EMC VSPEX PRIVATE CLOUD

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1 Guida alla Proven Infrastructure EMC VSPEX PRIVATE CLOUD VMware vsphere5.5 per un massimo di 100 virtual machine Con Microsoft Windows Server 2012, EMC VNXe e backup EMC Powered EMC VSPEX Abstract Questo documento descrive la soluzione EMC VSPEX Proven Infrastructure per le implementazioni private cloud con VMware vsphere ed EMC VNXe, per un massimo di 100 virtual machine che utilizzano lo storage NFS o iscsi. Febbraio 2014

2 Copyright 2014 EMC Corporation. Tutti i diritti riservati. Pubblicato nel febbraio 2014 EMC ritiene che le informazioni contenute in questo documento siano esatte al momento della sua 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 garanzie di alcun genere inerenti le informazioni riportate nella presente pubblicazione, tra cui garanzie implicite di commerciabilità o idoneità a 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 negli 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. Con tecnologia Microsoft Windows Server 2012, EMC VNXe e backup EMC Powered Part Number H

3 Sommario Capitolo 1. Executive Summary Introduzione Audience Scopo del documento Requisiti aziendali Capitolo 2. Solution Overview Panoramica Virtualizzazione Elaborazione Rete Storage Capitolo 3. Panoramica della tecnologia della soluzione Panoramica Riepilogo dei componenti chiave Virtualizzazione Panoramica VMware vsphere VMware vcenter VMware vsphere High Availability Integrazione con altri prodotti VMware EMC Virtual Storage Integrator per VMware vsphere Supporto VNXe per VMware vstorage API for Array Integration Elaborazione Rete Storage Panoramica Serie EMC VNXe Backup e ripristino Panoramica EMC NetWorker EMC Avamar

4 Sommario Altre tecnologie EMC XtremCache (opzionale) Capitolo 4. Panoramica dell'architettura della soluzione Panoramica Architettura della soluzione Architettura per un massimo di 50 virtual machine Architettura per un massimo di 100 virtual machine Componenti principali Risorse hardware Risorse software Linee guida per la configurazione dei server Panoramica Virtualizzazione della memoria di VMware vsphere per VSPEX Linee guida per la configurazione della memoria Linee guida per la configurazione di rete Panoramica VLAN Abilitazione dei frame Jumbo Link aggregation Linee guida per la configurazione dello storage Panoramica Hardware di storage Virtualizzazione dello storage vsphere per VSPEX Layout dello storage per 50 virtual machine Layout dello storage per 100 virtual machine High availability e failover Panoramica Livello di virtualizzazione Livello di elaborazione Livello di rete Livello di storage Profilo del test di convalida Caratteristiche del profilo Guida alla configurazione dell'ambiente di backup Caratteristiche di backup Layout di backup per 50 virtual machine Layout di backup per 100 virtual machine Linee guida per il dimensionamento Carico di lavoro di riferimento Definizione del carico di lavoro di riferimento Applicazione del carico di lavoro di riferimento Panoramica

5 Sommario Esempio 1: applicazione personalizzata Esempio 2: Sistema del punto vendita Esempio 3: Web server Esempio 4: database di supporto decisionale Riepilogo degli esempi Implementazione delle architetture di riferimento Panoramica Tipi di risorse Risorse di CPU Risorse di memoria Risorse di rete Risorse di storage Riepilogo dell'implementazione Valutazione rapida Panoramica Requisiti di CPU Requisiti di memoria Requisiti di prestazioni dello storage Requisiti di capacità di storage Determinazione delle virtual machine di riferimento equivalenti Fine tuning delle risorse hardware Capitolo 5. Linee guida per la configurazione di VSPEX Panoramica della configurazione Processo di implementazione Attività preliminari all'implementazione Panoramica Prerequisiti per l'implementazione Dati di configurazione dell'azienda cliente Preparazione degli switch, connessione alla rete e configurazione degli switch Panoramica Preparazione degli switch di rete Configurazione della rete dell'infrastruttura Configurazione delle VLAN Completamento del cablaggio di rete Preparazione e configurazione dello storage array Configurazione EMC VNXe Installazione e configurazione di host vsphere Panoramica Installazione di ESXi Configurazione del networking ESXi Frame Jumbo Connessione dei datastore VMware

6 Sommario 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 del database per VMware vcenter Configurazione del database per VMware Update Manager Installazione e configurazione del server VMware vcenter Panoramica Creazione della virtual machine dell'host vcenter Installazione del sistema operativo guest vcenter Creazione di connessioni ODBC vcenter Installazione di vcenter Server Applicazione dei codici di licenza vsphere Implementazione del plug-in EMC VNX VAAI for NFS (solo implementazione NFS) Installazione del plug-in EMC VSI Riepilogo Capitolo 6. Convalida della soluzione Panoramica Eseguire un controllo post-installazione Implementazione e test di un singolo server virtuale Verifica della ridondanza dei componenti della soluzione Appendice A. Distinta base Distinta base Appendice B. Data sheet per la configurazione dell'azienda cliente Data sheet per la configurazione dell'azienda cliente Appendice C. Riferimenti Riferimenti Documentazione EMC Altri documenti Appendice D. Informazioni su VSPEX Informazioni su VSPEX

7 Figura Figura 1. Componenti di EMC VSPEX Private Cloud Figura 2. Flessibilità del livello di elaborazione Figura 3. Esempio di progettazione di una topologia di rete con high availability Figura 4. Architettura logica per 50 virtual machine Figura 5. Architettura logica per 100 virtual machine Figura 6. Utilizzo della memoria dell'hypervisor Figura 7. Reti richieste Figura 8. Tipi di dischi virtuali VMware Figura 9. Layout dello storage iscsi per 50 virtual machine su un sistema EMC VNXe Figura 10. Layout dello storage NFS per 50 virtual machine su un sistema EMC VNXe Figura 11. Layout dello storage iscsi per 100 virtual machine su un sistema Figura 12. EMC VNXe Layout dello storage NFS per 100 virtual machine su un sistema EMC VNXe Figura 13. High availability a livello di virtualizzazione Figura 14. Alimentatori ridondanti Figura 15. High availability a livello di rete Figura 16. High availability della serie VNXe Figura 17. Flessibilità del pool di risorse Figura 18. Risorse richieste dal pool delle virtual machine di riferimento Figura 19. Requisiti di risorse aggregati dal pool delle virtual machine di riferimento Figura 20. Personalizzazione delle risorse server Figura 21. Architettura della rete Ethernet di esempio (iscsi) Figura 22. Architettura della rete Ethernet di esempio (NFS) Figura 23. Impostazioni di memoria della virtual machine

8 Figura 8

9 Tabelle Tabella 1. Hardware soluzione Tabella 2. Software della soluzione Tabella 3. Hardware del server Tabella 4. Hardware di rete Tabella 5. Hardware di storage Tabella 6. Profilo dell'ambiente convalidato Tabella 7. Caratteristiche del profilo di backup Tabella 8. Caratteristiche della virtual machine Tabella 9. Riga del foglio di lavoro vuota Tabella 10. Risorse delle virtual machine di riferimento Tabella 11. Riga del foglio di lavoro di esempio Tabella 12. Applicazioni di esempio Tabella 13. Totale componenti risorse server Tabella 14. Foglio di lavoro vuoto dell'azienda cliente Tabella 15. Panoramica del processo di implementazione Tabella 16. Attività preliminari all'implementazione Tabella 17. Elenco di controllo dei prerequisiti per l'implementazione Tabella 18. Attività per la configurazione degli switch e della rete Tabella 19. Attività per la configurazione dello storage Tabella 20. Attività per l'installazione dei server Tabella 21. Attività per l'installazione del database SQL Server Tabella 22. Attività per la configurazione di vcenter Tabella 23. Attività per la convalida della configurazione di vcenter Tabella 24. Elenco dei componenti utilizzati nella soluzione VSPEX per 50 virtual machine Tabella 25. Elenco dei componenti utilizzati nella soluzione VSPEX per 100 virtual machine Tabella 26. Informazioni comuni sui server Tabella 27. Informazioni sui server ESXi Tabella 28. Informazioni sull'array Tabella 29. Informazioni sulle infrastrutture di rete Tabella 30. Informazioni sulle LAN virtuali Tabella 31. Account di servizio

10 Tabelle 10

11 Capitolo 1. Executive Summary In questo capitolo sono descritti gli argomenti seguenti: Introduzione Audience Scopo del documento Requisiti aziendali

12 Executive Summary Introduzione Le architetture convalidate e modulari EMC VSPEX si basano su tecnologie comprovate per la creazione di soluzioni di virtualizzazione complete che consentano di prendere decisioni consapevoli a livello di hypervisor, elaborazione e rete. 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 l'it Transformation grazie a implementazioni più rapide, flessibilità di scelta, efficienza più elevata e minori rischi. Questo documento è stato concepito come guida completa per tutti gli aspetti tecnici della soluzione. La capacità server viene indicata in termini generici per i requisiti minimi di CPU, memoria e interfacce di rete. Il cliente è libero di selezionare l'hardware dei server e di rete che soddisfi o superi i requisiti minimi indicati. Audience Nel presente documento si presuppone che il lettore disponga della formazione e dell'esperienza necessarie per installare e configurare VMware vsphere, i sistemi di storage EMC VNXe 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. Scopo del documento Si presuppone inoltre che i lettori abbiano già familiarità con le policy di protezione del database e dell'infrastruttura dell'installazione dell'azienda cliente. Coloro che sono interessati alla vendita e al dimensionamento di una infrastruttura VMware Private Cloud 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 in Capitolo 5, alla convalida della soluzione illustrata in Capitolo 6 e alle appendici e ai riferimenti appropriati. Questo documento contiene un'introduzione iniziale all'architettura EMC VSPEX, una spiegazione su come modificare l'architettura per requisiti specifici e istruzioni per un'efficace implementazione del sistema. 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 VMware vsphere supportato dallo storage della famiglia EMC VNX di nuova generazione con high availability. I componenti di elaborazione e di rete, definiti dal cliente, sono selezionati in modo da essere ridondanti e sufficientemente potenti per gestire le necessità di elaborazione e di dati dell'ambiente di virtual machine. Gli ambienti con 50 e 100 virtual machine illustrati sono basati su un carico di lavoro di desktop definito. Sebbene non tutte le virtual machine presentino gli stessi requisiti, questo documento contiene metodi e linee guida per impostare il sistema in modo da renderlo efficiente in termini di costo durante l'implementazione. 12

13 Requisiti aziendali Executive Summary 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. Una volta installato l'ultimo componente è possibile utilizzare test di convalida per garantire che il sistema funzioni in modo corretto. Le procedure 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. La soluzione EMC VSPEX Private Cloud con VMware riduce la complessità associata 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 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 soddisfatti dalle architetture EMC VSPEX per VMware Private Cloud: Fornisce una soluzione di virtualizzazione end-to-end per utilizzare le funzionalità dei componenti dell'infrastruttura unificata. Fornisce una soluzione EMC VSPEX per VMware Private Cloud per virtualizzare in modo efficiente un massimo di 100 virtual machine per svariati use case delle aziende clienti. Fornisce una progettazione di riferimento affidabile, flessibile e scalabile. 13

14 Executive Summary 14

15 Capitolo 2. Solution Overview In questo capitolo sono descritti gli argomenti seguenti: Panoramica Virtualizzazione Elaborazione Rete Storage

16 Solution Overview Panoramica La soluzione EMC VSPEX Private Cloud per VMware vsphere 5.5 fornisce un'architettura di sistema completa in grado di supportare fino a 100 virtual machine con una topologia di rete o un server ridondante e storage con high availability. I componenti core che compongono questa specifica soluzione sono virtualizzazione, elaborazione, rete e storage. Virtualizzazione VMware vsphere è la piattaforma di virtualizzazione leader del settore. Per anni, ha garantito agli utenti finali flessibilità e risparmio sui costi consentendo il consolidamento di server farm di grandi dimensioni e inefficienti in infrastrutture cloud agili e affidabili. I componenti core di vsphere sono l'hypervisor VMware vsphere e VMware vcenter Server per il system management. L'hypervisor di VMware vsphere viene eseguito su un server dedicato e consente a più sistemi operativi di essere eseguiti sul sistema contemporaneamente come virtual machine. Questi sistemi hypervisor possono essere connessi per essere utilizzati in una configurazione in cluster. Le configurazioni cluster vengono quindi gestite come un pool di risorse più ampio attraverso il prodotto vcenter e consentono l'allocazione dinamica di CPU, memoria e storage nell'intero cluster. Funzionalità come VMware vmotion, che consente di spostare una virtual machine tra server diversi senza interruzione delle attività del sistema operativo, e VMware DRS (Distributed Resource Scheduler), che esegue automaticamente vmotion per il bilanciamento del carico, rendono vsphere una valida scelta per il business. Con il rilascio di vsphere 5.5, un ambiente virtualizzato VMware è in grado di ospitare virtual machine con un massimo di 64 CPU virtuali e 1 TB di RAM virtuale. Elaborazione VSPEX assicura flessibilità nella progettazione e nell'implementazione dei componenti server scelti dall'azienda cliente. L'infrastruttura deve essere conforme ai seguenti attributi: RAM, core e memoria sufficienti per supportare il numero e i tipi richiesti di virtual machine 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 16

17 Solution Overview Rete VSPEX assicura elevata flessibilità nella progettazione e nell'implementazione dei componenti di rete scelti dal vendor. L'infrastruttura deve essere conforme ai seguenti attributi: Link di rete ridondanti per host, switch e storage Supporto per link aggregation Isolamento del traffico basato sulle best practice comunemente riconosciute nel settore Storage La famiglia di sistemi di storage VNX rappresenta la piattaforma di storage condiviso leader del settore. La possibilità di fornire sia l'accesso ai file che ai blocchi con un ampio set di funzionalità, la rende una scelta ideale per qualsiasi implementazione di private cloud. Il sistema di storage VNXe comprende i seguenti componenti, che sono dimensionati in base al carico di lavoro definito nell'architettura di riferimento: Porte della scheda host: forniscono connettività host tramite la fabric nell'array. Storage processor: componente di elaborazione dello storage array, responsabile di tutti gli aspetti legati allo spostamento dei dati all'interno, all'esterno e tra gli array e al supporto dei protocolli. Unità disco: spindle effettivi contenenti i dati delle applicazioni o dell'host e relativi enclosure. Le soluzioni VMware Private Cloud per 50 e 100 virtual machine descritte in questo documento si basano rispettivamente sugli storage array EMC VNXe3150 ed EMC VNXe3300. VNXe3150 è in grado di supportare un massimo di 100 unità, mentre VNXe3300 può ospitare fino a 150 unità. Qui sono testate due configurazioni di storage: una con NFS, l'altra con iscsi. La serie EMC VNXe supporta un'ampia gamma di funzionalità di classe business ideali per l'ambiente di private cloud, tra cui: Thin provisioning Replica Snapshot Deduplica e compressione dei file Gestione delle quote 17

18 Solution Overview 18

19 Capitolo 3. Panoramica della tecnologia della soluzione In questo capitolo sono descritti gli argomenti seguenti: Panoramica Riepilogo dei componenti chiave Virtualizzazione Elaborazione Rete Storage Backup e ripristino Altre tecnologie

20 Panoramica della tecnologia della soluzione Panoramica Questa soluzione utilizza la serie VNXe e vsphere 5.5 per fornire il consolidamento dell'hardware per storage e server. La nuova infrastruttura virtualizzata viene gestita in modo centralizzato, consentendo efficienza di implementazione e gestione per un numero scalabile di virtual machine e per lo storage condiviso associato. La Figura 1 illustra i componenti della soluzione. Figura 1. Componenti di EMC VSPEX Private Cloud I componenti sono descritti più dettagliatamente nelle sezioni seguenti. 20

21 Riepilogo dei componenti chiave Virtualizzazione Panoramica della tecnologia della soluzione In questa sezione vengono descritti in breve i componenti della soluzione. Virtualizzazione Il livello di virtualizzazione consente l'implementazione fisica delle risorse da dissociare dalle applicazioni da cui sono utilizzate. 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 ma consente al cliente di soddisfare i requisiti utilizzando hardware per i server specifico per le proprie esigenze. Rete Il livello di rete connette gli utenti del private cloud alle risorse nel cloud e il livello di storage al livello di elaborazione. Il programma VSPEX definisce il numero minimo di porte di rete richieste per la soluzione e fornisce indicazioni generali sull'architettura di rete, ma consente all'azienda cliente di soddisfare i requisiti utilizzando hardware di rete specifico per le proprie esigenze. Storage Il livello di storage è una risorsa cruciale per l'implementazione del private cloud. Consentendo a più host di accedere a un set di dati condivisi, abilita molti degli use case definiti nel concetto di private cloud. La famiglia di storage VNX utilizzata in questa soluzione offre data storage con prestazioni elevate e high availability. Backup e ripristino I componenti di backup e ripristino opzionali della soluzione garantiscono protezione dei dati nel caso in cui i dati nel sistema primario vengano eliminati o danneggiati oppure siano inutilizzabili. Solution architecture fornisce i dettagli relativi a tutti i componenti che compongono l'architettura di riferimento. Panoramica Il livello di virtualizzazione è un componente chiave di qualsiasi soluzione di virtualizzazione server o private cloud, Consente di dissociare i requisiti di risorse delle applicazioni dalle risorse fisiche sottostanti che soddisfano tali requisiti. Questo offre maggiore flessibilità nell'apl, eliminando il tempo di inattività dell'hardware dovuto a interventi di manutenzione, e consente persino di modificare la funzionalità e la capacità fisica del sistema senza influire sulle applicazioni ospitate. In un use case relativo alla virtualizzazione server o al private cloud, il livello di virtualizzazione consente a più virtual machine indipendenti di condividere lo stesso hardware fisico, anziché essere implementate direttamente su hardware dedicato. 21

22 Panoramica della tecnologia della soluzione VMware vsphere 5.5 VMware vsphere 5.5 trasforma le risorse fisiche dei computer virtualizzando CPU, memoria, storage e funzioni di rete. Tale trasformazione determina la creazione di virtual machine completamente funzionanti che eseguono applicazioni e sistemi operativi incapsulati e isolati proprio come se fossero computer fisici. Le funzionalità di high availability di VMware vsphere 5.5, quali vmotion e Storage vmotion, permettono la migrazione senza interruzioni di virtual machine e file archiviati tra server vsphere con un impatto sulle prestazioni minimo o pari a zero. Abbinate a vsphere DRS e Storage DRS, le virtual machine hanno accesso alle risorse appropriate in qualsiasi momento tramite il bilanciamento del carico delle risorse di elaborazione e di storage. Funzionalità vsphere 5.5 comprende un'ampia serie di funzionalità che garantiscono prestazioni, affidabilità, availability e ripristino degli ambienti virtualizzati. Di tali funzionalità, molte hanno un impatto significativo sulle implementazioni di VSPEX Private Cloud, ad esempio: Limiti della CPU e memoria massima estesi per gli host ESX. I valori della CPU logica e virtuale, i conteggi nodo NUMA (Non-Uniform Memory Access) e la memoria massima sono stati raddoppiati in vsphere 5.5. Ciò significa che i server host possono supportare carichi di lavoro superiori. Sono supportati file disco delle virtual machine (VMDK) da 62 TB, inclusi RDM (Raw Device Mapping). I datastore possono contenere più dati di un numero superiore di virtual machine, cosa che semplifica lo storage management e consente di utilizzare al meglio le unità NL-SAS (Near-Line SAS) con capacità superiore Supporto VAAI UNMAP ottimizzato, che comprende un nuovo comando esxcli storage vmfs unmap con più metodi di recupero Supporto SR-IOV ottimizzato, che semplifica la configurazione tramite workflow, con più proprietà nelle funzionalità virtuali Supporto end-to-end da 16 Gb per ambienti FC (Fibre Channel) Funzionalità LACP (Link Aggregation Control Protocol) migliorate che offrono algoritmi hash aggiuntivi e fino a 64 LAG (Link Access Group) VMware vsphere Data Protection (VDP), in grado ora di replicare i dati di backup direttamente in EMC Avamar Supporto per le schede di interfaccia di rete (NIC) Mellanox da 40 Gb Miglioramenti degli heap di VMware vsphere Virtual Machine File System (VMFS), che riducono i requisiti di memoria e al tempo stesso consentono l'accesso all'intero spazio di indirizzi VMFS da 64 TB VMware vcenter VMware vcenter è una piattaforma di gestione centralizzata per la virtual infrastructure VMware. vcenter fornisce un'unica interfaccia per tutti gli aspetti relativi al monitoraggio, alla gestione e alla manutenzione della virtual infrastructure, a cui è possibile accedere da più dispositivi. vcenter è anche responsabile della gestione di alcune delle funzionalità più avanzate della virtual infrastructure, come VMware vsphere High Availability (HA) e DRS, vmotion e VMware vsphere Update Manager. 22

23 Panoramica della tecnologia della soluzione VMware vsphere High Availability Grazie alla funzionalità VMware vsphere High-Availability (HA), il livello di virtualizzazione può riavviare automaticamente le virtual machine in diverse condizioni di errore. Se nel sistema operativo della virtual machine si verifica un errore, è possibile riavviare automaticamente la virtual machine sullo stesso hardware. In caso di errore dell'hardware fisico, le virtual machine interessate possono essere riavviate automaticamente su altri server del cluster. Nota Per riavviare le virtual machine su dispositivi hardware diversi sarà necessario che i server dispongano di risorse disponibili. Seguire le indicazioni specifiche riportate nella sezione Elaborazione per abilitare questa funzionalità. vsphere HA consente di configurare delle policy in modo da determinare le virtual machine che devono essere riavviate automaticamente e le condizioni in cui tali operazioni devono essere eseguite. Integrazione con altri prodotti VMware VMware vcloud Director VMware vcloud Director fa parte di vcloud Suite in vsphere 5.5 che coordina il provisioning dei servizi dei software-defined data center come data center virtuali completi e pronti al consumo in pochi minuti. vcloud utilizza pool di risorse estratte da quelle fisiche sottostanti in EMC VSPEX per abilitare l'implementazione automatizzata delle risorse virtuali. Con vcloud Director è possibile creare: Private cloud multi-tenant sicuri eseguendo il pool delle risorse per l'infrastruttura da EMC VSPEX in data center virtuali e rendendoli disponibili agli utenti tramite portali web-based e interfacce programmatiche, come servizi completamente automatizzati basati su cataloghi. Data center completamente virtuali, fornendo elaborazione, networking, storage, sicurezza e un set completo di servizi necessari per rendere i carichi di lavoro operativi in pochi minuti. I servizi software-defined data center e il modello dei data center virtuali semplificano il provisioning dell'infrastruttura. vcloud Director si integra con le implementazioni nuove o esistenti di private cloud VSPEX per VMware vsphere e supporta le applicazioni esistenti o future fornendo storage elastico e servizi di networking, come connettività e trasmissione di livello 2, tra virtual machine. vcloud Director utilizza standard aperti per preservare la flessibilità dell'implementazione e aprire la strada all'hybrid cloud. Fra le principali funzionalità di vcloud Director vi sono: Funzionalità di snapshot e ripristino di virtual machine Profilo vsphere, protezione e vcenter Single Sign-on integrati Provisioning rapido Cataloghi di vapp Funzionalità multi-tenant isolate Portali self-service basati su web 23

24 Panoramica della tecnologia della soluzione Servizi API (Application Programming Interface) vcloud Supporto per OVF Integrazione di private cloud, public cloud e hybrid cloud Tutte le VSPEX Proven Infrastructure possono utilizzare al meglio vcloud Director per organizzare l'implementazione di data center virtuali basati su implementazioni VSPEX singole o multiple, facilitando implementazioni semplici ed efficienti di virtual machine, applicazioni e reti virtuali su infrastrutture private protette in qualsiasi istanza data di VSPEX. VMware vcloud Networking and Security 5.5 In VMware vcloud Networking and Security 5.5, incluso in vcloud Suite, sono state integrate e migliorate le funzionalità VMware vshield Edge, Application e Data Security. Le soluzioni EMC VSPEX Private Cloud con vcloud Networking and Security permettono di adottare reti virtualizzate per eliminare la rigidità e la complessità tipiche delle apparecchiature fisiche. Le apparecchiature fisiche creano barriere artificiali all'operatività di un'architettura di rete virtuale ottimizzata. Il networking fisico non tiene il passo della virtualizzazione dei data center: questo rappresenta un limite alla possibilità delle aziende di implementare, spostare, scalare e proteggere rapidamente dati e applicazioni secondo le esigenze del business. Per risolvere questi problemi tipici dei data center, VSPEX con vcloud Networking and Security permette di virtualizzare reti e sicurezza, per creare costrutti logici efficienti, agili ed estendibili in grado di fornire le prestazioni e soddisfare le esigenze di scalabilità richieste per i data center virtualizzati, nei modi riportati di seguito: vcloud Networking and Security fornisce reti definite tramite software e sicurezza unite a un'ampia gamma di servizi in una singola soluzione e offre firewall virtuale, supporto per VPN, bilanciamento del carico e reti estese VXLAN (Virtual Extensible LAN). L'integrazione della gestione con vcenter Server e vcloud Director riduce il costo e la complessità delle attività dei data center e sblocca l'agilità e l'efficienza operativa del private cloud computing. EMC VSPEX per applicazioni virtualizzate può sfruttare anche le funzionalità di vcloud Networking and Security. EMC VSPEX permette alle aziende di virtualizzare le applicazioni Microsoft. Grazie a vcloud, è possibile proteggere e isolare dai rischi le applicazioni, in quanto gli amministratori dispongono di maggior visibilità sui flussi di traffico virtuale, quindi hanno la possibilità di applicare le policy e implementare controlli di compliance su sistemi in-scope mediante l'implementazione di raggruppamenti logici e firewall virtuali. Gli amministratori che implementano desktop virtuali con EMC VSPEX End-User Computing per VMware vsphere and VMware View possono utilizzare vcloud Networking and Security anche creando sicurezza logica per desktop virtuali singoli o in gruppi. In questo modo, si garantisce l'accesso degli utenti implementati sulla VSPEX Proven Infrastructure solo alle applicazioni e ai dati per cui dispongono di autorizzazione, limitando un accesso più ampio al data center. vcloud offre anche diagnosi rapida del traffico e delle aree potenzialmente problematiche. Gli amministratori possono creare efficacemente reti definite tramite software in grado di scalare e spostare i carichi di lavoro virtuali nelle VSPEX Proven Infrastructure senza networking fisico o limiti legati alla sicurezza, a loro volta semplificabili mediante vcenter e VMware vcloud Director Integration. 24

25 VMware vsphere Data Protection Panoramica della tecnologia della soluzione VMware vsphere Data Protection (VDP) è una soluzione comprovata di backup e restore delle virtual machine VMware. VDP è basato su Avamar e presenta molti punti di integrazione con vsphere, offendo semplice discovery delle virtual machine ed efficiente creazione di policy. Uno dei problemi dei sistemi tradizionali con le virtual machine consiste nell'enorme quantitativo di dati contenuti nei file disco delle virtual machine. VDP aiuta a risolvere questo problema nei modi riportati di seguito: VDP utilizza un algoritmo di deduplica a lunghezza variabile che assicura l'uso del minimo spazio e la riduzione della richiesta continua di storage di backup. La deduplica dei dati viene eseguita in tutte le virtual machine associate al Virtual Appliance di VDP. VDP sfrutta vstorage API for Data Protection (VADP) che invia i blocchi di dati modificati solo quotidianamente, per cui solo una frazione dei dati viene inviata in rete. VDP consente il backup simultaneo di massimo otto virtual machine. Poiché VDP risiede in un virtual appliance dedicato, tutti i processi di backup sono trasferiti dalle virtual machine di produzione. VDP consente di ridurre il carico delle richieste di restore inviate agli amministratori. Gli utenti finali, infatti, possono eseguire il restore dei propri file attraverso lo strumento web-based VMware vsphere Data Protection Restore Client. Gli utenti possono cercare i backup di sistema tramite un'interfaccia di facile utilizzo che prevede la ricerca e la gestione delle versioni. Con pochi clic, è possibile eseguire il restore di singoli file o directory senza l'intervento dell'it, risparmiando tempo e risorse e ottenendo una migliore esperienza utente. Anche implementazioni più contenute della VSPEX Proven Infrastructure possono sfruttare VDP. VDP è implementato come virtual appliance con quattro processori (CPU virtuali) e RAM di 4 GB. Sono disponibili tre configurazioni di capacità di storage di backup (0,5 TB, 1 TB e 2 TB), che consumano, rispettivamente, 850 GB, GB e GB di capacità storage effettiva. Per garantire un dimensionamento corretto, è necessaria un'adeguata pianificazione, perché non è possibile aggiungere ulteriore capacità di storage dopo aver implementato l'appliance. I requisiti della capacità di storage si basano sul numero di virtual machine di cui eseguire il backup, sul quantitativo di dati, sui periodi di conservazione e sulla frequenza di cambiamento dei dati. La dimensione delle infrastrutture comprovate EMC VSPEX è determinata in base alle virtual machine di riferimento, quindi qualsiasi implementazione di VDP deve essere considerata perché influirà sul dimensionamento. VMware vsphere Replication VMware vsphere Replication è una funzione della piattaforma vsphere che offre business continuity. vsphere Replication copia una virtual machine definita nella VSPEX Proven Infrastructure in una seconda istanza di EMC VSPEX o nei server clusterizzati di una singola implementazione EMC VSPEX. vsphere Replication continua a proteggere la virtual machine regolarmente e replica le modifiche in quella di riferimento. In questo modo, la virtual machine risulta sicuramente protetta e disponibile per il ripristino senza restore dal backup. 25

26 Panoramica della tecnologia della soluzione È possibile replicare facilmente l'applicazione di virtual machine definite in EMC VSPEX, per garantire la coerenza dei dati dell'applicazione al momento della configurazione della replica. Gli amministratori che gestiscono EMC VSPEX per la virtualizzazione delle applicazioni Microsoft possono utilizzare l'integrazione automatica di vsphere Replication con il Servizio Copia Shadow del volume (VSS) di Microsoft, per garantire la corretta gestione di applicazioni come Microsoft Exchange o i database Microsoft SQL Server e la loro coerenza durante la generazione dei dati di replica. La richiesta alla virtual machine a livello di VSS svuota i writer dei database per un istante, per assicurare che i dati replicati siano statici e ripristinabili. Questo approccio automatizzato semplifica la gestione e aumenta l'efficienza dell'ambiente virtuale basato su EMC VSPEX. VMware vcenter Operations Management Suite VMware vcenter Operations Management Suite fornisce estrema visibilità negli ambienti virtuali basati su VSPEX. Permette di raccogliere e analizzare dati, mettere in correlazione le anomalie e facilita l'identificazione delle cause primarie dei problemi a livello di prestazioni, fornendo agli amministratori le informazioni necessarie per ottimizzare e configurare al meglio le virtual infrastructure con VSPEX. La suite prevede un approccio automatizzato per l'ottimizzazione dell'ambiente virtuale basato su VSPEX, offrendo strumenti analitici di autoapprendimento strettamente integrati, per fornire prestazioni, uso della capacità e Configuration Management migliori. vcenter Operations Management Suite offre un set completo di funzionalità gestionali, tra cui gestione di prestazioni, capacità, modifica, configurazione e compliance, discovery e monitoraggio delle applicazioni e misurazione dei costi. vcenter Operations Management Suite comprende diversi componenti: VMware vcenter Operations Manager: fornisce l'interfaccia con dashboard operativo che semplifica la visualizzazione dei problemi nell'ambiente virtuale VSPEX VMware vcenter Configuration Manager: automatizza la gestione della conformità e il configuration management negli ambienti fisici, virtuali e cloud VMware vfabric Hyperic: monitora le risorse hardware fisiche, i sistemi operativi, il middleware e le applicazioni implementate su VSPEX. VMware vcenter Infrastructure Navigator: offre visibilità dei servizi delle applicazioni in esecuzione nell'infrastruttura delle virtual machine e delle relative interrelazioni per la gestione operativa quotidiana. VMware vcenter Chargeback Manager: permette accurata misurazione dei costi, analisi e generazione di report di virtual machine, fornendo il dettaglio dei costi reali relativi alla VSPEX Proven Infrastructure definita e in uso, a sostegno dei servizi di business. VMware vcenter Single Sign-On Con l'introduzione di VMware vcenter Single Sign-On in vsphere 5.5, è possibile sfruttare i servizi di autenticazione disponibili per la gestione delle VSPEX Proven Infrastructure a un livello più approfondito. L'autenticazione tramite vcenter Single Sign-On rende la piattaforma dell'infrastruttura VMware Cloud più sicura: la comunicazione tra i componenti software vsphere si basa su un meccanismo sicuro di scambio dei token, invece che sulla richiesta di autenticazione di un utente separatamente da parte di ciascun componente tramite un servizio directory come Microsoft Active Directory (AD). 26

27 Panoramica della tecnologia della soluzione Al momento dell'accesso a VMware vsphere Web Client tramite nome utente e password, le credenziali vengono inviate al server di vcenter Single Sign-On. Le credenziali vengono quindi autenticate a fronte delle origini dell'identità di backend e scambiate con un token di sicurezza. Il token viene poi restituito al client per l'accesso alle soluzioni presenti nell'ambiente. vcenter Single Sign-On garantisce una semplificazione dei workflow e un risparmio di costi e tempo, se applicato all'intera organizzazione IT. In vsphere 5.5, grazie alla possibilità di visualizzare più server VMware vcenter e i relativi inventari, gli utenti hanno a disposizione una singola visualizzazione dell'intero ambiente vcenter Server. La Linked Mode non è richiesta, a meno che gli utenti non condividano ruoli, autorizzazioni e licenze nei server vcenter di vsphere 5.x. Gli amministratori possono implementare più soluzioni in un ambiente dotato di Single Sign-on, favorendo la sicurezza tra le soluzioni senza bisogno dell'autenticazione per ogni accesso a ciascuna soluzione. Le soluzioni VSPEX Private Cloud con VMware vsphere 5.5 sono progettate per offrire semplicità, efficienza e flessibilità. vcenter Single Sign-On semplifica l'autenticazione, migliora l'efficienza del lavoro e offre agli amministratori la possibilità di configurare i server Single Sign-On come locali o globali. EMC Virtual Storage Integrator per VMware vsphere EMC Virtual Storage Integrator (VSI) per VMware vsphere è un plug-in per il client vsphere. VSI fornisce una singola interfaccia di gestione utilizzabile per la gestione dello storage EMC nell'ambiente vsphere. Le funzionalità possono essere aggiunte e rimosse da VSI in modo indipendente, assicurando flessibilità per la personalizzazione degli ambienti utente VSI. Le funzionalità vengono gestite tramite VSI Feature Manager. VSI offre un'esperienza utente unificata, che consente di introdurre rapidamente nuove funzionalità per rispondere alle esigenze delle aziende in continuo mutamento. Durante i test di convalida sono state utilizzate le seguenti funzionalità VSI: Storage Viewer: estende il client vsphere per facilitare la discovery e l'identificazione di dispositivi di storage VNX allocati a host e virtual machine vsphere. Storage Viewer presenta i dettagli dello storage sottostante all'amministratore del data center virtuale, unendo i dati di numerosi strumenti di mapping dello storage differenti in poche, intuitive visualizzazioni del client vsphere. Unified Storage Management: semplifica l'amministrazione dello storage della piattaforma VNX Unified Storage. Unified Storage Management consente agli amministratori VMware di eseguire il provisioning di nuovi datastore NFS (Network File System) e VMFS, nonché di nuovi volumi RDM, in maniera trasparente, all'interno del client vsphere. Per ulteriori informazioni, consultare le guide dei prodotti EMC VSI for VMware vsphere. Supporto VNXe per VMware vstorage API for Array Integration Hardware Acceleration con VMware vstorage API for Array Integration (VAAI) è un'ottimizzazione dello storage in vsphere 5.5 che consente a vsphere di ripartire specifiche operazioni di storage su hardware di storage compatibili come le piattaforme della serie VNXe. Con l'assistenza dell'hardware di storage, vsphere esegue queste operazioni più rapidamente consumando meno CPU, memoria e larghezza di banda della fabric di storage. 27

28 Panoramica della tecnologia della soluzione Elaborazione La scelta di una piattaforma server per una soluzione EMC VSPEX Proven Infrastructure si basa non solo sui requisiti tecnici dell'ambiente, ma anche sul supporto 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 un numero di core di processori e una quantità di RAM da utilizzare. L'implementazione può essere eseguita con 2 o 20 server ed essere ancora considerata la stessa soluzione VSPEX. Si supponga, ad esempio, che i requisiti del livello di elaborazione per una specifica implementazione siano 25 core di processore e 200 GB di RAM. È possibile che un'azienda cliente scelga di utilizzare server "white-box" contenenti 16 core di processore e 64 GB di RAM, mentre una seconda azienda potrebbe scegliere un server high-end con 20 core di processore e 144 GB di RAM, come illustrato in Figura 2. Figura 2. Flessibilità del livello di elaborazione 28

29 Panoramica della tecnologia della soluzione La prima azienda cliente deve utilizzare quattro dei server scelti, mentre la seconda può utilizzarne solo due. Nota Per abilitare la high availability a livello di elaborazione, ciascuna azienda cliente necessita di un server aggiuntivo in modo che, in caso di guasto o errore di un server, il sistema disponga di risorse sufficienti per continuare a gestire le operazioni di business. Attenersi alle best practice riportate di seguito per il livello di elaborazione: Utilizzare un numero di 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 di hypervisor, la virtual machine di maggiori dimensioni che è possibile creare è vincolata dal server fisico più piccolo presente nell'ambiente. È consigliabile implementare le funzionalità di high availability disponibili nel livello di virtualizzazione e assicurarsi che il livello di elaborazione disponga di risorse sufficienti per gestire almeno gli errori di un singolo server. Questo consente di implementare upgrade con tempo di inattività ridotto e di tollerare i guasti di singole unità. Attenendosi a questi consigli e best practice, il livello di elaborazione per EMC VSPEX può essere molto flessibile e tale da rispondere a specifiche esigenze. Il vincolo principale è rappresentato dalla necessità di fornire un numero di core di processore e una quantità di RAM per core sufficienti per soddisfare le esigenze dell'ambiente di destinazione. Rete La rete dell'infrastruttura richiede link di rete ridondanti per ciascun host vsphere, 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. Questa configurazione è necessaria, indipendentemente dal fatto che l'infrastruttura di rete per la soluzione sia già esistente o venga implementata insieme ad altri componenti della soluzione. Un esempio di questo tipo di topologia di rete con high availability è illustrato nella Figura 3. 29

30 Panoramica della tecnologia della soluzione Figura 3. Esempio di progettazione di una topologia di rete con high availability 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. Le piattaforme EMC Unified Storage forniscono high availability o ridondanza di rete mediante link aggregation. La link aggregation consente di visualizzare come unico link con un unico MAC Address più connessioni Ethernet attive ed, eventualmente, più indirizzi IP. 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. 30

31 Panoramica della tecnologia della soluzione Storage Panoramica Serie EMC VNXe Anche il livello di storage è un componente chiave di qualsiasi soluzione Proven Infrastructure per la gestione di dati generati dalle applicazioni e sistema operativo 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 sono utilizzati gli storage array della serie VNXe per fornire la virtualizzazione a livello di storage. La famiglia di prodotti EMC VNX è ottimizzata per applicazioni virtuali che offrono innovazione e funzionalità di classe enterprise per lo storage di file e a blocchi 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 VNXe è dotata di processori Intel Xeon per una soluzione di storage intelligente che automatizza e scala efficientemente le prestazioni, garantendo integrità e sicurezza dei dati. La serie VNXe è stata realizzata specificamente per la gestione IT negli ambienti più piccoli, mentre la serie VNX è stata progettata per soddisfare i requisiti di prestazioni elevate e massima scalabilità delle aziende di medie e grandi dimensioni. La serie VNXe include i seguenti componenti: Gli storage processor (SP) supportano i dati a livello di blocchi e di file con tecnologia I/O UltraFlex con il supporto dei protocolli iscsi, CIFS/SMB e NFS. Gli storage processor offrono accesso a tutti gli host esterni e al lato file dell'array VNXe. I Disk Array Enclosure (DAE) ospitano le unità utilizzate nell'array. Vantaggi per l'azienda della soluzione VNXe VNXe supporta le seguenti funzionalità: Unified Storage di nuova generazione, ottimizzato per applicazioni virtualizzate Funzionalità di ottimizzazione della capacità, quali compressione, deduplica, thin provisioning e copie incentrate sull'applicazione High availability progettata per offrire un'availability del 99,999% Supporto multiprotocollo per file e blocchi Gestione semplificata con EMC Unisphere per un'unica interfaccia di gestione per tutte le esigenze NAS, SAN e di replica Nota VNXe non supporta la compressione dei blocchi. 31

32 Panoramica della tecnologia della soluzione Backup e ripristino Software suite VNXe Al fine di soddisfare le esigenze più varie, dal disaster recovery al backup e restore delle applicazioni, EMC offre esclusivi moduli aggiuntivi di storage software, all'interno di suite di facile utilizzo, in modo da garantire la massima protezione e sicurezza alle piattaforme di unified storage VNXe. Sono disponibili le suite software VNXe seguenti: Local Protection Suite: aumento della produttività con snapshot dei dati di produzione. Remote Protection Suite: protezione dei dati da errori localizzati, interruzioni delle attività e danni irreparabili. Application Protection Suite: automazione dell'esecuzione di copie delle applicazioni e verifica della conformità. Security and Compliance Suite: protezione dei dati da modifiche, eliminazioni e attività malevole. Pacchetti software VNXe Ogni array include una selezione di software suite nell'ambito del proprio pacchetto di base. È anche possibile acquistare software suite aggiuntive tramite VNXe3150 Total Value Pack o VNXe3300 Total Protection Pack. Per ulteriori informazioni, fare riferimento al documento Data sheet sulla serie EMC VNXe. Panoramica Il componente di backup e ripristino in questa soluzione VSPEX offre protezione dei dati attraverso il backup dei volumi o dei file di dati in base a specifiche pianificazioni e il restore dei dati dal backup per il ripristino in seguito a errori irreversibili o eventi disastrosi. In questa soluzione VSPEX, EMC NetWorker fornisce funzionalità di backup e ripristino per l'architettura con 50 virtual machine, mentre Avamar fornisce funzionalità di backup e ripristino per l'architettura con 100 virtual machine. In questa sezione sono riportate le linee guida per la configurazione delle operazioni di backup e ripristino per la soluzione VSPEX. Sono descritti caratteristiche e layout del componente di backup. EMC NetWorker EMC NetWorker, in combinazione con i sistemi di storage con deduplica di EMC Data Domain, si integra in maniera trasparente negli ambienti virtuali fornendo funzionalità di backup e ripristino rapido. La deduplica Data Domain, sfruttando la tecnologia Data Domain Boost, riduce notevolmente la quantità di dati che transitano in rete. Questo riduce notevolmente la quantità di dati di cui eseguire il backup e l'archiviazione, garantendo un risparmio considerevole sui costi di storage, di larghezza di banda e operativi. Di seguito sono riportate due delle richieste di ripristino rivolte più frequentemente ai Backup Administrator. Ripristino a livello di file: i ripristini a livello di oggetto rappresentano la vasta maggioranza delle richieste di supporto degli utenti. Le azioni più comuni che richiedono un ripristino a livello di file sono l'eliminazione di file da parte di singoli utenti, ripristini richiesti da applicazioni ed eliminazioni relative a elaborazioni in batch. 32

33 Panoramica della tecnologia della soluzione Ripristino del sistema: sebbene le richieste di ripristino del sistema siano meno frequenti in numero rispetto a quelle di ripristino a livello di file, questa funzionalità di restore bare-metal è fondamentale per ogni azienda. Alcune tra le root-cause più comuni per tali richieste di ripristino dell'intero sistema sono infezioni virali, danneggiamento del registro di sistema o problemi irreversibili non identificabili. La funzionalità NetWorker di protezione dello stato del sistema aggiunge l'abilità di effettuare i backup e ripristini in entrambi questi scenari. EMC Avamar La tecnologia di deduplica dei dati di EMC Avamar si integra in maniera trasparente negli ambienti virtuali offrendo funzionalità di backup e ripristino rapido. La deduplica di Avamar ha come risultato un minor numero di dati che viaggiano sulla rete, minor numero di dati sottoposti a backup e archiviati e risparmi sui costi operativi, di storage e di larghezza di banda. Altre tecnologie Oltre ai componenti tecnici richiesti per le soluzioni EMC VSPEX, altri elementi possono fornire valore aggiuntivo in base allo specifico use case. Tali elementi includono, in via esemplificativa, le tecnologie riportate di seguito. EMC XtremCache (opzionale) EMC XtremCache è una soluzione di caching flash su server che consente di ridurre la latenza e di 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 Il software XtremCache memorizza i dati a cui viene fatto riferimento con maggiore frequenza nella scheda PCIe basata su server, avvicinandoli in tal modo all'applicazione. L'ottimizzazione mediante caching di XtremCache si adatta automaticamente alle variazioni dei carichi di lavoro, individuando i dati utilizzati con maggiore frequenza e spostandoli nella scheda flash del server. Ne consegue che i dati più utilizzati o più attivi risiedono automaticamente sulla scheda PCIe del server per assicurare un accesso più rapido. EMC XtremCache scarica molto del traffico in lettura dallo storage array, consentendo di allocare una maggiore potenza di elaborazione ad altri carichi di lavoro. Mentre un carico di lavoro risulta accelerato con EMC XtremCache, le prestazioni dell'array per gli altri carichi restano costanti o risultano leggermente migliorate. Cache write-through sull'array per una protezione totale XtremCache accelera le operazioni di lettura e protegge i dati utilizzando una cache write-through per lo storage, in modo da offrire high availability, integrità e disaster recovery permanenti. Indipendente dalle applicazioni EMC XtremCache è trasparente per le applicazioni, pertanto può essere implementato nell'ambiente senza alcuna riscrittura, ricertificazione o riesecuzione di test. 33

34 Panoramica della tecnologia della soluzione Integrazione con vsphere EMC XtremCache migliora sia gli ambienti fisici che gli ambienti virtualizzati. L'integrazione con il plug-in VSI per vsphere vcenter semplifica la gestione e il monitoraggio di XtremCache. Impatto minimo sulle risorse di sistema XtremCache non richiede un'elevata quantità di memoria o cicli CPU significativi, in quanto la gestione flash e del livello di usura viene eseguita sulla scheda PCIe senza utilizzare le risorse del server. A differenza di altre soluzioni PCIe, l'utilizzo di XtremCache sulle risorse del server non comporta un overhead significativo. 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 virtuali. Supporto per il clustering active/passive XtremCache La configurazione degli script di clustering di XtremCache è tale da impedire il recupero 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 vengono riportate alcune considerazioni sulle prestazioni di XtremCache: Per una richiesta di scrittura, XtremCache esegue prima la scrittura nell'array, quindi nella cache e infine completa l'attività di I/O dell'applicazione. Per una richiesta di lettura, XtremCache soddisfa la richiesta con i dati memorizzati nella cache o, quando i dati non sono presenti, recupera i dati dall'array, li scrive nella cache e quindi li restituisce l'applicazione. Il recupero dei dati dall'array può essere dell'ordine di millisecondi, pertanto l'array limita la velocità di funzionamento della cache. Quando il numero di scritture aumenta, le prestazioni di XtremCache diminuiscono. XtremCache è particolarmente efficace per i carichi di lavoro con un rapporto tra letture e scritture del 70% come minimo, con attività di I/O casuali limitate (idealmente 8.000). Le operazioni di I/O superiori a non sono memorizzate nella cache in XtremCache 1.5. Nota Per ulteriori informazioni, fare riferimento alla Guida all'installazione e all'amministrazione di XtremCache v

35 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 Guida alla configurazione dell'ambiente di backup Linee guida per il dimensionamento Carico di lavoro di riferimento Applicazione del carico di lavoro di riferimento Implementazione delle architetture di riferimento Valutazione rapida

36 Panoramica dell'architettura della soluzione Panoramica Questo capitolo offre una guida completa agli aspetti più importanti della soluzione. La capacità dei server viene indicata in termini generici per i requisiti minimi di CPU, memoria e interfacce di rete; è comunque possibile selezionare hardware di propria scelta per server e rete per soddisfare o anche superare 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. Architettura della soluzione La soluzione EMC VSPEX per VMware vsphere con EMC VNXe viene convalidata su due diversi punti di scala. Una configurazione con massimo 50 virtual machine e una configurazione con massimo 100 virtual machine sono definite in termini di carico di lavoro di riferimento. Nota In base al concetto di carico di lavoro di riferimento, applicato come componente core del programma EMC VSPEX, non presumere che, poiché esistono 10 server da consolidare nella VSPEX Proven Infrastructure, sia necessaria la funzionalità di 10 virtual machine di riferimento. Valutare il carico di lavoro in base al riferimento per giungere a un punto di scala appropriato. Questa guida descrive il processo in Applicazione del carico di lavoro di riferimento. Architettura per un massimo di 50 virtual machine La Figura 4 mostra l'architettura logica dell'infrastruttura convalidata per il supporto di un massimo di 50 virtual machine. Figura 4. Architettura logica per 50 virtual machine 36

37 Panoramica dell'architettura della soluzione Architettura per un massimo di 100 virtual machine La Figura 5 mostra l'architettura logica dell'infrastruttura convalidata per il supporto di un massimo di 100 virtual machine. Figura 5. Architettura logica per 100 virtual machine Nota È possibile implementare i componenti di networking per entrambe le soluzioni mediante reti IP da 10 GbE, purché siano garantite una larghezza di banda e una ridondanza sufficienti per soddisfare i requisiti elencati. Componenti principali Nell'architettura sono inclusi i componenti seguenti: Server VMware vsphere 5.5: fornisce un livello di virtualizzazione comune per ospitare un ambiente server virtualizzato. Le specifiche dell'ambiente convalidato vengono elencate nella Tabella 1 a pagina 39. vsphere 5.5 fornisce un'infrastruttura con High Availability grazie a funzionalità quali: vmotion: 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. Storage vmotion: 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. vsphere HA: consente il rilevamento di guasti delle virtual machine nel cluster e ne permette il ripristino rapido. DRS: fornisce il bilanciamento del carico della capacità di elaborazione in un cluster. Storage Distributed Resource Scheduler (SDRS): fornisce il bilanciamento del carico tra più datastore, in base all'utilizzo dello spazio e alla latenza di I/O. 37

38 Panoramica dell'architettura della soluzione VMware vcenter Server 5.5: fornisce una piattaforma scalabile ed estendibile che è l'elemento fondamentale della gestione della virtualizzazione per il cluster vsphere 5.5. Tutti gli host vsphere e le relative virtual machine sono gestiti da vcenter. EMC Virtual Storage Integrator per VMware vsphere: VSI per VMware vsphere è un plug-in per il client vsphere che fornisce lo storage management per array EMC direttamente dal client stesso. VSI è altamente personalizzabile e concorre a fornire un'interfaccia di gestione unificata. Microsoft SQL Server: vcenter Server richiede un servizio di database per l'archiviazione dei dettagli di configurazione e monitoraggio. A tale scopo, viene impiegato un server Microsoft SQL Server Microsoft DNS Server: i servizi DNS sono richiesti per consentire ai vari componenti della soluzione di eseguire la risoluzione dei nomi. A tale scopo viene utilizzato il server DNS in esecuzione su un server Windows 2008 R2. Server Microsoft Active Directory: i servizi Active Directory sono richiesti per il corretto funzionamento dei vari componenti della soluzione. A tale scopo viene utilizzato il servizio AD Directory Service (AD DS) in esecuzione su un server Windows Server Infrastruttura condivisa: aggiunge servizi di DNS e di autenticazione e autorizzazione (come AD) all'infrastruttura esistente o li imposta nell'ambito della nuova virtual infrastructure. Reti di storage/ip: tutto il traffico di rete viene trasportato utilizzando la rete Ethernet standard con cablaggio e switch ridondanti. Il traffico degli utenti e di gestione viene gestito in una rete condivisa, mentre il traffico dello storage NFS o iscsi è confinato a una subnet privata e non reindirizzabile. Array EMC VNXe3150: fornisce storage presentando i datastore NFS o iscsi agli host vsphere per un massimo di 50 virtual machine. Array EMC VNXe3300: fornisce storage presentando i datastore NFS o iscsi agli host vsphere per un massimo di 100 virtual machine. 38

39 Panoramica dell'architettura della soluzione Risorse hardware La Tabella 1 contiene un elenco dei prodotti hardware utilizzati per questa soluzione. Tabella 1. Hardware soluzione Hardware Configurazione Note Server VMware vsphere Infrastruttura di rete Storage CPU: Una vcpu per ogni virtual machine Quattro vcpu per core fisico Memoria: 2 GB di RAM per virtual machine 100 GB di RAM su tutti i server per la configurazione con 50 virtual machine 200 GB di RAM su tutti i server per la configurazione con 100 virtual machine 2 GB di RAM riservata per host vsphere Rete: Due NIC da 10 GbE per server Nota: per implementare la funzionalità vsphere High Availability (HA) e soddisfare i requisiti minimi elencati, è necessario aggiungere un altro server all'infrastruttura. Capacità minima di switching: Due switch fisici Due porte 10 GbE per server vsphere Una porta 1 GbE per ogni storage processor per la gestione Comune: Due storage processor (attivo/attivo) Due interfacce 10 GbE per ogni storage processor Per 50 virtual machine: EMC VNXe dischi SAS da 300 GB, giri/min, 3,5 pollici 2 dischi SAS da 300 GB, giri/min e 3,5 pollici come hot spare 30 dischi SAS da 600 GB, giri/min, 3,5 pollici 1 disco SAS da 600 GB, giri/min, 3,5 pollici come hot spare Per 100 virtual machine: EMC VNXe dischi SAS da 300 GB, giri/min, 3,5 pollici 3 dischi SAS da 300 GB, giri/min e 3,5 pollici come hot spare Configurato come cluster vsphere singolo. Configurazione LAN ridondante Può includere il diskpack iniziale nella soluzione VNXe. Opzione di storage iscsi Opzione di storage NFS Opzione di storage iscsi 39

40 Panoramica dell'architettura della soluzione Hardware Configurazione Note Infrastruttura condivisa Backup e ripristino 63 dischi SAS da 600 GB, giri/min, 3,5 pollici 3 dischi SAS da 600 GB, giri/min e 3,5 pollici come hot spare 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. In caso di implementazione senza un'infrastruttura esistente, è richiesto un numero minimo di server aggiuntivi: Due server fisici 16 GB di RAM per server Quattro core di processore per server Due porte da 10 GbE per server Per 50 virtual machine: EMC NetWorker 3 factory EMC Data Domain DD160 Per 100 virtual machine: EMC Avamar Business Edition Opzione di storage NFS Questi servizi possono essere migrati a VSPEX in una fase successiva all'implementazio ne, ma devono esistere prima dell'implementazi one di VSPEX. 40

41 Panoramica dell'architettura della soluzione Risorse software La Tabella 2 contiene un elenco dei prodotti software utilizzati in questa soluzione. Tabella 2. Software Software della soluzione Release VMware vsphere Server vsphere 5.5 vcenter Server 5.5 Sistema operativo per vcenter Server Microsoft SQL Server Windows Server 2012 Standard Edition Versione 2008 R2 Standard Edition EMC VNXe Software VNXe EMC VSI for VMware vsphere: Unified storage management EMC VSI for VMware vsphere: Storage Viewer Backup e ripristino EMC Avamar EMC Data Domain OS EMC NetWorker 6.1 SP1 5.2 SP1 8.0 SP1 Virtual machine (utilizzate per la convalida, non richieste per l'implementazione) Sistema operativo di base Microsoft Windows Server 2012 Data Center Edition Linee guida per la configurazione dei server Panoramica Quando si progetta e si ordina il livello di elaborazione/server della soluzione VSPEX, diversi fattori possono influenzare l'acquisto finale. Dal punto di vista della virtualizzazione, se il carico di lavoro di un sistema è ben conosciuto, funzionalità come il "ballooning" della memoria e la condivisione trasparente delle pagine sono in grado di ridurre i requisiti di memoria aggregata. Se il pool di virtual machine non prevede utilizzi di picco o un elevato livello di utilizzo simultaneo, è possibile ridurre il numero di vcpu. Al contrario, se le applicazioni implementate richiedono, per natura, un'elevata potenza di elaborazione, potrebbe essere necessario aumentare il numero di CPU e la quantità di memoria acquistate. La Tabella 3 elenca l'hardware dei server e le configurazioni utilizzate in questa soluzione. 41

42 Panoramica dell'architettura della soluzione Tabella 3. Hardware del server Hardware Configurazione Note Server VMware vsphere CPU: Una vcpu per ogni virtual machine Quattro vcpu per core fisico Memoria: 2 GB di RAM per virtual machine 100 GB di RAM su tutti i server per 50 virtual machine 200 GB di RAM su tutti i server per 100 virtual machine 2 GB di RAM riservata per host vsphere Rete: Due NIC da 10 GbE per server Nota: per implementare la funzionalità vsphere High Availability (HA) e soddisfare i requisiti minimi elencati, è necessario aggiungere un altro server all'infrastruttura. Configurato come cluster vsphere singolo. Virtualizzazione della memoria di VMware vsphere per VSPEX vsphere 5.5 include una serie di funzionalità avanzate che contribuiscono a ottimizzare le prestazioni e l'utilizzo complessivo delle risorse. Le funzionalità più importanti riguardano l'area della gestione della memoria. In questa sezione vengono descritte alcune funzionalità e gli elementi necessari per prenderne in considerazione l'utilizzo nell'ambiente VSPEX. In generale, è possibile considerare che le virtual machine di un singolo hypervisor utilizzino la memoria come un pool di risorse, come mostrato nella Figura 6. 42

43 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 6. Utilizzo della memoria dell'hypervisor Overcommit della memoria L'overcommit della memoria si verifica quando alle virtual machine viene allocata una quantità di memoria superiore rispetto a quella fisicamente presente in un host vsphere. Mediante tecniche sofisticate quali il ballooning della memoria e la condivisione trasparente delle pagine, vsphere è in grado di gestire l'overcommit della memoria senza alcun peggioramento delle prestazioni. Tuttavia, se viene utilizzata una quantità di memoria superiore rispetto a quella disponibile sul server, è possibile che vsphere ricorra allo swapping di parti della memoria di una virtual machine. NUMA (Non-Uniform Memory Access, accesso non uniforme alla memoria) vsphere utilizza un load balancer NUMA per assegnare un nodo "home" a una virtual machine. Poiché la memoria per la virtual machine viene allocata dal nodo home, l'accesso alla memoria è locale e fornisce le migliori prestazioni possibili. Possono sfruttare questa funzionalità le applicazioni che non supportano direttamente NUMA. 43

44 Panoramica dell'architettura della soluzione Transparent Page Sharing (Condivisione trasparente delle pagine) Le virtual machine che eseguono sistemi operativi e applicazioni simili, in genere, prevedono set simili di contenuti della memoria. La condivisione delle pagine consente all'hypervisor di richiamare le copie ridondanti e conservare una sola copia, riducendo considerevolmente il consumo di memoria totale dell'host. Se la maggior parte delle virtual machine dell'applicazione esegue lo stesso sistema operativo e file binari delle applicazioni, l'utilizzo totale della memoria può essere ridotto per aumentare i rapporti di consolidamento. Memory ballooning (Ballooning della memoria) Utilizzando un driver di balloon caricato nel sistema operativo guest, l'hypervisor può recuperare la memoria fisica host in caso di contesa di risorse di memoria. Questa operazione viene eseguita con un impatto minimo o nullo sulle prestazioni dell'applicazione. Linee guida per la configurazione della memoria Questa sezione fornisce linee guida per l'allocazione della memoria alle virtual machine. Le linee guida descritte in questa sezione prendono in considerazione l'overhead della memoria di vsphere e le impostazioni della memoria delle virtual machine. Overhead della memoria di vsphere Alla virtualizzazione delle risorse di memoria è associato un overhead. L'overhead associato allo spazio della memoria prevede due componenti. Overhead del sistema per VMkernel Overhead aggiuntivo per ciascuna virtual machine La quantità di overhead aggiuntivo della memoria per VMkernel è fissa, mentre per ciascuna virtual machine dipende dal numero di CPU virtuali e dalla memoria configurata per il sistema operativo guest. Allocazione della memoria alle virtual machine Il corretto dimensionamento per la memoria delle virtual machine nelle architetture VSPEX è basato su numerosi fattori. Dato l'elevato numero dei servizi delle applicazioni e degli use case disponibili, la determinazione della configurazione più appropriata per un ambiente richiede la creazione di una configurazione baseline, l'esecuzione di test e l'introduzione delle modifiche necessarie per ottenere risultati ottimali. Nota Le virtual machine richiedono una certa quantità di overhead della memoria disponibile per l'accensione. Quando si considera il dimensionamento della memoria delle virtual machine, è necessario considerare questo overhead. 44

45 Panoramica dell'architettura della soluzione 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 prendono in esame i frame Jumbo, le VLAN e il protocollo LACP su EMC Unified Storage. La Tabella 4 illustra in dettaglio i requisiti relativi alle risorse di rete. Tabella 4. Hardware di rete Hardware Configurazione Note Infrastruttura di rete Capacità minima di switching: Due switch fisici Due porte 10 GbE per server vsphere Una porta 1 GbE per ogni storage processor per la gestione Configurazione LAN ridondante VLAN Isolare il traffico di rete in modo che il traffico tra gli host e lo storage e tra gli host e i client e tutto il traffico di gestione venga trasportato su reti isolate. In alcuni casi, per garantire la conformità alle normative vigenti o alle policy, potrebbe essere richiesto l'isolamento fisico. Tuttavia, in molti casi, è sufficiente utilizzare l'isolamento logico mediante le VLAN. Questa soluzione richiede un minimo di tre VLAN: ACCESSO CLIENT Storage Gestione Queste VLAN sono illustrate in Figura 7. 45

46 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 7. Reti richieste Nota La Figura 7 visualizza i requisiti di connettività di rete per un array VNXe3300 che utilizza connessioni di rete 10 GbE. Quando si utilizza l'array EMC VNXe3150 o connessioni di rete da 1 GbE, è consigliabile creare una topologia simile. La rete con accesso client ha lo scopo di consentire agli utenti del sistema (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. La rete di gestione consente agli amministratori di disporre di un accesso dedicato 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. Queste reti aggiuntive possono essere implementate, ma non sono richieste. Abilitazione dei frame Jumbo Link aggregation Questa soluzione richiede di impostare MTU su (frame Jumbo) per uno storage e un traffico di migrazione efficienti. 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. 46

47 Linee guida per la configurazione dello storage Panoramica dell'architettura della soluzione Panoramica vsphere offre diversi metodi di utilizzo dello storage quando si ospitano le virtual machine. 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. Hardware di storage Le soluzioni descritte nella Tabella 5 sono state testate utilizzando sia NFS che iscsi. Il layout dello storage descritto è conforme a tutte le best practice correnti. Gli utenti esperti possono applicare delle modifiche in base alla relativa comprensione dell'utilizzo del sistema e del carico, se richiesto. Tabella 5. Hardware di storage Hardware Configurazione Note Storage Storage Pool Due storage processor (attivo/attivo) Due interfacce 10 GbE per ogni storage processor Per 50 virtual machine EMC VNXe dischi SAS da 300 GB, giri/min, 3,5 pollici 2 dischi SAS da 300 GB, giri/min e 3,5 pollici come hot spare 30 dischi SAS da 600 GB, giri/min, 3,5 pollici 1 disco SAS da 600 GB, giri/min, 3,5 pollici come hot spare Per 100 virtual machine EMC VNXe dischi SAS da 300 GB, giri/min, 3,5 pollici 3 dischi SAS da 300 GB, giri/min e 3,5 pollici come hot spare 63 dischi SAS da 600 GB, giri/min, 3,5 pollici 3 dischi SAS da 600 GB, giri/min e 3,5 pollici come hot spare Può includere il diskpack iniziale nella soluzione VNXe. Opzione di storage iscsi Opzione di storage NFS Opzione di storage iscsi Opzione di storage NFS Virtualizzazione dello storage vsphere per VSPEX VMware ESXi fornisce virtualizzazione dello storage a livello di host. Virtualizza lo storage fisico e presenta lo storage virtualizzato alle virtual machine. Una virtual machine memorizza il relativo sistema operativo e tutti gli altri file correlati alle rispettive attività in un disco virtuale. Il disco virtuale è composto da uno o più file. VMware utilizza il controller SCSI virtuale per presentare il disco virtuale al sistema operativo guest eseguito all'interno della virtual machine. 47

48 Panoramica dell'architettura della soluzione La Figura 8 mostra i diversi tipi di dischi virtuali VMware. Figura 8. Tipi di dischi virtuali VMware Il disco virtuale risiede in un datastore. A seconda del tipo, può trattarsi di un datastore SCSI VMFS o NFS. VMFS VMFS è un file system cluster che garantisce virtualizzazione dello storage ottimizzata per le virtual machine. Può essere implementato su qualsiasi dispositivo locale basato su SCSI (direttamente collegato o SAN) o tramite dispositivi di storage in rete per mezzo di protocolli come iscsi e NFS. Raw Device Mapping (RDM) VMware fornisce un meccanismo denominato Raw Device Mapping (RDM). La funzionalità RDM consente a una virtual machine di accedere direttamente a un volume sullo storage fisico e utilizza FC o iscsi. NFS VMware supporta l'utilizzo dei file system NFS da un dispositivo o un sistema di storage NAS esterno come datastore di virtual machine. Layout dello storage per 50 virtual machine La Figura 4 a pagina 36 mostra il layout del disco fisico per un massimo di 50 virtual machine. Il provisioning del disco sulla serie VNXe risulta semplificato grazie alle procedure guidate. Non è necessario scegliere quali dischi assegnare a un determinato storage pool. La procedura guidata può scegliere qualsiasi disco disponibile del tipo appropriato, a prescindere dalla sua ubicazione fisica nell'array. La Figura 9 mostra il layout iscsi dei dischi richiesto per archiviare 50 virtual machine su un sistema VNXe

49 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 9. Layout dello storage iscsi per 50 virtual machine su un sistema EMC VNXe3150 Per l'architettura di riferimento viene utilizzata la configurazione seguente: Quarantacinque dischi SAS da 300 GB vengono allocati in un singolo storage pool come nove gruppi 4+1 RAID 5 (venduti come nove diskpack da cinque dischi). Viene allocato almeno un disco hot spare per ogni 30 dischi di un determinato tipo. Almeno quattro LUN iscsi vengono allocate nel cluster ESXi dal singolo storage pool per fungere da datastore per i server virtuali. 49

50 Panoramica dell'architettura della soluzione La Figura 10 mostra il layout dello storage NFS dei dischi richiesto per archiviare 50 virtual machine su un sistema VNXe3150. Figura 10. Layout dello storage NFS per 50 virtual machine su un sistema EMC VNXe3150 Per l'architettura di riferimento viene utilizzata la configurazione seguente: 30 dischi SAS da 600 GB vengono allocati in un singolo storage pool come 6 gruppi 4+1 RAID 5 (venduti come diskpack da 5 dischi). Viene allocato almeno un disco hot spare per ogni 30 dischi di un determinato tipo. Almeno due condivisioni NFS vengono allocate nel cluster vsphere dal singolo storage pool per fungere da datastore per i server virtuali. 50

51 Panoramica dell'architettura della soluzione Layout dello storage per 100 virtual machine La Figura 11 mostra il layout iscsi dei dischi richiesto per archiviare 100 virtual machine su un sistema VNXe3300. Figura 11. Layout dello storage iscsi per 100 virtual machine su un sistema EMC VNXe3300 Per l'architettura di riferimento viene utilizzata la configurazione seguente: Settantasette dischi SAS da 300 GB vengono allocati in un singolo storage pool come undici gruppi 6+1 RAID 5 (venduti come 11 diskpack da sette dischi). È necessario allocare almeno un disco hot spare per ogni 30 dischi di un determinato tipo. Almeno 10 LUN iscsi vengono allocate nel cluster ESXi dal singolo storage pool per fungere da datastore per i server virtuali. 51

52 Panoramica dell'architettura della soluzione La Figura 12 mostra il layout NFS dei dischi richiesto per archiviare 100 virtual machine su un sistema VNXe3300. Figura 12. Layout dello storage NFS per 100 virtual machine su un sistema EMC VNXe3300 Per l'architettura di riferimento viene utilizzata la configurazione seguente: 63 dischi SAS da 600 GB vengono allocati in un singolo storage pool come 9 gruppi 6+1 RAID 5 (venduti come diskpack da 7 dischi). Viene allocato almeno un disco hot spare per ogni 30 dischi di un determinato tipo. Almeno due condivisioni NFS vengono allocate nel cluster vsphere dal singolo storage pool per fungere da datastore per i server virtuali. 52

53 Panoramica dell'architettura della soluzione High availability e failover Panoramica Livello di virtualizzazione Questa soluzione VSPEX offre un'infrastruttura di storage, server e rete virtualizzata con high availability. Se implementata secondo le istruzioni fornite in questa guida, fornisce la capacità di sopravvivere alla maggior parte dei guasti delle unità singole con un impatto minimo o addirittura nullo sulle operazioni del business. Come indicato in precedenza, è consigliabile configurare l'high availability nel livello di virtualizzazione e consentire all'hypervisor di riavviare automaticamente le virtual machine in caso di guasto. La Figura 13 descrive la risposta del livello dell'hypervisor a un errore nel livello di elaborazione. Figura 13. High availability a livello di virtualizzazione L'implementazione della high availability al livello di virtualizzazione assicura che, 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 14. Questi dovrebbero essere connessi a unità PDU (Power Distribution Unit) separate, in conformità alle best practice del vendor di server. Figura 14. Alimentatori ridondanti 53

54 Panoramica dell'architettura della soluzione Si consiglia inoltre di configurare la High Availability nel livello di virtualizzazione. Questo significa che il livello di elaborazione deve essere configurato con risorse sufficienti in modo che il numero totale di risorse disponibili soddisfi le esigenze dell'ambiente, anche in presenza di un guasto del server, come illustrato nella Figura 13. Livello di rete Le funzionalità avanzate di networking di EMC VNX forniscono la protezione da guasti alla connessione di rete nell'array. Ogni host vsphere dispone di più connessioni con gli utenti e con le reti di storage Ethernet per garantire protezione contro gli errori di link, come illustrato nella Figura 15. Tali connessioni devono essere distribuite su più switch Ethernet per garantire protezione contro il guasto di qualsiasi componente nella rete. Figura 15. High availability a livello di rete Assicurando la completa assenza di single point of failure a livello di rete, è possibile garantire che il livello di elaborazione sia in grado di accedere allo storage e comunicare con gli utenti anche in caso di guasto di un componente. Livello di storage VNXe è progettato per fornire un livello di availability del 99,999% utilizzando componenti ridondanti nell'intero array come illustrato nella Figura

55 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 16. High availability della serie VNXe Tutti i componenti dell'array possono fornire un'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. Per impostazione predefinita, gli storage array EMC sono progettati per offrire high availability. Utilizzare le guide all'installazione per assicurare che nessun guasto di singole unità possa comportare la perdita o la mancata availability dei dati. Profilo del test di convalida Caratteristiche del profilo La soluzione è stata convalidata con il profilo di ambiente illustrato nella Tabella 6. Tabella 6. Profilo dell'ambiente convalidato Caratteristica del profilo Valore Numero di virtual machine 50/100 Sistema operativo virtual machine Windows Server 2012 Data Center Edition Processori per virtual machine 1 Numero processori virtuali per core CPU fisico 4 RAM per virtual machine Storage medio disponibile per ciascuna virtual machine Operazioni di I/O al secondo (IOPS) in media per virtual machine 2 GB 100 GB 25 IOPS 55

56 Panoramica dell'architettura della soluzione Caratteristica del profilo Numero di datastore per memorizzare i dischi delle virtual machine Valore 2/4 Numero di virtual machine per datastore 25 Disco e tipo RAID per i datastore (iscsi) Disco e tipo RAID per i datastore (NFS) RAID 5, dischi SAS da 300 GB, rpm, 3,5 pollici RAID 5, dischi SAS da 600 GB, rpm, 3,5 pollici Guida alla configurazione dell'ambiente di backup Caratteristiche di backup La soluzione è stata dimensionata con il profilo di ambiente applicativo indicato nella Tabella 7. Tabella 7. Caratteristiche del profilo di backup Caratteristica del profilo 50 virtual machine 100 virtual machine Numero di utenti Numero di virtual machine 50 (20% database, 80% non strutturate) 100 (20% database, 80% non strutturate) Dati Exchange 0,5 TB (casella postale da 1 GB per utente) 1 TB (casella postale da 1 GB per utente) Dati SharePoint 0,25 TB 0,5 TB SQL Server 0,25 TB 0,5 TB Dati dell'utente 2,5 TB (5,0 GB per utente) 5 GB (5,0 GB per utente) Percentuale di modifiche giornaliere per le applicazioni Dati Exchange 10% Dati SharePoint 2% SQL Server 5% Dati dell'utente 2% Conservazione per tipo di dati Tutti i dati del database Dati dell'utente 14 giornalieri 30 al giorno, 4 alla settimana, 1 al mese Layout di backup per 50 virtual machine NetWorker Fast Start fornisce varie opzioni di implementazione, a seconda dell'use case specifico e dei requisiti di ripristino. In questo caso la soluzione viene implementata con entrambi NetWorker Fast Start e Data Domain, gestiti come singola soluzione. Ciò permette di eseguire il backup dei dati dell'utente non strutturati direttamente nel sistema Data Domain per consentire un semplice ripristino a livello di file. Il database è gestito dal software NetWorker Fast Start ma è diretto al sistema Data Domain mediante una libreria client Boost integrata. La soluzione di backup consente di unificare il processo e offre un aumento dei livelli di prestazioni e di efficienza. 56

57 Panoramica dell'architettura della soluzione Layout di backup per 100 virtual machine Avamar fornisce varie opzioni di implementazione, a seconda dell'use case specifico e dei requisiti di ripristino. In questo caso la soluzione viene implementata con entrambi Avamar e Data Domain, gestiti come singola soluzione. Questo abilita il backup dei dati dell'utente non strutturati direttamente sul sistema Avamar per il semplice ripristino a livello di file. Le immagini del database e delle virtual machine vengono gestite dal software Avamar, ma vengono dirette al sistema Data Domain mediante una libreria client Boost integrata. Questa soluzione di backup consente di unificare il processo e offre un aumento dei livelli di prestazioni e di efficienza. 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 illustrate in questa guida. Vengono fornite istruzioni su come mettere in correlazione i carichi di lavoro di riferimento con i carichi di lavoro effettivi delle aziende e vengono fornite informazioni su come questa operazione possa modificare la distribuzione finale dalla prospettiva del server e della rete. La modifica alla definizione dello storage può essere apportata aggiungendo ulteriori unità in modo da ottenere capacità e prestazioni più elevate. I layout dei dischi sono stati creati per fornire il 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 limitata a causa dei tempi di risposta più elevati. Carico di lavoro di riferimento Quando si prende in considerazione lo spostamento di un server esistente in una virtual infrastructure, è possibile ottenere un alto livello di efficienza mediante il corretto dimensionamento delle risorse hardware virtuali assegnate allo specifico sistema. Ciascuna virtual infrastructure VSPEX bilancia le risorse di storage, rete ed elaborazione necessarie per un determinato numero di virtual machine convalidate da EMC. In pratica, ogni virtual machine prevede uno specifico set di requisiti, che raramente corrispondono all'idea predefinita delle caratteristiche e delle funzioni di una virtual machine. In qualsiasi discussione sulle virtual infrastructure, occorre definire innanzitutto 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. Definizione del carico di lavoro di riferimento Per semplificare la discussione, è stato definito un carico di lavoro di riferimento rappresentativo dell'azienda 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 VSPEX, il carico di lavoro di riferimento è definito come singola virtual machine. La Tabella 8 mostra le caratteristiche di questa virtual machine. 57

58 Panoramica dell'architettura della soluzione Tabella 8. Caratteristica Caratteristiche della virtual machine Valore Sistema operativo della virtual machine Microsoft Windows Server 2012 Data Center Edition Processori virtuali per virtual machine 1 RAM per virtual machine Capacità di storage disponibile per virtual machine 2 GB 100 GB IOPS per virtual machine 25 Modello di I/O Casuale Rapporto lettura/scrittura I/O 2:1 Questa specifica relativa a una virtual machine non è stata concepita per rappresentare alcuna applicazione specifica, ma costituisce un unico punto di riferimento comune in base a cui è possibile valutare le altre virtual machine. Applicazione del carico di lavoro di riferimento Panoramica Le architetture di riferimento generano un pool di risorse sufficienti per ospitare un numero di virtual machine di riferimento di destinazione con le caratteristiche illustrate nella Tabella 8. È possibile che le virtual machine dell'azienda cliente non corrispondano esattamente alle specifiche. In questo caso, definire una specifica virtual machine dell'azienda cliente come equivalente di un determinato numero di virtual machine di riferimento e presupporre che tali virtual machine vengano utilizzate all'interno del pool. Continuare a eseguire il provisioning delle virtual machine dal pool di risorse fino all'esaurimento di tutte le risorse disponibili. Si considerino i seguenti esempi, descritti in maggiore dettaglio in questa sezione: Esempio 1: applicazione personalizzata Esempio 2: Sistema del punto vendita Esempio 3: Web server Esempio 4: database di supporto decisionale Esempio 1: applicazione personalizzata È necessario spostare un application server personalizzato di piccole dimensioni nella virtual infrastructure. 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. 58

59 Panoramica dell'architettura della soluzione In base a questi numeri, sono necessarie le seguenti risorse del pool di risorse: Risorse CPU per una virtual machine Risorse di memoria per due virtual machine Capacità di storage per una virtual machine IOPS per una virtual machine In questo esempio, una singola virtual machine utilizza le risorse riservate per due delle virtual machine di riferimento. Se il pool originale contiene le risorse per fornire 100 virtual machine di riferimento, resterà disponibile una quantità di risorse sufficienti per 98 virtual machine di riferimento. Esempio 2: Sistema del punto vendita È necessario spostare il database server per un sistema POS dell'azienda cliente nella virtual infrastructure. Il database server è attualmente in esecuzione 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. Di seguito vengono riportati i requisiti per la virtualizzazione di questa applicazione: CPU di quattro virtual machine di riferimento Memoria di otto virtual machine di riferimento Storage di due virtual machine di riferimento IOPS di otto virtual machine di riferimento In questo caso, la virtual machine dell'infrastruttura di esempio utilizza le risorse di otto virtual machine di riferimento. L'implementazione di questa virtual machine su un pool per 100 virtual machine di riferimento utilizzerebbe le risorse di otto virtual machine di riferimento, garantendo la disponibilità di risorse per 92 virtual machine di riferimento. Esempio 3: Web server È necessario spostare il web server dell'azienda cliente nella virtual infrastructure. Attualmente il web server 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. Di seguito vengono riportati i requisiti per la virtualizzazione di questa applicazione: CPU di due virtual machine di riferimento Memoria di quattro virtual machine di riferimento Storage di una virtual machine di riferimento IOPS di due virtual machine di riferimento In questo caso, la virtual machine dell'infrastruttura di esempio utilizza le risorse di quattro virtual machine di riferimento. Se questa virtual machine viene implementata in un pool di risorse per 100 virtual machine di riferimento, resterà disponibile una quantità di risorse sufficienti per 96 virtual machine di riferimento. 59

60 Panoramica dell'architettura della soluzione Esempio 4: database di supporto decisionale È necessario spostare il database server per un sistema di supporto decisionale dell'azienda cliente nella virtual infrastructure. Il database server è in esecuzione su un sistema fisico con 10 CPU e 64 GB di memoria, Il database utilizza 5 TB di storage e genera 700 IOPS durante un ciclo di attività medio. Di seguito vengono riportati i requisiti per la virtualizzazione di questa applicazione: CPU di 10 virtual machine di riferimento Memoria di 32 virtual machine di riferimento Storage di 52 virtual machine di riferimento IOPS di 28 virtual machine di riferimento In questo caso, l'unica virtual machine dell'infrastruttura di esempio utilizza le risorse di 52 virtual machine di riferimento. Se questa virtual machine viene implementata in un pool di risorse per 100 virtual machine di riferimento, resterà disponibile una quantità di risorse sufficienti per 48 virtual machine di riferimento. Riepilogo degli esempi Gli esempi illustrano la flessibilità del modello del pool di risorse. In tutti i casi, i carichi di lavoro riducono semplicemente la quantità di risorse disponibili nel pool. Tutti gli esempi possono essere implementati nella stessa virtual infrastructure con una capacità iniziale di 100 virtual machine di riferimento, garantendo la disponibilità nel pool di una quantità di risorse sufficienti per 34 virtual machine di riferimento come illustrato nella Figura 17. Figura 17. 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 della presente guida. Una volta esaminata la modifica del bilanciamento delle risorse e definito il nuovo livello di requisiti, è possibile aggiungere queste virtual machine all'infrastruttura utilizzando i metodi descritti negli esempi. 60

61 Implementazione delle architetture di riferimento Panoramica dell'architettura della soluzione Panoramica Tipi di risorse Le architetture di riferimento richiedono la disponibilità di un set di componenti hardware per le esigenze di CPU, memoria, rete e storage del sistema. Queste esigenze vengono presentate come requisiti generali indipendenti da una specifica implementazione. Questa sezione descrive alcune considerazioni per l'implementazione dei requisiti. Le architetture di riferimento definiscono i requisiti hardware per la soluzione in termini dei seguenti tipi di risorse di base: Risorse di CPU Risorse di memoria Risorse di rete Risorse di storage Questa sezione descrive i tipi di risorse, le modalità di utilizzo delle risorse nell'architettura di riferimento e le considerazioni chiave per l'implementazione delle risorse nell'ambiente di un'azienda cliente. Risorse di CPU Le architetture di riferimento definiscono il numero di core di CPU richiesti, non uno specifico tipo o una specifica configurazione. Le nuove implementazioni devono utilizzare revisioni recenti delle tecnologie dei processori più diffusi. 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). In molti casi, questa configurazione fornisce un livello appropriato di risorse per le virtual machine ospitate. Tuttavia, questo rapporto potrebbe non essere appropriato in tutti i casi. EMC consiglia di monitorare l'utilizzo della CPU a livello di hypervisor per determinare se sono necessarie ulteriori risorse. Risorse di memoria Ciascun server virtuale della soluzione deve disporre di 2 GB di memoria. In un ambiente virtuale, non è inusuale eseguire il provisioning delle virtual machine con una quantità di memoria superiore rispetto a quella fisicamente disponibile nell'hypervisor a causa dei vincoli di budget. La tecnica di overcommit della memoria trae vantaggio dal fatto che ciascuna virtual machine non utilizza completamente la quantità di memoria a essa allocata. Pertanto, 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, in modo che non sposti il collo di bottiglia dal server e diventi un peso per il sottosistema di storage per le attività di paging/swapping. Se la memoria di ESXi non è sufficiente per i sistemi operativi guest, verrà avviato il processo di paging, che aumenta l'attività di I/O nei file di VSwap. Se il sottosistema di storage viene dimensionato in modo corretto, i picchi occasionali dovuti all'attività sui file VSwap potrebbero non causare problemi di prestazioni, in quanto i picchi temporanei di carico possono essere assorbiti. 61

62 Panoramica dell'architettura della soluzione Tuttavia, se il tasso di sottoscrizione in eccesso della memoria è talmente elevato da determinare l'insorgenza sul sottosistema di storage di problemi connessi al costante sovraccarico delle attività sui file VSwap, sarà necessario aggiungere ulteriori dischi, non a causa del requisito di capacità, ma per soddisfare la richiesta di prestazioni superiori. In questa fase, spetta all'amministratore decidere se è più efficiente in termini di costo aggiungere ulteriore memoria fisica al server o aumentare la quantità di storage. Questa soluzione è stata convalidata con memoria assegnata staticamente e senza overcommit delle risorse di memoria. Se la tecnica di overcommit della memoria viene utilizzata in un ambiente reale, è consigliabile monitorare regolarmente l'utilizzo della memoria di sistema e l'attività I/O del page file associata per assicurare che un'eventuale carenza di memoria non causi risultati imprevisti. Risorse di rete La soluzione descrive i requisiti minimi del sistema. Se è necessaria larghezza di banda aggiuntiva, per soddisfare i requisiti è importante aggiungere capacità sia a livello di storage array e che a livello di host dell'hypervisor. Le opzioni per la connettività di rete sul server dipendono dal tipo di server. Gli storage array includono una serie di porte di rete e offrono la possibilità di aggiungere ulteriori porte utilizzando i moduli FLEX I/O di EMC. Per riferimento nell'ambiente convalidato, EMC presuppone che ciascuna virtual machine generi 25 IOPS 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 virtual machine, 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 virtual machine Operazioni di gestione e amministrazione I requisiti per ciascuno di queste operazioni variano in base alla modalità di utilizzo dell'ambiente. In questo contesto non è utile fornire numeri concreti. Tuttavia, la rete descritta per ciascuna soluzione dovrebbe essere sufficiente per gestire i carichi di lavoro medi per gli use case sopra riportati. Indipendentemente dai requisiti del traffico di rete, disporre sempre di almeno due connessioni di rete fisiche condivise per una rete logica in modo che un singolo errore di link non influisca sull'availability del sistema. È opportuno progettare la rete in modo che, in caso di errore, la larghezza di banda aggregata sia sufficiente per gestire l'intero carico di lavoro. Risorse di storage Le soluzioni contengono layout per i dischi utilizzati nella 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, occorre prendere in considerazione alcuni livelli. In particolare, l'array include una raccolta fisica di dischi assegnati a uno storage pool. Da questo storage pool, è possibile eseguire il provisioning dei datastore nel cluster vsphere. Ciascun livello prevede una configurazione specifica definita per la soluzione e documentata nel Capitolo 5. 62

63 In generale, è possibile sostituire le unità con tipi che offrono: Panoramica dell'architettura della soluzione Maggiore capacità e stesse caratteristiche di prestazioni Caratteristiche di prestazioni più elevate e stessa capacità È inoltre accettabile modificare il posizionamento delle unità nei rispettivi alloggiamenti in base ai nuovi schemi o agli schemi aggiornati degli alloggiamenti delle unità. Negli altri casi in cui è necessario deviare dal numero e dal tipo proposti di unità o dai layout dei datastore e dei pool specificati, assicurarsi che il layout scelto fornisca al sistema una quantità identica o maggiore di risorse. Riepilogo dell'implementazi one I requisiti definiti nella soluzione sono considerati da EMC il set minimo di risorse per gestire i carichi di lavoro richiesti in base alla definizione di un server virtuale 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 dell'azienda cliente differiscono in modo significativo dalla definizione di riferimento e variano nello stesso gruppo di risorse, potrebbe essere necessario aggiungere al sistema una maggiore quantità di risorse. Valutazione rapida 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 dell'azienda cliente. Innanzitutto, creare un prospetto riepilogativo delle applicazioni di cui si intende eseguire la migrazione nella virtual infrastructure 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 virtual machine 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 9. Compilare i requisiti in termini di risorse per l'applicazione. Inserire nella riga le informazioni relative a quattro risorse diverse: CPU, memoria, IOPS e capacità. Tabella 9. 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 Virtual machine di riferimento equivalenti 63

64 Panoramica dell'architettura della soluzione 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, è necessario verificare se l'applicazione di destinazione sia in grado di utilizzare effettivamente tutte le CPU presentate. Per esaminare il contatore relativo all'utilizzo per ciascuna CPU, utilizzare uno strumento di monitoraggio delle prestazioni, come PerfMon di Microsoft Windows o ESXtop in vsphere. Se i risultati sono equivalenti, implementare il numero di CPU virtuali durante la migrazione nella virtual infrastructure. Tuttavia, se non tutte le CPU vengono utilizzate, è opportuno ridurre il numero di CPU virtuali richieste. In qualsiasi operazione che implica il monitoraggio delle prestazioni, è consigliabile 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 Requisiti di prestazioni dello storage La memoria del server svolge un ruolo fondamentale nel garantire elevati livelli di funzionalità e prestazioni delle applicazioni. Ciascun processo dell'applicazione presenta destinazioni differenti per la quantità di memoria disponibile considerata accettabile. Quando si sposta un'applicazione in un ambiente virtuale, considerare la quantità attuale di memoria disponibile per il sistema e monitorare la quantità di memoria libera utilizzando uno strumento di monitoraggio delle prestazioni per determinare se viene utilizzata in modo efficiente. I requisiti di prestazioni dello storage per un'applicazione rappresentano in genere l'aspetto meno conosciuto delle prestazioni. Tre componenti assumono un'importanza rilevante quando si fa riferimento alle prestazioni di I/O di un sistema: Il numero di richieste in arrivo (IOPS) La dimensione della richiesta (dimensione di I/O): una richiesta di 4 KB di dati è di gran lunga 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 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. PerfMon fornisce diversi contatori molto utili in questo contesto. I contatori più comuni sono: Disco logico\trasferimenti disco/sec Disco logico\letture disco/sec Disco logico\scritture disco/sec 64

65 Panoramica dell'architettura della soluzione Per sistemi non basati su Windows, come VMware, utilizzare uno strumento equivalente adeguato a tale sistema. Per ulteriori informazioni sul monitoraggio delle metriche relative allo storage tramite ESXtop, vedere l'articolo della Knowledge Base di VMware Using esxtop to identify storage performance issues for ESX / ESXi (multiple versions) ( ).La virtual machine di riferimento presuppone un rapporto lettura/scrittura 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 virtual machine di riferimento presuppone una dimensione media delle richieste di I/O di 8 KB, una dimensione appropriata per un'ampia gamma di applicazioni. Utilizzare PerfMon o un altro strumento appropriato per monitorare il contatore Disco logico\media byte/trasf. disco in modo da determinare la dimensione media di I/O. 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 comuni. La virtual machine 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 soprattutto richieste di I/O da 32 KB, utilizzare un fattore di quattro (32 KB / 8 KB = 4). Se la stessa applicazione esegue 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 Il tempo medio di risposta I/O o latenza di I/O rappresenta una misurazione della rapidità con cui le richieste di I/O vengono elaborate dal sistema di storage. Le soluzioni VSPEX sono progettate per soddisfare una latenza di I/O media di destinazione di 20 microsecondi (ms). Secondo le raccomandazioni di EMC, il sistema dovrebbe essere in grado di continuare a rispettare il valore della latenza di destinazione. Tuttavia, è opportuno monitorare il sistema e rivalutare l'utilizzo del pool di risorse, se necessario. Per monitorare la latenza di I/O, utilizzare il contatore Disco logico\media secondi/trasf. disco di PerfMon o un contatore equivalente per i sistemi non Windows. Se la latenza di I/O risulta essere costantemente superiore al valore della latenza di destinazione, rivalutare le virtual machine nell'ambiente per assicurare che non utilizzino una quantità di risorse maggiore rispetto a quella prevista. Requisiti di capacità di storage Il requisito in termini di capacità di storage per un'applicazione in esecuzione è in genere la risorsa più semplice da quantificare. Determinare la quantità di spazio su disco utilizzata dal sistema e aggiungere un fattore appropriato per rispondere alle esigenze di crescita. Ad esempio, per virtualizzare un server che utilizza correntemente 40 GB di un'unità interna da 200 GB con una crescita prevista del 20% circa nell'arco dell'anno successivo, sono richiesti 48 GB. È consigliabile riservare dello spazio per i file di swapping e le patch per le normali operazioni di manutenzione. Inoltre, alcuni file system, come Microsoft NTFS, quando sono troppo pieni, subiscono una riduzione delle prestazioni. 65

66 Panoramica dell'architettura della soluzione Determinazione delle virtual machine di riferimento equivalenti Una volta definite tutte le risorse, determinare un valore appropriato per la linea di virtual machine di riferimento equivalenti utilizzando le relazioni nella Tabella 10. Arrotondare tutti i valori al numero intero più vicino. Tabella 10. Risorse Risorse delle virtual machine di riferimento 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 del punto vendita richiede quattro CPU, 16 GB di memoria, 200 IOPS e 200 GB di storage. Questo si traduce in quattro virtual machine di riferimento di CPU, otto virtual machine di riferimento di memoria, otto virtual machine di riferimento di IOPS e due virtual machine di riferimento di capacità. La Tabella 11 mostra come inserire i dati della macchina in questione nella riga del foglio di lavoro. Tabella 11. Applicazione Applicazione di esempio Riga del foglio di lavoro di esempio Requisiti di risorse CPU (CPU virtuali) Memoria (GB) IOPS Capacità (GB) Virtual machine di riferimento equivalenti Virtual machine di riferimento equivalenti Per compilare la colonna relativa alle virtual machine di riferimento equivalenti, utilizzare il valore massimo della riga. Come illustrato nella Figura 18, sono richieste otto virtual machine di riferimento. 66

67 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 18. Risorse richieste dal pool delle virtual machine di riferimento Una volta compilato il foglio di lavoro per ciascuna applicazione di cui l'azienda cliente desidera eseguire la migrazione nella virtual infrastructure, calcolare la somma della colonna Virtual machine di riferimento equivalenti sul lato destro del foglio di lavoro, come illustrato nella Tabella 11, in modo da calcolare il numero totale di virtual machine di riferimento richieste nel pool. Per maggiore chiarezza, nella Tabella 12 vengono mostrati il risultato del calcolo e il valore, arrotondato al numero intero più vicino, da utilizzare. Tabella 12. Applicazioni di esempio Applicazione CPU (CPU virtuali) Memoria (GB) IOPS Capacità (GB) Virtual machine di riferimento Applicazione di esempio 1: applicazione personalizzata Applicazione di esempio 2: Sistema del punto vendita Applicazione di esempio 3: Web server Applicazione di esempio 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 Requisiti di risorse Virtual machine di riferimento equivalenti (5 TB) Totale virtual machine di riferimento equivalenti 66 67

68 Panoramica dell'architettura della soluzione Le soluzioni VSPEX definiscono dimensioni del pool di risorse discrete. Per questo set di soluzioni, il pool è in grado di supportare 100 virtual machine di riferimento. La Figura 19 mostra che sono a disposizione 34 virtual machine di riferimento dopo l'applicazione di tutti gli esempi nella soluzione con 100 virtual machine. Figura 19. Requisiti di risorse aggregati dal pool delle virtual machine di riferimento Come mostrato nella Tabella 12, l'azienda cliente richiede una funzionalità di 66 virtual machine del pool. Pertanto, il pool di risorse con 100 virtual machine fornisce risorse sufficienti per soddisfare sia le esigenze attuali che le esigenze di crescita future. Fine tuning delle risorse hardware Nella maggior parte dei casi, l'hardware consigliato per i server e lo storage verrà dimensionato in modo appropriato in base al processo descritto. Tuttavia, in alcuni casi, è possibile che si desideri personalizzare ulteriormente le risorse hardware disponibili per il sistema. Una descrizione completa dell'architettura del sistema esula dall'ambito della presente guida; 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 virtual machine in un singolo pool di risorse. Per ottenere la separazione dei carichi di lavoro, acquistare ulteriori unità disco per il carico di lavoro dell'applicazione e aggiungerle a un pool dedicato. Non è appropriato ridurre le dimensioni del pool di risorse principale per supportare l'isolamento delle applicazioni o ridurre la funzionalità del pool. Tali operazioni, comunque, non rientrano nell'ambito della presente guida. I layout dello storage presentati nelle soluzioni con 50 e 100 virtual machine sono progettati per bilanciare diversi fattori in termini di high availability, prestazioni e protezione dei dati. La modifica dei componenti del pool può avere impatti significativi e difficili da prevedere su altre aree del sistema. Risorse server Per le risorse server nella soluzione VSPEX, è possibile personalizzare le risorse hardware in modo più efficace, come illustrato nella Figura

69 Panoramica dell'architettura della soluzione Figura 20. Personalizzazione delle risorse server A tal fine, calcolare innanzitutto il numero totale dei requisiti in termini di risorse per i componenti server, come illustrato nella Tabella 13. Nella riga Totale componenti risorse server aggiungere i requisiti in termini di risorse server delle applicazioni contenute nella tabella. Tabella 13. Totale componenti risorse server Applicazione Risorse server CPU (CPU virtuali) Memoria (GB) Risorse di storage IOPS Capacità (GB) Virtual machine di riferimento Applicazione di esempio 1: applicazione personalizzata Applicazione di esempio n.: Sistema del punto vendita Applicazione di esempio 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