EMC VSPEX PRIVATE CLOUD

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1 Proven Infrastructure EMC VSPEX PRIVATE CLOUD Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un massimo di 200 virtual machine Con tecnologia EMC VNXe3200 ed EMC Data Protection EMC VSPEX Abstract Questo documento descrive la soluzione EMC VSPEX Proven Infrastructure per le implementazioni di private cloud con Microsoft Hyper-V, EMC VNXe3200 ed EMC Data Protection per un massimo di 200 virtual machine. Gennaio 2015

2 Copyright 2015 EMC Corporation. Tutti i diritti riservati. Pubblicato in Italia. Pubblicato nel mese di gennaio 2015 EMC ritiene che le informazioni contenute nel presente documento siano esatte alla data di pubblicazione. Le informazioni sono soggette a modifica senza preavviso. Le informazioni contenute nella presente documentazione vengono fornite "così come sono". EMC Corporation non riconosce alcuna garanzia di nessun genere inerente le informazioni riportate nella presente pubblicazione, tra cui garanzie implicite di commerciabilità o idoneità ad un determinato scopo. L'utilizzo, la copia e la distribuzione dei prodotti software di EMC descritti in questo documento richiedono una licenza d'uso valida per ciascun software. EMC 2, EMC e il logo EMC sono marchi o marchi registrati di EMC Corporation negli Stati Uniti e in altri paesi. Tutti gli altri marchi citati nel presente documento appartengono ai rispettivi proprietari. Per la versione più aggiornata del documento sulla conformità normativa per la propria linea di prodotti, visitare la sezione contenente la documentazione tecnica e le avvertenze sul sito web del Supporto Online EMC. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un massimo di 200 virtual machine Con tecnologia EMC VNXe3200 ed EMC Data Protection Part Number H EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

3 Sommario Capitolo 1 Executive Summary 13 Introduzione Audience di riferimento Scopo del documento Requisiti del business Capitolo 2 Solution overview 17 Introduzione Virtualizzazione Elaborazione Networking Storage EMC VNXe di nuova generazione EMC Data Protection Capitolo 3 Panoramica della tecnologia della soluzione 25 Panoramica Riepilogo dei componenti chiave Virtualizzazione Panoramica Microsoft Hyper-V Porte FC virtuali Microsoft System Center Virtual Machine Manager High availability con Hyper-V Failover Clustering Hyper-V Replica Hyper-V Snapshot Aggiornamento compatibile con cluster EMC Storage Integrator Elaborazione Networking Panoramica Storage Panoramica EMC VNXe EMC VNXe Virtual Provisioning EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 3

4 Sommario Offloaded Data Transfer di Windows EMC PowerPath VNXe FAST Cache VNXe FAST VP File share di VNXe ROBO Protezione dei dati Panoramica Deduplica di EMC Avamar Sistemi di storage con deduplica EMC Data Domain EMC RecoverPoint Altre tecnologie EMC XtremCache Capitolo 4 Panoramica dell'architettura della soluzione 43 Panoramica Architettura della soluzione Panoramica Architettura logica Componenti chiave Risorse hardware Risorse software Linee guida per la configurazione dei server Panoramica Virtualizzazione della memoria di Hyper-V Linee guida per la configurazione della memoria Linee guida per la configurazione di rete Panoramica VLAN Abilitazione dei jumbo frame (solo iscsi o SMB) Abilitazione della link aggregation (solo SMB) Linee guida per la configurazione dello storage Panoramica Virtualizzazione dello storage Hyper-V per VSPEX Blocchi predefiniti di storage VSPEX Limiti massimi convalidati di VSPEX Private Cloud High availability e failover Panoramica Livello di virtualizzazione Livello di elaborazione Livello di rete Livello di storage EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

5 Sommario Profilo del test di convalida Caratteristiche del profilo EMC Data Protection e linee guida sulla configurazione Linee guida per il dimensionamento Carico di lavoro di riferimento Panoramica Definizione del carico di lavoro di riferimento Applicazione del carico di lavoro di riferimento Panoramica Esempio 1: applicazione personalizzata Esempio 2: sistema POS Esempio 3: web server Esempio 4: database di supporto decisionale Riepilogo degli esempi Implementazione della soluzione Panoramica Tipi di risorse Risorse di CPU Risorse di memoria Risorse di rete Risorse di storage Riepilogo dell'implementazione Valutazione rapida dell'ambiente del cliente Panoramica Requisiti di CPU Requisiti di memoria Requisiti di prestazioni dello storage IOPS Dimensioni di I/O Latenza di I/O Requisiti di capacità di storage Determinazione delle virtual machine di riferimento equivalenti Fine tuning delle risorse hardware EMC VSPEX Sizing Tool Capitolo 5 Linee guida per la configurazione di VSPEX 81 Panoramica Attività preliminari all'implementazione Panoramica Prerequisiti per l'implementazione Dati di configurazione del cliente Preparazione degli switch, connessione alla rete e configurazione degli switch Panoramica EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 5

6 Sommario Preparazione degli switch di rete Configurazione della rete dell'infrastruttura Configurazione delle VLAN Configurazione dei jumbo frame (solo per iscsi o SMB) Completamento del cablaggio di rete Preparazione e configurazione dello storage array Configurazione di EMC VNXe per i protocolli basati su block Configurazione di EMC VNXe per i protocolli basati su file Configurazione del FAST VP (opzionale) Configurazione FAST Cache (opzionale) Installazione e configurazione degli host Hyper-V Panoramica Installazione degli host Windows Installazione di Hyper-V e configurazione del failover clustering Configurazione del networking degli host Windows Installazione di PowerPath su server Windows Pianificazione delle allocazioni di memoria della virtual machine Installazione e configurazione del database SQL Server Panoramica Creazione di una virtual machine per Microsoft SQL Server Installazione di Microsoft Windows sulla virtual machine Installazione di SQL Server Configurazione di SQL Server per SCVMM Implementazione del server System Center Virtual Machine Manager Panoramica Creazione di una virtual machine dell'host SCVMM Installazione del sistema operativo guest SCVMM Installazione del server SCVMM Installazione della console di gestione SCVMM Installazione dell'agent SCVMM in locale su un host Aggiunta di un cluster Hyper-V a SCVMM Aggiunta dello storage della file share a SCVMM (solo variante basata su file) Creazione di una virtual machine in SCVMM Allineamento delle partizioni e assegnazione delle dimensioni delle unità di allocazione dei file Creazione di un template di virtual machine Implementazione di virtual machine dal template di virtual machine Riepilogo Capitolo 6 Verifica della soluzione 109 Panoramica Elenco di controllo delle attività post-installazione Implementazione e test di un singolo server virtuale EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

7 Sommario Verifica della ridondanza dei componenti della soluzione Ambienti basati su block e file Capitolo 7 Monitoraggio del sistema 113 Panoramica Aree chiave da monitorare Baseline delle prestazioni Server Networking Storage Linee guida sul monitoraggio delle risorse VNXe Monitoraggio delle risorse di storage a blocchi Monitoraggio delle risorse di storage basato sui file Riepilogo Appendice A Distinta base 129 Distinta base Appendice B Data sheet per la configurazione dell'azienda cliente 133 Data sheet per la configurazione dell'azienda cliente Appendice C Foglio di lavoro Componente risorse server 137 Foglio di lavoro dei componenti delle risorse server Appendice D Bibliografia 139 Bibliografia Documentazione EMC Altri documenti Appendice E Informazioni su VSPEX 141 Informazioni su VSPEX EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 7

8 Sommario 8 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

9 Figure Figura 1. VNXe di nuova generazione con ottimizzazione multicore Figura 2. Soluzioni EMC Data Protection Figura 3. Componenti di VSPEX Private Cloud Figura 4. Flessibilità del livello di elaborazione Figura 5. Esempio di progettazione di una rete con high availability (basata su blocchi) Figura 6. Stato di avanzamento del ribilanciamento dello storage pool Figura 7. Utilizzo dello spazio delle thin LUN Figura 8. Analisi dell'utilizzo dello spazio dello storage pool Figura 9. Architettura logica per lo storage basato su blocchi Figura 10. Architettura logica per il file storage Figura 11. Utilizzo della memoria dell'hypervisor Figura 12. Reti richieste per il block storage Figura 13. Reti richieste per il file storage Figura 14. Tipi di dischi virtuali Hyper-V Figura 15. Blocco predefinito per 15 server virtuali Figura 16. Blocco predefinito per 125 server virtuali Figura 17. Layout dello storage per 200 virtual machine che utilizzano VNXe Figura 18. Livelli di scala massimi e punti di ingresso di array diversi Figura 19. High availability a livello di virtualizzazione Figura 20. Alimentatori ridondanti Figura 21. High Availability del livello di rete (VNXe) Figura 22. Componenti di high availability della serie EMC VNXe Figura 23. Flessibilità del pool di risorse Figura 24. Risorse richieste dal pool delle macchine virtuali di riferimento Figura 25. Requisiti complessivi in termini di risorse: fase Figura 26. Configurazione del pool: fase Figura 27. Requisiti per una risorsa aggregata, stadio Figura 28. Configurazione del pool: fase Figura 29. Personalizzazione delle risorse server Figura 30. Architettura di rete Ethernet di esempio Variante basata su block Figura 31. Architettura rete Ethernet di esempio (variante basata su file) EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 9

10 Figure Figura 32. Configurazione dell'indirizzo server NAS Figura 33. Configurazione del tipo di server NAS Figura 34. Scheda Fast VP Figura 35. Trasferimento FAST VP pianificato Figura 36. Pianificazione di trasferimento FAST VP Figura 37. Creazione di una FAST Cache Figura 38. Figura 39. Scheda Advanced nella finestra di dialogo Create Storage Pool Scheda Settings della finestra di dialogo Storage Pool Properties Figura 40. Impostazioni per gli alert dello storage pool Figura 41. Impostazioni per le snapshot dello storage pool Figura 42. Pannello Storage Pools Figura 43. Finestra di dialogo LUN Properties Figura 44. Pannello System Figura 45. Pannello System Health Figura 46. IOPS nelle LUN Figura 47. IOPS nelle unità Figura 48. Latenza nelle LUN Figura 49. Utilizzo della CPU dello storage processor Figura 50. Statistiche dei file VNXe Figura 51. Pannello System Capacity Figura 52. Pannello File Systems Figura 53. Pannello File System Capacity Figura 54. Pannello System Performance con le metriche dei file EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

11 Tabelle Tabelle Tabella 1. Vantaggi per il cliente della soluzione VNXe Tabella 2. Hardware della soluzione Tabella 3. Software della soluzione Tabella 4. Risorse hardware per il livello di elaborazione Tabella 5. Risorse hardware per la rete Tabella 6. Risorse hardware per lo storage Tabella 7. Numero di dischi richiesti in base al numero di virtual machine Tabella 8. Caratteristiche del profilo Tabella 9. Caratteristiche della macchina virtuale Tabella 10. Riga del foglio di lavoro vuota Tabella 11. Risorse delle virtual machine di riferimento Tabella 12. Riga del foglio di lavoro di esempio Tabella 13. Applicazioni di esempio, stadio Tabella 14. Applicazioni di esempio, stadio Tabella 15. Totale componenti risorse server Tabella 16. Panoramica del processo di implementazione Tabella 17. Attività preliminari all'implementazione Tabella 18. Elenco di controllo dei prerequisiti per l'implementazione Tabella 19. Attività per la configurazione degli switch e della rete Tabella 20. Attività per la configurazione di VNXe per protocolli basati su block Tabella 21. Tabella di allocazione dello storage per i blocchi Tabella 22. Attività per la configurazione di VNX per protocolli basati su file Tabella 23. Tabella di allocazione dello storage per i file Tabella 24. Attività per l'installazione dei server Tabella 25. Attività per l'installazione del database SQL Server Tabella 26. Attività per la configurazione di SCVMM Tabella 27. Attività per il test dell'installazione Tabella 28. Principali regole per le performance delle unità Tabella 29. Best practice per il monitoraggio delle prestazioni Tabella 30. Elenco dei componenti utilizzati nella soluzione VSPEX per 200 virtual machine Tabella 31. Informazioni comuni sui server EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 11

12 Tabelle Tabella 32. Informazioni sui server Hyper-V Tabella 33. Informazioni sull'array Tabella 34. Informazioni sull'infrastruttura di rete Tabella 35. Informazioni sulla LAN virtuale Tabella 36. Account di servizio Tabella 37. Foglio di lavoro vuoto per determinare le risorse del server EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

13 Capitolo 1 Executive Summary In questo capitolo sono descritti gli argomenti seguenti: Introduzione Audience di riferimento Scopo del documento Requisiti del business EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 13

14 Executive Summary Introduzione Audience di riferimento Scopo del documento Le architetture convalidate e modulari EMC VSPEX si basano su tecnologie comprovate e all'avanguardia per la creazione di soluzioni di virtualizzazione complete. Queste soluzioni consentono di pervenire a decisioni consapevoli a livello di networking, storage, backup, elaborazione e hypervisor. VSPEX consente di ridurre le complessità associate alla pianificazione e alla configurazione della virtualizzazione. Quando si tratta della virtualizzazione dei server, dell'implementazione su desktop virtuali o del consolidamento dell'it, EMC VSPEX accelera il passaggio all'it grazie a un'implementazione più rapida, una scelta più ampia, una maggiore efficienza e una riduzione dei rischi. Questo documento è una guida completa per tutti gli aspetti tecnici della soluzione. La capacità dei server viene indicata in termini generici per i requisiti minimi di CPU, memoria e interfacce di rete; l'azienda cliente è libera di selezionare l'hardware dei server e di rete che soddisfi o superi i requisiti minimi specificati. Nel presente documento si presuppone che i lettori dispongano della formazione e dell'esperienza necessarie per installare e configurare una soluzione VSPEX End-User Computing basata su Microsoft Hyper-V come hypervisor, i sistemi di storage della serie EMC VNX e l'infrastruttura associata, come richiesto da questa implementazione. Ove applicabile, vengono forniti riferimenti esterni ed è consigliabile che il lettore acquisisca familiarità con questi documenti. Si presuppone inoltre che il lettore abbia già dimestichezza con le policy di sicurezza del database e dell'infrastruttura dell'ambiente personalizzato. Gli utenti interessati alla vendita e al dimensionamento di una soluzione EMC VSPEX end-user computing per l'infrastruttura private cloud Microsoft Hyper-V dovranno leggere con attenzione i primi quattro capitoli di questo documento. Dopo l'acquisto, gli implementatori della soluzione potranno dedicare la propria attenzione alle linee guida sulla configurazione riportate nel Capitolo 5, alla convalida della soluzione illustrata nel Capitolo 6 e alle appendici e ai riferimenti appropriati. Questa guida a Proven Infrastructure contiene un'introduzione iniziale all'architettura EMC VSPEX, una spiegazione su come modificare l'architettura per requisiti specifici e istruzioni per implementare e monitorare il sistema in maniera efficace. L'architettura VSPEX Private Cloud fornisce al cliente un sistema moderno in grado di ospitare un numero elevato di virtual machine con performance level costante. Questa soluzione viene eseguita su un livello di virtualizzazione di Microsoft Hyper-V, supportato dalla famiglia di storage EMC VNX a high availability. I componenti di elaborazione e di rete, definiti dai partner di EMC VSPEX, vengono implementati in funzione della ridondanza e per offrire una potenza sufficiente per gestire le esigenze di calcolo e dati dell'ambiente delle virtual machine. 14 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

15 Executive Summary Requisiti del business La soluzione Hyper-V Private Cloud per 200 virtual machine descritta in questo documento è basata sulla serie EMC VNXe3200 e su un carico di lavoro di riferimento predefinito. Poiché le virtual machine presentano requisiti diversi, questo documento contiene metodi e linee guida per impostare il sistema in modo da renderlo efficiente in termini di costo durante l'implementazione. Per gli ambienti di maggiori dimensioni, le soluzioni con un massimo di virtual machine basate sulla serie EMC VNX sono descritte nel documento EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 with Hyper-V for up to 1,000 Virtual Machines Proven Infrastructure Guide. Un'architettura private cloud è un sistema complesso. Questo documento consente di semplificarne la configurazione mediante elenchi di materiali di base per hardware e software, fogli di lavoro e indicazioni passo-passo sul dimensionamento e procedure di implementazione comprovate. Dopo avere installato l'ultimo componente, test di convalida e istruzioni per il monitoraggio assicurano il corretto funzionamento del sistema del cliente. Le istruzioni riportate in questo documento assicureranno un passaggio al cloud rapido ed efficace. Le applicazioni business vengono trasferite in ambienti consolidati di elaborazione, rete e storage. Le soluzioni EMC VSPEX Private Cloud utilizzano Microsoft Hyper-V per ridurre le complessità associate alla configurazione di ogni componente di un modello di implementazione tradizionale. La complessità legata alla gestione dell'integrazione risulta ridotta, pur senza rinunciare alle opzioni di flessibilità di progettazione e implementazione delle applicazioni. L'amministrazione viene unificata, mentre la separazione dei processi può essere adeguatamente controllata e monitorata. Di seguito sono riportati i requisiti del business per le soluzioni VSPEX Private Cloud per Microsoft Hyper-V: Fornire una soluzione di virtualizzazione end-to-end per utilizzare efficacemente le funzionalità dei componenti dell'infrastruttura unificata. Fornire una soluzione EMC VSPEX Private Cloud per Microsoft Hyper-V per virtualizzare in modo efficace fino a 200 virtual machine per svariati use case dei clienti. Fornire un progetto di riferimento affidabile, flessibile e scalabile. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 15

16 Executive Summary 16 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

17 Capitolo 2 Solution overview In questo capitolo sono descritti gli argomenti seguenti: Introduzione Virtualizzazione Elaborazione Networking Storage EMC Data Protection EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 17

18 Solution overview Introduzione Virtualizzazione Elaborazione Networking La soluzione EMC VSPEX Private Cloud per Microsoft Hyper-V mette a disposizione un'architettura di sistema completa in grado di supportare fino a 200 virtual machine con una topologia di rete o un server ridondante e storage con high availability. I componenti core che compongono questa particolare soluzione sono la virtualizzazione, l'elaborazione, il networking, lo storage ed EMC Data Protection. Microsoft Hyper-V è una piattaforma di virtualizzazione chiave del settore. Per anni, Hyper-V ha garantito agli utenti finali flessibilità e risparmio sui costi, consolidando server farm di grandi dimensioni e inefficienti in infrastrutture cloud agili e affidabili. Funzionalità quali Live Migration, che consente di spostare una virtual machine tra server diversi senza interruzioni per il sistema operativo guest, e Dynamic Optimization, che esegue automaticamente Live Migration per il bilanciamento del carico, rendono Hyper-V una valida scelta per il business. Con il rilascio di Windows Server 2012 R2, un ambiente Microsoft virtualizzato può ospitare virtual machine con un massimo di 64 CPU virtuali e 1 TB di RAM (Random Access Memory) virtuale. VSPEX offre la flessibilità necessaria per progettare e implementare i componenti server preferiti dell'azienda cliente. L'infrastruttura deve garantire la conformità ai seguenti attributi: Memoria e core sufficienti per supportare il numero e i tipi di virtual machine richiesti Connessioni di rete sufficienti per garantire connettività ridondante agli switch del sistema Capacità in eccesso per tollerare un eventuale guasto o failover del server nell'ambiente VSPEX offre la flessibilità necessaria per progettare e implementare i componenti di rete preferiti del cliente. L'infrastruttura deve garantire la conformità ai seguenti attributi: Link di rete ridondanti per host, switch e storage Isolamento del traffico basato sulle best practice comunemente riconosciute nel settore Supporto per link aggregation Capacità minima di backplane di 96 Gb/s, di tipo non-blocking per il supporto degli switch di rete IP 18 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

19 Solution overview Gli switch di rete IP utilizzati per implementare questa architettura di riferimento devono avere una capacità backplane minima non bloccante sufficiente per il numero di virtual machine di destinazione e i carichi di lavoro associati. È consigliabile utilizzare switch di livello aziendale con funzionalità avanzate come QoS. Storage Il sistema di storage Serie EMC VNXe fornisce l'accesso ai file e ai block con un ampio set di funzionalità, il che lo rende la scelta ideale per qualsiasi implementazione di private cloud. Il sistema di storage EMC VNXe comprende i seguenti componenti, dimensionati in base al carico di lavoro dell'architettura di riferimento specificato: Porte I/O (per block e file): forniscono connettività host all'array, che offre il supporto per CIFS/SMB (Server Message Block), NFS (Network File System), FC (Fibre Channel) e iscsi (Internet Small Computer System Interface). Storage processor: componenti di elaborazione dello storage array, utilizzati per tutti gli aspetti associati allo spostamento dei dati all'interno, all'esterno e tra gli array. A differenza della famiglia VNX, che richiede unità di elaborazione esterne, note come data mover, per fornire servizi a livello di file, la serie VNXe contiene codice integrato che fornisce servizi a livello di file agli host. Unità disco: spindle del disco e unità SSD (Solid State Drive) contenenti i dati delle applicazioni o dell'host e i relativi enclosure La soluzione Hyper-V Private Cloud per 200 virtual machine descritta in questo documento è basata sullo storage array. VNXe3200. Il sistema VNXe3200 può supportare un massimo di 150 unità. La serie EMC VNXe supporta un'ampia gamma di funzionalità di classe business ideali per l'ambiente di private cloud, tra cui: EMC FAST VP (Fully Automated Storage Tiering for Virtual Pools) EMC FAST Cache Thin provisioning Snapshot o checkpoint Conservazione a livello di file Gestione delle quote EMC VNXe di nuova generazione Funzionalità e miglioramenti EMC ora offre ai clienti prestazioni ulteriormente migliorate e maggiori possibilità di scelta rispetto al passato grazie all'inclusione del sistema VNXe Unified Storage nella famiglia di VSPEX Proven Infrastructure. La serie VNXe di nuova generazione, di cui VNXe3200 è il prodotto principale, offre un sistema di unified storage ibrido per i clienti VSPEX che desiderano centralizzare e semplificare lo storage durante la trasformazione del proprio ambiente IT. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 19

20 Solution overview I clienti che hanno la necessità di virtualizzare fino a 200 virtual machine con le soluzioni VSPEX Private Cloud ora potranno usufruire dei vantaggi offerti dal nuovo sistema VNXe3200 multicore (MCx). La nuova architettura distribuisce tutti i data service in modo più uniforme su tutti i core del sistema. I processi di gestione della cache e del RAID back-end garantiscono scalabilità lineare e sfruttano appieno le CPU multicore Intel di ultima generazione. In pratica, con il nuovo sistema VNXe3200 le operazioni di I/O in VSPEX vengono eseguite in modo più rapido ed efficiente rispetto al passato. Il sistema VNXe3200 inaugura un'esperienza radicalmente nuova per i clienti VSPEX di piccole e medie dimensioni in quanto offre prestazioni e scalabilità elevate a un prezzo ridotto. VNXe3200 è un sistema molto più potente rispetto alla serie VNXe precedente e include numerose funzionalità e caratteristiche di livello enterprise, come tiering automatico, deduplica di file e compressione, che vanno a sommarsi agli elevati livelli di semplicità, efficienza e flessibilità offerti dalla soluzione VSPEX Private Cloud. EMC FAST Cache e FAST VP, funzionalità in passato esclusive della serie VNX, sono ora disponibili ai clienti VSPEX con storage VNXe3200. FAST Cache estende in modo dinamico la capacità di caching in lettura e scrittura esistente del sistema di storage per aumentare le prestazioni dell'intero sistema e garantire le migliori prestazioni per le virtual machine, a costi più contenuti. FAST Cache utilizza Flash drive a prestazioni elevate, posizionate tra la cache primaria (basata su DRAM) e le unità disco rigido. Questa funzionalità consente di migliorare le prestazioni di applicazioni e desktop virtuali altamente transazionali, mantenendo i dati attivi nella cache in modo da garantire elevate prestazioni per i dati a cui si accede frequentemente. La funzionalità di tiering automatico di FAST Cache e FAST VP di VNXe3200 consente di ridurre i costi complessivi di gestione grazie allo spostamento dei dati basato su policy nel tipo di storage corretto. Questo consente di ottimizzare in modo intelligente gli investimenti di capitale e i vantaggi in termini di velocità delle flash drive nel sistema, sfruttando al tempo stesso la capacità di unità a rotazione meno costose ed evitando acquisti superflui e processi di configurazione manuali completi. La piattaforma di unified storage EMC VNXe ottimizzata per Flash offre innovazione e funzionalità di livello aziendale per lo storage basato su file, block e oggetti in un'unica soluzione scalabile e di facile utilizzo. Ideale per i carichi di lavoro misti in ambienti fisici o virtuali, VNXe combina hardware potente e flessibile con software avanzato di gestione, protezione ed efficienza, per soddisfare le complesse esigenze degli ambienti di applicazioni virtualizzate di oggi. VNXe include numerose funzionalità e miglioramenti progettati e basati sul successo della famiglia di prodotti VNX di nuova generazione. Le funzionalità e i miglioramenti includono: Maggiore capacità con l'ottimizzazione multicore di Multicore Cache, Multicore RAID e Multicore FAST Cache (MCx) Maggiore efficienza con un array ibrido ottimizzato per Flash Amministrazione e implementazione semplificate, frutto dell'incremento della produttività grazie al nuovo Unisphere Element Manager Array ibrido ottimizzato per flash La serie VNXe è un hybrid array ottimizzato per flash che offre il tiering automatizzato per garantire le migliori prestazioni per i dati critici, spostando in modo intelligente i dati utilizzati con frequenza minore su dischi a basso costo. 20 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

21 Solution overview Nell'ambito di questo approccio ibrido, un piccolo numero di flash drive del sistema globale riesce a fornire una percentuale elevata delle IOPS complessive. Una soluzione EMC VNXe ottimizzata per Flash sfrutta appieno la latenza ridotta della tecnologia Flash per massimizzare il risparmio sui costi e garantire scalabilità a prestazioni elevate. La suite EMC Fully Automated Storage Tiering (FAST Cache e FAST VP) esegue il tiering livello di dati di block e file su unità eterogenee e consente la migrazione dei dati più attivi nelle Flash drive affinché i clienti non debbano mai scendere a compromessi in termini di costo o di prestazioni. I dati sono in genere utilizzati più frequentemente al momento della loro creazione; pertanto, i nuovi dati vengono prima memorizzati sulle Flash drive per garantire prestazioni ottimali. Quando i dati, con il passare del tempo, diventano obsoleti e meno attivi, FAST VP sposta automaticamente i dati da unità a prestazioni elevate a unità a capacità elevata, in base a policy definite dal cliente. EMC ha ottimizzato questa funzionalità con una granularità quattro volte superiore e con nuove flash drive FAST VP basate sulla tecnologia Enterprise Multi-Level Cell (emlc) per ridurre il costo per gigabyte. FAST Cache assorbe dinamicamente i picchi imprevisti nei carichi di lavoro dei sistemi. Tutti gli use case VSPEX traggono vantaggio dalla maggiore efficienza. Nota: questa architettura di riferimento non utilizza FAST Cache o FAST VP. I test di laboratorio hanno dimostrato un incremento delle prestazioni di circa il 10 20%, in base al protocollo che utilizza il carico di lavoro VSPEX. Le Proven Infrastructure VSPEX offrono soluzioni di private cloud, End-User Computing e applicazioni virtualizzate. Con VNXe, i clienti possono ottenere un ritorno sugli investimenti ancora maggiore. VNXe fornisce una funzionalità di deduplica basata su file out-of-band che consente di ridurre in modo significativo i costi del tier flash. Ottimizzazione del percorso del codice VNXe Intel MCx L'avvento della tecnologia flash è stato un elemento catalizzatore per il cambiamento totale dei requisiti dei sistemi di storage VNXe. EMC ha ridisegnato la piattaforma di storage midrange per ottimizzare nel modo più efficace le CPU multicore e offrire il sistema di storage con le prestazioni più elevate al costo più basso del mercato. MCx distribuisce tutti i data service VNXe su tutti i core, come illustrato nella Figura 1. La serie VNXe con MCx ha migliorato notevolmente le prestazioni dei file per le applicazioni transazionali come i database o le virtual machine su NAS (Network Attached Storage). Figura 1. VNXe di nuova generazione con ottimizzazione multicore EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 21

22 Solution overview Cache multicore La cache è la risorsa più preziosa del sottosistema di storage. Un suo utilizzo efficiente è fondamentale per raggiungere l'efficienza complessiva della piattaforma nella gestione di carichi di lavoro variabili e mutevoli. L'engine della cache è stato modularizzato in modo da sfruttare tutti i core disponibili nel sistema. RAID multicore Un'altra parte importante della riprogettazione di MCx è il trattamento dell'i/o nello storage back-end permanente: unità disco rigido (HDD) e SSD. I sostanziali miglioramenti delle prestazioni in VNXe derivano dalla modularizzazione dell'elaborazione della gestione dei dati back-end, che consente a MCx di scalare in maniera trasparente su tutti i processori. Prestazioni di VNXe Miglioramento delle prestazioni Lo storage VNXe, basato sull'architettura MCx, è ottimizzato per FLASH 1 st e offre prestazioni complessive senza precedenti, grazie all'ottimizzazione delle prestazioni transazionali (costo per IOPS) e delle prestazioni della larghezza di banda (costo per GB/s) con latenza ridotta, oltre ad assicurare un'efficienza della capacità ottimale (costo per GB). VNXe garantisce i seguenti miglioramenti delle prestazioni: Transazioni di file quadruplicate rispetto agli array a doppio controller Prestazioni di file per le applicazioni transazionali migliorate fino a tre volte, con tempi di risposta migliori del 60% Transazioni OLTP Oracle e Microsoft SQL Server quadruplicate Numero massimo di virtual machine sestuplicato Gestione della virtualizzazione EMC Storage Integrator EMC Storage Integrator (ESI) è uno strumento destinato agli amministratori delle applicazioni e di Windows. ESI è facile da usare, offre il monitoraggio end-to end ed è indipendente dall'hypervisor. Gli amministratori possono eseguire il provisioning in ambienti sia fisici che virtuali per una piattaforma Windows e risolvere i problemi visualizzando la topologia di un'applicazione dall'hypervisor alla base dello storage. Microsoft Hyper-V Con Windows Server 2012 R2, Microsoft offre Hyper-V 3.0, un hypervisor avanzato per private cloud che si può eseguire su protocolli NAS per semplificare la connettività. Offloaded Data Transfer La funzionalità Offloaded Data Transfer (ODX) di Windows Server 2012 R2 consente di scaricare sugli storage array i trasferimenti di dati durante le operazioni di copia, liberando in tal modo i cicli di elaborazione dell'host. Ad esempio, l'utilizzo di ODX per la migrazione in tempo reale di una virtual machine SQL Server ha permesso di raddoppiare le prestazioni, dimezzare il tempo di migrazione, ridurre l'utilizzo della CPU sul server host del 20% ed eliminare il traffico di rete. 22 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

23 Solution overview EMC Data Protection Le soluzioni EMC Data Protection, EMC Avamar ed EMC Data Domain, garantiscono la protezione l'affidabilità necessarie per accelerare l'implementazione di VSPEX Private Cloud. Ottimizzata per gli ambienti virtuali, la soluzione EMC Data Protection riduce i tempi di backup del 90% e accelera il ripristino di 30 volte, garantendo accesso immediato alla virtual machine per una protezione senza problemi. Gli appliance di backup EMC aggiungono un ulteriore livello di sicurezza con la verifica end-toend e il self-healing per assicurare il successo delle operazioni di ripristino. Le soluzioni EMC garantiscono inoltre un significativo risparmio. Le soluzioni di deduplica leader del settore riducono lo storage di backup di volte, i tempi di gestione del backup dell'81% e l'utilizzo della larghezza di banda della WAN del 99% per garantire DR efficienti, assicurando un recupero medio dell'investimento in 7 mesi. Queste soluzioni consentono alle aziende di scalare lo storage in modo facile ed efficiente di pari passo con la crescita dell'ambiente. Figura 2. Soluzioni EMC Data Protection Le soluzioni EMC Data Protection utilizzate in questa soluzione VSPEX comprendono il sistema e software di deduplica EMC Avamar e il sistema di storage con deduplica EMC Data Domain. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 23

24 Solution overview 24 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

25 Capitolo 3 Panoramica della tecnologia della soluzione In questo capitolo sono descritti gli argomenti seguenti: Panoramica Riepilogo dei componenti chiave Virtualizzazione Elaborazione Networking Storage Protezione dei dati Altre tecnologie EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 25

26 Panoramica della tecnologia della soluzione Panoramica Questa soluzione utilizza l'array VNXe e Microsoft Hyper-V per fornire il consolidamento dell'hardware per storage e server in una infrastruttura VSPEX Private Cloud. La nuova infrastruttura virtualizzata viene gestita in modo centralizzato, consentendo efficienza di implementazione e gestione per un numero scalabile di macchine virtuali e per lo storage condiviso associato. La Figura 3 illustra i componenti della soluzione. Figura 3. Componenti di VSPEX Private Cloud Le sezioni seguenti descrivono in dettaglio i vari componenti. 26 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

27 Panoramica della tecnologia della soluzione Riepilogo dei componenti chiave In questa sezione vengono descritti in breve i componenti della soluzione. Virtualizzazione Il livello di virtualizzazione dissocia l'implementazione fisica delle risorse dalle applicazioni che le utilizzano. La visualizzazione nell'applicazione delle risorse disponibili non è più direttamente associata all'hardware. Questo consente l'abilitazione di numerose funzionalità chiave basate sul concetto di private cloud. Elaborazione Il livello di elaborazione fornisce risorse di memoria ed elaborazione per il software del livello di virtualizzazione nonché per le applicazioni in esecuzione nel private cloud. Il programma VSPEX definisce la quantità minima di risorse del livello di elaborazione richieste e consente al cliente di implementare la soluzione utilizzando hardware per i server specifico per le proprie esigenze. Network Il livello di rete connette gli utenti del private cloud alle risorse nel cloud, mentre il livello di storage connette gli utenti al livello di elaborazione. Il programma VSPEX definisce la quantità minima di porte di rete richieste e fornisce linee guida generali sull'architettura di rete, consentendo al cliente di implementare la soluzione utilizzando hardware di rete specifico per le proprie esigenze. Storage Il livello di storage svolge un ruolo cruciale per l'implementazione del private cloud. Se sono presenti più host che accedono ai dati condivisi, è possibile implementare molti degli use case definiti nel private cloud. Il sistema di storage EMC VNXe utilizzato in questa soluzione offre data storage con prestazioni elevate e high availability. Protezione dei dati I componenti di backup e ripristino della soluzione garantiscono protezione dei dati nel caso in cui i dati nel sistema primario vengano eliminati o danneggiati oppure siano inutilizzabili. Architettura della soluzione fornisce i dettagli relativi a tutti i componenti che compongono l'architettura di riferimento. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 27

28 Panoramica della tecnologia della soluzione Virtualizzazione Panoramica Microsoft Hyper-V Il livello di virtualizzazione è un componente chiave di qualsiasi soluzione di virtualizzazione server o private cloud, che separa i requisiti di risorse applicative dalle risorse fisiche sottostanti. Offre maggiore flessibilità nell'apl, eliminando il tempo di inattività dell'hardware dovuti a interventi di manutenzione, e consente di modificare la capacità fisica del sistema senza influire sulle applicazioni ospitate. In un use case relativo alla virtualizzazione server o al private cloud, consente a più macchine virtuali indipendenti di condividere lo stesso hardware fisico, anziché essere implementate direttamente su hardware dedicato. Microsoft Hyper-V, un ruolo di Windows Server introdotto con la versione di Windows Server 2008, virtualizza le risorse hardware di un computer, compresi CPU, memoria, storage e networking. Tale trasformazione determina la creazione di virtual machine completamente funzionanti che eseguono le proprie applicazioni e sistemi operativi come se fossero computer fisici. Hyper-V funziona con failover clustering e Cluster Shared Volume (CSV) per fornire high availability in un'infrastruttura virtualizzata. Live Migration e Live Storage Migration consentono uno spostamento trasparente di virtual machine o di file di virtual machine tra server Hyper-V o sistemi di storage con un impatto minimo sulle prestazioni. Porte FC virtuali Windows Server 2012 R2 fornisce porte FC virtuali all'interno di un sistema operativo guest Hyper-V. La porta FC virtuale sfrutta il processo NPIV (N_port ID virtualization) standard per instradare le WWN della virtual machine all'interno dell'hba fisico dell'host Hyper-V. Ciò permette alle virtual machine di accedere direttamente agli storage array esterni su FC, oltre a consentire il clustering di sistemi operativi guest su FC e offrire un'importante nuova opzione di storage per i server in hosting sull'infrastruttura virtuale. FC virtuale nei sistemi operativi guest Hyper-V supporta anche funzionalità correlate, come SAN virtuali, Live Migration e Multipath I/O (MPIO). I prerequisiti per FC virtuale sono: Una o più installazioni di Windows Server 2012 R2 con ruolo Hyper-V Uno o più HBA FC installati sul server, ciascuno con un driver HBA appropriato che supporti FC virtuale SAN abilitata per NPIV Le virtual machine che utilizzano l'adattatore FC virtuale devono utilizzare Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2 o Windows Server 2012 R2 come sistema operativo guest. Microsoft System Center Virtual Machine Manager Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) è una piattaforma di gestione centralizzata per i data center virtualizzati. Con SCVMM, gli amministratori possono configurare e gestire host virtualizzati, networking e risorse di storage, allo scopo di creare e implementare virtual machine e servizi sui private cloud. SCVMM semplifica il provisioning, la gestione e il monitoraggio nell'ambiente Hyper-V. 28 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

29 Panoramica della tecnologia della soluzione High availability con Hyper-V Failover Clustering Hyper-V Replica La funzione di failover clustering di Windows Server 2012 garantisce la 'high availability in Hyper-V. Sulla high availability influisce il tempo di inattività, pianificato e non, mentre il failover clustering può migliorare in modo significativo l'availability delle virtual machine in entrambe le situazioni. Configurare il failover clustering di Windows Server 2012 sull'host Hyper-V per monitorare le condizioni della virtual machine ed eseguire la migrazione delle virtual machine tra nodi cluster. I vantaggi di questa configurazione sono: Consente la migrazione di virtual machine su un nodo cluster differente, se il nodo cluster in cui risiedono deve essere aggiornato, modificato o riavviato. Permette agli altri membri del cluster di failover Windows di prendere possesso delle virtual machine, se il nodo cluster in cui risiedono subisce un guasto o un peggioramento significativo. Minimizza i tempi di inattività dovuti a errori delle virtual machine. Il cluster di failover del server Windows individua gli errori delle virtual machine e interviene automaticamente per ripristinare le virtual machine in errore. In questo modo, è possibile riavviare la virtual machine sullo stesso server host o migrarla su un server host diverso. Hyper-V Replica è stato introdotto su Windows Server 2012 per la replica asincrona delle virtual machine in rete, da un host Hyper-V presso il sito primario su un altro host del sito replica. Le repliche Hyper-V proteggono le applicazioni aziendali nell'ambiente Hyper-V dai tempi di inattività associati a interruzioni dell'attività in un sito singolo. Hyper-V Replica tiene traccia delle operazioni di scrittura sulla virtual machine primaria e replica le variazioni sul server replica in rete, sfruttando i protocolli HTTP e HTTPS. La quantità di larghezza di banda richiesta si basa sulla pianificazione del trasferimento e sulla frequenza di cambiamento dei dati. Se l'host Hyper-V primario va in errore, è possibile effettuare il failover manuale delle virtual machine di produzione sugli host Hyper-V del sito replica. Il failover manuale riporta le virtual machine a un punto stabile, dal quale è possibile accedere alle stesse con un impatto minimo sul business. Dopo il ripristino, il sito primario può ricevere le variazioni dal sito replica. È possibile eseguire un failback pianificato per riportare manualmente le virtual machine sull'host Hyper-V nel sito primario. Hyper-V Snapshot Hyper-V Snapshot crea una visualizzazione point-in-time stabile di una virtual machine. Le snapshot rivestono una funzione di origine per i backup o altri use case. Per creare una snapshot, non è necessario che le virtual machine siano in esecuzione. Le snapshot sono totalmente trasparenti per le applicazioni sulla virtual machine. Una snapshot salva lo stato point-in-time della virtual machine e permette agli utenti di riportare la virtual machine a un determinato point-in-time precedente, se necessario. Nota: Le snapshot richiedono spazio di storage aggiuntivo. La quantità di spazio di storage aggiuntivo dipende dalla frequenza di cambiamento dei dati sulla virtual machine e dal numero di snapshot conservate. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 29

30 Panoramica della tecnologia della soluzione Aggiornamento compatibile con cluster L'Aggiornamento compatibile con cluster è stato introdotto in Windows Server Costituisce un metodo di aggiornamento dei nodi cluster privo di interruzioni o con interruzioni minime. L'Aggiornamento compatibile con cluster svolge in modo trasparente le seguenti attività durante il processo di aggiornamento: 1. Forza un nodo cluster in modalità manutenzione e lo porta offline (le virtual machine vengono migrate live verso altri nodi cluster). 2. Installa gli aggiornamenti. 3. Effettua un riavvio, se necessario. 4. Riporta il nodo online (le virtual machine migrate vengono riportate sul nodo originale). 5. Aggiorna il nodo successivo nel cluster. Il nodo che gestisce il processo di aggiornamento è detto Orchestrator. L'Orchestrator è in grado di operare in due diverse modalità: Modalità di aggiornamento automatico: l'orchestrator è in esecuzione sul nodo cluster aggiornato. Modalità di aggiornamento remota: l'orchestrator è in esecuzione come sistema operativo standalone e gestisce da remoto l'aggiornamento del cluster. L'Aggiornamento compatibile con cluster è integrato con il Windows Server Update Services (WSUS). PowerShell consente l'automazione del processo di Aggiornamento compatibile con cluster. EMC Storage Integrator EMC Storage Integrator (ESI) è un plug-in gratuito senza agent che offre funzionalità di provisioning dello storage con riconoscimento dell'applicazione, per applicazioni server Microsoft Windows e in ambienti Hyper-V, VMware e Xen Server. Gli amministratori possono eseguire con facilità il provisioning dello storage di blocchi e file per Microsoft Windows o siti Microsoft SharePoint utilizzando le procedure guidate di ESI. ESI supporta le seguenti funzioni: Provisioning, formattazione e presentazione delle unità ai server Windows Provisioning e aggiunta automatica di nuovi dischi al cluster Provisioning e mounting di storage CIFS condiviso nei server Windows Provisioning di storage, siti e database SharePoint in una singola procedura guidata 30 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

31 Panoramica della tecnologia della soluzione Elaborazione La scelta di una piattaforma server per un'infrastruttura EMC VSPEX si basa non solo sui requisiti tecnici dell'ambiente, ma anche sulla supportabilità della piattaforma, sulle relazioni esistenti con il provider dei server, sulle funzionalità avanzate in termini di prestazioni e gestione e su molti altri fattori. Per questo motivo, le soluzioni EMC VSPEX sono progettate per essere eseguite su un'ampia gamma di piattaforme server. Anziché richiedere un determinato numero di server con un set di requisiti specifico, VSPEX indica come requisiti minimi un numero di core di processori e una quantità di RAM da utilizzare. L'implementazione può essere eseguita con due o venti server ed essere ancora considerata la stessa soluzione VSPEX. Nell'esempio illustrato nella Figura 4, i requisiti del livello di elaborazione per un'implementazione specifica sono 25 core di processore e 200 GB di RAM. Un cliente potrebbe implementare questa soluzione utilizzando server white-box contenenti 16 core di processori e 64 GB di RAM, mentre un altro cliente potrebbe scegliere un server di fascia più alta con 20 core di processore e 144 GB di RAM. Figura 4. Flessibilità del livello di elaborazione EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 31

32 Panoramica della tecnologia della soluzione Networking Il primo cliente avrà bisogno di quattro dei server scelti, mentre all'altro ne servono due. Nota: Per consentire la high availability a livello di elaborazione, ciascun cliente ha bisogno di un server aggiuntivo per garantire che il sistema continui a funzionare correttamente in caso di errore di un server. Attenersi alle best practice riportate di seguito per il livello di elaborazione: Utilizzare più server identici o almeno compatibili. VSPEX implementa tecnologie di high availability a livello di hypervisor che possono richiedere set di istruzioni simili sull'hardware fisico sottostante. Implementando VSPEX su unità server identiche, è possibile ridurre al minimo i problemi di incompatibilità in quest'area. Se si implementa una soluzione di High Availability a livello hypervisor, le dimensioni massime consentite per una virtual machine dipendono dal server fisico più piccolo presente nell'ambiente. Implementare le funzionalità di high availability nel livello di virtualizzazione e assicurarsi che nel livello di elaborazione ci siano risorse sufficienti per gestire almeno gli errori di un singolo server. Ciò consente l'implementazione di upgrade con tempi di inattività ridotti e la tolleranza di guasti di singole unità. Entro i limiti di questi suggerimenti e queste best practice, il livello di elaborazione per EMC VSPEX è in grado di garantire la flessibilità necessaria per soddisfare le esigenze specifiche dei clienti. Verificare la presenza di core di processore e RAM per core sufficienti per rispondere alle esigenze dell'ambiente di destinazione. Panoramica La rete dell'infrastruttura richiede link di rete ridondanti per ciascun host Hyper-V, lo storage array, le porte di interconnessione degli switch e le porte uplink degli switch. Questa configurazione fornisce ridondanza e larghezza di banda di rete aggiuntiva. Si tratta di una configurazione obbligatoria, indipendentemente dal fatto che l'infrastruttura di rete per la soluzione esista già o venga implementata insieme ad altri componenti della soluzione. La Figura 5 illustra un esempio di topologia di rete con high availability. 32 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

33 Panoramica della tecnologia della soluzione Figura 5. Esempio di progettazione di una rete con high availability (basata su blocchi) Questa soluzione convalidata utilizza le LAN virtuali (VLAN) per isolare le varie tipologie di traffico di rete in modo da garantire miglioramenti significativi in termini di throughput, gestibilità, separazione delle applicazioni, high availability e sicurezza. Per i block, le piattaforme EMC Unified Storage forniscono high availability o ridondanza di rete mediante due porte per storage processor. Se viene meno un link sulla porta front-end dello storage processor, ha luogo il failover del link su un'altra porta. Tutto il traffico di rete viene distribuito tra i link attivi. Per i file, le piattaforme EMC Unified Storage forniscono high availability o ridondanza di rete tramite link aggregation. La link aggregation consente di visualizzare come unico link con un unico MAC Address più connessioni (MAC) Ethernet attive e, potenzialmente, più indirizzi IP. In questa soluzione, sull'array EMC VNXe è configurato il protocollo LACP (Link Aggregation Control Protocol) che consente di combinare più porte Ethernet in un singolo dispositivo virtuale. Se il link viene perso sulla porta Ethernet, ne viene eseguito il failover su un'altra porta. Tutto il traffico di rete viene distribuito tra i link attivi. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 33

34 Panoramica della tecnologia della soluzione Storage Panoramica EMC VNXe Anche il livello di storage è un componente chiave di qualsiasi soluzione di infrastruttura cloud per la gestione di dati generati da applicazioni e sistemi operativi in sistemi di elaborazione dello storage dei data center. Questo determina un miglioramento dell'efficienza dello storage, assicura una maggiore flessibilità di gestione e garantisce una riduzione dei costi complessivi di gestione. In questa soluzione VSPEX, gli array della serie EMC VNXe forniscono funzionalità e prestazioni adeguate per supportare e migliorare qualsiasi ambiente di virtualizzazione. La famiglia EMC VNXe è ottimizzata per applicazioni virtuali e offre innovazione leader del settore e funzionalità di livello enterprise per il file storage e il block storage in una soluzione scalabile e di facile utilizzo. Questa piattaforma di storage di nuova generazione associa hardware potente e flessibile a un software efficiente, con funzionalità di gestione e protezione avanzate, al fine di soddisfare le complesse esigenze delle aziende odierne. La serie EMC VNXe è dotata di processori Intel Xeon per offrire una soluzione di storage intelligente in grado di scalare le prestazioni in modo automatico ed efficiente, garantendo al contempo l'integrità e la sicurezza dei dati. La serie VNX è stata pensata per soddisfare i requisiti di prestazioni elevate e massima scalabilità delle aziende di medie e grandi dimensioni. La Tabella 1 mostra i vantaggi per il cliente offerti dalla serie VNXe. Tabella 1. Vantaggi per il cliente della soluzione VNXe Funzionalità Unified storage di nuova generazione, ottimizzato per applicazioni virtualizzate Funzionalità di ottimizzazione della capacità, quali compressione, deduplica, thin provisioning e copie coerenti delle applicazioni HA progettata per offrire un'availability del 99,999% Tiering automatizzato con EMC FAST VP ed EMC FAST Cache, che è possibile ottimizzare per ottenere le massime prestazioni di sistema e ridurre al minimo i costi di storage Gestione semplificata con EMC Unisphere per disporre di un'unica interfaccia di gestione per tutte le esigenze NAS, SAN e di replica Vantaggi Funzionalità di array avanzate e gestione centralizzata grazie alla stretta integrazione con Microsoft Windows e System Center Costi di storage ridotti, utilizzo più efficiente delle risorse e ripristino semplificato delle applicazioni Tempi di attività ottimizzati e riduzione del rischio di interruzione dell'attività Utilizzo più efficiente delle risorse di storage senza complesse attività di pianificazione e configurazione Riduzione delle spese generali di gestione e dei set di strumenti richiesti per gestire l'ambiente La serie EMC VNXe dispone anche di software suite e pacchetti software che offrono diverse funzionalità per l'ottimizzazione della protezione e delle prestazioni. 34 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

35 Panoramica della tecnologia della soluzione Software suite Sono disponibili le suite software VNXe seguenti: EMC FAST Suite: ottimizzazione automatica per ottenere contemporaneamente le migliori prestazioni di sistema e il costo di storage più basso. Security and Compliance Suite: protezione dei dati da modifiche, eliminazioni e attività malevole. EMC VNXe Virtual Provisioning EMC VNXe Virtual Provisioning consente alle organizzazioni di aumentare l'utilizzo della capacità, semplificare lo storage management e ridurre il tempo di inattività delle applicazioni, abbattendo così i costi di storage. Il provisioning virtuale aiuta inoltre le aziende a ridurre il fabbisogno di energia e di raffreddamento e di tagliare le spese in conto capitale. Il provisioning virtuale provvede al provisioning dello storage basato su pool implementando LUN del pool thin o thick. Le thin LUN offrono storage on-demand in grado di massimizzare l'utilizzo dello storage, che viene assegnato esclusivamente in base alle esigenze. Le thick LUN garantiscono performance elevate e prevedibili per le applicazioni. Entrambi i tipi di LUN sfruttano le pratiche funzionalità del provisioning basato su pool. Pool e LUN del pool costituiscono inoltre le fondamenta per i data service avanzati, quali FAST VP, snapshot VNXe e compressione. Le LUN del pool supportano anche una vasta gamma di funzionalità aggiuntive, come la riduzione delle LUN, l'espansione online e l'impostazione del limite di soglia per la capacità utente. Il provisioning virtuale consente di espandere la capacità di uno storage pool dall'interfaccia grafica Unisphere, dopo il collegamento fisico dei dischi al sistema. I sistemi EMC VNXe sono in grado di ribilanciare gli elementi dati assegnati tra tutte le unità associate. Questo consente di utilizzare nuove unità in seguito all'espansione del pool. La funzione di ribilanciamento viene avviata automaticamente dopo un'azione di espansione e viene eseguita in background. È possibile monitorare l'avanzamento di un'operazione di ribilanciamento nel riquadro Jobs di Unisphere, come mostrato nella Figura 6. Figura 6. Stato di avanzamento del ribilanciamento dello storage pool EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 35

36 Panoramica della tecnologia della soluzione Espansione delle LUN Utilizzare l'espansione delle LUN del pool per incrementare la capacità delle LUN esistenti. Questa funzione consente di effettuare il provisioning di capacità maggiori in risposta alla crescita delle esigenze di business. La serie EMC VNXe consente di espandere una LUN del pool senza interrompere l'accesso da parte degli utenti. È possibile espandere le LUN del pool con pochi clic: la capacità aggiunta è immediatamente disponibile. Tuttavia, se una LUN del pool fa parte di un'operazione di protezione dei dati o di migrazione di LUN, non è possibile espanderla. Ad esempio, le LUN snapshot o le LUN di migrazione non possono essere espanse. Per ulteriori informazioni sull'espansione delle LUN dei pool, fare riferimento al white paper Virtual Provisioning for the New VNX Series. Alert agli utenti attraverso l'impostazione del limite di soglia per la capacità Quando si utilizzano un file system o storage pool basati su thin pool, è necessario configurare gli alert proattivi. Monitorare queste risorse in modo che lo storage sia disponibile per il provisioning quando necessario, onde evitare carenze di capacità. La Figura 7 spiega perché è necessario il monitoraggio dei thin pool. Figura 7. Utilizzo dello spazio delle thin LUN Monitorare i seguenti valori per l'utilizzo del thin pool: Capacità totale: la capacità fisica totale disponibile per tutte le LUN del pool. Allocazione totale: la capacità fisica totale attualmente assegnata a tutte le LUN del pool. Capacità sottoscritta: la capacità totale riportata dall'host supportata dal pool. Capacità con sottoscrizione in eccesso: il quantitativo di capacità utente configurata per le LUN che eccede la capacità fisica di un pool. Allocazione totale: questo valore non deve mai superare la capacità totale. Nel caso in cui però si avvicini, aggiungere storage ai pool in modo proattivo prima di raggiungere il limite fisso. 36 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

37 Panoramica della tecnologia della soluzione La Figura 8 mostra la finestra di dialogo Storage Pool Properties in Unisphere, che visualizza parametri come Available Space, Used Space, Subscription, Alert Threshold e Total Space. Figura 8. Analisi dell'utilizzo dello spazio dello storage pool Quando la capacità dello storage pool sta per esaurirsi, ogni richiesta di assegnazione di spazio aggiuntivo sulle thin LUN fallisce. Anche le applicazioni che tentano di scrivere dati nelle LUN in questione generano un errore, causando una possibile interruzione delle attività. Per evitare questa situazione, monitorare l'utilizzo del pool e ricevere degli alert al raggiungimento del limite di soglia, impostare un valore per Percentage Full Threshold per riservare un buffer sufficiente ed evitare una interruzione dell'attività. Questo alert è attivo solo se nel pool sono presenti una o più thin LUN, perché le sottoscrizioni in eccesso in un pool possono essere create solo con le thin LUN. Se il pool contiene soltanto thick LUN, l'alert non è attivo. In questo caso, infatti, il rischio di esaurire lo spazio a causa di una sottoscrizione eccessiva non sussiste. Offloaded Data Transfer di Windows Windows Offloaded Data Transfer (ODX) consente di svincolare il server dall'operazione di trasferimento dei dati assegnandola agli storage array. Questa funzionalità è abilitata per impostazione predefinita in Windows Server Gli array EMC VNXe sono compatibili con Windows ODX su Windows Server ODX supporta i seguenti protocolli: iscsi Fibre Channel (FC) Fibre Channel over Ethernet (FCoE) Server Message Block (SMB) 3.0 Le operazioni di trasferimenti dati sottostanti supportano ODX: Trasferimento di grandi quantità di dati tramite la Console di gestione di Hyper-V, come ad esempio per la creazione di un VHD di dimensione fissa, l'unione di una snapshot o la conversione di VHD Copia di file in File Explorer Uso dei comandi di copia con Windows PowerShell Uso dei comandi di copia nel prompt dei comandi di Windows EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 37

38 Panoramica della tecnologia della soluzione Dato che con ODX il trasferimento dei file viene assegnato allo storage array, l'utilizzo della rete e delle CPU dell'host risulta significativamente ridotto. ODX minimizza la latenza e migliora la velocità di trasferimento utilizzando lo storage array per il trasferimento dei dati. Questo risulta particolarmente vantaggioso per i file di grandi dimensioni, come file di database o file video. ODX è attivo per impostazione predefinita in Windows Server 2012, in modo tale che quando si verificano operazioni sui file supportate da ODX, i trasferimenti dati passano automaticamente allo storage array. Il processo ODX è trasparente per l'utente. EMC PowerPath EMC PowerPath è un software basato su host che offre funzionalità automatizzate di gestione dei percorsi dati e di bilanciamento del carico per server, reti e storage eterogenei implementati in ambienti fisici e virtuali. Offre i seguenti vantaggi per la VSPEX Proven Infrastructure: Gestione dei dati standardizzata per ambienti fisici e virtuali. Policy di multipathing e bilanciamento del carico automatizzate, per fornire availability delle applicazioni e prestazioni prevedibili e coerenti, sia in ambienti fisici che virtuali. Service Level Agreement migliorati, eliminando l'impatto sulle applicazioni esercitato dagli errori di I/O. VNXe FAST Cache VNXe FAST VP File share di VNXe VNXe FAST Cache consente l'utilizzo delle Flash drive come livello cache di espansione per l'array. È un tipo di cache senza interruzioni, a livello di array ed è disponibile per lo storage basato sia su file sia su blocchi. I dati con accessi frequenti vengono copiati nella FAST Cache e le letture e/o le scritture dei blocchi di dati successivi vengono gestite direttamente da FAST Cache. Ciò consente l'immediato spostamento dei dati molto attivi su flash drive, migliorando notevolmente i tempi di risposta per i dati attivi e riducendo le aree sensibili di dati che possono presentarsi all'interno di una LUN. La funzione FAST Cache è un componente opzionale di questa soluzione. VNXe FAST VP consente di eseguire il tiering automatico dei dati nei diversi tipi di unità per utilizzare al meglio le differenze di prestazioni e capacità. La soluzione FAST VP viene applicata a livello di storage pool basato su blocchi e regola automaticamente la posizione in cui i dati vengono archiviati in base alla relativa frequenza di accesso. I dati ad accesso frequente sono promossi a tier dello storage più elevati, mentre i dati ad accesso meno frequente possono essere migrati a un tier inferiore per ottimizzare i costi. Questo ribilanciamento viene eseguito come parte di un'operazione di manutenzione pianificata in modo regolare. In molti ambienti, spesso è importante avere un punto comune in cui archiviare i file ai quali accedono diversi utenti. Per implementare questa funzionalità è possibile utilizzare le file share CIFS o NFS di un file server. Gli storage array EMC VNXe offrono questo servizio insieme a funzionalità di gestione centralizzata, integrazione dei client e miglioramento dell'efficienza e opzioni di sicurezza avanzata. 38 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

39 Panoramica della tecnologia della soluzione ROBO Le aziende con uffici remoti e filiali (ROBO) spesso preferiscono individuare i dati e le applicazioni vicino agli utenti per fornire prestazioni migliori e una latenza ridotta. In questi ambienti i dipartimenti IT devono bilanciare i vantaggi del supporto locale con l'esigenza di mantenere un controllo centrale. I sistemi locali e lo storage dovrebbero essere facili da amministrare per il personale locale, ma supportano anche strumenti per la gestione remota e l'aggregazione flessibile che riducono le esigenze delle risorse locali. Con EMC VSPEX è possibile accelerare l'implementazione delle applicazioni negli uffici remoti e nelle filiali. I clienti possono inoltre sfruttare Unisphere Remote per consolidare il monitoraggio, gli alert di sistema e la generazione di report su centinaia di sedi, pur mantenendo la semplicità delle operazioni e della funzionalità di unified storage per i responsabili locali. Protezione dei dati Panoramica La soluzione di protezione dei dati, altro componente importante di questa soluzione VSPEX, offre garanzia di protezione attraverso il backup dei volumi o dei file di dati in base a una specifica pianificazione e il restore dei dati dal backup per il ripristino in seguito a errori irreversibili. EMC Data Protection rappresenta un metodo di backup intelligente, composto da un software e da protection storage integrato avanzato, appositamente realizzato per soddisfare gli obiettivi di backup e ripristino attuali e futuri. Con il protection storage leader del settore EMC, l'integrazione completa di origine dati e servizi di gestione dei dati complessi, è possibile implementare una storage architecture di protezione modulare e aperta, in grado di offrire scalabilità riducendo costi e complessità. Deduplica di EMC Avamar Sistemi di storage con deduplica EMC Data Domain EMC RecoverPoint EMC Avamar offre una soluzione software e hardware completa per backup e ripristini veloci ed efficienti. Grazie alla tecnologia integrata di deduplica a lunghezza variabile, Avamar semplifica l'esecuzione rapida di backup completi giornalieri in ambienti virtuali, uffici remoti, applicazioni di livello enterprise, server NAS, desktop e laptop. Ulteriori informazioni sono disponibili all'indirizzo I sistemi di storage con deduplica EMC Data Domain continuano a rivoluzionare il backup, l'archiviazione e il disaster recovery su disco con funzionalità di deduplica in linea ad alta velocità per il backup e i carichi di lavoro di archiviazione. Ulteriori informazioni sono disponibili all'indirizzo EMC RecoverPoint è una soluzione di livello enterprise progettata per proteggere i dati delle applicazioni su storage array e server eterogenei collegati alla SAN. EMC RecoverPoint viene eseguito su appliance dedicati (RPA) e combina la tecnologia CDP (Continuous Data Protection) leader del settore con una tecnologia di replica senza perdita di dati ed efficiente in termini di larghezza di banda, tale da proteggere i dati a livello locale (CDP), remoto (CRR, Continuous Remote Replication) o entrambi (CLR, Local and Remote Replication, CLR). RecoverPoint CDP replica i dati all'interno dello stesso sito o su un sito bunker locale poco distante e i dati sono trasferiti tramite FC. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 39

40 Panoramica della tecnologia della soluzione Altre tecnologie RecoverPoint CRR utilizza FC o una rete IP esistente per inviare le snapshot dei dati al sito remoto attraverso tecniche che consentono di mantenere l'ordine di scrittura. In una configurazione CLR, RecoverPoint consente di eseguire la replica simultaneamente in un sito locale e in un sito remoto. RecoverPoint utilizza una tecnica di suddivisione leggera sull'application server, in fabric o nell'array, che consente di replicare le scritture delle applicazioni anche nel cluster di RecoverPoint. RecoverPoint supporta diversi tipi di splitter di scrittura: Replica basata su array Basata su fabric e intelligente Replica basata su host Oltre ai componenti tecnici richiesti per le soluzioni EMC VSPEX, altri elementi possono fornire valore aggiuntivo in base allo specifico use case. EMC XtremCache EMC XtremCache è una soluzione di caching Flash su server che consente di ridurre la latenza e aumentare il throughput, migliorando le prestazioni delle applicazioni mediante l'utilizzo di software di caching intelligente e della tecnologia Flash PCIe. Caching Flash sul lato server per la massima velocità XtremCache svolge le seguenti funzioni per migliorare le prestazioni di sistema: Memorizza i dati utilizzati con maggiore frequenza nella cache sulla scheda PCIe basata su server, avvicinandoli in tal modo all'applicazione. Si adatta automaticamente alle variazioni dei carichi di lavoro individuando i dati più utilizzati e spostandoli nella scheda Flash del server. Ne consegue che i dati più utilizzati (dati più attivi) risiedono automaticamente sulla scheda PCIe del server per assicurare un accesso più rapido. Scarica il traffico in lettura dallo storage array, consentendo di allocare una maggiore potenza di elaborazione ad altre applicazioni. Quando un'applicazione viene accelerata con EMC XtremCache, le prestazioni dell'array per le altre applicazioni restano costanti o risultano leggermente migliorate. Cache write-through sull'array per una protezione totale EMC XtremCache accelera le operazioni di lettura e protegge i dati utilizzando il meccanismo di write-through caching sullo storage array, allo scopo di assicurare livelli permanenti di High Availability, integrità e disaster recovery. Indipendente dalle applicazioni EMC XtremCache è trasparente per le applicazioni. Non è necessario ripetere scritture, test o certificazioni per l'implementazione del prodotto nell'ambiente. 40 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

41 Panoramica della tecnologia della soluzione Impatto minimo sulle risorse di sistema A differenza delle altre soluzioni di caching disponibili sul mercato, XtremCache non richiede un'elevata quantità di memoria o un numero significativo di cicli della CPU, in quanto la gestione della memoria Flash e del livello di usura viene eseguita nella scheda PCIe senza utilizzare risorse del server. A differenza di altre soluzioni PCIe, l'utilizzo di XtremCache sulle risorse del server non comporta un overhead significativo. EMC XtremCache consente di creare il percorso di I/O più efficiente e intelligente dall'applicazione al datastore. Il risultato è un'infrastruttura ottimizzata in modo dinamico in grado di offrire prestazioni, intelligenza e protezione sia negli ambienti fisici che in quelli virtuali. Supporto per il clustering active-passive XtremCache La configurazione degli script di clustering di XtremCache è tale da impedire il retrieve dei dati obsoleti. Gli script utilizzano gli eventi di gestione dei cluster per attivare un meccanismo che consente di eliminare il contenuto della cache. Il cluster active-passive con XtremCache abilitato assicura l'integrità dei dati e garantisce prestazioni delle applicazioni di livello superiore. Considerazioni sulle prestazioni di XtremCache Di seguito sono riportate alcune considerazioni sulle prestazioni di EMC XtremCache: In caso di richiesta di scrittura, XtremCache esegue prima una scrittura nell'array, quindi nella cache e infine completa l'attività di I/O dell'applicazione. In caso di richiesta di lettura, XtremCache risponde con i dati memorizzati nella cache o i dati recuperati dall'array (se i dati non sono presenti nella cache), quindi li scrive nella cache e li restituisce all'applicazione. Poiché il transito verso l'array è nell'ordine dei millisecondi, l'array limiterà la velocità di funzionamento della cache. Man mano che il numero di scritture aumenta, le prestazioni di XtremCache diminuiscono. XtremCache è molto efficace per i carichi di lavoro con un rapporto tra lettura e scrittura pari ad almeno il 70% e con modeste attività di I/O casuali (l'ideale sarebbe un valore di 8.000). Le operazioni di I/O superiori a non sono memorizzate nella cache in XtremCache 1.5. Nota: per ulteriori informazioni, fare riferimento al white paper Introduction to EMC Xtrem Cache. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 41

42 Panoramica della tecnologia della soluzione 42 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

43 Capitolo 4 Panoramica dell'architettura della soluzione In questo capitolo sono descritti gli argomenti seguenti: Panoramica Architettura della soluzione Linee guida per la configurazione dei server Linee guida per la configurazione di rete Linee guida per la configurazione dello storage High availability e failover Profilo del test di convalida EMC Data Protection e linee guida sulla configurazione Linee guida per il dimensionamento Carico di lavoro di riferimento Applicazione del carico di lavoro di riferimento EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 43

44 Panoramica dell'architettura della soluzione Panoramica Architettura della soluzione Questo capitolo offre una guida completa agli aspetti dell'architettura più importanti della soluzione. La capacità dei server viene indicata in modo generico in termini di requisiti minimi di CPU, memoria e risorse di rete; il cliente potrà scegliere liberamente componenti hardware dei server e di rete che soddisfino o superino i requisiti minimi specificati. La storage architecture specificata, unitamente a un sistema in grado di soddisfare i requisiti di server e di rete delineati, è stata convalidata da EMC per fornire livelli elevati di prestazioni offrendo al tempo stesso un'architettura con high availability per l'implementazione di soluzioni di private cloud. Ciascuna EMC VSPEX Proven Infrastructure bilancia le risorse di storage, rete ed elaborazione necessarie per numerose virtual machine convalidate da EMC. In pratica ciascuna virtual machine dispone di requisiti specifici che solo di rado corrispondono all'idea predefinita di una virtual machine. In qualsiasi discussione relativa alle infrastrutture virtuali, è importante innanzitutto definire un carico di lavoro di riferimento. Non tutti i server eseguono le stesse attività ed è impossibile creare un riferimento che prenda in considerazione ogni possibile combinazione delle caratteristiche dei carichi di lavoro. Panoramica La soluzione EMC VSPEX per Microsoft Hyper-V Private Cloud con VNXe convalida la configurazione per un massimo di 200 virtual machine. Nota: per descrivere e definire una virtual machine, VSPEX utilizza il concetto di carico di lavoro di riferimento. Pertanto, un server fisico o virtuale in un ambiente esistente potrebbe non corrispondere a una sola virtual machine in una soluzione VSPEX. Valutare il carico di lavoro in base al riferimento per giungere a un punto di scala appropriato. Questo documento descrive il processo in Applicazione del carico di lavoro di riferimento. Architettura logica I diagrammi dell'architettura presentati in questa sezione mostrano il layout dei principali componenti nella soluzione. Nei seguenti grafici sono visualizzati due tipi di storage, basato su blocchi e basato su file. La Figura 9 mostra l'infrastruttura convalidata con storage basato su block, dove una rete FC da 8 Gb o una rete SAN iscsi da 10 Gb trasporta il traffico di storage, mentre una rete 10 GbE trasporta il traffico di gestione e delle applicazioni. 44 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

45 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 9. Architettura logica per lo storage basato su blocchi La Figura 10 caratterizza l'infrastruttura convalidata con storage basato su file, dove una rete 10 GbE trasporta il traffico di storage e tutto il resto del traffico. Figura 10. Architettura logica per il file storage EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 45

46 Panoramica dell'architettura della soluzione Componenti chiave Nell'architettura sono inclusi i componenti chiave seguenti: Microsoft Hyper-V: fornisce un livello di virtualizzazione comune per ospitare un ambiente server. Le specifiche dell'ambiente convalidato vengono elencate nella Tabella 2 a pagina 48. Hyper-V fornisce un'infrastruttura con high availability grazie a funzionalità quali: Live Migration: fornisce la migrazione in tempo reale delle virtual machine all'interno di un cluster di virtual infrastructure, senza tempo di inattività delle virtual machine o interruzione del servizio. Live Storage Migration: fornisce la migrazione in tempo reale dei file disco delle virtual machine all'interno e attraverso storage array, senza tempo di inattività delle virtual machine o interruzione del servizio. Failover Clustering High Availability (HA): consente il rilevamento di guasti o errori delle virtual machine nel cluster e ne permette il ripristino rapido. Dynamic Optimization (DO): garantisce il bilanciamento del carico della capacità di elaborazione in un cluster con supporto di SCVMM. Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM): questa soluzione non richiede SCVMM. Tuttavia, se implementata, semplifica il provisioning, la gestione e il monitoraggio dell'ambiente Hyper-V. Microsoft SQL Server 2012: SCVMM, se utilizzato, richiede un'istanza di database SQL Server per memorizzare i dettagli di configurazione e monitoraggio. Server DNS: utilizza i servizi DNS per l'esecuzione della risoluzione dei nomi tramite i vari componenti della soluzione. Questa soluzione utilizza il servizio Microsoft DNS in esecuzione su Windows Server 2012 R2. Server Active Directory: per il corretto funzionamento di diversi componenti della soluzione sono necessari i servizi di Active Directory (AD). Il servizio Microsoft Active Directory viene eseguito su un sistema Windows Server 2012 R2. Rete IP: una rete Ethernet standard trasporta tutto il traffico di rete con cablaggi e switching ridondanti. Il traffico di gestione e quello degli utenti viene gestito da una rete IP condivisa. Rete di storage La rete di storage è una rete isolata per l'accesso da parte degli host agli storage array. EMC VSPEX offre diverse opzioni per lo storage basato su file o quello basato su blocchi. Rete di storage per la variante basata su block Questa soluzione prevede due opzioni per le reti di storage basate su block. Fibre Channel (FC): standard che definiscono i protocolli per il trasferimento dei dati in serie ad alta velocità. FC utilizza frame standard per il trasferimento dei dati fra server e storage device condivisi. 10 Gb Ethernet (iscsi): consente di trasferire i blocchi SCSI attraverso una rete TCP/IP. iscsi incapsula i comandi SCSI all'interno dei pacchetti TCP inviati attraverso la rete IP. 46 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

47 Panoramica dell'architettura della soluzione Rete di storage per la variante basata su file Se si utilizza lo storage basato su file, il traffico di storage viene trasferito attraverso una subnet privata non indirizzabile da 10 GbE. Storage array VNXe La configurazione VSPEX Private Cloud ha inizio con gli storage array della serie EMC VNXe, tra cui: Array EMC VNXe3200: provvede allo storage presentando share Cluster Shared Volume (per block) o CIFS (SMB 3.0) (per file) agli host Hyper-V per un massimo di 200 virtual machine. Gli storage array della serie VNXe includono i seguenti componenti: Storage processor (SP): supportano i dati a livello di block con tecnologia I/O UltraFlex con il supporto dei protocolli FC, iscsi, NFS e CIFS. Gli storage processor offrono accesso a tutti gli host esterni e al lato file dell'array VNXe. Alimentatore di standby (SPS): alimentatore di dimensione 1U che offre a ciascun SP l'energia sufficiente per il destage di eventuali dati in transito nell'area del vault in caso di interruzione dell'alimentazione. In questo modo non viene persa alcuna scrittura dei dati. Al riavvio dell'array, le scritture in sospeso verranno riconciliate e rese permanenti. Disk Array Enclosure (DAE): alloggiano le unità utilizzate nell'array. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 47

48 Panoramica dell'architettura della soluzione Risorse hardware La Tabella 2 contiene un elenco dei prodotti hardware utilizzati per questa soluzione. Tabella 2. Hardware della soluzione Componente Server Microsoft Hyper-V CPU Memoria Configurazione 1 vcpu per virtual machine 4 vcpu per core fisico Per 200 virtual machine: 200 vcpu Almeno 50 CPU fisiche 2 GB di RAM per virtual machine 2 GB di RAM riservata per host Hyper-V Per 200 virtual machine: Minimo 400 GB di RAM Aggiungere 2 GB per ogni server fisico Rete Block 2 NIC da 10 GbE per server 2 HBA per server File 4 NIC da 10 GbE per server Nota: aggiungere all'infrastruttura almeno un server in più rispetto ai requisiti minimi per implementare la funzionalità Microsoft Hyper-V HA e soddisfare i valori minimi elencati. Infrastruttura di rete Capacità minima di switching Block 2 switch fisici 2 porte da 10 GbE per server Hyper-V Una porta da 1 GbE per ogni storage processor per la gestione 2 porte per server Hyper-V, per la rete di storage 2 porte per SP per i dati di storage File 2 switch fisici 4 porte da 10 GbE per server Hyper-V Una porta da 1 GbE per ogni storage processor per la gestione 2 porte da 10 GbE per ogni storage processor per i dati Backup EMC Avamar Fare riferimento al white paper Opzioni di backup e ripristino EMC per le soluzioni VSPEX Private Cloud. Data Domain Fare riferimento al white paper Opzioni di backup e ripristino EMC per le soluzioni VSPEX Private Cloud. 48 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

49 Panoramica dell'architettura della soluzione Componente Storage array Serie EMC VNXe Block File Configurazione Comune: 1 interfaccia da 1 GbE per SP per la gestione 2 porte Fibre Channel front-end per SP Dischi di sistema per VNXe OE Per 200 virtual machine: EMC VNXe unità SAS (Serial-Attached SCSI) da 600 GB, rpm, 2,5 pollici 2 flash drive da 200 GB (opzionale) 4 unità SAS da 600 GB, rpm, 2,5 pollici come hot spare 1 flash drive da 200 GB come hot spare (opzionale) Comune: 2 interfacce da 10 GbE per storage processor 1 interfaccia da 1 GbE per SP per la gestione Dischi di sistema per VNXe OE Per 200 virtual machine EMC VNXe unità SAS da 600 GB, rpm, 2,5 pollici 2 flash drive da 200 GB (opzionale) 2 unità disco SAS da 600 GB, giri/min, 3,5 pollici come hot spare 1 flash drive da 200 GB come hot spare (opzionale) Infrastruttura condivisa Nella maggior parte dei casi, gli ambienti dei clienti dispongono di servizi dell'infrastruttura quali Active Directory, DNS e altri già configurati. La configurazione di questi servizi esula dall'ambito del presente documento. Se implementata senza l'infrastruttura esistente, aggiungere quanto segue: 2 server fisici 16 GB di RAM per server 4 core di processore per server 2 porte da 1 GbE per server Nota: Questi servizi possono essere migrati a VSPEX in una fase successiva all'implementazione, ma devono esistere prima dell'implementazione di VSPEX. Nota: Per la soluzione è consigliato l'utilizzo di una rete da 10 Gb o un'infrastruttura di rete equivalente da 1 Gb, purché vengano soddisfatti i requisiti sottostanti relativi a larghezza di banda e ridondanza. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 49

50 Panoramica dell'architettura della soluzione Risorse software La Tabella 3 contiene un elenco dei prodotti software utilizzati in questa soluzione. Tabella 3. Software della soluzione Software Microsoft Hyper-V Microsoft Windows Server Microsoft System Center Virtual Machine Manager Configurazione Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition (Datacenter Edition è necessario per supportare il numero di virtual machine della soluzione) Versione 2012 R2 Microsoft SQL Server EMC VNXe EMC VNXe OE 8.0 Versione 2012 Enterprise Edition Nota: qualsiasi database supportato per SCVMM è accettabile. EMC Storage Integrator (ESI) EMC PowerPath Backup di nuova generazione EMC Avamar Verificare la disponibilità dell'ultima versione Verificare la disponibilità dell'ultima versione 6.1 SP1 EMC Data Domain OS 5.2 Macchine virtuali (utilizzate per la convalida, non richieste per l'implementazione) Sistema operativo di base Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition Linee guida per la configurazione dei server Panoramica Durante la fase di progettazione e ordine del livello di elaborazione o server della soluzione EMC VSPEX, diversi fattori potrebbero influire sull'acquisto finale. Da una prospettiva di virtualizzazione, se il carico di lavoro di un sistema è stimato correttamente, funzionalità come memoria dinamica e paging intelligente sono in grado di ridurre i requisiti di memoria aggregata. Se il pool delle virtual machine non è caratterizzato da un elevato livello di utilizzo di picco o simultaneo, è possibile ridurre il numero di vcpu. Se, invece, le applicazioni implementate richiedono un'elevata potenza di calcolo, è necessario acquistare un quantitativo maggiore di CPU e memoria. Le attuali linee guida per il dimensionamento di EMC VSPEX indicano un rapporto tra core CPU virtuale e core CPU fisico pari a 4:1 (per Ivy Bridge o nuovi processori, utilizzare un rapporto di 8:1). Questo rapporto è stato basato su un campionamento medio delle tecnologie CPU disponibili al momento del test. Con il progredire delle tecnologie CPU, i vendor di server OEM che sono partner EMC VSPEX possono suggerire rapporti diversi (normalmente superiori). Seguire le indicazioni aggiornate fornite dal vendor di server OEM. 50 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

51 Panoramica dell'architettura della soluzione La Tabella 4 elenca le risorse hardware utilizzate per il livello di elaborazione. Tabella 4. Risorse hardware per il livello di elaborazione Componente Server Microsoft Hyper-V CPU Memoria Configurazione 1 vcpu per virtual machine 4 vcpu per core fisico Per 200 virtual machine: 200 vcpu Almeno 50 CPU fisiche 2 GB di RAM per virtual machine 2 GB di RAM riservata per host Hyper-V Per 200 virtual machine: Minimo 500 GB di RAM Aggiungere 2 GB per ogni server fisico Rete Block 2 NIC da 10 GbE per server 2 HBA per server File 4 NIC da 10 GbE per server Nota: aggiungere all'infrastruttura almeno un server in più rispetto ai requisiti minimi per implementare la funzionalità Hyper-V HA e soddisfare i valori minimi elencati. Virtualizzazione della memoria di Hyper-V Microsoft Hyper-V include una serie di funzionalità avanzate che contribuiscono a ottimizzare le prestazioni e l'utilizzo complessivo delle risorse. Le funzionalità più importanti riguardano la gestione della memoria. Questa sezione descrive alcune funzionalità e i fattori da prendere in considerazione quando si utilizzano queste funzionalità all'interno di un ambiente EMC VSPEX. In generale, le macchine virtuali di un singolo hypervisor utilizzano la memoria come un pool di risorse, come illustrato in Figura 11. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 51

52 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 11. Utilizzo della memoria dell'hypervisor La conoscenza delle tecnologie illustrate in questa sezione è utile per andare oltre i concetti di base. Memoria dinamica La memoria dinamica, introdotta con Windows Server 2008 R2 SP1, aumenta l'efficienza della memoria fisica, trattando la memoria come una risorsa condivisa e assegnandola dinamicamente alle virtual machine. La quantità di memoria utilizzata da ogni virtual machine è regolabile in qualsiasi momento. La memoria dinamica rivendica la memoria inutilizzata dalle virtual machine inattive, permettendo l'esecuzione di un numero maggiore di virtual machine in qualsiasi momento. In Windows Server 2012 R2, la memoria dinamica consente agli amministratori di aumentare dinamicamente la memoria massima disponibile per le virtual machine. Paging intelligente Anche con la memoria dinamica, Hyper-V consente di creare più virtual machine rispetto alla memoria fisica disponibile. È molto probabile che si presenti un divario tra memoria minima e memoria iniziale. Il paging intelligente è una tecnica di gestione della memoria che sfrutta le risorse del disco come rimpiazzi temporanei della memoria. Assegna la memoria meno utilizzata allo storage su disco, per riappropriarsene quando necessario. Uno dei potenziali svantaggi del paging intelligente è il peggioramento delle prestazioni. Hyper-V continua a utilizzare il paging del guest quando la memoria dell'host è sovrallocata, che rappresenta un metodo più efficiente rispetto al paging intelligente. 52 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

53 Panoramica dell'architettura della soluzione NUMA (Non-Uniform Memory Access, accesso non uniforme alla memoria) NUMA (Non-Uniform Memory Access, accesso non uniforme alla memoria) è una tecnologia informatica a più nodi che consente a una CPU di accedere alla memoria su nodi remoti. Questo tipo di accesso alla memoria peggiora le prestazioni, quindi Windows Server 2012 R2 ricorre a un processo definito affinità del processore, che tende a tenere i thread associati a una determinata CPU onde evitare l'accesso alla memoria su nodi remoti. Nelle versioni di Windows precedenti, questa funzionalità era disponibile solo per l'host. In Windows Server 2012 R2 si estende alle virtual machine, che ora possono assicurare prestazioni migliori negli ambienti SMP (Symmetrical MultiProcessor). Linee guida per la configurazione della memoria Le linee guida per la configurazione della memoria prendono in considerazione l'overhead della memoria Hyper-V e le impostazioni della memoria delle virtual machine. Overhead della memoria di Hyper-V Alla memoria virtualizzata è associato dell'overhead, che comprende la memoria utilizzata da Hyper-V, la parent partition e ulteriore overhead per ogni virtual machine. Lasciare almeno 2 GB di memoria per la parent partition Hyper-V adibita a questa soluzione. Memoria della virtual machine In questa soluzione, a ogni virtual machine sono assegnati 2 GB di memoria in modalità fissa. Linee guida per la configurazione di rete Panoramica Questa sezione fornisce le linee guida per la configurazione di una topologia di rete caratterizzata da ridondanza e high availability. Le linee guida illustrate nella Tabella 5 prendono in esame i jumbo frame, le VLAN e il LACP su EMC Unified Storage. Tabella 5. Risorse hardware per la rete Componente Configurazione Infrastruttura di rete Capacità minima di switching Block 2 switch fisici 2 porte da 10 GbE per server Hyper-V Una porta da 1 GbE per ogni storage processor per la gestione 2 porte per server Hyper-V, per la rete di storage 2 porte per SP per i dati di storage File 2 switch fisici 4 porte da 10 GbE per server Hyper-V Una porta da 1 GbE per ogni storage processor per la gestione 2 porte da 10 GbE per ogni storage processor per i dati Nota: la soluzione può utilizzare un'infrastruttura di rete da 1 GbE purché vengano soddisfatti i requisiti sottostanti relativi a larghezza di banda e ridondanza. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 53

54 Panoramica dell'architettura della soluzione VLAN Isolare il traffico di rete in modo che il flusso di dati tra host e storage, quello tra host e client e il traffico di gestione vengano trasferiti su reti isolate. In alcuni casi, per garantire la conformità alle normative vigenti o alle policy potrebbe essere richiesto un isolamento fisico. Tuttavia, in molti casi è sufficiente utilizzare l'isolamento logico basato su VLAN. Questa soluzione richiede almeno tre VLAN per i seguenti scenari di utilizzo: Accesso client Storage (solo per iscsi o SMB) Gestione La Figura 12 illustra le VLAN e i requisiti di connettività di rete per un array EMC VNXe basato su block. Figura 12. Reti richieste per il block storage La Figura 13 illustra i requisiti di connettività di rete e per le VLAN per un array VNXe basato su file. 54 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

55 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 13. Reti richieste per il file storage La rete con accesso client ha lo scopo di consentire agli utenti del sistema o ai client di comunicare con l'infrastruttura. La rete di storage viene utilizzata per la comunicazione tra il livello di elaborazione e il livello di storage. Gli amministratori utilizzano la rete di gestione come via dedicata per l'accesso alle connessioni di gestione in storage array, switch di rete e host. Nota: Alcune best practice richiedono l'isolamento di altre reti per il traffico dei cluster, le comunicazioni del livello di virtualizzazione e altre funzionalità. Se necessario, implementare queste reti aggiuntive. Abilitazione dei jumbo frame (solo iscsi o SMB) Abilitazione della link aggregation (solo SMB) Questa soluzione raccomanda l'impostazione del valore MTU su (frame jumbo) per garantire l'efficienza dello storage e del traffico della migrazione delle virtual machine. Consultare le linee guida del vendor dello switch per abilitare i jumbo frame per le porte destinate allo storage e per le porte host sugli switch. La link aggregation è simile a un Ethernet Channel, ma utilizza lo standard LACP IEEE 802.3ad. Lo standard IEEE 802.3ad supporta link aggregation con due o più porte. Tutte le porte della link aggregation devono essere full duplex e avere la stessa velocità. In questa soluzione, il protocollo LACP è configurato su VNXe, per combinare più porte Ethernet in un singolo dispositivo virtuale. Se il link viene perso sulla porta Ethernet, ne viene eseguito il failover su un'altra porta. Tutto il traffico di rete viene distribuito tra i link attivi. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 55

56 Panoramica dell'architettura della soluzione Linee guida per la configurazione dello storage Panoramica Questa sezione fornisce le linee guida per la configurazione del livello di storage della soluzione in modo da assicurare High Availability e i performance level previsti. Hyper-V offre diversi metodi di utilizzo dello storage durante l'hosting delle virtual machine. Le soluzioni testate descritte di seguito utilizzano diversi protocolli FC/iSCSI (per block) e CIFS (per file) e il layout di storage descritto è conforme a tutte le best practice correnti. Se necessario, un cliente o un progettista adeguatamente addestrato può applicare modifiche in base alla propria conoscenza del carico e dell'utilizzo del sistema. Tuttavia, i block predefiniti descritti nel presente documento consentono di ottenere performance accettabili. La sezione Blocchi predefiniti di storage VSPEX fornisce consigli specifici per la personalizzazione. La Tabella 6 elenca le risorse hardware per lo storage. Tabella 6. Risorse hardware per lo storage Componente Storage array Serie EMC VNXe Block File Configurazione Comune: 1 interfaccia da 1 GbE per SP per la gestione 2 porte Fibre Channel front-end per SP Dischi di sistema per VNXe OE Per 200 virtual machine: EMC VNXe unità SAS da 600 GB, rpm, 2,5 pollici 2 flash drive da 200 GB (opzionale) 2 unità SAS da 600 GB, rpm, 2,5 pollici come hot spare 1 flash drive da 200 GB come hot spare (opzionale) Comune: 2 interfacce da 10 GbE per SP 1 interfaccia da 1 GbE per SP per la gestione Dischi di sistema per VNXe OE Per 200 virtual machine: EMC VNXe unità SAS da 600 GB, rpm, 2,5 pollici 2 flash drive da 200 GB (opzionale) 2 unità SAS da 600 GB, rpm, 2,5 pollici come hot spare 1 flash drive da 200 GB come hot spare (opzionale) Virtualizzazione dello storage Hyper-V per VSPEX Questa sezione fornisce le linee guida per la configurazione del livello di storage della soluzione in modo da assicurare high availability e i livelli prestazionali previsti. 56 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

57 Panoramica dell'architettura della soluzione Windows Server 2012 Hyper-V e il failover clustering utilizzano le funzionalità di Cluster Shared Volume v2 e VHDX per virtualizzare lo storage presentato dal sistema di storage condiviso esterno alle virtual machine host. Nella Figura 14, lo storage array presenta LUN basate su block (come CSV) o share CIFS basate su file (come share SMB) agli host Windows per l'hosting delle virtual machine. Figura 14. Tipi di dischi virtuali Hyper-V CIFS Windows Server 2012 R2 supporta l'utilizzo delle file share CIFS (SMB 3.0) come storage condiviso per una virtual machine Hyper-V. CSV Un CSV (Cluster Shared Volume) è un disco condiviso contenente un volume NTFS (New Technology File System) accessibile da tutti i nodi di un cluster di failover Windows. Può essere implementato su qualsiasi storage in rete o locale basato su SCSI. Pass-through Windows 2012 supporta anche il pass-through, che permette a una virtual machine di accedere a un disco fisico mappato sull'host privo di un volume configurato. SMB 3.0 (solo storage basato su file) Il protocollo SMB è il protocollo di condivisione file utilizzato per impostazione predefinita in Windows. L'introduzione di Windows Server 2012 R2 mette a disposizione un ampio set di nuove funzionalità SMB tramite un protocollo aggiornato (SMB 3.0). Alcune delle funzionalità chiave disponibili con SMB 3.0 di Windows Server 2012 sono: SMB Transparent Failover SMB Scale Out SMB Multichannel SMB Direct SMB Encryption VSS per le file share SMB EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 57

58 Panoramica dell'architettura della soluzione SMB Directory Leasing SMB PowerShell Grazie a queste nuove funzionalità, SMB 3.0 offre maggiori capacità che, se combinate, garantiscono alle aziende un'alternativa di storage ad alte prestazioni rispetto alle tradizionali soluzioni di storage Fibre Channel, tutto a un costo inferiore. Nota: per ulteriori informazioni su SMB 3.0, fare riferimento al Capitolo 3. ODX Offloaded Data Transfer (ODX) è una funzionalità dello stack di storage di Microsoft Windows Server 2012 R2 che permette agli utenti di sfruttare l'investimento in storage array esterni per svincolare il server dai trasferimenti di dati assegnandoli agli storage array. Se utilizzata insieme all'hardware di storage che supporta la funzionalità ODX, le operazioni di copia dei file vengono avviate dall'host, ma eseguite dallo storage device. ODX elimina il trasferimento di dati tra lo storage e gli host Hyper-V, sfruttando un meccanismo basato su token per la lettura e la scrittura dei dati all'interno degli storage array, e riduce il carico su rete e host. ODX promuove la clonazione e la migrazione rapide delle virtual machine. Poiché il trasferimento dei file viene assegnato allo storage array con ODX, l'utilizzo delle risorse dell'host, come CPU e rete, risulta significativamente ridotto. Massimizzando l'utilizzo dello storage array, ODX minimizza le latenze e migliora la velocità di trasferimento di file di grandi dimensioni, come database o file video. Durante le operazioni che coinvolgono i file supportate da ODX, i trasferimenti di dati vengono assegnati automaticamente allo storage array e risultano trasparenti per gli utenti. ODX è una funzionalità abilitata per impostazione predefinita su Windows Server 2012 R2. VHDX Hyper-V in Windows Server 2012 R2 contiene un aggiornamento del formato VHD denominato VHDX, che garantisce una capacità molto maggiore e resilienza integrata. Le funzionalità principali del formato VHDX sono: Supporto dello storage su disco rigido virtuale con capacità massima di 64 TB. Ulteriore protezione contro il danneggiamento dei dati in caso di interruzioni dell'alimentazione grazie al logging degli aggiornamenti nelle strutture di metadati VHDX. Allineamento ottimale della struttura del formato del disco rigido virtuale a supporto dei dischi con settori di grandi dimensioni. Il formato VHDX è inoltre caratterizzato dalle seguenti funzionalità: Blocchi di maggiori dimensioni per i dischi dinamici e differenziali per soddisfare meglio le esigenze del carico di lavoro. Disco virtuale con settore logico di 4 KB che consente di migliorare le prestazioni se utilizzato da applicazioni e carichi di lavoro progettati per i settori da 4 KB. 58 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

59 Panoramica dell'architettura della soluzione Possibilità di archiviare metadati personalizzati relativi ai file che l'utente intende registrare, come la versione del sistema operativo o gli aggiornamenti applicati. Funzionalità di recupero dello spazio che possono indurre una riduzione delle dimensioni dei file e consentire allo storage device fisico sottostante di recuperare lo spazio non utilizzato (ad esempio, TRIM richiede DAS o dischi SCSI e hardware compatibile con TRIM). Blocchi predefiniti di storage VSPEX Il dimensionamento del sistema di storage per ottenere gli IOPS dei server virtuali desiderati è un processo molto complesso. Quando il traffico di I/O raggiunge lo storage array, diversi componenti, quali storage processor, cache DRAM (Dynamic Random Access Memory) back-end, FAST Cache o FAST VP (se utilizzata) e dischi, provvedono a tale traffico di I/O. Durante la pianificazione e il dimensionamento di un sistema di storage, i clienti devono prendere in considerazione diversi fattori per bilanciare capacità, performance e costo delle applicazioni. Per ridurre questa complessità, EMC VSPEX adotta un approccio modulare. Un blocco predefinito è un insieme di spindle di dischi che supportano un determinato numero di server virtuali nell'architettura EMC VSPEX. Ciascun blocco predefinito unisce diversi spindle di dischi per creare uno storage pool a supporto delle esigenze di un ambiente di private cloud. Le soluzioni EMC VSPEX sono state sviluppate per fornire una varietà di configurazioni di dimensionamento per una progettazione flessibile. I clienti possono iniziare implementando configurazioni più piccole e passare a dimensioni superiori all'aumentare delle loro esigenze. Al tempo stesso i clienti possono evitare acquisti superflui, scegliendo la configurazione più idonea al caso specifico. A questo scopo le soluzioni EMC VSPEX possono essere implementate usando uno o entrambi i punti di scala riportati di seguito per ottenere la configurazione ideale e garantire un Performance Level dato. Blocco predefinito per 15 server virtuali I primi blocchi predefiniti possono contenere fino a 15 server virtuali, con cinque unità SAS in uno storage pool, come indicato nella Figura 15. Figura 15. Blocco predefinito per 15 server virtuali Si tratta del blocco predefinito più piccolo idoneo per l'architettura EMC VSPEX. È possibile espandere questo blocco predefinito aggiungendo cinque unità SAS e consentendo al pool di eseguire il restriping per includere il supporto di altri 15 server virtuali. Blocco predefinito per 125 server virtuali Il secondo blocco predefinito può contenere fino a 125 virtual server. Contiene 40 unità SAS, come illustrato nella Figura 16. Questa figura mostra anche le quattro unità richieste per il sistema operativo VNXe. Nelle sezioni precedenti è stato descritto l'approccio necessario per passare da 15 virtual machine a 125 virtual machine in un pool. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 59

60 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 16. Blocco predefinito per 125 server virtuali Implementare questo blocco predefinito con tutte le risorse nel pool fin dall'inizio oppure espandere il pool nel tempo man mano che l'ambiente cresce. La Tabella 7 elenca i requisiti flash e SAS in un pool per svariati server virtuali. Tabella 7. Numero di dischi richiesti in base al numero di virtual machine Server virtuali * Unità SAS Nota: 1 grazie alla maggiore efficienza ottenuta con stripe di dimensioni maggiori, i blocchi predefiniti con 40 unità SAS possono supportare fino a 125 server virtuali. Per espandere l'ambiente oltre 125 server virtuali, creare un altro storage pool utilizzando il metodo dei blocchi predefiniti descritto in questo documento. Per raggiungere la scala massima testata di 200 server virtuali, il secondo pool deve contenere 25 dischi. Configurare il nuovo pool come descritto sopra. Limiti massimi convalidati di VSPEX Private Cloud Le configurazioni di VSPEX Private Cloud sono state convalidate sulle piattaforme VNXe3200. Ciascuna piattaforma offre caratteristiche diverse in termini di processori, memoria e dischi. Per ciascun array, esiste un valore massimo consigliato per la configurazione dei private cloud di EMC VSPEX. Oltre ai blocchi predefiniti di VSPEX Private Cloud, ogni storage array deve contenere le unità utilizzate per VNXe Operating Environment (OE) e i dischi hot spare per l'ambiente. Nota: Allocare almeno un disco hot spare ogni 30 dischi di un determinato tipo e dimensione. 60 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

61 Panoramica dell'architettura della soluzione VNXe3200 EMC VNXe3200 è stato convalidato per un massimo di 200 server virtuali. La Figura 17 mostra una configurazione tipica per la scala massima. Figura 17. Layout dello storage per 200 virtual machine che utilizzano VNXe3200 Questa configurazione utilizza il seguente layout dello storage: Quaranta dischi SAS da 600 GB sono allocati a uno storage pool basato su block per 125 virtual machine Venticinque dischi SAS da 600 GB sono allocati a un secondo pool per 75 virtual machine Tre dischi SAS da 600 GB sono configurati come hot spare Per il block storage, assegnare almeno due LUN di ciascun pool al cluster di failover Hyper-V in modo che fungano da CSV Per il file storage, assegnare almeno due share SMB di ciascun pool al cluster di failover Hyper-V per i server virtuali Facoltativamente, è possibile configurare due flash drive da 200 GB per FAST VP per ciascun pool Facoltativamente, è possibile configurare una flash drive da 200 GB come hot spare Facoltativamente, è possibile configurare le flash drive come FAST Cache (fino a 400 GB) nell'array. Le LUN o gli storage pool in cui risiedono le virtual machine con requisiti di I/O superiori alla media possono sfruttare la funzionalità FAST Cache. Queste unità sono componenti opzionali della soluzione e potrebbero essere richieste licenze aggiuntive per EMC FAST Suite. Con questa configurazione, il sistema EMC VNXe3200 è in grado di supportare 200 server virtuali come definito nella sezione Carico di lavoro di riferimento. Conclusioni I livelli di scala elencati nella Figura 18 mostrano i punti di ingresso e i valori massimi supportati per gli array dell'ambiente VSPEX Private Cloud. I punti di ingresso rappresentano i punti di demarcazione di modello ottimali in termini di numero di virtual machine all'interno dell'ambiente. Ciò consente di determinare l'array VNXe da scegliere in base ai requisiti richiesti. È possibile scegliere di configurare uno degli array elencati con un numero inferiore di virtual machine rispetto ai valori massimi supportati utilizzando l'approccio basato su blocchi predefiniti sopra descritto. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 61

62 Panoramica dell'architettura della soluzione High availability e failover Figura 18. Livelli di scala massimi e punti di ingresso di array diversi Panoramica Livello di virtualizzazione Questa soluzione VSPEX offre un'infrastruttura di storage, server e rete virtualizzata con high availability. Se implementata nel rispetto delle indicazioni di questa guida, eventuali guasti a un'unità avranno un impatto minimo o nullo sulle attività di business, che potranno proseguire senza interruzioni. Configurare la high availability nel livello di virtualizzazione e configurare l'hypervisor per il riavvio automatico delle macchine virtuali in errore. La Figura 19 descrive la risposta del livello dell'hypervisor a un errore nel livello di elaborazione. Figura 19. High availability a livello di virtualizzazione Con l'implementazione della high availability al livello di virtualizzazione, anche in caso di guasto o errore hardware, l'infrastruttura tenterà di mantenere in esecuzione quanti più servizi possibile. Livello di elaborazione Sebbene la scelta dei server da implementare nel livello di elaborazione sia flessibile, è consigliabile utilizzare server di classe enterprise progettati per il data center. Questo tipo di server dispone di alimentatori ridondanti, come illustrato nella Figura 20. Connettere questi server a unità PDU (Power Distribution Unit) separate in conformità alle best practice del vendor di server. 62 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

63 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 20. Alimentatori ridondanti Per configurare la high availability nel livello di virtualizzazione, configurare il livello di elaborazione con risorse sufficienti per soddisfare le esigenze dell'ambiente, anche in caso di guasto del server, come illustrato nella Figura 19. Livello di rete Le funzionalità di rete avanzate della serie VNXe forniscono protezione contro gli errori di connessione di rete a livello di array. Ciascun host Windows dispone di connessioni multiple per utenti e reti di storage Ethernet per garantire la protezione da errori nei link, come indicato nella Figura 21. Per garantire protezione contro il guasto di un componente nella rete, distribuire tali connessioni su più switch Ethernet. Figura 21. High Availability del livello di rete (VNXe) Verificare che non ci siano single point of failure (SPOF) per consentire al livello di elaborazione di accedere allo storage e di comunicare con gli utenti anche in caso di guasto di un componente. Livello di storage La serie VNXe è progettata per garantire un livello di availability del 99,999% utilizzando componenti ridondanti in tutto l'array. Tutti i componenti dell'array sono in grado di fornire operatività ininterrotta anche in caso di guasti dell'hardware. La configurazione dei dischi RAID nell'array fornisce protezione contro la perdita di dati dovuta a guasti di dischi individuali e le unità hot spare disponibili possono essere allocate dinamicamente per sostituire un disco guasto, come illustrato nella Figura 22. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 63

64 Panoramica dell'architettura della soluzione Profilo del test di convalida Figura 22. Componenti di high availability della serie EMC VNXe Gli storage array EMC supportano la high availability per impostazione predefinita. Quando configurati secondo le istruzioni riportate nelle guide all'installazione, nessun errore o guasto di singole unità avrà come risultato una perdita di dati o mancata availability. Caratteristiche del profilo La soluzione EMC VSPEX è stata convalidata con il profilo dell'ambiente descritto nella Tabella 8. Tabella 8. Caratteristiche del profilo Caratteristica del profilo Valore Numero di virtual machine 200 Sistema operativo virtual machine Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition Processori per virtual machine 1 Numero processori virtuali per core CPU fisico 4* RAM per virtual machine Storage medio disponibile per ciascuna macchina virtuale IOPS medi per virtual machine Numero di LUN o CIFS share per memorizzare i dischi della virtual machine Numero di virtual machine per LUN o share CIFS 2 GB 100 GB 25 IOPS 2 per storage pool 65 o 75 per LUN di share CIFS 64 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

65 Panoramica dell'architettura della soluzione Caratteristica del profilo Disco e RAID type per share LUN e CIFS Valore RAID 5, dischi SAS da 600 GB, rpm, 2,5 pollici *Per Ivy Bridge o processori più recenti, utilizzare 8 vcpu per core fisico Nota: questa soluzione è stata testata e convalidata con Windows Server 2012 R2 come sistema operativo per gli host Hyper-V e le virtual machine, ma supporta anche Windows Server 2008 R2 e Windows Server Gli host Hyper-V su tutte le versioni supportate di Windows Server utilizzano lo stesso dimensionamento e la stessa configurazione. EMC Data Protection e linee guida sulla configurazione Per le linee guida complete su EMC Data Protection per la soluzione VSPEX Private Cloud, fare riferimento al documento Guida alla progettazione e all'implementazione: Opzioni di backup e ripristino EMC per le soluzioni VSPEX Private Cloud. Linee guida per il dimensionamento Le sezioni riportate di seguito forniscono le definizioni del carico di lavoro di riferimento utilizzato per il dimensionamento e l'implementazione delle architetture VSPEX. Tali sezioni forniscono istruzioni su come mettere in correlazione i carichi di lavoro di riferimento con i carichi di lavoro effettivi dei clienti, oltre a informazioni su come questa operazione possa modificare la distribuzione finale dalla prospettiva del server e della rete. Apportare modifiche alla definizione dello storage aggiungendo unità per aumentare capacità e prestazioni e aggiungendo funzionalità come FAST Cache e FAST VP. I layout dei dischi forniscono supporto per il numero appropriato di virtual machine al Performance Level definito e per le operazioni tipiche, come le snapshot. La riduzione del numero di unità consigliate o della dimensione di un tipo di array può determinare un numero di IOPS inferiore per ciascuna virtual machine e un'esperienza utente meno soddisfacente a causa dei tempi di risposta più elevati. Carico di lavoro di riferimento Panoramica Quando si trasferisce un server esistente in un'infrastruttura virtuale, è possibile migliorare notevolmente l'efficienza attraverso il corretto dimensionamento delle risorse hardware virtuali assegnate al sistema. Ciascuna VSPEX Proven Infrastructure bilancia le risorse di storage, rete ed elaborazione necessarie per un numero specifico di virtual machine in base a quanto convalidato da EMC. In pratica, ciascuna virtual machine ha requisiti specifici che raramente corrispondono al concetto predefinito di virtual machine. In qualsiasi discussione sulle infrastrutture virtuali, definire innanzitutto un carico di lavoro di riferimento. Considerato che non tutti i server eseguono le stesse attività, si sconsiglia di creare un riferimento che prenda in considerazione ogni possibile combinazione di caratteristiche dei carichi di lavoro. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 65

66 Panoramica dell'architettura della soluzione Definizione del carico di lavoro di riferimento Per semplificare la descrizione, questa sezione presenta un carico di lavoro di riferimento di un cliente. Confrontando l'utilizzo effettivo del cliente con il carico di lavoro di riferimento, è possibile decidere quale architettura di riferimento scegliere. Per le soluzioni EMC VSPEX, il carico di lavoro di riferimento è una singola virtual machine. La Tabella 9 elenca le caratteristiche della macchina virtuale. Tabella 9. Caratteristiche della macchina virtuale Caratteristica Sistema operativo della macchina virtuale Valore Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition Processori virtuali per virtual machine 1 RAM per virtual machine Capacità di storage disponibile per macchina virtuale Operazioni di I/O al secondo (IOPS) per macchina virtuale Modello di I/O 2 GB 100 GB 25 Casuale Rapporto lettura/scrittura I/O 2:1 Questa specifica relativa a una virtual machine non è stata concepita per rappresentare applicazioni specifiche. Costituisce, invece, un singolo punto di riferimento in comune per misurare le altre virtual machine. Applicazione del carico di lavoro di riferimento Panoramica Se si prevede di trasferire un server esistente in una virtual infrastructure, è possibile migliorare notevolmente l'efficienza attraverso il corretto dimensionamento delle risorse hardware virtuali assegnate al sistema. La soluzione crea un pool di risorse sufficienti per ospitare un numero di virtual machine di riferimento di destinazione con le caratteristiche illustrate nella Tabella 9 a pagina 66. È possibile che le virtual machine del cliente non corrispondano esattamente alle specifiche. In questo caso, definire una specifica macchina virtuale dell'azienda cliente come equivalente di un determinato numero di macchine virtuali di riferimento e presupporre che tali macchine virtuali vengano utilizzate all'interno del pool. Continuare a eseguire il provisioning delle macchine virtuali dal pool di risorse fino all'esaurimento di tutte le risorse disponibili. Esempio 1: applicazione personalizzata Un application server personalizzato di piccole dimensioni deve essere trasferito nell'infrastruttura virtuale. L'hardware fisico che supporta l'applicazione non viene utilizzato completamente. Un'attenta analisi dell'applicazione esistente dimostra che l'applicazione può utilizzare un unico processore e che, per funzionare normalmente, necessita di 3 GB di memoria. Il carico di lavoro di I/O varia da 4 IOPS durante i tempi di inattività a un picco di 15 IOPS quando è in uso. L'intera applicazione utilizza circa 30 GB dello storage dell'unità disco locale. 66 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

67 Panoramica dell'architettura della soluzione In base a questi numeri, al pool occorrono le seguenti risorse: CPU di una virtual machine di riferimento Memoria di due virtual machine di riferimento Storage di una virtual machine di riferimento I/O di una virtual machine di riferimento In questo esempio, una macchina virtuale appropriata utilizza le risorse riservate per due delle macchine virtuali di riferimento. Se la soluzione viene implementata in un sistema di storage VNXe3200 in grado di supportare fino a 200 virtual machine, restano risorse per 198 virtual machine di riferimento. Esempio 2: sistema POS Il database server del sistema POS di un cliente deve essere trasferito in questa infrastruttura virtuale. Attualmente viene eseguito su un sistema fisico con quattro CPU e 16 GB di memoria, utilizza 200 GB di storage e genera 200 IOPS durante un ciclo di attività medio. I requisiti per la virtualizzazione di questa applicazione sono: CPU di quattro macchine virtuali di riferimento Memoria di otto virtual machine di riferimento Storage di due macchine virtuali di riferimento I/O di otto macchine virtuali di riferimento In questo caso, l'unica macchina virtuale appropriata dell'infrastruttura di esempio utilizza le risorse di otto macchine virtuali di riferimento. Se la soluzione viene implementata in un sistema di storage VNXe3200 in grado di supportare fino a 200 virtual machine, restano risorse per 192 virtual machine di riferimento. Esempio 3: web server Il web server del cliente deve essere trasferito nell'infrastruttura virtuale. Attualmente viene eseguito su un sistema fisico dotato di due CPU e 8 GB di memoria, utilizza 25 GB di storage e genera 50 IOPS durante un ciclo di attività medio. I requisiti per la virtualizzazione di questa applicazione sono: CPU di due macchine virtuali di riferimento Memoria di quattro macchine virtuali di riferimento Storage di una virtual machine di riferimento Operazioni di I/O di due macchine virtuali di riferimento In questo caso l'unica virtual machine adatta utilizza le risorse di quattro virtual machine di riferimento. Se la soluzione viene implementata in un sistema di storage VNXe3200 in grado di supportare fino a 200 virtual machine, restano risorse per 196 virtual machine di riferimento. Esempio 4: database di supporto decisionale Il database server di un sistema di supporto decisionale del cliente deve essere trasferito nell'infrastruttura virtuale. Attualmente viene eseguito su un sistema fisico con 10 CPU e 64 GB di memoria, utilizza 5 TB di storage e genera 700 IOPS durante un ciclo di attività medio. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 67

68 Panoramica dell'architettura della soluzione I requisiti per la virtualizzazione di questa applicazione sono: CPU di 10 macchine virtuali di riferimento Memoria di 32 macchine virtuali di riferimento Storage di 52 macchine virtuali di riferimento Operazioni di I/O di 28 macchine virtuali di riferimento In questo caso, l'unica macchina virtuale dell'infrastruttura di esempio utilizza le risorse di 52 macchine virtuali di riferimento. Se la soluzione viene implementata in un sistema di storage VNXe3200 in grado di supportare fino a 200 virtual machine, restano risorse per 148 virtual machine di riferimento. Riepilogo degli esempi Questi quattro esempi illustrano la flessibilità del modello del pool di risorse. In questi quattro casi, i carichi di lavoro riducono la quantità di risorse disponibili nel pool. È possibile implementare i quattro esempi nella stessa virtual infrastructure con una capacità iniziale di 200 virtual machine di riferimento, garantendo la disponibilità di risorse sufficienti nel pool per 134 virtual machine di riferimento come illustrato nella Figura 23. Figura 23. Flessibilità del pool di risorse In casi più avanzati, potrebbe essere necessario operare dei compromessi tra memoria e I/O o altre relazioni in cui l'aumento della quantità di una risorsa riduce la necessità di un'altra risorsa. In questi casi, le interazioni tra le allocazioni delle risorse diventano molto complesse ed esulano dall'ambito del presente documento. Analizzare il cambiamento nel bilanciamento delle risorse e definire nuovi livelli di requisiti. Aggiungere queste virtual machine all'infrastruttura usando il metodo descritto negli esempi precedenti. 68 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

69 Panoramica dell'architettura della soluzione Implementazione della soluzione Panoramica Tipi di risorse Risorse di CPU La soluzione richiede la disponibilità di un set di componenti hardware per le esigenze di CPU, memoria, rete e storage del sistema. Si tratta di requisiti generici e indipendenti da implementazioni specifiche, ma che crescono in maniera lineare insieme al livello di scala desiderato. Questa sezione descrive alcune considerazioni per l'implementazione dei requisiti. La soluzione definisce i requisiti hardware in base a queste risorse di base: Risorse di CPU Risorse di memoria Risorse di rete Risorse di storage Questa sezione descrive i tipi di risorse, le relative modalità di utilizzo nella soluzione e le principali considerazioni di implementazione nell'ambiente di un cliente. La soluzione definisce il numero di core di CPU richieste, non uno specifico tipo o una specifica configurazione. Le nuove implementazioni devono utilizzare revisioni recenti delle tecnologie dei processori più diffusi. Si presume che tali tecnologie garantiranno prestazioni identiche o migliori rispetto ai sistemi utilizzati per convalidare la soluzione. In qualsiasi sistema in esecuzione, monitorare l'utilizzo delle risorse e adattare le risorse in base alle esigenze. Per soddisfare i requisiti della virtual machine di riferimento e delle risorse hardware previsti dalla soluzione, sono necessarie quattro CPU virtuali per ciascun core di processore fisico (rapporto 4:1). Per processori Ivy Bridge o più recenti, utilizzare 8 vcpu per core fisico. In molti casi, questa configurazione offre un livello adeguato di risorse per le virtual machine in hosting. Tuttavia, il rapporto potrebbe non essere adatto a tutti gli use case. Monitorare l'utilizzo della CPU a livello di hypervisor per determinare se sono richieste ulteriori risorse. Risorse di memoria Ciascun server virtuale della soluzione deve disporre di 2 GB di memoria. A causa dei vincoli di budget, in un ambiente virtuale viene spesso eseguito il provisioning di virtual machine con una quantità di memoria maggiore di quella fisicamente disponibile nel server fisico dell'hypervisor. L'overcommit delle risorse di memoria presuppone che ogni virtual machine non utilizzi tutta la memoria allocata. In termini di business, è consigliabile sottoscrivere in eccesso l'utilizzo della memoria, almeno in parte. L'amministratore ha la responsabilità di monitorare in modo proattivo la percentuale di sottoscrizione in eccesso affinché non sposti il collo di bottiglia dal server e diventi un peso per il sottosistema di storage tramite swapping del page file. Questa soluzione è stata convalidata con memoria assegnata staticamente e senza overcommit delle risorse di memoria. Se nell'ambiente reale viene utilizzata la tecnica di overcommit della memoria, monitorare l'utilizzo della memoria di sistema e l'attività I/O del page file associato, in modo da prevenire risultati imprevedibili legati a eventuali carenze di memoria. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 69

70 Panoramica dell'architettura della soluzione Risorse di rete La soluzione descrive i requisiti minimi del sistema. Se è necessaria ulteriore larghezza di banda, aggiungere funzionalità a livello di storage array e host dell'hypervisor per soddisfare i requisiti. Le opzioni per la connettività di rete sul server dipendono dal tipo di server. Gli storage array dispongono di alcune porte di rete e consentono di aggiungerne altre utilizzando i moduli di I/O EMC UltraFlex. Per riferimento, nell'ambiente convalidato, ogni virtual machine genera 25 IOPS al secondo con una dimensione media di 8 KB. Ne consegue che ciascuna virtual machine genera almeno 200 KB/s di traffico nella rete di storage. Per un ambiente classificato per 100 macchine virtuali, questa situazione prevede un traffico minimo di circa 20 MB/sec. un valore che rientra nei limiti delle reti moderne. Tuttavia, questo valore non prende in considerazione altri tipi di operazioni. Ad esempio, è necessaria larghezza di banda aggiuntiva per: Traffico della rete dell'utente Migrazione della macchina virtuale Operazioni di gestione e amministrazione I requisiti per ciascuna rete variano in base al relativo utilizzo. In questo contesto non conviene indicare numeri precisi. Tuttavia, la rete descritta nella soluzione dovrebbe essere sufficiente per gestire i carichi di lavoro medi per gli use case descritti in precedenza. Indipendentemente dai requisiti del traffico di rete, è necessario disporre sempre di almeno due connessioni di rete fisiche condivise per una rete logica. In questo modo l'errore di un link non incide sull'availability del sistema. Progettare la rete in modo da avere a disposizione una larghezza di banda complessiva sufficiente per gestire l'intero carico di lavoro in caso di errore. Risorse di storage I blocchi predefiniti di storage descritti in questa soluzione contengono i layout dei dischi utilizzati per la convalida del sistema. Ciascun layout bilancia la capacità di storage disponibile con la capacità di prestazioni delle unità. Quando si esamina il dimensionamento dello storage, è necessario prendere in considerazione alcuni fattori. In particolare, in un array è presente una raccolta di dischi assegnati a uno storage pool, Da quello storage pool, eseguire il provisioning di share CIFS sul cluster Windows. Ciascun livello prevede una configurazione specifica definita per la soluzione e documentata nel Capitolo 5. È consentito: Sostituire le unità con altre di capacità maggiore, dello stesso tipo e con le medesime caratteristiche di prestazioni, oppure con unità a prestazioni più elevate, purché dello stesso tipo e capacità. Analogamente, Modificare il posizionamento delle unità negli alloggiamenti di dischi per soddisfare le disposizioni degli alloggiamenti delle unità nuovi o aggiornati. Aumentare la scala utilizzando blocchi predefiniti con un maggior numero di unità fino a raggiungere il limite definito nella sezione Limiti massimi convalidati di VSPEX Private Cloud. Rispettare le seguenti best practice: Utilizzare le best practice più recenti di EMC per il posizionamento dei dischi nello shelf. Fare riferimento al documento Applied Best Practices Guide: EMC VNX Unified Best Practices for Performance. 70 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

71 Panoramica dell'architettura della soluzione Per l'espansione delle funzionalità di uno storage pool utilizzando i blocchi predefiniti descritti nel presente documento, utilizzare solo unità dello stesso tipo e dimensione. Creare un nuovo pool per utilizzare diversi tipi e diverse dimensioni di unità, In questo modo sarà possibile garantire l'uniformità delle performance del pool. Configurare almeno un hot spare per ogni unità del sistema di un determinato tipo e dimensione. Configurare almeno un hot spare ogni 30 unità di un determinato tipo. Se è necessario utilizzare un numero e un tipo di unità diversi da quanto specificato o layout diversi per datastore e pool, verificare che il layout di destinazione fornisca al sistema una quantità di risorse identica o superiore e che sia conforme alle best practice pubblicate da EMC. Riepilogo dell'implementazione I requisiti definiti nell'architettura di riferimento rappresentano per EMC il set minimo di risorse necessarie per la gestione dei carichi di lavoro richiesti in base alla definizione di una virtual machine di riferimento. In qualsiasi implementazione presso l'azienda cliente, il carico di un sistema varia nel tempo man mano che gli utenti interagiscono con il sistema. Tuttavia, se le virtual machine del cliente si discostano notevolmente dalla definizione di riferimento e variano all'interno dello stesso gruppo di risorse, è necessario aggiungere tale tipo di risorse al sistema per compensare. Valutazione rapida dell'ambiente del cliente Panoramica Una valutazione dell'ambiente dell'azienda cliente può rivelarsi particolarmente utile per l'implementazione della soluzione VSPEX più appropriata. Questa sezione fornisce un foglio di lavoro di facile utilizzo per semplificare il calcolo del dimensionamento e la valutazione dell'ambiente del cliente. Innanzitutto, fare un riepilogo delle applicazioni di cui eseguire la migrazione nel private cloud EMC VSPEX. Per ciascuna applicazione, determinare i requisiti in termini di numero di CPU virtuali, quantità di memoria, prestazioni di storage richieste, capacità di storage richiesta e numero di macchine virtuali di riferimento del pool di risorse. Applicazione del carico di lavoro di riferimento fornisce alcuni esempi di questo processo. Per ciascuna applicazione, compilare una riga nel foglio di lavoro, come illustrato nella Tabella 10. Tabella 10. Riga del foglio di lavoro vuota Applicazione CPU (CPU virtuali) Memoria (GB) IOPS Capacità (GB) Virtual machine di riferimento equivalenti Applicazione di esempio Requisiti di risorse N/D Virtual machine di riferimento equivalenti EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 71

72 Panoramica dell'architettura della soluzione Compilare i requisiti in termini di risorse per l'applicazione. Inserire nella riga le informazioni relative a quattro risorse diverse: CPU Memoria IOPS Capacità Requisiti di CPU L'ottimizzazione dell'utilizzo della CPU rappresenta un obiettivo significativo per qualsiasi progetto di virtualizzazione. Una semplice visualizzazione dell'operazione di virtualizzazione suggerisce un mapping one-to-one tra i core della CPU fisici e i core della CPU virtuali, indipendentemente dall'utilizzo della CPU fisica. In un ambiente reale, verificare se l'applicazione di destinazione è in grado di utilizzare effettivamente tutte le CPU presentate. Per esaminare il contatore relativo all'utilizzo della CPU per ciascuna CPU, utilizzare uno strumento di monitoraggio delle prestazioni, come PerfMon di Microsoft Windows. Se i risultati sono equivalenti, implementare il numero di CPU virtuali durante la migrazione nell'infrastruttura virtuale. Tuttavia, se non tutte le CPU vengono utilizzate, è opportuno ridurre il numero di CPU virtuali richieste. In qualsiasi operazione che implichi il monitoraggio delle prestazioni è opportuno raccogliere campioni di dati per un periodo di tempo che includa tutti gli use case operativi del sistema. Ai fini della pianificazione, utilizzare il valore percentile massimo o il valore del novantacinquesimo percentile dei requisiti di risorse. Requisiti di memoria La memoria del server svolge un ruolo fondamentale nel garantire elevati livelli di funzionalità e prestazioni delle applicazioni. Pertanto, ciascun processo del server presenta destinazioni differenti per la quantità di memoria disponibile considerata accettabile. Quando si sposta un'applicazione in un ambiente virtuale, considerare la quantità di memoria corrente disponibile per il sistema e monitorare la quantità di memoria libera utilizzando uno strumento di monitoraggio delle prestazioni, come PerfMon di Microsoft Windows, per determinare l'efficienza della memoria. In qualsiasi operazione che implichi il monitoraggio delle performance, è opportuno raccogliere campioni di dati per un periodo di tempo che includa tutti gli use case operativi del sistema. Ai fini della pianificazione, utilizzare il valore percentile massimo o il valore del novantacinquesimo percentile dei requisiti di risorse. Requisiti di prestazioni dello storage I requisiti di prestazioni dello storage per un'applicazione rappresentano in genere l'aspetto meno conosciuto delle prestazioni. Numerosi sono i componenti che assumono un'importanza rilevante quando si discute delle prestazioni di I/O di un sistema: il numero di richieste in arrivo o IOPS; la dimensione della richiesta o dimensione di I/O: una richiesta di 4 KB di dati è più semplice e rapida da gestire rispetto a una richiesta di 4 MB di dati; il tempo medio di risposta di I/O o latenza di I/O. 72 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

73 Panoramica dell'architettura della soluzione IOPS La virtual machine di riferimento richiede 25 IOPS. Per monitorare queste operazioni su un sistema esistente, utilizzare uno strumento di monitoraggio delle prestazioni, come PerfMon di Microsoft Windows. PerfMon fornisce diversi contatori molto utili in questo contesto. I contatori più comuni sono: Trasferimento disco logico/disco al secondo Letture disco logico/disco al secondo Scritture disco logico/disco al secondo Nota: Al momento della pubblicazione, PerfMon di Windows non mette a disposizione contatori per esporre IOPS e latenza per lo storage VHDX basato su CIFS. Monitorare queste aree dall'array VNXe, secondo quanto discusso nel Capitolo 7. La virtual machine di riferimento si basa su un rapporto di lettura/scrittura pari a 2:1. Utilizzare questi contatori per determinare il numero totale di IOPS e il rapporto approssimativo di letture/scritture per l'applicazione dell'azienda cliente. Dimensioni di I/O La dimensione di I/O è importante perché le richieste di I/O di piccole dimensioni sono più rapide e semplici da elaborare rispetto alle richieste di I/O di grandi dimensioni. La macchina virtuale di riferimento presuppone una dimensione media delle richieste di I/O di 8 KB, una dimensione appropriata per un'ampia gamma di applicazioni. La maggior parte delle applicazioni utilizza dimensioni di I/O che rappresentano potenze pari di 2, ad esempio 4 KB, 8 KB, 16 KB o 32 KB. Il contatore delle prestazioni esegue una semplice media e, pertanto, non è insolito vedere 11 KB o 15 KB anziché le dimensioni di I/O effettive. La macchina virtuale di riferimento presuppone una dimensione delle richieste di I/O di 8 KB. Se la dimensione di I/O media dell'azienda cliente è inferiore a 8 KB, utilizzare il numero di IOPS osservato. Tuttavia, se la dimensione di I/O media è significativamente più elevata, applicare un fattore di dimensionamento che prenda in considerazione I/O di grandi dimensioni. Per una stima corretta, dividere la dimensione di I/O per 8 KB e utilizzare tale fattore. Se, ad esempio, l'applicazione utilizza principalmente richieste di I/O di 32 KB, utilizzare un fattore pari a quattro (32/8 KB = 4). Se la stessa applicazione genera 100 IOPS a 32 KB, il fattore indica di prevedere 400 IOPS, in quanto la virtual machine di riferimento presuppone dimensioni di I/O di 8 KB. Latenza di I/O È possibile utilizzare il tempo medio di risposta di I/O, o latenza di I/O, per valutare la rapidità con cui le richieste di I/O vengono elaborate dal sistema di storage. Le soluzioni EMC VSPEX offrono una latenza media di I/O di destinazione di 20 ms. I suggerimenti riportati nel presente documento consentono al sistema di rispettare in maniera regolare il valore di destinazione e allo stesso tempo monitorare il sistema e rivalutare l'utilizzo del pool di risorse in base alle necessità. Per monitorare la latenza di I/O, utilizzare il contatore "Disco logico\media secondi/trasf. disco" del PerfMon di Microsoft Windows. Se la latenza di I/O supera sistematicamente il valore di destinazione, rivalutare le virtual machine nell'ambiente, per impedire che utilizzino una quantità di risorse superiore al previsto. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 73

74 Panoramica dell'architettura della soluzione Requisiti di capacità di storage Determinazione delle virtual machine di riferimento equivalenti Il requisito in termini di capacità di storage per un'applicazione in esecuzione è in genere la risorsa più semplice da quantificare. Determinare lo spazio su disco utilizzato, quindi aggiungere un fattore appropriato per allinearsi alla crescita. Ad esempio, la virtualizzazione di un server che attualmente utilizza 40 GB di un'unità interna da 200 GB con una crescita prevista circa del 20 percento per il prossimo anno richiede 48 GB. Inoltre, riservare dello spazio per le patch di manutenzione di routine e lo scambio dei file. Se nei file system come Microsoft NTFS rimane poco spazio libero, le performance diminuiscono. Una volta definite tutte le risorse, determinare un valore appropriato per la linea di virtual machine di riferimento equivalenti utilizzando le relazioni riportate nella Tabella 11. Arrotondare tutti i valori al numero intero più vicino. Tabella 11. Risorse delle virtual machine di riferimento Risorsa Valore per la virtual machine di riferimento Relazione tra i requisiti e le virtual machine di riferimento equivalenti CPU 1 Virtual machine di riferimento equivalenti = Requisiti di risorse Memoria 2 Virtual machine di riferimento equivalenti = (Requisiti di risorse)/2 IOPS 25 Virtual machine di riferimento equivalenti = (Requisiti di risorse)/25 Capacità 100 Virtual machine di riferimento equivalenti = (Requisiti di risorse)/100 Ad esempio, il sistema POS utilizzato in Esempio 2: sistema POS richiede quattro CPU, 16 GB di memoria, 200 IOPS e 200 GB di storage. Questo si traduce in quattro macchine virtuali di riferimento di CPU, otto macchine virtuali di riferimento di memoria, otto macchine virtuali di riferimento di IOPS e due macchine virtuali di riferimento di capacità. La Tabella 12 mostra come inserire i dati della macchina in questione nella riga del foglio di lavoro. Tabella 12. Riga del foglio di lavoro di esempio Applicazione Applicazione di esempio Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti CPU (CPU virtuali) Memoria (GB) IOPS Capacità (GB) N/D Virtual machine di riferimento equivalenti Per compilare la colonna Equivalent reference virtual machines, utilizzare il valore massimo della riga. Come indicato nella Figura 24, l'esempio richiede otto virtual machine di riferimento. 74 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

75 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 24. Risorse richieste dal pool delle macchine virtuali di riferimento Esempio di implementazione, stadio 1 Un cliente vuole creare un'infrastruttura virtuale a supporto di un'applicazione personalizzata, un sistema POS e un web server. Per calcolare il numero totale di virtual machine di riferimento richieste, il cliente somma i valori della colonna Equivalent reference virtual machines sul lato destro del foglio di lavoro come elencato nella Tabella 13. La tabella indica il risultato del calcolo e il valore da utilizzare arrotondato al numero intero più vicino. Tabella 13. Applicazioni di esempio, stadio 1 Applicazione Risorse server Risorse di storage CPU (CPU virtuali) Memoria IOPS Capacità Virtual machine di riferimento Applicazione di esempio n. 1: applicazione personalizzata Applicazione di esempio n. 2: sistema del punto vendita Applicazione di esempio n. 3: web server Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti 1 3 GB GB N/D GB GB N/D GB GB N/D Totale virtual machine di riferimento equivalenti 14 Questo esempio richiede 14 virtual machine di riferimento. In base alle linee guida per il dimensionamento, uno storage pool con 10 unità SAS e almeno due flash drive offre risorse sufficienti per le esigenze attuali e spazio per la crescita futura. È possibile implementare questo layout di storage con EMC VNXe3200, per un massimo di 200 virtual machine di riferimento. EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 75

76 Panoramica dell'architettura della soluzione La Figura 25 mostra una virtual machine di riferimento disponibile dopo l'implementazione di EMC VNXe3200 con 5 unità SAS e due flash drive. Figura 25. Requisiti complessivi in termini di risorse: fase 1 La Figura 26 visualizza la configurazione del pool per questo esempio. Figura 26. Configurazione del pool: fase 1 Esempio di implementazione, stadio 2 In seguito, il cliente deve aggiungere un database di supporto decisionale a questa infrastruttura virtuale. Utilizzando la stessa strategia, calcolare il numero di virtual machine di riferimento equivalenti richieste come indicato nella Tabella 14. Tabella 14. Applicazioni di esempio, stadio 2 Applicazione Risorse server Risorse di storage Applicazione di esempio n. 1: applicazione personalizzata Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti CPU (CPU virtuali) Memoria IOPS Capacità 1 3 GB N/D Virtual machine di riferimento 76 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

77 Panoramica dell'architettura della soluzione Applicazione Risorse server Risorse di storage Virtual machine di riferimento Applicazione di esempio n. 2: sistema POS Applicazione di esempio n. 3: web server Applicazione di esempio n. 4: database di supporto decisionale Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti 4 16 GB GB N/D GB GB N/D GB GB N/D Totale virtual machine di riferimento equivalenti 66 Questo esempio richiede 66 virtual machine di riferimento. In base alle linee guida per il dimensionamento, uno storage pool con 25 unità SAS e almeno due flash drive offre risorse sufficienti per le esigenze attuali e spazio per la crescita futura. È possibile implementare questo layout di storage con EMC VNXe3200, per un massimo di 200 virtual machine di riferimento. La Figura 27 mostra nove virtual machine di riferimento disponibili dopo l'implementazione di EMC VNXe3200 con 25 unità SAS e due flash drive. Figura 27. Requisiti per una risorsa aggregata, stadio 2 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un 77

78 Panoramica dell'architettura della soluzione La Figura 28 visualizza la configurazione del pool per questo esempio. Figura 28. Configurazione del pool: fase 2 Fine tuning delle risorse hardware Di norma, il processo descritto in Determinazione delle virtual machine di riferimento equivalenti determina la dimensione dell'hardware consigliata per server e storage. Tuttavia in alcuni casi è necessario personalizzare ulteriormente le risorse hardware disponibili per il sistema. Una descrizione completa dell'architettura del sistema esula dall'ambito del presente documento. Tuttavia in questa fase è possibile eseguire un'ulteriore personalizzazione. Risorse di storage In alcune applicazioni esiste la necessità di separare i dati delle applicazioni da altri carichi di lavoro. I layout dello storage nelle architetture VSPEX inseriscono tutte le macchine virtuali in un singolo pool di risorse. Per la separazione dei carichi di lavoro, acquistare ulteriori unità disco per il carico di lavoro dell'applicazione e aggiungerle a un pool dedicato. Utilizzando il metodo illustrato in Determinazione delle virtual machine di riferimento equivalenti, è possibile creare senza difficoltà una virtual infrastructure capace di scalare da 15 a 200 virtual machine di riferimento con i blocchi predefiniti descritti nella sezione Blocchi predefiniti di storage VSPEX, tenendo presenti i limiti consigliati per ciascuno storage array nella sezione Limiti massimi convalidati di VSPEX Private Cloud. Risorse server Per alcuni carichi di lavoro, il rapporto fra le esigenze dei server e quelle dello storage non corrisponde a quanto indicato nella virtual machine di riferimento. In uno scenario del genere, dimensionare i livelli di server e storage separatamente. Figura 29. Personalizzazione delle risorse server A tal fine, calcolare innanzitutto il totale dei requisiti in termini di risorse per i componenti server, come illustrato nella Tabella 15. Nella riga Totale componenti server nella parte inferiore del foglio di lavoro, aggiungere i requisiti in termini di risorse dei server per le applicazioni contenute nella tabella. 78 EMC VSPEX Private Cloud: Microsoft Windows Server 2012 R2 con Hyper-V per un

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