradicional del tipo Internet Protocol (IP).
• 10 Gb Ethernet (iSCSI): permite transportar bloques SCSI por una red TCP/IP. iSCSI encapsula los comandos SCSI en paquetes de TCP y envía los paquetes por la red IP.
Red de almacenamiento para archivos
En el caso del almacenamiento basado en archivos, una subred privada y no enrutable de 10 GbE transporta el tráfico de almacenamiento.
Arreglo de almacenamiento VNX.
La configuración de la nube privada de VSPEX comienza con los arreglos de almacenamiento de la familia VNX, que incluyen los siguientes:
• Arreglo EMC VNX5200: proporciona almacenamiento presentando recursos compartidos de CIFS (SMB 3.0) (para archivos) o volúmenes compartidos de cluster (para bloques) a hosts Hyper-V para un máximo de 200 máquinas virtuales.
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• Arreglo EMC VNX5400: proporciona almacenamiento presentando recursos compartidos de CIFS (SMB 3.0) (para archivos) o volúmenes compartidos de cluster (para bloques) a hosts Hyper-V para un máximo de 300 máquinas virtuales.
• Arreglo EMC VNX5600: proporciona almacenamiento presentando recursos compartidos de CIFS (SMB 3.0) (para archivos) o volúmenes compartidos de cluster (para bloques) a hosts Hyper-V para un máximo de 600 máquinas virtuales.
• Arreglo EMC VNX5800: proporciona almacenamiento presentando recursos compartidos de CIFS (SMB 3.0) (para archivos) o volúmenes compartidos de cluster (para bloques) a hosts Hyper-V para un máximo de 1,000 máquinas virtuales.
Los arreglos de almacenamiento de la familia VNX incluyen los siguientes componentes:
• Los procesadores de almacenamiento (SP) admiten datos de bloques con tecnología de I/O UltraFlex compatible con los protocolos Fibre Channel, iSCSI y FCoE. Los SP proporcionan acceso para todos los hosts externos y para el lado de archivos del arreglo VNX.
• El gabinete para procesadores de disco (DPE) tiene un tamaño de 3U y aloja a los SP y a la primera bandeja de discos. VNX 5200, VNX5400, VNX5600 y VNX5800 utilizan este componente.
• Los X-Blades (o Data Movers) obtienen acceso a los datos desde el back-end y proporcionan acceso al host usando la misma tecnología de I/O UltraFlex compatible con los protocolos NFS, CIFS, MPFS y pNFS. Los X-Blades de cada arreglo son escalables y brindan redundancia para garantizar que no exista ningún punto de falla único.
• El gabinete de Data Mover (DME) tiene un tamaño de 2U y aloja a los Data Movers. (X-Blades). Todos los modelos de VNX para archivos utilizan el DME.
• Las fuentes de alimentación en standby (SPS) tienen un tamaño de 1U y proporcionan a cada SP la alimentación suficiente para garantizar que todos los datos en transferencia se descarguen en el área de vault del arreglo en caso de que se produzca una interrupción en el suministro de energía. De esta manera, se garantiza que no se pierdan escrituras. Después del reinicio del arreglo, las escrituras pendientes se concilian y se hacen persistentes. • La Control Station tiene un tamaño de 1U y proporciona funciones de
administración a los X-Blades. La Control Station es responsable del failover de X-Blades. Una segunda Control Station opcional garantiza la redundancia en el arreglo VNX.
• Los gabinetes de arreglos de disco (DAE) alojan a las unidades utilizadas en el arreglo.
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79 La Tabla 8 enumera el hardware utilizado en esta solución.
Tabla 8. Hardware de la solución
Componente Configuración
Microsoft Hyper-V Servers
CPU Un CPU virtual por máquina virtual Cuatro CPU virtuales por core físico
Ocho CPU virtuales por core físico (Ivy Bridge o posterior) Para 200 máquinas virtuales:
• 200 CPU virtuales
• Un mínimo de 50 CPU físicos
• Un mínimo de 25 CPU físicos (Ivy Bridge o posterior) Para 300 máquinas virtuales:
• 300 CPU virtuales
• Un mínimo de 75 CPU físicos
• Un mínimo de 38 CPU físicos (Ivy Bridge o posterior) Para 600 máquinas virtuales:
• 600 CPU virtuales
• Un mínimo de 150 CPU físicos
• Un mínimo de 75 CPU físicos (Ivy Bridge o posterior) Para 1,000 máquinas virtuales:
• 1,000 CPU virtuales
• Un mínimo de 250 CPU físicos
• Un mínimo de 125 CPU físicos (Ivy Bridge o posterior) Memoria 2 GB de RAM por máquina virtual
2 GB de RAM de reserva por host Hyper-V Para 200 máquinas virtuales:
• Un mínimo de 400 GB de RAM • Agregar 2 GB para cada servidor físico Para 300 máquinas virtuales:
• Un mínimo de 600 GB de RAM • Agregar 2 GB para cada servidor físico Para 600 máquinas virtuales:
• Un mínimo de 1200 GB de RAM • Agregar 2 GB para cada servidor físico Para 1,000 máquinas virtuales:
• Un mínimo de 2,000 GB de RAM • Agregar 2 GB para cada servidor físico Red Bloque Dos NIC de 10 GbE por servidor
Dos HBA por servidor Recursos de
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Componente Configuración
Archivo Cuatro NIC de 10 GbE por servidor
Nota: Agregar al menos un servidor más a la infraestructura además de los requisitos mínimos para implementar la funcionalidad Microsoft Hyper-V High Availability (HA) y cumplir con las exigencias mínimas.
Infraestructura
de red Capacidad mínima de conmutación
Bloque Dos switches físicos
Dos puertos de 10 GbE por servidor Hyper-V
Un puerto de 1 GbE por Control Station para las tareas de administración
Dos puertos por servidor Hyper-V para almacenamiento de red
Dos puertos por SP para almacenamiento de datos Archivo Dos switches físicos
Cuatro puertos de 10 GbE por servidor Hyper-V Un puerto de 1 GbE por Control Station para las tareas de administración
Dos puertos de 10 GbE por Data Mover para los datos Respaldo de
EMC
Avamar Consulte el informe técnico Opciones de respaldo y recuperación de EMC para las nubes privadas de VSPEX.
Data Domain Consulte el informe técnico Opciones de respaldo y recuperación de EMC para las nubes privadas de VSPEX.
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81 Componente Configuración Arreglo de almacenamien to EMC VNX Bloque Común:
• Una interfaz de 1 GbE por Control Station para las tareas de administración
• Una interfaz de 1 GbE por SP para las tareas de administración
• Dos puertos front-end por SP • Discos de sistema para VNX OE Para 200 máquinas virtuales: • EMC VNX5200
• 75 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas
• Cuatro discos flash de 200 GB.
• Tres discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
• Un disco flash de 200 GB como hot spare Para 300 máquinas virtuales:
• EMC VNX5400
• 110 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas
• Seis discos flash de 200 GB.
• Cuatro discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
• Un disco flash de 200 GB como hot spare Para 600 máquinas virtuales:
• EMC VNX5600
• 220 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas
• Diez 10 discos flash de 200 GB.
• Ocho discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
• Un disco flash de 200 GB como hot spare Para 1,000 máquinas virtuales:
• EMC VNX5800
• 360 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas
• 16 discos flash de 200 GB.
• 12 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
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Componente Configuración
Archivo Común:
• Dos interfaces de 10 GbE por Data Mover
• Una interfaz de 1 GbE por Control Station para las tareas de administración
• Una interfaz de 1 GbE por SP para las tareas de administración
• Discos de sistema para VNX OE Para 200 máquinas virtuales • EMC VNX5200
• Dos Data Movers (activo/en standby) • 75 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de
3.5 pulgadas
• Cuatro discos flash de 200 GB.
• Tres discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
• Un disco flash de 200 GB como hot spare Para 300 máquinas virtuales
• EMC VNX5400
• Dos Data Movers (activo/en standby) • 110 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de
3.5 pulgadas
• Seis discos flash de 200 GB.
• Cinco discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
• Un disco flash de 200 GB como hot spare Para 600 máquinas virtuales:
• EMC VNX5600
• Dos Data Movers (activo/en standby) • 220 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de
3.5 pulgadas
• Diez 10 discos flash de 200 GB.
• Ocho discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
• Un disco flash de 200 GB como hot spare Para 1,000 máquinas virtuales
• EMC VNX5800
• Tres Data Movers (2 activos/1 en standby) • 360 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de
3.5 pulgadas
• 16 discos flash de 200 GB.
• 12 discos SAS de 600 GB, 15,000 r/min de 3.5 pulgadas como hot spares
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83
Componente Configuración
Infraestructura compartida
En la mayoría de los casos, un ambiente del cliente ya tiene servicios de
infraestructura, como Active Directory, DNS, además de otros servicios configurados. La configuración de esos servicios escapa del alcance de este documento.
Si se implementa sin una infraestructura existente, agregue lo siguiente: • Dos servidores físicos
16 GB de RAM por servidor
Cuatro cores de procesador por servidor Dos puertos de 1 GbE por servidor
Nota: Estos servicios pueden migrar posterior a la implementación de VSPEX; sin embargo, deben existir antes que sea posible implementar VSPEX. Nota: La solución recomienda usar una red de 10 GbE o una infraestructura de red de 1 GbE equivalente siempre que se cumplan los requisitos subyacentes de ancho de banda y redundancia.
En la Tabla 9 se incluye el software utilizado en esta solución.
Tabla 9. Software de la solución
Software Configuración
Microsoft Hyper-V Microsoft Windows Server
Windows Server 2012 Data Center Edition
(En esta solución se requiere Data Center Edition para ser compatible con la cantidad de máquinas virtuales) Microsoft System Center Virtual
Machine Manager Versión 2012 SP1 Microsoft SQL Server
Versión 2012 Enterprise Edition
Nota: Cualquier base de datos compatible para SCVMM es aceptable.
EMC VNX
EMC VNX OE for File 8.0 EMC VNX OE for Block 05.33
EMC Storage Integrator (ESI) Buscar la versión más reciente
EMC PowerPath Buscar la versión más reciente
Respaldo de última generación
EMC Avamar 6.1 SP1
EMC Data Domain OS 5.2
Máquinas virtuales (usadas para validación, no se necesitan para implementación) Sistema operativo base Microsoft Windows Server 2012 Data Center Edition Recursos de
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Pautas para la configuración de servidores
Al diseñar y ordenar la capa de cómputo/servidor de la solución VSPEX, hay varios factores que pueden alterar la compra final. Desde una perspectiva de virtualización, si se entiende bien la carga de trabajo de un sistema, las funciones como memoria dinámica y Smart Paging pueden reducir el requisito de memoria agregada.
Si el pool de máquinas virtuales no tiene un nivel alto de uso máximo o simultáneo, la cantidad de CPU virtuales puede ser reducida. Por el contrario, si las aplicaciones que se implementan son de naturaleza altamente computacional, aumente la cantidad de CPU y memoria comprada.
Las pruebas en los procesadores de Ivy Bridge de Intel han demostrado
considerables aumentos en la densidad de máquinas virtuales desde la perspectiva de los recursos del servidor. Si la implementación del servidor consta de
procesadores Ivy Bridge, recomendamos aumentar la relación CPU virtuales/CPU físicos de 4:1 a 8:1. Esto esencialmente reduce a la mitad la cantidad de cores por servidor necesaria para alojar las máquinas virtuales de referencia.
En la Figura 33 se muestran los resultados de las configuraciones probadas:
Figura 33. Pautas para el uso de procesadores Ivy Bridge Descripción
general
Actualizaciones de Ivy Bridge
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85 Las pautas para el dimensionamiento actual para VSPEX especifican una relación de core de CPU virtual a core de CPU físico de 4:1 (8:1 para procesadores Ivy Bridge o posteriores). Esta relación se basa en una muestra promedio de las tecnologías de CPU disponibles al realizar las pruebas. A medida que las tecnologías de CPU avanzan, es posible que los proveedores de servidores OEM asociados con VSPEX sugieran relaciones diferentes (generalmente mayores). Consulte las pautas actualizadas que le proporcione su proveedor de servidor OEM.
En la Tabla 10 se incluyen los recursos de hardware que se usan para la capa de cómputo.
Tabla 10. Recursos de hardware para la capa de cómputo
Componente Configuración
Microsoft Hyper-V Servers
CPU Un CPU virtual por máquina virtual Cuatro CPU virtuales por core físico
Ocho CPU virtuales por core físico (Ivy Bridge o posterior) Para 200 máquinas virtuales:
• 200 CPU virtuales
• Un mínimo de 50 CPU físicos
• Un mínimo de 25 CPU físicos (Ivy Bridge o posterior) • Para 300 máquinas virtuales:
• 300 CPU virtuales
• Un mínimo de 75 CPU físicos
• Un mínimo de 38 CPU físicos (Ivy Bridge o posterior) • Para 600 máquinas virtuales: