Este capítulo presenta los siguientes temas:
Descripción general ... 32 Resumen de los componentes clave ... 33 Virtualización ... 34 Cómputo ... 37 Red ... 39 Almacenamiento ... 42 Características de SMB 3.0 ... 52 Respaldo y recuperación ... 69 Disponibilidad continua ... 70 Otras tecnologías ... 71
32 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
Esta solución usa el arreglo VNX y Microsoft Hyper-V para brindar consolidación de hardware de servidor y almacenamiento en una nube privada VSPEX. La nueva infraestructura virtualizada se administra en forma central, para proporcionar una implementación y administración eficientes de un número escalable de máquinas virtuales y almacenamiento compartido asociado.
La Figura 10 se muestran los componentes de la solución.
Figura 10. Componentes de la nube privada de VSPEX
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
33
Resumen de los componentes clave
Esta sección describe brevemente los componentes clave de esta solución. • Virtualización
La capa de virtualización permite que la implementación física de recursos se desacople de las aplicaciones que los usan. La vista de la aplicación de los recursos disponibles ya no está vinculada directamente al hardware. Esto posibilita muchas características clave en el concepto de nube privada. • Cómputo
La capa de cómputo entrega recursos de memoria y procesamiento para el software de capa de virtualización y para las aplicaciones que se ejecutan en la nube privada. El programa de VSPEX define la cantidad mínima de recursos de capa de cómputo necesarios y permite que el cliente implemente la solución usando cualquier hardware de servidor que cumpla con estos requisitos. • Red
La capa de red conecta a los usuarios de la nube privada con los recursos de la nube, y la capa de almacenamiento con la capa de cómputo. El programa de VSPEX define la cantidad mínima de puertos de red necesarios, ofrece pautas generales sobre la arquitectura de la red y permite que el cliente implemente la solución usando cualquier hardware de red que cumpla con estos requisitos.
• Almacenamiento
La capa de almacenamiento es importante para la implementación de la nube privada. Debido a que varios hosts tienen acceso a datos compartidos, es posible implementar muchos de los casos de uso que se definen en la nube privada. La VNX que se utiliza en esta solución proporciona un
almacenamiento de datos de alto rendimiento y al mismo tiempo mantiene la alta disponibilidad.
• Respaldo y recuperación
Los componentes de respaldo y recuperación de la solución entregan protección de datos cuando los datos del sistema principal se eliminan, se dañan o quedan inutilizables.
Arquitectura de soluciones proporciona detalles acerca de todos los componentes que conforman la arquitectura de referencia.
34 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
Virtualización
La capa de virtualización es un componente clave de cualquier solución de
virtualización de servidores o de nube privada. Permite que los requisitos de recursos de aplicaciones se desacoplen de los recursos físicos subyacentes que les prestan servicios. Esto da lugar a una mayor flexibilidad en la capa de aplicación a través de la eliminación del tiempo fuera del hardware para labores de mantenimiento, y permite que el sistema cambie físicamente sin afectar a las aplicaciones alojadas. En un caso de uso de virtualización de servidores o de nube privada, permite que múltiples máquinas virtuales independientes compartan el mismo hardware físico en lugar de tener que implementarlas directamente en hardware dedicado.
Microsoft Hyper-V, una función de Windows Server que se introdujo a partir de Windows Server 2008, virtualiza recursos de hardware de equipos, como el CPU, la memoria, el almacenamiento y las redes. Esta transformación genera máquinas virtuales completamente funcionales que ejecutan sus propios sistemas operativos y aplicaciones de la misma manera que los equipos físicos.
Hyper-V trabaja en conjunto con la agrupación en clusters de failover y los volúmenes compartidos en cluster (CSV) para ofrecer alta disponibilidad en una infraestructura virtualizada.La migración en línea y la migración de almacenamiento en línea permiten la transferencia sin problemas de máquinas virtuales o archivos de máquinas virtuales entre servidores Hyper-V o sistemas de almacenamiento de manera transparente y con mínimo impacto en el rendimiento.
Windows Server 2012 ofrece puertos Fibre Channel (FC) virtuales dentro de un sistema operativo huésped Hyper-V. Un puerto FC virtual utiliza el proceso estándar de virtualización N-port ID virtualization (NPIV) para redes WWN de máquinas virtuales dentro de la tarjetaHBA física del host Hyper-V. Esto ofrece a las máquinas virtuales acceso directo a los arreglos de almacenamiento externos mediante FC, permite la agrupación en clusters de sistemas operativos huéspedes mediante FC y ofrece una importante opción de almacenamiento nueva para los servidores alojados en la infraestructura virtual. La conexión FC virtual en sistemas operativos huéspedes Hyper-V también es compatible con funciones relacionadas, como SAN virtuales, múltiples rutas de I/O(MPIO) y migración en línea.
Entre los requisitos previos para FC virtual se incluyen los siguientes:
• Al menos una instalación de Windows Server 2012 con función de Hyper-V • Al menos una HBA para FC instalada en el servidor, cada una con un driver HBA
apropiado compatible con FC virtual • SAN apta para NPIV
Las máquinas virtuales que utilicen el adaptador para FC virtual deben ejecutar Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2 o Windows Server 2012 como sistema operativo huésped.
Descripción general
Microsoft Hyper-V
Puertos virtuales Fibre Channel
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
35 Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) es una plataforma de administración centralizada para el centro de datos virtualizado. Con SCVMM, los administradores pueden configurar y administrar los recursos virtualizados de host, red y almacenamiento para crear e implementar máquinas virtuales y servicios para nubes privadas. SCVMM simplifica el aprovisionamiento, la administración y el monitoreo del ambiente Hyper-V.
La función Failover Clustering de Windows Server 2012 brinda alta disponibilidad en Hyper-V. La alta disponibilidad se ve afectada por el tiempo fuera planificado y no planificado, y Failover Clustering puede incrementar de forma significativa la
disponibilidad de máquinas virtuales en ambas situaciones. Configure la función de Failover Clustering de Windows Server 2012 en el host Hyper-V para monitorear el estado de las máquinas virtuales y migrarlas entre nodos de clusters. Las ventajas de esta configuración son las siguientes:
• Permite migrar máquinas virtuales a otro nodo de clusters si el nodo en el que residen debe ser actualizado, modificado o reiniciado.
• Permite que otros miembros de Windows Failover Cluster se apoderen de las máquinas virtuales si el nodo de clusters en el que residen sufre una falla o una degradación significativa.
• Minimiza el tiempo fuera por fallas de máquinas virtuales.
Windows Server Failover Cluster detecta fallas en máquinas virtuales y toma medidas automáticamente para recuperarlas. Esto permite que las máquinas virtuales afectadas puedan ser reiniciadas en el mismo servidor host, o migrarlas a otro servidor host.
Hyper-V Replica se introdujo en Windows Server 2012 para ofrecer replicación asíncrona de máquinas virtuales mediante la red desde un host Hyper-V en un sitio primario a otro host Hyper-V en un sitio de replicación. Las réplicas de Hyper-V protegen las aplicaciones del negocio que residen en el ambiente Hyper-V del tiempo fuera asociado con una interrupción en los servicios en un sitio particular.
Hyper-V Replica rastrea las operaciones de escritura en la máquina virtual primaria y replica los cambios en el servidor de replicación mediante la red, con HTTP y HTTPS. El ancho de banda de red requerido se basa en el calendario de transferencia y en la tasa de cambio de los datos.
Si el host Hyper-V primario falla, puede hacer un failover manual de las máquinas virtuales de producción a los hosts Hyper-V del sitio de replicación. El failover manual lleva a las máquinas virtuales a un punto coherente desde el cual se puede acceder a ellas con efectos mínimos sobre el negocio. Después de la recuperación, el sitio primario puede recibir cambios del sitio de replicación. Puede hacer una operación de failback planificada para revertir manualmente las máquinas virtuales al host Hyper-V del sitio primario.
Microsoft System Center Virtual Machine Manager Alta disponibilidad con la agrupación en clusters de failover de Hyper-V Hyper-V Replica
36 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
Un snapshot de Hyper-V crea una vista consistente de un punto en el tiempo de una máquina virtual. Los snapshots se pueden usar como orígenes para los respaldos u otros casos de usuario. No es necesario que las máquinas virtuales estén funcionando para tomar un snapshot. Los snapshots son totalmente transparentes para las aplicaciones que se ejecutan en la máquina virtual. El snapshot guarda el estado de la máquina virtual de un punto en el tiempo y permite que los usuarios la reviertan a un punto anterior, de ser necesario.
Nota: Los snapshots requieren espacio de almacenamiento adicional. La cantidad de espacio adicional de almacenamiento dependerá de la frecuencia de los cambios de datos en la máquina virtual y de la cantidad de snapshots que se conserven.
La actualización compatible con clusters(CAU) se introdujo en Windows Server 2012. Es una forma de actualizar nodos de clusters con un nivel mínimo o nulo de
interrupción. CAU ejecuta las siguientes tareas durante el proceso de actualización de manera transparente:
1. Coloca un nodo de clusters en modo de mantenimiento y lo desactiva (las máquinas virtuales se migran en línea a otros nodos de clusters).
2. Instala las actualizaciones.
3. Reinicia el sistema si es necesario.
4. Vuelve a activar el nodo (las máquinas virtuales que se habían migrado se llevan de regreso al nodo original).
5. Actualiza el siguiente nodo en el cluster.
El nodo que administra el proceso de actualización se denomina Orquestator. Orquestator puede funcionar de dos modos diferentes:
• Modo de autoactualización: Orquestator se ejecuta en el nodo de clusters que se está actualizando.
• Modo de actualización remota: Orquestator se ejecuta en un sistema operativo Windows independiente y administra la actualización de los clusters de
manera remota.
El servicio de CAU está integrado con Windows Server Update Service (WSUS). Powershell permite la automatización del proceso de CAU.
EMC Storage Integrator (ESI) es un plug-in gratuito y sin agente que permite el aprovisionamiento de almacenamiento orientado a las aplicaciones para
aplicaciones de Microsoft Windows Server y ambientes Hyper-V, VMware y XenServer. Los administradores pueden provisionar almacenamiento de bloques y archivos para Microsoft Windows o para sitios de Microsoft SharePoint mediante asistentes en ESI. ESI soporta lo siguiente:
• Aprovisionamiento, formato y presentación de unidades a servidores de Windows
• Aprovisionamiento de nuevos discos de cluster y su adición automática al cluster
Snapshot de Hyper-V Actualización compatible con clusters EMC Storage Integrator
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
37 • Aprovisionamiento de almacenamiento CIFS compartido y su montaje en
servidores de Windows
• Aprovisionamiento de almacenamiento, sitios y bases de datos SharePoint en un solo asistente.
Cómputo
La elección de una plataforma de servidor para una infraestructura de VSPEX no solo se basa en los requisitos técnicos del ambiente, sino también en la capacidad de soporte de la plataforma, las relaciones existentes con el proveedor de servidor, las funciones avanzadas de rendimiento y administración, y muchos otros factores. Por este motivo, las soluciones VSPEX se diseñan para ejecutarse en una amplia
variedad de plataformas de servidor. En lugar de solicitar una cantidad determinada de servidores con un conjunto específico de requisitos, VSPEX documenta los requisitos mínimos para el número de cores de procesadores y la cantidad de RAM. Esto puede implementarse con dos o 20 servidores y aun así puede considerarse la misma solución VSPEX.
En el ejemplo que se muestra en la Figura 11, los requisitos de la capa de cómputo para una implementación específica son 25 cores de procesadores y 200 GB de RAM. Puede que un cliente desee implementar esto usando servidores genéricos que contienen 16 cores de procesadores y 64 GB de RAM, mientras que otro cliente
38 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
Figura 11. Flexibilidad de la capa de cómputo
El primer cliente necesita cuatro de los servidores elegidos, en tanto que el otro cliente necesita dos.
Nota: Para activar la alta disponibilidad en la capa de cómputo, cada cliente necesita un servidor adicional para tener la seguridad de que el sistema tiene suficiente capacidad para mantener las operaciones de negocios cuando un servidor falla.
Utilice las siguientes mejores prácticas en la capa de cómputo:
• Utilice varios servidores idénticos, o, al menos, compatibles. VSPEX
implementa tecnologías de alta disponibilidad en el nivel de hipervisor, que pueden requerir conjuntos de instrucciones similares en el hardware físico subyacente. Con la implementación de VSPEX en unidades de servidor idénticas, puede minimizar los problemas de compatibilidad en esta área. • Al implementar alta disponibilidad en la capa del hipervisor, la máquina virtual
más grande que podrá crear tendrá como limitación el servidor físico más pequeño en el ambiente.
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
39 • Implementar las funciones de alta disponibilidad disponibles en la capa de
virtualización y asegurar que la capa de cómputo tenga suficientes recursos disponibles para acomodar al menos fallas únicas del servidor. Esto permite la implementación de actualizaciones con tiempo fuera mínimo y tolerancia para fallas únicas de la unidad.
Dentro de los límites de estas recomendaciones y mejores prácticas, la capa de cómputo para VSPEX puede ser flexible para cumplir con necesidades específicas. Asegúrese de que haya suficientes cores de procesadores y suficiente RAM por core para satisfacer las necesidades del ambiente objetivo.
Red
La red de la infraestructura requiere enlaces de red redundantes para cada host Hyper-V, el arreglo de almacenamiento, los puertos de interconexión de los switches y los puertos de enlace superior de los switches. Esta configuración proporciona redundancia y ancho de banda de red adicional. Se trata de una configuración necesaria, independientemente de que ya exista la infraestructura de red para la solución o de que se esté implementando junto con otros componentes de la
solución. En la Figura 12 y en la Figura 13 se muestran ejemplos de esta topología de red de alta disponibilidad.
Descripción general
40 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
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
41
Figura 13. Ejemplo de un diseño de red altamente disponible: para archivos
Esta solución validada usa redes de área local virtuales (VLAN) para separar el tráfico de red de varios tipos con el fin de mejorar el rendimiento, la capacidad de
administración, la separación de las aplicaciones, la alta disponibilidad y la seguridad. En el caso de un bloque, las plataformas de almacenamiento unificado de EMC proporcionan alta disponibilidad o redundancia de la red mediante dos puertos por procesador de almacenamiento. Si se pierde un enlace en el puerto de front-end del procesador de almacenamiento, se produce un failover del enlace en otro puerto. Todo el tráfico de red se distribuye entre todos los enlaces activos.
En el caso de un archivo, las plataformas de almacenamiento unificado de EMC proporcionan alta disponibilidad o redundancia de la red mediante agregación de enlaces. La agregación de enlaces permite que múltiples conexiones Ethernet activas (MAC) aparezcan como un solo enlace con una sola dirección MAC y posiblemente con múltiples direcciones IP. En esta solución, el protocolo de control de control de
agregación de enlaces (Link Aggregation Control Protocol, LACP) se configura en el arreglo VNX, y de esta manera se combinan varios puertos Ethernet en un único dispositivo virtual. Si se pierde un enlace en el puerto Ethernet, se produce failover del enlace en otro puerto. Todo el tráfico de red se distribuye entre todos los enlaces activos.
42 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
Almacenamiento
La capa de almacenamiento también es un componente clave de cualquier solución de infraestructura de nube que proporciona datos generados por aplicaciones y sistemas operativos ubicados en sistemas de procesamiento de almacenamiento del centro de datos. Esto aumenta la eficiencia del almacenamiento y la flexibilidad de la administración y reduce el costo total de propiedad. En esta solución de VSPEX, los arreglos de EMC VNX proporcionan las funciones y el rendimiento necesarios para activar y mejorar cualquier ambiente de virtualización.
La familia EMC VNX está optimizada para aplicaciones virtuales y ofrece
funcionalidades empresariales y de innovación para el almacenamiento de archivos y bloques en una solución escalable y fácil de usar. Esta plataforma de
almacenamiento de última generación combina hardware flexible y eficiente con software de protección, administración y eficiencia avanzadas a fin de satisfacer las exigentes necesidades de las grandes empresas de la actualidad.
La serie VNX tiene el respaldo de procesadores Intel Xeon y ofrece un
almacenamiento inteligente cuyo rendimiento se escala automática y eficientemente, al mismo tiempo que garantiza la integridad y la seguridad de los datos. Está
diseñado para que cumpla con los requisitos de alto rendimiento y alta escalabilidad de medianas y grandes empresas.
En la Tabla 1, se muestran los beneficios para los clientes que se obtienen con VNX.
Tabla 1. Beneficios de VNX para el cliente
Característica Beneficios
Almacenamiento unificado de última generación, optimizado para aplicaciones virtualizadas
Estrecha integración con Microsoft Windows Server 2012 R2 y Microsoft System Center 2012 R2 que permite usar funciones de arreglos avanzadas y una administración centralizada
Funciones de optimización de capacidad que incluyen compresión, deduplicación, aprovisionamiento delgado y copias consistentes con la aplicación
Costos de almacenamiento reducidos, un uso más eficiente de los recursos y una recuperación más sencilla de las aplicaciones
Alta disponibilidad, diseñada para ofrecer disponibilidad de cinco nueves
Niveles más altos de tiempo de actividad y un menor riego de interrupciones Organización en niveles automatizada con
FAST VP y FAST Cache que se puede optimizar para brindar el más alto
rendimiento del sistema y el más bajo costo de almacenamiento en forma simultánea
Uso más eficaz de los recursos de almacenamiento sin planificaciones ni configuraciones complicadas
Administración simplificada con EMC Unisphere para una sola interfaz de administración para todas las necesidades de NAS, SAN y replicación
Menos sobrecarga de administración y conjuntos de herramientas requeridos para administrar el ambiente
Descripción general