Dos obstáculos para las empresas que implementan la virtualización de servidores

La virtualización se considera una panacea para muchos problemas de TI empresariales. Desde una mayor disponibilidad de las aplicaciones hasta una recuperación ante desastres simplificada y una infraestructura y costos reducidos, la virtualización parece proporcionar todas las respuestas. La virtualización también parece ofrecer una gestión de TI simplificada e incluso soluciones informáticas "más ecológicas".

Sin embargo, para aprovechar al máximo la virtualización de servidores, es importante que otros elementos de la infraestructura (en particular el almacenamiento) compensen las deficiencias del entorno virtualizado. De lo contrario, se producirán muchos errores. Las aplicaciones pueden ralentizarse inesperadamente. Lo que se suponía que sería una alternativa informática de reducción de costos requiere una inversión significativa para lograr su funcionalidad completa. El uso de la virtualización para mejorar el tiempo de actividad de las aplicaciones y los servidores expuso de repente dolorosas debilidades en otros aspectos de la infraestructura de TI. Éstos son dos de los errores más comunes cuando las empresas implementan la virtualización de servidores .

Error 1: elegir la plataforma de almacenamiento incorrecta

Uno de los principales beneficios de la virtualización de servidores es la capacidad de mover aplicaciones cliente en uso entre diferentes hipervisores de servidores. Ya sea que esto se haga para la planificación de la orquestación, el equilibrio de carga o la recuperación ante desastres, la independencia del hardware es uno de los factores clave para cualquier implementación de virtualización. Sin embargo, si su almacenamiento está vinculado a un hardware de servidor específico, las aplicaciones móviles pueden volverse complejas o incluso confusas.

El almacenamiento conectado a la red se utiliza a menudo como una forma de simplificar el aprovisionamiento de almacenamiento de servidores virtuales. La capacidad de almacenamiento conectado a la red es muy sencilla de configurar y la expansión de la capacidad no requiere la participación de un hipervisor. Desafortunadamente, existen deficiencias en el rendimiento al utilizar el almacenamiento conectado a la red. Muchas aplicaciones (como Microsoft Exchange) simplemente no se ejecutan utilizando el almacenamiento conectado a la red. Por estos motivos, la mayoría de los proveedores de virtualización recomendarán SAN a quienes buscan un rendimiento de aplicaciones más eficiente.

Red de área de almacenamiento de canal de fibra

Con las SAN Fibre Channel, los usuarios no sólo necesitan justificar los costos adicionales de almacenamiento, conmutación y administración de Fibre Channel, sino que también necesitan configurar costosos adaptadores de bus host para cada servidor que conectan a la SAN. Aquellas empresas que adopten las redes de área de almacenamiento Fibre Channel existentes encontrarán pocos obstáculos. Para aprovechar los importantes beneficios de la virtualización de servidores, esta infraestructura completa de Fibre Channel (incluidos conmutadores y adaptadores de bus de host) debe admitir el protocolo NPIV (N-Port ID Virtualization). La mayoría de los productos actualmente no contienen NPIV.

Incluso con NPIV, VMware solo puede transferir programas invitados entre máquinas dentro de una zona Fibre Channel. Esto significa que, aunque haya logrado la independencia del hardware en el lado del servidor, todos los servidores físicos de un grupo que pueden entregar aplicaciones cliente entre sí no dependen de una única zona Fibre Channel para el almacenamiento (normalmente puede ser una matriz o incluso un disco duro). ). La independencia del hardware en el lado del servidor puede crear peligrosas dependencias de hardware de múltiples aplicaciones en el lado del almacenamiento.

Optimice las soluciones de almacenamiento para entornos virtualizados

iSCSI (Interfaz de sistema de computadora pequeña de Internet) o IP SAN (Red de área de almacenamiento IP) brindan la mejor solución de almacenamiento en un entorno de servidor virtualizado, no solo por la obvia ventaja de costos, sino también por la disponibilidad de la arquitectura virtual. mejor en términos de flexibilidad y escalabilidad. Un sistema de almacenamiento SAN iSCSI también puede proporcionar importantes ventajas a las empresas que utilizan la virtualización de recuperación ante desastres WAN. Las instantáneas también se pueden utilizar a nivel de almacenamiento para replicar datos en un sitio de respaldo local o remoto.

Además, los sistemas de almacenamiento LAN iSCSI tienen ventajas obvias de WAN sobre las LAN de almacenamiento Fibre Channel. La replicación de WAN de almacenamiento de canal de fibra requiere la compra de costosas puertas de enlace FCIP (canal de fibra sobre IP). La replicación WAN para almacenamiento iSCSI El almacenamiento LAN no requiere la compra, implementación, operación y administración de sistemas adicionales. iSCSI es un protocolo TCP/IP que funciona de forma nativa en la WAN. Tanto la replicación de Fibre Channel como la WAN iSCSI pueden causar degradación del rendimiento o pérdida de paquetes en largas distancias. Los dispositivos optimizados para WAN o TCP/IP para almacenamiento iSCSI. El almacenamiento LAN puede aliviar este problema. Este dispositivo de optimización WAN o TCP/IP tiene poco o ningún impacto en las puertas de enlace FCIP.

Trampa 2: El dilema del aprovisionamiento excesivo

Incluso con la solución de red de área de almacenamiento adecuada, la migración de aplicaciones a un entorno virtualizado a veces puede ralentizarse. Si la configuración del hardware del servidor es correcta, el administrador no puede explicar la causa. En este caso, el almacenamiento suele ser la causa del problema.

Las eficiencias que la virtualización aporta a la infraestructura se logran mediante un sobreaprovisionamiento deliberado mediante el uso de un hipervisor. A las aplicaciones de invitados virtuales se les asigna una proporción subóptima de recursos físicos. Esto se hace basándose en el principio de que es estadísticamente imposible que todas las aplicaciones requieran recursos al mismo tiempo. El principio de uso proporcional es generalmente viable en la práctica. Sin embargo, la mayoría de las SAN y el almacenamiento SAN ya están sobreaprovisionados, y los resultados del doble sobreaprovisionamiento de recursos de almacenamiento físico son catastróficos.

Como la infraestructura de almacenamiento estaba muy sobrecargada, los conflictos se convirtieron en un problema y se produjeron cuellos de botella y desbordamientos del buffer. Para complicar aún más las cosas para los administradores, estos problemas de conflicto pueden ocurrir en múltiples niveles de la infraestructura de almacenamiento.

A nivel de unidad individual, la cola de solicitudes de entrada/salida crecerá. Este problema será más prominente al configurar discos duros SATA más lentos. En los discos duros SATA, la profundidad de la cola es generalmente de 0 a 32 solicitudes, mientras que en los discos duros SAS (SCSI conectado en serie) o Fibre Channel, la profundidad de la cola es de 256 a 512 solicitudes. Esto significa que las empresas que buscan implementar una infraestructura virtualizada necesitan una solución SAN que no limite su elección de unidades de backend.

En la capa de LUN (número de unidad lógica) de almacenamiento, el propio hipervisor generalmente divide un grupo de almacenamiento físico o LUN en múltiples LUN virtuales. Estos LUN luego se asignan a diferentes aplicaciones invitadas virtuales. Estos LUN físicos no pueden diferenciar entre estas aplicaciones cliente. Los conflictos excesivos de recursos pueden reducir el rendimiento del almacenamiento.

Del mismo modo, el aprovisionamiento excesivo a nivel de hipervisor puede causar problemas a nivel de infraestructura SAN con adaptadores, iniciadores, puertos y conmutadores de bus de host. Estos recursos suelen tener un aprovisionamiento excesivo de 8:1 o exceden la configuración de la propia red de área de almacenamiento. El efecto agravante de este doble sobreaprovisionamiento no sólo degrada el rendimiento, sino que también provoca tiempos de espera de solicitudes y bloqueos de las aplicaciones.

Resolución de conflictos excesivos mediante el almacenamiento en red de área de almacenamiento virtual

Una opción es desactivar la virtualización del almacenamiento en el hipervisor y asignar manualmente LUN a cada aplicación invitada. Sin embargo, muchos proveedores no lo admiten. Al hacerlo, también se pierden capacidades de virtualización críticas.

Otra opción es abordar el problema desde el lado del almacenamiento, reduciendo los niveles de sobreaprovisionamiento local en la arquitectura SAN. Usar una SAN física, esto es complejo y reducirá significativamente la eficiencia de la SAN como host de virtualización. Con el almacenamiento SAN virtualizado, esta reconfiguración no sólo es más sencilla, sino que a menudo permite tratar el hipervisor de forma diferente según el host físico para optimizar la eficiencia general de la SAN.

De hecho, también se puede utilizar una red de área de almacenamiento virtualizada para distribuir un único LUN entre múltiples recursos de almacenamiento, mitigando aún más los conflictos de recursos. Las redes de área de almacenamiento virtualizadas brindan el rendimiento de las redes de área de almacenamiento con la simplicidad del almacenamiento conectado a la red.