Guía de infraestructura comprobada
EMC VSPEX
ResumenEn este documento, se describe la solución de infraestructura comprobada de EMC ® VSPEX ® para implementaciones de nube privada con Microsoft Hyper-V, EMC VNX® y EMC Powered Backup para hasta 1,000 máquinas virtuales.
Abril de 2014
NUBE PRIVADA DE EMC VSPEX
Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V para hasta
1,000 máquinas virtuales
2 Nube privada de EMC VSPEX: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V para hasta 1,000 máquinas virtualesActivado por EMC VNX y EMC Powered Backup
Guía de infraestructura comprobada
Copyright © 2014 EMC Corporation. Todos los derechos reservados.
Publicado en abril de 2014EMC considera que la información de esta publicación es precisa en el momento de su publicación. La información está sujeta a cambios sin previo aviso.
La información de esta publicación se proporciona tal cual. EMC Corporation no se hace responsable ni ofrece garantía de ningún tipo con respecto a la información de esta publicación y específicamente renuncia a toda garantía implícita de comerciabilidad o capacidad para un propósito determinado. El uso, la copia y la distribución de cualquier software de EMC descrito en esta publicación requieren una licencia de software correspondiente.
EMC2, EMC y el logotipo de EMC son marcas registradas o marcas comerciales de EMC Corporation en los Estados Unidos y en otros países. Todas las demás marcas comerciales incluidas/utilizadas en este documento pertenecen a sus respectivos propietarios.
Para consultar el documento normativo más actualizado para su línea de productos, visite la sección de documentación técnica y asesorías en el sitio web de soporte en línea de EMC.
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
3
Contenido
Capítulo 1
Resumen ejecutivo
15
Introducción ... 16
Audiencia ... 16
Propósito del documento ... 16
Requisitos del negocio ... 17
Capítulo 2
descripción general de la solución
19
Introducción ... 20 Virtualización ... 20 Cómputo ... 20 Red ... 20 Almacenamiento ... 21 EMC VNX ... 22Respaldo y recuperación de EMC ... 29
Capítulo 3
Descripción general de la tecnología de la solución
31
Descripción general ... 32Resumen de los componentes clave ... 33
Virtualización ... 34
Descripción general ... 34
Microsoft Hyper-V ... 34
Puertos virtuales Fibre Channel ... 34
Microsoft System Center Virtual Machine Manager ... 35
Alta disponibilidad con la agrupación en clusters de failover de Hyper-V ... 35
Hyper-V Replica ... 35
Snapshot de Hyper-V ... 36
Actualización compatible con clusters ... 36
EMC Storage Integrator ... 36
Cómputo ... 37
Red ... 39
Descripción general ... 39
4 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 ... 42
EMC VNX ... 42
EMC VNX Snapshots ... 43
EMC VNX SnapSure ... 44
EMC VNX Virtual Provisioning ... 45
Descarga de la transferencia de datos (Offloaded Data Transfer) en Windows ... 50
EMC PowerPath ... 51
EMC FAST Cache ... 51
Recursos compartidos de archivos en VNX ... 51
ROBO ... 51
Características de SMB 3.0 ... 52
Descripción general ... 52
Versiones y negociaciones de SMB ... 52
Compatibilidad de almacenamiento de VNX y VNXe ... 53
Compatibilidad con almacenamiento de SMB 3.0 VHD/VHDX ... 53
Disponibilidad continua de SMB 3.0... 54 SMB Multichannel ... 56 Copy Offload en SMB 3.0 ... 58 Branch Cache en SMB 3.0 ... 59 Remote VSS en SMB 3.0 ... 60 Cifrado en SMB 3.0 ... 61 Cmdlets de PowerShell de SMB 3.0 ... 63 Directory Leasing en SMB 3.0 ... 67
Resumen de estado predeterminado de las funciones ... 68
Respaldo y recuperación ... 69
Descripción general ... 69
Deduplicación de EMC Avamar ... 69
Sistemas de almacenamiento con deduplicación EMC Data Domain... 69
Protección de datos en VMware ... 69
Disponibilidad continua ... 70
EMC RecoverPoint ... 70
EMC VNX Replicator ... 70
Otras tecnologías ... 71
EMC XtremCache ... 71
Capítulo 4
Descripción general de la arquitectura de la solución
73
Descripción general ... 74Arquitectura de soluciones ... 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
5
Arquitectura lógica ... 75
Componentes clave ... 76
Recursos de hardware ... 79
Recursos de software ... 83
Pautas para la configuración de servidores ... 84
Descripción general ... 84
Actualizaciones de Ivy Bridge ... 84
Virtualización de memoria de Hyper-V ... 86
Pautas para la configuración de la memoria ... 88
Pautas para la configuración de la red ... 88
Descripción general ... 88
VLAN... 89
Activación de frames jumbo (iSCSI, FCoE o SMB solamente) ... 91
Agregación de enlaces (SMB solamente) ... 91
Reglas para la configuración del almacenamiento ... 91
Descripción general ... 91
Virtualización de almacenamiento Hyper-V para VSPEX ... 94
Elementos esenciales de almacenamiento VSPEX ... 96
Valores máximos validados de la nube privada de VSPEX ... 98
Alta disponibilidad y failover ... 106
Descripción general ... 106
Capa de virtualización ... 106
Capa de cómputo ... 106
Capa de red ... 107
Capa de almacenamiento ... 108
Perfil de la prueba de validación ... 109
Características del perfil ... 109
Pautas de configuración del respaldo y la recuperación ... 109
Pautas para el dimensionamiento ... 109
Carga de trabajo de referencia ... 110
Descripción general ... 110
Definición de la carga de trabajo de referencia ... 110
Aplicación de la carga de trabajo de referencia ... 111
Descripción general ... 111
Ejemplo 1: Aplicación personalizada ... 111
Ejemplo 2: Sistema de punto de venta ... 111
Ejemplo 3: Servidor web ... 112
Ejemplo 4: Base de datos de soporte de decisiones ... 112
6 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
Implementación de la solución ... 113 Descripción general ... 113 Tipos de recursos ... 113 Recursos de CPU ... 113 Recursos de memoria ... 114 Recursos de red ... 114 Recursos de almacenamiento ... 115 Resumen de la implementación ... 115
Evaluación rápida del ambiente del cliente ... 116
Descripción general ... 116
Requisitos de CPU ... 116
Requisitos de memoria ... 117
Requisitos de rendimiento del almacenamiento ... 117
IOPS ... 117
Tamaño de I/O ... 118
Latencia de I/O ... 118
Requisitos de capacidad de almacenamiento ... 118
Determinación de máquinas virtuales de referencia equivalentes ... 118
Ajuste de los recursos de hardware ... 125
Herramienta para dimensionamiento de EMC VSPEX ... 128
Capítulo 5
Guía de configuración de VSPEX
129
Descripción general ... 130Tareas previas a la implementación ... 131
Descripción general ... 131
Requisitos previos de la implementación ... 132
Datos de configuración del cliente ... 133
Preparar los switches, conectar la red y configurar los switches ... 133
Descripción general ... 133
Preparar switches de red ... 134
Configurar la red de la infraestructura ... 134
Configurar las VLAN ... 136
Configurar frames jumbo (solo iSCSI o SMB) ... 137
Cableado completo de la red ... 137
Preparar y configurar arreglo de almacenamiento ... 137
Configuración de VNX para protocolos de bloques ... 137
Configuración de VNX para protocolos de archivos ... 141
Configuración de FAST VP ... 151
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
7
Instalar y configurar los hostsHyper-V ... 157
Descripción general ... 157
Instalar hosts Windows ... 157
Instalar Hyper-V y configurar la agrupación en clusters de failover ... 157
Configure la red de hosts Windows ... 158
Instalar PowerPath en los servidores de Windows... 158
Planear asignaciones de memoria de máquinas virtuales ... 158
Instalar y configurar la base de datos de SQL Server ... 159
Descripción general ... 159
Crear una máquina virtual para Microsoft SQL Server... 159
Instalar Microsoft Windows en la máquina virtual ... 159
Instalar SQL Server ... 159
Configurar un SQL Server para SCVMM ... 160
Implementación de servidor de System Center Virtual Machine Manager ... 160
Descripción general ... 160
Crear una máquina virtual de host de SCVMM ... 161
Instalar el sistema operativo huésped de SCVMM ... 162
Instalar el servidor SCVMM ... 162
Instale la Consola de administración de SCVMM ... 162
Instalar localmente el agente SCVMM en un host ... 162
Agregar un cluster Hyper-V en SCVMM ... 162
Agregar almacenamiento de recursos compartidos de archivo a SCVMM (variante de archivos solamente) ... 162
Crear una máquina virtual en SCVMM ... 162
Realizar una alineación de la partición y asignar un tamaño de unidad de asignación de archivos ... 163
Crear una plantilla de máquina virtual ... 163
Implementar máquinas virtuales a partir de la máquina virtual de plantilla ... 163
Resumen ... 163
Capítulo 6
Verificación de la solución
165
Descripción general ... 166Lista de verificación posterior a la instalación ... 167
Implementar y probar un solo servidor virtual ... 167
Verificar la redundancia de los componentes de la solución ... 167
Ambientes de bloque ... 167
Ambientes de archivos ... 168
Capítulo 7
Monitoreo del sistema
169
Descripción general ... 1708 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
Áreas clave que deben monitorearse ... 170
Base de rendimiento ... 171
Servidores ... 171
Redes ... 172
Almacenamiento ... 172
Pautas de monitoreo de recursos de VNX ... 173
Monitoreo de recursos de almacenamiento de bloques ... 173
Monitoreo de los recursos de almacenamiento de archivo ... 181
Resumen ... 186
Capítulo 8
Validación con Microsoft Fast Track v3
187
Descripción general ... 188Caso de negocios para validación ... 188
Requisitos del proceso ... 189
Paso 1: Requisitos previos principales ... 189
Paso 2: Seleccionar la plataforma de infraestructura probada VSPEX ... 189
Paso 3: Definir los componentes adicionales de Microsoft Hyper-V Fast Track Program ... 189
Paso 4: Desarrollar una lista de materiales detallada ... 191
Paso 5: Probar el ambiente ... 191
Paso 6: Documente y publique la solución ... 191
Recursos adicionales ... 191
Apéndice A
Lista de materiales
193
Lista de materiales ... 194Apéndice B
Hoja de datos de configuración del cliente
203
Hoja de datos de configuración del cliente ... 204Apéndice C
Hoja de trabajo de componentes de recursos de servidor 207
Hoja de trabajo de componentes de recursos de servidor ... 208Apéndice D
Referencias
209
Referencias ... 210Documentación de EMC ... 210
Otra documentación ... 210
Apéndice E
Acerca de VSPEX
213
Acerca de VSPEX ... 214Nube 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
9
Figuras
Figura 1. VNX de última generación con optimización multi-core ... 23
Figura 2. Los procesadores en modo activo/activo aumentan el rendimiento, la resistencia y la eficiencia ... 25
Figura 3. Nuevo Unisphere Management Suite ... 26
Figura 4. Utilización del procesador de almacenamiento con la deduplicación de Windows ... 27
Figura 5. IOPS de discos con la deduplicación de Windows ... 28
Figura 6. Latencia de discos con la deduplicación de Windows ... 28
Figura 7. Eficiencia de la deduplicación de VNX ... 28
Figura 8. Eficiencia de la deduplicación de Windows Server 2012 R2 ... 29
Figura 9. Soluciones de respaldo y recuperación de EMC ... 29
Figura 10. Componentes de la nube privada de VSPEX... 32
Figura 11. Flexibilidad de la capa de cómputo ... 38
Figura 12. Ejemplo de un diseño de red altamente disponible: para bloques ... 40
Figura 13. Ejemplo de un diseño de red altamente disponible: para archivos ... 41
Figura 14. Progreso de requilibrio de un pool de almacenamiento ... 45
Figura 15. Utilización de espacio de un LUN delgado ... 47
Figura 16. Estudio de la utilización de espacio de un pool de almacenamiento ... 48
Figura 17. Definición de umbrales de utilización para un pool de almacenamiento... 49
Figura 18. Definición de notificaciones automatizadas: para bloques ... 49
Figura 19. Punto de comparación del rendimiento base de SMB 3.0 ... 53
Figura 20. Disponibilidad continua de SMB 3.0 ... 55
Figura 21. CA: Rendimiento de aplicaciones ... 56
Figura 22. Tolerancia a fallas de SMB Multichannel ... 57
Figura 23. Salida de red con varios canales ... 58
Figura 24. Descarga de copia ... 58
Figura 25. Cómo habilitar el parámetro Encrypt Data ... 62
Figura 26. Habilitación del cifrado: Utilización de CPU del cliente ... 63
10 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 28. Ejecución de Show Shares en PowerShell ... 66
Figura 29. Ejecución de Get-SmbServerConfiguration en PowerShell ... 66
Figura 30. Directory Leasing en SMB 3.0 ... 67
Figura 31. Arquitectura lógica para almacenamiento de bloques ... 75
Figura 32. Arquitectura lógica para almacenamiento de archivos ... 76
Figura 33. Pautas para el uso de procesadores Ivy Bridge ... 84
Figura 34. Uso de memoria del hipervisor ... 87
Figura 35. Redes requeridas para el almacenamiento de bloques ... 89
Figura 36. Redes requeridas para el almacenamiento de archivos ... 90
Figura 37. Tipos de discos virtuales de Hyper-V ... 94
Figura 38. Elemento esencial para 13 servidores virtuales ... 97
Figura 39. Elemento esencial para 125 servidores virtuales ... 97
Figura 40. Diseño de almacenamiento para 200 máquinas virtuales con VNX5200 ... 99
Figura 41. Diseño de almacenamiento para 300 máquinas virtuales con VNX5400 ... 101
Figura 42. Diseño de almacenamiento para 600 máquinas virtuales con VNX5600 ... 102
Figura 43. Diseño de almacenamiento para 1,000 máquinas virtuales con VNX5800 ... 104
Figura 44. Niveles mínimos de escalamiento y puntos de entrada de distintos arreglos ... 105
Figura 45. Alta disponibilidad en la capa de virtualización ... 106
Figura 46. Fuentes de alimentación redundantes ... 106
Figura 47. Alta disponibilidad de la capa de red (VNX): variante de bloques ... 107
Figura 48. Alta disponibilidad de la capa de red (VNX): variante de archivos ... 107
Figura 49. Componentes de alta disponibilidad de VNX ... 108
Figura 50. Flexibilidad del pool de recursos ... 113
Figura 51. Recurso necesario del pool de máquinas virtuales de referencia ... 120
Figura 52. Requisitos de recursos agregados: etapa 1 ... 121
Figura 53. Configuración de un pool: etapa 1 ... 121
Figura 54. Requisitos de recursos agregados: etapa 2 ... 123
Figura 55. Configuración de un pool: etapa 2 ... 123
Figura 56. Requisitos de recursos agregados para la etapa 3 ... 125
Figura 57. Configuración de un pool: etapa 3 ... 125
Figura 58. Personalización de recursos de servidor ... 126
Figura 59. Ejemplo de arquitectura de red Ethernet: variante de bloques ... 135
Figura 60. Ejemplo de arquitectura de red Ethernet: variante de archivos ... 136
Figura 61. Cuadro de diálogo de Ajustes de red para archivos ... 143
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
11
Figura 63. Cuadro de diálogo para crear un servidor CIFS ... 145
Figura 64. Cuadro de diálogo para crear un sistema de archivos ... 149
Figura 65. Cuadro de diálogo de propiedades del sistema de archivos ... 150
Figura 66. Cuadro de diálogo para crear un recurso compartido de archivos ... 151
Figura 67. Cuadro de diálogo de propiedades del pool de almacenamiento ... 152
Figura 68. Cuadro de diálogo Manage Auto-Tiering ... 152
Figura 69. Cuadro de diálogo de propiedades del sistema de almacenamiento... 154
Figura 70. Cuadro de diálogo para crear FAST Cache ... 155
Figura 71. Pestaña Advanced en el cuadro de diálogo Create Storage Pool ... 156
Figura 72. Pestaña Advanced en el cuadro de diálogo Storage Pool Properties ... 156
Figura 73. Área de alertas del pool de almacenamiento ... 174
Figura 74. Panel de pools de almacenamiento ... 175
Figura 75. Cuadro de diálogo LUN Properties ... 176
Figura 76. Panel Monitoring and Alerts ... 177
Figura 77. Los IOPS en los LUN... 178
Figura 78. IOPS en los discos ... 179
Figura 79. Latencia en los LUN ... 180
Figura 80. Utilización de SP ... 181
Figura 81. Estadísticas de Data Movers ... 182
Figura 82. Estadísticas de red de Data Mover de front-end ... 182
Figura 83. Panel Storage Pools for File ... 183
Figura 84. Panel File Systems ... 183
Figura 85. Ventana File System Properties ... 184
Figura 86. Ventana File System I/O Statistics ... 185
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
12
Tablas
Tabla 1. Beneficios de VNX para el cliente ... 42
Tabla 2. Umbrales y ajustes para VNX OE for Block Versión 33 ... 50
Tabla 3. Dialecto de SMB utilizado entre el cliente y el servidor ... 53
Tabla 4. Mejora en la migración de almacenamiento con Copy Offload ... 59
Tabla 5. Cmdlets Microsoft PowerShell ... 64
Tabla 6. Cmdlets de PowerShell provistos por EMC ... 64
Tabla 7. Estado predeterminado de las funciones de SMB 3.0 ... 68
Tabla 8. Hardware de la solución ... 79
Tabla 9. Software de la solución ... 83
Tabla 10. Recursos de hardware para la capa de cómputo ... 85
Tabla 11. Recursos de hardware para la red ... 88
Tabla 12. Recursos de hardware para almacenamiento ... 92
Tabla 13. Cantidad de discos necesarios para la cantidad diferente de máquinas virtuales ... 98
Tabla 14. Características del perfil ... 109
Tabla 15. Características de la máquina virtual ... 110
Tabla 16. Fila de la hoja de trabajo en blanco ... 116
Tabla 17. Recursos de máquinas virtuales de referencia ... 119
Tabla 18. Ejemplo de fila de la hoja de trabajo ... 119
Tabla 19. Ejemplo de aplicaciones: etapa 1 ... 120
Tabla 20. Aplicaciones de ejemplo: etapa 2 ... 122
Tabla 21. Aplicaciones de ejemplo: etapa 3 ... 124
Tabla 22. Totales de componentes de recursos de servidor ... 126
Tabla 23. Descripción general del proceso de implementación ... 130
Tabla 24. Tareas previas a la implementación ... 131
Tabla 25. Lista de verificación de los requisitos previos de la implementación ... 132
Tabla 26. Tareas para la configuración de los switches y la red ... 133
Tabla 27. Tareas para la configuración de VNX para protocolos de bloques ... 138
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
13 Tabla 29. Tareas para la configuración del almacenamiento para
protocolos de archivos ... 141
Tabla 30. Tabla de asignación de almacenamiento para archivos ... 146
Tabla 31. Tareas para la instalación de servidores ... 157
Tabla 32. Tareas para la configuración de una base de datos de SQL Server ... 159
Tabla 33. Tareas para la configuración de SCVMM ... 160
Tabla 34. Tareas para comprobar la instalación ... 166
Tabla 35. Clasificación de componentes de Hyper-V Fast Track ... 190
Tabla 36. Lista de componentes que se usan en la solución VSPEX para 200 máquinas virtuales ... 194
Tabla 37. Lista de componentes que se usan en la solución VSPEX para 300 máquinas virtuales ... 196
Tabla 38. Lista de componentes que se usan en la solución VSPEX para 600 máquinas virtuales ... 198
Tabla 39. Lista de componentes que se usan en la solución VSPEX para 1,000 máquinas virtuales ... 200
Tabla 40. Información común del servidor ... 204
Tabla 41. Información del servidor Hyper-V ... 204
Tabla 42. Información del arreglo... 205
Tabla 43. Información de la infraestructura de red ... 205
Tabla 44. Información de VLAN ... 206
Tabla 45. Cuentas de servicio ... 206
14 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
15
Capítulo 1
Resumen ejecutivo
Este capítulo presenta los siguientes temas:
Introducción ... 16
Audiencia ... 16
Propósito del documento ... 16
16 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
Introducción
Las arquitecturas modulares validadas de EMC® VSPEX® están construidas con tecnologías de superioridad comprobada para crear soluciones de virtualización completas. Estas soluciones le permiten tomar decisiones informadas en las capas de hipervisor, cómputo, respaldo, almacenamiento y funciones de red. VSPEX ayuda a reducir las cargas de planificación y configuración de la virtualización. Cuando se emprenden las tareas de virtualización de servidores, implementación de equipos de escritorio virtuales o consolidación de TI, VSPEX acelera la transformación de la TI mediante implementaciones más rápidas, un mayor número de opciones, mayor eficiencia y menor riesgo.
Este documento es una guía integral de los aspectos técnicos de esta solución. La capacidad del servidor se proporciona en términos genéricos para los requisitos mínimos de CPU, memoria e interfaces 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.
Audiencia
Los lectores de este documento deben contar con la capacitación y el conocimiento previo necesarios para instalar y configurar una solución de cómputo VSPEX basada en Microsoft Hyper-V como hipervisor, sistemas de almacenamiento EMC VNX®
y la infraestructura relacionada según los requisitos de esta implementación. Se proporcionan referencias externas en caso pertinente y los lectores deben estar familiarizados con estos documentos.
Los lectores también deben estar familiarizados con las políticas de seguridad de la infraestructura y la base de datos de la instalación existente del cliente.
Los usuarios que se centran en la venta y el dimensionamiento de una solución de cómputo del usuario final VSPEX para la infraestructura de nube privada de Microsoft Hyper-V deben prestar especial atención a los primeros cuatro capítulos de este documento. Después de la compra, los implementadores de la solución deben centrarse en las pautas de configuración del Capítulo 5, la validación de la solución del Capítulo 6 y las referencias y los apéndices correspondientes.
Propósito del documento
Este documento es una introducción inicial a la arquitectura de VSPEX, una
explicación sobre cómo modificar la arquitectura para contrataciones específicas e instrucciones sobre cómo implementar y monitorear eficazmente el sistema.
La arquitectura de nube privada de VSPEX entrega al cliente un moderno sistema que puede alojar una gran cantidad de máquinas virtuales a un nivel coherente de rendimiento. Esta solución se ejecuta en la capa de virtualización de Microsoft Hyper-V respaldada por la familia Hyper-VNX de almacenamiento de alta disponibilidad. Los componentes de cómputo y de red, que son definidos por los partners de VSPEX, están distribuidos para que sean redundantes y lo bastante eficientes para manejar las necesidades de procesamiento y datos del ambiente de máquinas virtuales.
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
17 Los ambientes con 200, 300, 600 y 1,000 máquinas virtuales están basados en una carga de trabajo de referencia definida. En vista de que no todas las máquinas virtuales tienen los mismos requisitos, este documento contiene métodos y pautas para ajustar su sistema para que sea rentable al implementarlo. En el caso de ambientes más pequeños, las soluciones para hasta 100 máquinas virtuales basadas en EMC VNXe® se describen en Nube privada de EMC VSPEX con Microsoft Windows Server 2012 con Hyper-V para hasta 125 máquinas virtuales: guía de infraestructura comprobada
Una arquitectura de nube privada es una oferta de sistema complejo. Este documento facilita la configuración ya que entrega listas de materiales de software y hardware de manera directa, pautas y hojas de trabajo de dimensionamiento paso por paso y pasos de implementación verificados. Después de instalar el último componente, se realizan pruebas de validación y se ejecutan instrucciones de monitoreo para asegurar que el sistema esté ejecutándose apropiadamente. Si los usuarios siguen las instrucciones de este documento, tendrán la seguridad de llegar a la nube de forma eficiente y rápida.
Requisitos del negocio
Las aplicaciones de negocios están migrando a ambientes de cómputo, de red y de almacenamiento consolidados. Las soluciones de nube privada EMC VSPEX que usan Microsoft Hyper-V reducen la complejidad de configuración de cada componente de un modelo de implementación tradicional. La complejidad de la administración de la integración se reduce mientras que la flexibilidad del diseño y las opciones de implementación de las aplicaciones se mantienen. La administración se unifica y la separación de procesos se puede controlar y monitorear adecuadamente. Las necesidades comerciales correspondientes a las soluciones de nube privada de VSPEX para las arquitecturas Microsoft Hyper-V son las siguientes:
• Proporcionar una solución de virtualización de punto a punto para utilizar las funcionalidades de los componentes de la infraestructura unificada de manera eficaz.
• Proporcionar una solución de nube privada de VSPEX para Microsoft Hyper-V a fin de virtualizar hasta 1,000 máquinas virtuales para casos de uso de diferentes clientes.
18 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
19
Capítulo 2
descripción general de la solución
Este capítulo presenta los siguientes temas:
Introducción ... 20
Virtualización ... 20
Cómputo ... 20
Red ... 20
20 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
Introducción
La nube privada de EMC VSPEX para Microsoft Hyper-V proporciona una arquitectura de sistema completa que puede admitir hasta 1,000 máquinas virtuales con una topología de servidor o red redundante y almacenamiento de alta disponibilidad. Los componentes principales de esta solución particular son la virtualización, el cómputo, el almacenamiento y las funciones de red.
Virtualización
Microsoft Hyper-V es una plataforma de virtualización líder del sector. Durante años, Hyper-V ha ofrecido flexibilidad y ahorro de costos para los usuarios finales, ya que permite la consolidación de granjas de servidores grandes e ineficientes en
infraestructuras de nube ágiles y confiables.
Con funciones como Live Migration, que permite que una máquina virtual se mueva entre diferentes servidores sin interrupción para el sistema operativo huésped, y Dynamic Optimization, que realiza una migración activa automáticamente para equilibrar cargas, Hyper-V es una sólida opción de negocios.
Con la versión Windows Server 2012 R2, un ambiente virtualizado de Microsoft puede alojar máquinas virtuales con hasta 64 CPU virtuales y 1 TB de memoria de acceso aleatorio (RAM) virtual.
Cómputo
VSPEX ofrece la flexibilidad necesaria para diseñar e implementar los componentes de servidor que escoja el cliente. La infraestructura se debe ajustar a los siguientes atributos:
• Cantidad suficiente de núcleos y memoria para ser compatible con la cantidad y los tipos requeridos de máquinas virtuales.
• Conexiones de red suficientes para permitir una conectividad redundante con los switches del sistema
• Capacidad en exceso para tolerar una falla o un failover de servidor en el ambiente
Red
VSPEX entrega la flexibilidad para diseñar e implementar los componentes de red que escoja el cliente. La infraestructura se debe ajustar a los siguientes atributos:
• Enlaces de red redundantes para los hosts, switches y almacenamiento. • Aislación del tráfico basada en las mejores prácticas aceptadas por el sector. • Soporte para la agregación de enlaces.
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
21 • Los switches de red IP usados para implementar esta arquitectura de referencia
deben tener una capacidad mínima de backplane sin bloqueo que sea suficiente para la cantidad objetivo de máquinas virtuales y sus cargas de trabajo asociadas. Los switches de clase empresarial con funcionalidades avanzadas, como la calidad de servicio, son muy recomendables.
Almacenamiento
La serie de almacenamiento de VNX proporciona acceso tanto a archivos como bloques con un amplio conjunto de funciones, lo que la convierte en la elección ideal para cualquier implementación de nube privada.
El almacenamiento de VNX incluye los siguientes componentes que están
dimensionados para la carga de trabajo de la arquitectura de referencia indicada: • Puertos adaptadores de host (para bloques): permiten conectar el host con el
arreglo mediante un fabric
• Procesadores de almacenamiento: los componentes de cómputo del arreglo de almacenamiento, que se usan para todos los aspectos de transferencia de datos dentro de los arreglos, fuera de ellos y entre ellos
• Unidades de disco: ejes de disco y discos de estado sólido (SSD) que contienen los datos del host o de las aplicaciones y sus gabinetes
• Data Movers (para archivos): dispositivos de front-end que brindan servicios de archivos a los hosts (opcionales si se brindan servicios de CIFS)
Nota: El término Data Mover hace referencia a un componente de hardware de VNX con un CPU, memoria y puertos de I/O. Permite los protocolos CIFS (Common Internet File System) y NFS (Networking File System) en VNX.
Las soluciones de nube privada de Microsoft Hyper-V para 200. 300, 600 y 1,000 máquinas virtuales que se describen en este documento están basadas en los arreglos de almacenamiento EMC VNX5200™, VNX5400™, EMC VNX5600™ y EMC VNX5800™, respectivamente. VNX5200 puede ser compatible con hasta
125 unidades, VNX5400 puede ser compatible con hasta 250 unidades, VNX5600 puede ser compatible con hasta 500 unidades y VNX5800 puede ser compatible con hasta 750 unidades.
VNX es compatible con una amplia variedad de funciones de nivel empresarial ideales para el ambiente de nube privada, entre las que se incluyen:
• EMC Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools (FAST VP™) • EMC FAST Cache
• Deduplicación y compresión de datos en el nivel de archivo • Deduplicación de bloques
• Aprovisionamiento delgado • Replicación
22 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
• Retención de archivos • Administración de cuotas • Compresión de bloques
Funciones y mejoras
La plataforma EMC VNX de almacenamiento unificado y optimizada para flash entrega funcionalidades empresariales y de innovación para el almacenamiento de archivos, bloques y objetos en una solución única, escalable y fácil de usar. Ideal para cargas de trabajo combinadas en ambientes físicos o virtuales, VNX combina hardware potente y flexible con software de protección, administración y eficiencia avanzado para cumplir las exigentes demandas de los ambientes de aplicaciones virtualizados de hoy día.
VNX incluye muchas funciones y mejoras diseñadas y desarrolladas a partir del éxito de la primera generación. Estas funciones y mejoras incluyen lo siguiente:
• Más capacidad con optimización core con caché core, RAID multi-core y FAST Cache multi-multi-core (MCx)
• Mayor eficiencia con un arreglo híbrido optimizado para flash
• Mejor protección gracias al incremento en la disponibilidad de aplicaciones con procesadores de almacenamiento activo/activo
• Administración e implementación más sencilla gracias al incremento en productividad con un nuevo Unisphere Management Suite
VSPEX se desarrolla con el VNX de última generación para entregar una eficiencia, un rendimiento y un escalamiento aun mayores que antes.
Arreglo híbrido optimizado para flash
VNX es un arreglo híbrido optimizado para flash que proporciona un almacenamiento en niveles automatizado para entregar el mejor rendimiento para sus datos
importantes mientras se transfieren, de manera inteligente, los datos a los que se accede con menor frecuencia a discos de menor costo.
En este enfoque híbrido, un porcentaje pequeño de discos flash en el sistema general proporciona un gran porcentaje del IOPS general. El VNX optimizado para flash aprovecha al máximo la baja latencia de flash para entregar un ahorro de costos mediante la optimización y una escalabilidad de alto rendimiento. EMC Fully
Automated Storage Tiering Suite (FAST Cache y FAST VP) almacena en niveles los datos de bloques y de archivos en unidades heterogéneas e impulsa los datos más activos a los discos flash, lo que garantiza que los clientes nunca tendrán que hacer concesiones en términos de costo o rendimiento.
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
23 Los datos, por lo general, se usan con más frecuencia en el momento en que se crean; por lo tanto, los datos nuevos primero se almacenan en discos flash para brindar un mejor rendimiento. A medida que los datos pierden vigencia y se vuelven menos activos, FAST VP mueve automáticamente los datos de unidades de alto rendimiento a unidades de alta capacidad, según las políticas definidas por el cliente. EMC mejoró esta funcionalidad con una granularidad cuatro veces mayor y con
nuevos discos de estado sólido (SSD) de FAST VP basados en la tecnología de celdas de múltiples niveles empresariales (eMLC) para reducir el costo por gigabyte. FAST Cache garantiza el rendimiento para absorber dinámicamente los aumentos
imprevistos en las cargas de trabajo del sistema. Todos los casos de uso de VSPEX se beneficiarán de una mayor eficiencia.
Las infraestructuras comprobadas VSPEX entregan soluciones de nube privada, cómputo del usuario final y aplicación virtualizada. Con VNX, los clientes pueden lograr un retorno aún mayor en sus inversiones. Además, la deduplicación basada en bloques fuera de banda de VNX puede disminuir considerablemente los costos del nivel de flash.
Optimización de la ruta de código MCx de VNX Intel
El advenimiento de la tecnología flash ha sido, recientemente, un catalizador para el cambio radical en los requisitos de los sistemas de almacenamiento de rango medio. EMC rediseñó la plataforma de almacenamiento de rango medio para optimizar eficientemente los CPU multi-core con el fin de proporcionar el sistema de almacenamiento de mayor rendimiento al costo más bajo en el mercado.
MCx distribuye todos los servicios de datos de VNX en todos los cores (hasta 32), como se muestra en Figura 1. VNX con MCx ha mejorado drásticamente el
rendimiento de los archivos para las aplicaciones transaccionales, como las bases de datos o las máquinas virtuales, en el almacenamiento conectado en red (NAS).
24 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
Caché multi-core
La caché es el activo más valioso del subsistema de almacenamiento; su uso eficiente es clave para lograr la eficiencia global de la plataforma en el manejo de cargas de trabajo variables y dinámicas. El motor de la caché se ha modularizado para aprovechar todos los cores disponibles del sistema.
RAID multi-core
Otra parte importante del rediseño del MCx es el manejo de las operaciones de I/O para el almacenamiento de back-end permanente, discos duros (HDD) y SSD. Las mejoras cada vez mayores en el rendimiento de VNX provienen de la modularización del procesamiento de la administración de datos de back-end, que permite que MCx se escale sin problemas en todos los procesadores.
Rendimiento de VNX Mejoras en el rendimiento
El almacenamiento de VNX, activado con la arquitectura de MCx, está optimizado para Flash 1st y proporciona un rendimiento general sin precedentes ya que optimiza el rendimiento de las transacciones (costo por IOPS) y el rendimiento del ancho de banda (costo por GB/s) con baja latencia, y proporciona una eficiencia de capacidad óptima (costo por GB).
VNX proporciona las siguientes mejoras en el rendimiento:
• Hasta cuatro veces más transacciones de archivos en comparación con los arreglos con dos controladores
• Aumenta hasta tres veces el rendimiento de archivos para aplicaciones transaccionales, con un tiempo de respuesta un 60 % mejor
• Hasta cuatro veces más transacciones Oracle y Microsoft SQL Server OLTP • Hasta seis veces más máquinas virtuales
Procesadores de almacenamiento de arreglo activo/activo
La nueva arquitectura VNX proporciona procesadores de almacenamiento del arreglo en modo activo/activo, como se muestra en la Figura 2, que elimina los tiempos de espera agotados de la aplicación durante el failover de rutas, ya que ambas rutas ofrecen activamente sus servicios a las tareas de I/O.
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
25
Figura 2. Los procesadores en modo activo/activo aumentan el rendimiento, la resistencia y la eficiencia
El balanceo de carga también fue mejorado y las aplicaciones pueden llegar a duplicar su rendimiento. El modo activo/activo para bloques es ideal para las aplicaciones que requieren los niveles más altos de disponibilidad y rendimiento, pero que no requieren organización en niveles o servicios de eficiencia, como compresión o deduplicación.
Con esta versión de VNX, los clientes de VSPEX pueden usar Data movers virtuales (VDM) y VNX Replicator para realizar migraciones del sistema de archivos
automatizadas y de gran velocidad entre los sistemas. Este proceso migra
automáticamente todas las snapshots y configuraciones, y permite que los clientes continúen sus operaciones durante la migración.
Nota: Los procesadores en modo activo/activo solo están disponibles para los números de unidad lógica (LUN) de RAID, no para los LUN de pool.
Unisphere Management Suite
El nuevo Unisphere Management Suite amplía la interfaz fácil de usar de Unisphere para incluir VNX Monitoring and Reporting a fin de validar el rendimiento y anticipar los requisitos de capacidad. Tal como se muestra en la Figura 3, el conjunto de aplicaciones también incluye Unisphere Remote para administrar de manera
centralizada hasta miles de sistemas VNX y VNXe, con soporte nuevo para productos XtremCache.
26 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 3. Nuevo Unisphere Management Suite
Administración de virtualización EMC Storage Integrator
EMC Storage Integrator (ESI) está orientado a los administradores de Windows y de otras aplicaciones. ESI es fácil de usar, entrega un monitoreo de punto a punto y es independiente del hipervisor. Los administradores pueden provisionar una
plataforma de Windows en los ambientes virtuales y físicos, y resolver los problemas visualizando la topología de una aplicación desde el hipervisor subyacente hasta el almacenamiento.
Microsoft Hyper-V
Con Windows Server 2012, Microsoft proporciona Hyper-V 3.0, un hipervisor mejorado para la nube privada que puede ejecutarse en protocolos NAS para lograr una conectividad simplificada.
Descarga de transferencias de datos
La función de descarga de transferencias de datos (ODX) de Microsoft Hyper-V permite que las transferencias de datos realizadas durante las operaciones de copia puedan descargarse al arreglo de almacenamiento, lo que libera ciclos del host. Por ejemplo, gracias al uso de ODX para una migración activa de una máquina virtual de SQL Server, se duplicó el rendimiento, se disminuyó el tiempo de migración a la mitad, se redujo en un 20 % el uso del CPU en el servidor Hyper-V y se eliminó el tráfico de red.
Deduplicación de bloques
La deduplicación de bloques nativa se introdujo en Windows Server 2012, y la versión R2 contenía mejoras menores para la oferta. Es importante comprender el impacto que tiene el uso de la deduplicación basada en SO en el rendimiento general de VSPEX y esto se convierte en algo crítico si se activa la deduplicación basada en arreglos. A partir de las pruebas de laboratorio se crearon las siguientes pautas:
• Si se activa la deduplicación, sea dentro del arreglo o del SO, FAST Cache reduce significativamente el impacto de sobrecarga y minimiza el impacto en la latencia; si la deduplicación está activada en un ambiente VSPEX, se recomienda activar FAST Cache como una mejor práctica.
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
27 • La deduplicación basada en arreglo VNX proporcionó resultados de
deduplicación significativamente mejores (una mejora de alrededor del doble en los ahorros de espacio) y demostró ser beneficiosa para un mayor rango de cargas de trabajo en comparación con la deduplicación basada en SO. • No activar la deduplicación basada en SO y en arreglo VNX en los mismos LUN • Asegurarse de que el tamaño de unidad de asignación coincida con el tamaño de I/O de la carga de trabajo. No hacerlo puede ocasionar ahorros no óptimos de deduplicación.
• La deduplicación de Windows no comenzará si el LUN contiene menos de 64 GB de datos.
• La deduplicación de Windows consume tanto recursos de arreglos de almacenamiento como de host y requiere monitoreo para garantizar que los otros servicios de almacenamiento del arreglo no se vean afectados de forma negativa. Las siguientes tres figuras muestran los valores de consumo de recursos del procesador de almacenamiento, los IOPS y la latencia al implementar la deduplicación de Windows.
28 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 5. IOPS de discos con la deduplicación de Windows
Figura 6. Latencia de discos con la deduplicación de Windows
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
29
Figura 8. Eficiencia de la deduplicación de Windows Server 2012 R2
Las soluciones de respaldo y recuperación de EMC, EMC Avamar y EMC Data Domain, entregan la protección confiable necesaria para acelerar la implementación de las nubes privadas de VSPEX.
Optimizados para los ambientes virtuales, el respaldo y la recuperación de EMC reducen los tiempos de respaldo en un 90 % y aumentan 30 veces las velocidades de recuperación, e incluso ofrecen un acceso instantáneo a la máquina virtual para brindar una protección sin preocupaciones. Los dispositivos de respaldo de EMC refuerzan su efectividad con una verificación de punto a punto y autorreparación para garantizar una recuperación correcta.
Nuestras soluciones también permiten grandes ahorros. Con deduplicación líder en el sector, puede reducir el almacenamiento de respaldos entre 10 y 30 veces, el tiempo de administración de los respaldos en un 81 % y el ancho de banda de la WAN en un 99 % para obtener una recuperación de desastres eficiente, lo que entrega un promedio de recuperación de la inversión de siete meses. Podrá escalar el almacenamiento de manera simple y eficiente a medida que crece su ambiente.
Figura 9. Soluciones de respaldo y recuperación de EMC
Las soluciones de respaldo y recuperación de EMC que se usan en esta solución VSPEX son el sistema y software de deduplicación EMC Avamar y el sistema de almacenamiento con deduplicación EMC Data Domain.
Respaldo y recuperación de EMC
30 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
31
Capítulo 3
Descripción general de la tecnología
de la solución
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