Duas armadilhas para empresas que implementam a virtualização de servidores

A virtualização é vista como uma panacéia para muitos problemas de TI empresariais. Desde maior disponibilidade de aplicativos até recuperação simplificada de desastres e redução de custos e infraestrutura, a virtualização parece fornecer todas as respostas. A virtualização também parece oferecer gerenciamento de TI simplificado e soluções de computação ainda mais “verdes”.

Contudo, para obter o máximo benefício da virtualização de servidores, é importante que outros elementos da infra-estrutura (particularmente armazenamento) compensem as deficiências do ambiente virtualizado. Caso contrário, muitos erros ocorrerão. Os aplicativos podem ficar lentos inesperadamente. O que deveria ser uma alternativa de computação com redução de custos requer um investimento significativo para concretizar toda a sua funcionalidade. O uso da virtualização para melhorar o tempo de atividade de aplicativos e servidores subitamente expôs pontos fracos dolorosos em outros aspectos da infraestrutura de TI. Aqui estão duas das armadilhas mais comuns quando as empresas implementam a virtualização de servidores .

Armadilha 1: Escolher a plataforma de armazenamento errada

Um dos principais benefícios da virtualização de servidores é a capacidade de mover aplicativos clientes em uso entre diferentes hipervisores de servidor. Quer isso seja feito para planejamento de orquestração, balanceamento de carga ou recuperação de desastres, a independência de hardware é um dos principais facilitadores para qualquer implementação de virtualização. No entanto, se o seu armazenamento estiver vinculado a um hardware de servidor específico, os aplicativos móveis podem se tornar complexos ou até confusos.

O armazenamento conectado à rede é frequentemente usado como uma forma de simplificar o provisionamento de armazenamento de servidor virtual. A capacidade de armazenamento conectada à rede é muito simples de configurar e a expansão da capacidade não requer o envolvimento de um hipervisor. Infelizmente, existem pontos fracos de desempenho no uso de armazenamento conectado à rede. Muitos aplicativos (como o Microsoft Exchange) simplesmente não funcionam usando armazenamento conectado à rede. Por esses motivos, a maioria dos fornecedores de virtualização recomendará SANs para aqueles que procuram um desempenho de aplicativos mais eficiente.

Rede de área de armazenamento Fibre Channel

Com SANs Fibre Channel, os usuários não só precisam justificar os custos adicionais de armazenamento, comutação e gerenciamento Fibre Channel, mas também precisam configurar adaptadores de barramento de host caros para cada servidor que conectam à SAN. As empresas que adotarem redes de área de armazenamento Fibre Channel existentes encontrarão poucos obstáculos. Para colher os benefícios significativos da virtualização de servidores, esta infra-estrutura Fibre Channel completa (incluindo switches e adaptadores de barramento de host) precisa suportar o protocolo NPIV (N-Port ID Virtualization). A maioria dos produtos atualmente não contém NPIV.

Mesmo com o NPIV, o VMware só pode transferir programas convidados entre máquinas dentro de uma zona Fibre Channel. Isso significa que, embora você tenha alcançado independência de hardware no lado do servidor, todos os servidores físicos em um grupo que podem entregar aplicativos clientes entre si não dependem de uma única zona Fibre Channel para armazenamento (geralmente um array ou até mesmo um disco rígido). ). A independência de hardware no lado do servidor pode criar perigosas dependências de hardware para vários aplicativos no lado do armazenamento.

Otimize soluções de armazenamento para ambientes virtualizados

iSCSI (Internet Small Computer System Interface) ou IP SAN (IP Storage Area Network) fornecem a melhor solução de armazenamento em um ambiente de servidor virtualizado, não apenas pela óbvia vantagem de custo, mas também pela disponibilidade da arquitetura virtual. melhor em termos de flexibilidade e escalabilidade. Um sistema de armazenamento SAN iSCSI também pode oferecer vantagens significativas para empresas que usam virtualização de recuperação de desastres WAN. Os instantâneos também podem ser usados ​​no nível de armazenamento para replicar dados para um site de backup local ou remoto.

Além disso, os sistemas de armazenamento LAN de armazenamento iSCSI têm vantagens óbvias de WAN em relação às LANs de armazenamento Fibre Channel. A replicação WAN de armazenamento Fibre Channel requer a compra de gateways FCIP (Fibre Channel over IP) caros. Replicação WAN para armazenamento iSCSI O armazenamento LAN não requer a compra, implementação, operação e gerenciamento de sistemas adicionais. iSCSI é um protocolo TCP/IP que funciona nativamente na WAN. A replicação WAN Fibre Channel e iSCSI pode causar degradação do rendimento ou perda de pacotes em longas distâncias. Dispositivos otimizados para WAN ou TCP/IP para armazenamento iSCSI O armazenamento LAN pode aliviar esse problema. Este dispositivo de otimização de WAN ou TCP/IP tem pouco ou nenhum impacto nos gateways FCIP.

Armadilha 2: O dilema do provisionamento excessivo

Mesmo com a solução de rede de área de armazenamento correta, a migração de aplicativos para um ambiente virtualizado pode, às vezes, ser lenta. Se a configuração de hardware do servidor estiver correta, o administrador não poderá explicar a causa. Nesse caso, o armazenamento geralmente é a causa do problema.

As eficiências que a virtualização traz para a infraestrutura são alcançadas através do provisionamento excessivo deliberado usando um hipervisor. Os aplicativos convidados virtuais recebem uma parcela abaixo do ideal de recursos físicos. Isto é feito com base no princípio de que é estatisticamente impossível que todas as aplicações necessitem de recursos ao mesmo tempo. O princípio da utilização proporcional é geralmente viável na prática. No entanto, a maioria das SANs e do armazenamento SAN já estão superprovisionados, e os resultados do duplo superprovisionamento de recursos de armazenamento físico são catastróficos.

Como a infraestrutura de armazenamento estava realmente sobrecarregada, os conflitos tornaram-se um problema e ocorreram gargalos e buffer overflows. Para complicar ainda mais as coisas para os administradores, esses problemas de conflito podem ocorrer em vários níveis da infraestrutura de armazenamento.

No nível de uma unidade individual, a fila de solicitações de entrada/saída aumentará. Este problema será mais proeminente ao configurar discos rígidos SATA mais lentos. Em discos rígidos SATA, a profundidade da fila é geralmente de 0 a 32 solicitações, enquanto em discos rígidos SAS (Serial Attached SCSI) ou Fibre Channel, a profundidade da fila é de 256 a 512 solicitações. Isso significa que as empresas que desejam implementar infraestrutura virtualizada precisam de uma solução SAN que não limite a escolha de unidades de back-end.

Na camada de LUN (número de unidade lógica) de armazenamento, o próprio hipervisor geralmente divide um pool de armazenamento físico ou LUN em vários LUNs virtuais. Esses LUNs são então alocados para diferentes aplicativos convidados virtuais. Esses LUNs físicos não conseguem diferenciar esses aplicativos clientes. Conflitos excessivos de recursos podem reduzir o desempenho do armazenamento.

Da mesma forma, o provisionamento excessivo no nível do hipervisor pode causar problemas no nível da infraestrutura SAN com adaptadores de barramento de host, iniciadores, portas e switches. Esses recursos geralmente são superprovisionados 8:1 ou excedem a configuração da própria rede de área de armazenamento. O efeito agravado desse duplo superprovisionamento não apenas degrada o desempenho, mas também causa tempos limite de solicitação e falhas de aplicativos.

Resolvendo conflitos excessivos usando armazenamento de rede de área de armazenamento virtual

Uma opção é desativar a virtualização de armazenamento no hipervisor e alocar LUNs manualmente para cada aplicativo convidado. No entanto, muitos fornecedores não oferecem suporte a isso. Fazer isso também perde recursos críticos de virtualização.

Outra opção é resolver o problema do lado do armazenamento, reduzindo os níveis de superprovisionamento local na arquitetura SAN. Usando uma SAN física, isso é complexo e reduzirá significativamente a eficiência da SAN como host de virtualização. Com o armazenamento SAN virtualizado, essa reconfiguração não é apenas mais simples, mas muitas vezes permite que o hipervisor seja tratado de forma diferente com base no host físico para otimizar a eficiência geral da SAN.

Na verdade, uma rede de área de armazenamento virtualizada também pode ser usada para distribuir um único LUN por vários recursos de armazenamento, mitigando ainda mais os conflitos de recursos. As redes de área de armazenamento virtualizadas fornecem o desempenho das redes de área de armazenamento com a simplicidade do armazenamento conectado à rede.