Implementación de EMC VPLEX, Microsoft Hyper-V y SQL Server con soporte plus para agrupamiento en clusters de failover

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1 Implementación de EMC VPLEX, Microsoft Hyper-V y SQL Server con soporte plus para agrupamiento en clusters de failover Tecnología aplicada Resumen Este white paper analiza la implementación y la integración de las soluciones de Microsoft Hyper-V y Microsoft SQL Server en los sistemas de federación de almacenamiento EMC VPLEX. Los detalles de la integración con los sistemas VPLEX se documentan con ejemplos prácticos para los administradores de almacenamiento y de bases de datos. Mayo de 2010

2 Copyright 2010 EMC Corporation. Todos los derechos reservados. EMC considera que la información de esta publicación es precisa en el momento de su publicación. La información está sujeta a cambios sin previo aviso. LA INFORMACIÓN DE ESTA PUBLICACIÓN SE PROPORCIONA TAL CUAL. EMC CORPORATION NO SE HACE RESPONSABLE NI OFRECE GARANTÍA DE NINGÚN TIPO CON RESPECTO A LA INFORMACIÓN DE ESTA PUBLICACIÓN Y, ESPECÍFICAMENTE, RENUNCIA A TODA GARANTÍA IMPLÍCITA DE COMERCIABILIDAD O CAPACIDAD PARA UN PROPÓSITO DETERMINADO. El uso, la copia y la distribución de cualquier software de EMC descrito en esta publicación requieren una licencia de software correspondiente. Para obtener una lista actualizada de nombres de productos de EMC, consulte las marcas comerciales de EMC Corporation en (visite el sitio web de su país correspondiente). Todas las demás marcas comerciales que aparecen en este documento son propiedad de sus respectivos dueños. Número de referencia h7116 Tecnología aplicada 2

3 Tabla de contenido Resumen... 4 Introducción... 4 Público al que está dirigido... 4 Descripción general de la tecnología VPLEX... 4 VPLEX Local... 6 VPLEX Metro... 6 Federación de dispositivos de almacenamiento... 7 Recomendaciones de conectividad... 8 Conectividad back-end para almacenamiento... 8 Conectividad front-end para hosts... 9 Aprovisionamiento de almacenamiento con VPLEX Inserción de VPLEX en un ambiente SQL Server Mapeo de objetos de almacenamiento de SQL Server Reclamación de los volúmenes de almacenamiento con VPLEX Definición de dispositivos encapsulados Configuración de dispositivos en una vista de VPLEX Acceso y registro del host EMC VPLEX y Microsoft Windows Server Failover Clusters Agrupamiento en clusters de failover de Windows y Windows Hyper-V Migración activa de Windows Hyper-V Configuración del almacenamiento de VPLEX como Hyper-V de paso VPLEX Metro y volúmenes compartidos de cluster Definición de un agrupamiento en clusters de failover de Windows geográficamente disperso Creación de dispositivos de almacenamiento remotos Definición de dispositivos de almacenamiento distribuidos Activación del acceso al nodo remoto Funciones adicionales del cluster VPLEX Metro Volúmenes exportados Conclusión Tecnología aplicada 3

4 Resumen Los productos de EMC VPLEX basados en el sistema operativo EMC GeoSynchrony proporcionan una amplia variedad de nuevas funciones y funcionalidades para la era evolutiva de cloud computing. El sistema VPLEX elimina las barreras físicas dentro de los data centers y entre ellos, y permite a los usuarios acceder mediante la tecnología EMC AccessAnywhere a volúmenes de almacenamiento comunes y federados en ubicaciones geográficas diferentes. Esta visión única y consistente a través de sistemas de almacenamiento heterogéneos y entre varias ubicaciones físicas mejora las amplias ofertas de soluciones de EMC para el agrupamiento en clusters de failover de Windows. Con la introducción de la federación de almacenamiento dentro de un solo site, las soluciones VPLEX Local permiten a los clientes utilizar todos los recursos de almacenamiento en una vista única consistente. En combinación con las capacidades de Hyper-V Live Migration, los administradores pueden ejecutar migraciones dinámicas y operaciones de balanceo de carga sin afectar la disponibilidad de las aplicaciones. En las configuraciones de múltiples sites, VPLEX Metro brinda soporte para una vista única federada de recursos de almacenamiento entre múltiples sites y extiende la funcionalidad de VPLEX Local para brindar soluciones de recuperación de desastres en múltiples sites. VPLEX Metro también permite a los clientes balancear la carga de los recursos de máquinas virtuales de manera dinámica a través de los sites y usar las capacidades de Hyper-V Live Migration de manera transparente mediante la extensión de la vista de almacenamiento única y federada con AccessAnywhere. Un sistema EMC VPLEX es, por lo tanto, una extensión natural de una ambiente de virtualización basado en tecnologías de Microsoft. La capacidad de EMC VPLEX de ofrecer federación local y distribuida posibilita la cooperación transparente de elementos de datos físicos dentro de un solo site o entre dos sites geográficamente separados y permite a los administradores de TI traspasar las barreras físicas y expandir su oferta de nube basada en Windows y Hyper-V. Las sinergias que proporciona una oferta de virtualización de Hyper-V conectado con el sistema EMC VPLEX ayudan a los clientes a reducir el costo total de propiedad y a optimizar las eficiencias mediante el suministro de un servicio dinámico que puede responder rápidamente a las cambiantes necesidades de sus negocios. Introducción Este white paper analiza la implementación y la integración de las soluciones de Microsoft Hyper-V y Microsoft SQL Server en sistemas de federación de almacenamiento EMC VPLEX. Los detalles de la integración con los sistemas VPLEX se documentan con ejemplos prácticos para los administradores de almacenamiento y de bases de datos. Público al que está dirigido Este white paper está destinado a administradores de Microsoft SQL Server y Windows Hyper-V, administradores y arquitectos de almacenamiento, clientes y personal de campo de EMC que deseen comprender la implementación de nuevas funciones que pueden brindar beneficios adicionales en un ambiente de EMC VPLEX. Descripción general de la tecnología VPLEX EMC VPLEX es una solución de federación basada en redes de almacenamiento de clase empresarial que agrega y administra pools de arreglos de almacenamiento conectados por Fibre Channel, los cuales pueden colocarse en un data center único o en varios data centers separados geográficamente por distancias de red de área metropolitana (MAN). EMC VPLEX Metro ofrece transferencia de datos heterogénea y sin interrupciones, y funcionalidad de administración de volúmenes dentro de distancias síncronas. Con una exclusiva arquitectura de escalamiento vertical y horizontal, el almacenamiento avanzado de datos en caché y la coherencia de caché distribuida de los sistemas VPLEX ofrecen resiliencia de la carga de trabajo, automatización del uso compartido, balanceo y failover de dominios de almacenamiento. Asimismo, permiten acceder a datos locales y remotos con niveles de servicio predecibles. La plataforma Microsoft Windows Server permite a los clientes soportar los ambientes de negocios de clientes más grandes. Microsoft SQL Server en ejecución en el ambiente Microsoft Windows Server presenta la capacidad de implementar ambientes de base de datos extremadamente escalables, lo que Tecnología aplicada 4

5 brinda un rango líder en la industria de OLTP, data warehousing y soluciones de Business Intelligence. La tecnología de virtualización de servidores de Microsoft Hyper-V permite a los administradores combinar la escalabilidad de la plataforma Windows Server y los productos para servidores Microsoft relacionados (incluido Microsoft SQL Server) para brindar ambientes de negocios escalables que ofrezcan requerimientos de escalabilidad de aplicaciones y eficiencias de costos de TI. EMC VPLEX mejora las ofertas de soluciones para estos ambientes de clientes dinámicos y resilientes, y brinda soporte completo para Windows Server Failover Clustering en configuraciones únicas y geográficamente distantes. La utilización de EMC AccessAnywhere para dispositivos de almacenamiento federado permite obtener configuraciones de cluster de múltiples sites completamente activas/activas, lo que mejora el modelo de implementación de volúmenes compartidos de cluster de Hyper-V. EMC VPLEX constituye la arquitectura de última generación para transferencia de datos y acceso a la información. La nueva arquitectura es resultado de la experiencia de más de veinte años de EMC en el diseño, la implementación y el perfeccionamiento de soluciones de protección de datos distribuidas y caché inteligente de clase empresarial. La federación local brinda la cooperación transparente de elementos de almacenamiento físico dentro de un site, mientras que la federación distribuida amplía el concepto entre dos ubicaciones a distancia. La implementación de la federación distribuida es posible mediante una tecnología innovadora disponible con VPLEX, AccessAnywhere, que permite reubicar y compartir una copia de datos, y acceder a ella a distancia. EMC VPLEX consta de dos ofertas: VPLEX Local: solución adecuada para clientes que están interesados en la federación de sistemas de almacenamiento homogéneos o heterogéneos en un data center, y para la administración de la transferencia de datos entre entidades físicas de almacenamiento de datos. VPLEX Metro: solución destinada a clientes que requieren acceso simultáneo y transferencia de datos entre dos ubicaciones separadas a distancias síncronas. La oferta VPLEX Metro también incluye la funcionalidad exclusiva de permitir que un site remoto VPLEX Metro presente LUN sin necesidad de almacenamiento físico para esos LUN en el site remoto. EMC VPLEX con los límites actuales en cuanto a la arquitectura se muestra en la Figura 1. Figura 1. Oferta de EMC VPLEX Los sistemas EMC VPLEX también satisfacen las expectativas del Cliente en cuanto al almacenamiento de high-end en términos de disponibilidad. La disponibilidad de high-end excede la simple redundancia: consiste en operaciones y actualizaciones no disruptivas de conexión en línea permanente. EMC VPLEX ofrece lo siguiente: La implementación de AccessAnywhere, que provee conectividad total de recursos en clusters y configuraciones de Metro-Plex. Opciones de transferencia y migración de datos entre arreglos de almacenamiento heterogéneos. La capacidad de garantizar los niveles de servicio y la funcionalidad a medida que crece la consolidación. Control simplificado de aprovisionamiento en ambientes complejos. Balanceo de carga de datos dinámico entre recursos de arreglos de almacenamiento. Muchas de las nuevas funciones ofrecidas por la nueva plataforma de EMC VPLEX pueden reducir los costos operacionales para los clientes que implementan soluciones de SQL Server o Windows Hyper-V y también pueden mejorar la funcionalidad para activar mejores beneficios. Este white paper detalla las funciones que ofrecen beneficios significativos para los clientes que usan Microsoft SQL Server y Windows Hyper-V. Tecnología aplicada 5

6 VPLEX Local Una configuración de EMC VPLEX Local se define mediante un máximo de cuatro motores VPLEX, integrados en una sola imagen de cluster por medio de sus interconexiones totalmente redundantes de fabric entre motores. VPLEX está diseñado para crecer de manera transparente desde configuraciones de nivel de entrada hasta grandes configuraciones de cluster de alta disponibilidad. Figura 2. Características de hardware de EMC VPLEX Como se muestra en la Figura 2, VPLEX es una solución para la federación de almacenamiento de EMC y de otros fabricantes. VPLEX reside entre los recursos de almacenamiento heterogéneo y los servidores, y presenta una arquitectura nueva con características exclusivas: Hardware de agrupamiento en clusters de escalamiento horizontal, que permite que los clientes comiencen con poco y crezcan con niveles de servicio predecibles. Almacenamiento avanzado de datos en caché, que utiliza caché SDRAM a gran escala para aumentar el performance y reducir la latencia de I/O y los conflictos de los arreglos. Coherencia de caché distribuida para uso compartido, balanceo de carga y failover de I/O automatizado en el cluster. Vista consistente de uno o más LUN entre clusters VPLEX separados por una corta distancia con un data center o por distancias síncronas, lo que permite nuevos modelos de alta disponibilidad y reubicación de la carga de trabajo. VPLEX Metro VPLEX utiliza una arquitectura de agrupamiento en clusters exclusiva que ayuda a los clientes a traspasar los límites del data center y permite a los servidores en múltiples data centers tener acceso de lectura y escritura simultáneas a los dispositivos compartidos de almacenamiento en bloque. Un cluster VPLEX, que se muestra en la Figura 3, puede escalar de manera vertical mediante la incorporación de más motores y puede hacerlo de manera horizontal por medio de la conexión de múltiples clusters para formar una configuración de VPLEX Metro. En la versión inicial, un sistema VPLEX Metro soporta hasta dos clusters, que pueden estar en el mismo data center o en dos sites diferentes situados a distancias síncronas (aproximadamente hasta 100 kilómetros o 60 millas). Las configuraciones de VPLEX Metro ayudan a los usuarios a transferir y compartir cargas de trabajo de manera transparente, a consolidar data centers y a optimizar la utilización de recursos entre data centers. Además, los clusters VPLEX proporcionan transferencia de datos no disruptiva, administración de almacenamientos heterogéneos y disponibilidad de aplicaciones mejorada. Tecnología aplicada 6

7 Figura 3. Una configuración de EMC VPLEX Metro Un cluster VPLEX está compuesto por uno, dos o cuatro motores. El motor es responsable de la federación del flujo de I/O y se conecta con los hosts y el almacenamiento por medio del uso de conexiones Fibre Channel para el transporte de datos. Un pequeño cluster VPLEX está compuesto por un motor con los siguientes componentes principales: Dos directores que ejecutan el software GeoSynchrony y se conectan al almacenamiento, a los hosts y a otros directores en el cluster con conexiones Fibre Channel y Gigabit Ethernet. Una fuente de alimentación en standby que proporciona alimentación de backup para mantener el funcionamiento del motor durante una pérdida transitoria de alimentación. Dos módulos de administración con interfaces para administrar de manera remota un motor VPLEX. Cada cluster también está formado por lo siguiente: Un servidor de administración que administra el cluster y proporciona una interfaz desde una estación de administración remota. Un gabinete de EMC estándar de 40 unidades para albergar todos los equipos del cluster. Además, los clusters que contienen más de un motor incluyen lo siguiente: Un par de switches Fibre Channel utilizados para la comunicación entre directores de varios motores. Un par de fuentes de alimentación universales que proporcionan alimentación de backup a los switches Fibre Channel y permiten al sistema enfrentar una pérdida transitoria de alimentación. La sección VPLEX Metro, en la página 26, describe este tema más detalladamente. Federación de dispositivos de almacenamiento EMC VPLEX incluye la capacidad de brindar niveles de federación de almacenamiento como se muestra en la Figura 4. Los objetos de almacenamiento físico proporcionados por los arreglos de almacenamiento en el back-end se pueden definir como dispositivos encapsulados mediante los cuales el volumen de almacenamiento subyacente se presenta de manera efectiva a los hosts configurados en el front-end como un dispositivo de almacenamiento de paso. Este tipo de conectividad puede usarse en configuraciones en las que VPLEX se inyecta en una configuración existente. En estos casos, el almacenamiento de datos en LUN puede conservarse mediante encapsulamiento. Incluso, en tales configuraciones, los niveles de abstracción permiten la conexión de espejeados locales o remotos, o la ejecución de migraciones de datos a dispositivos de destino. Tecnología aplicada 7

8 Figura 4. Descripción general del aprovisionamiento de almacenamiento de VPLEX Cuando no es necesaria la encapsulación de volúmenes de almacenamiento completos, VPLEX se puede utilizar para crear múltiples extensiones desde volúmenes de almacenamiento asociados. Estas extensiones se pueden combinar en volúmenes agregados para proporcionar distribución y protección de carga de trabajo adicionales. VPLEX soporta RAID 1, RAID 0 o RAID-C, que permiten stripe espejeado, concatenado o definido por el usuario, respectivamente. Como los volúmenes de almacenamiento se abstraen de esta manera, los volúmenes virtuales creados en tales objetos se pueden espejear con fines de disponibilidad o migración. Recomendaciones de conectividad Symmetrix VPLEX configurations provide a highly available connectivity environment, which allows for the creation of scalable and resilient virtualized environments. Tanto la conectividad back-end (arreglo) como la conectividad front-end (host) deben tener una configuración redundante y de alta disponibilidad. Tales configuraciones eliminan los puntos únicos de falla y garantizan configuraciones escalables para los más exigentes ambientes de clientes. Conectividad back-end para almacenamiento La conectividad de almacenamiento para recursos de arreglos se proporciona mediante conectividad de Fibre Channel a través de una serie de puertos de los dos directores de una configuración de cluster VPLEX determinada. Para proteger los recursos de arreglos de almacenamiento contra los puntos únicos de falla, se deben configurar múltiples conexiones individuales en fabrics de Fibre Channel separados. La Figura 5 representa una metodología de conectividad para brindar conectividad de alta disponibilidad entre puertos de director de VPLEX. La conectividad de arreglos de almacenamiento se configurará en múltiples fabrics con switches Fibre Channel, que no están representados en la descripción general. Estos fabrics redundantes no solo proporcionan redundancia contra puntos únicos de falla, sino también un mecanismo escalable para brindar conectividad a múltiples arreglos de almacenamiento. Tecnología aplicada 8

9 Figura 5. Conectividad de almacenamiento de alta disponibilidad y escalabilidad Para satisfacer la potencial carga de trabajo agregada frente a los recursos de almacenamiento provisionados, la conectividad debe establecerse de manera escalable entre los recursos back-end. Los puertos de conectividad disponibles de un arreglo de almacenamiento determinado dependerán de las características específicas del arreglo; no obstante, en todos los casos, se deberá proporcionar la conectividad de puertos que sea suficiente para satisfacer las cargas de trabajo del host en condiciones normales. Conectividad front-end para hosts La Figura 6 representa una vista lógica de un motor VPLEX y de la conectividad front-end a dos ambientes físicos de Windows Server. La configuración implementa un diseño de alta disponibilidad y escalabilidad en el que los hosts de Windows Server tienen dos paths; cada una de ellos se conecta a dos módulos de front-end separados en diferentes directores. En este gráfico, no se muestra ningún fabric para SAN que también deba configurarse de manera altamente disponible. Tecnología aplicada 9

10 Figura 6. Conectividad de alta disponibilidad para hosts de Windows Server En los casos en que se configure un cluster VPLEX, la conectividad de host deberá tener una configuración redundante y de alta disponibilidad, en la que los hosts de Windows Server se conecten a los puertos front-end provistos por todos los motores de un cluster. Este tipo de conectividad brinda redundancia de paths para las implementaciones específicas de software en los servidores determinados. Además, los múltiples paths proporcionan una interconexión de almacenamiento escalable, lo que da lugar a las exigencias de I/O de una instancia de SQL Server activa o a los requerimientos de cargas de trabajo agregadas de una implementación de Hyper-V y las exigencias subsiguientes de las máquinas virtuales y sus cargas de trabajo de aplicaciones. Se recomienda configurar, por lo menos, dos HBA por host de Windows Server con el objetivo de presentar múltiples paths exclusivos al cluster VPLEX entre los diversos directores de un cluster. Para proporcionar los niveles más altos de disponibilidad, se deben detectar todos los puntos únicos de falla. Si bien no es algo que suceda frecuentemente, puede ser necesario realizar el mantenimiento ocasional de los directores. Es posible que estos procedimientos requieran que se eliminen del sistema VPLEX el director y su conectividad asociada. Como consecuencia, cada host de Windows Server debe tener paths redundantes a varios directores front-end. Cada host de Windows Server debe estar conectado a ambos directores de un solo motor VPLEX y a todos los directores de un cluster VPLEX, según corresponda. Para cada puerto HBA, se debe configurar, por lo menos, un puerto front-end individual. Se recomienda que cada puerto HBA se configure para dos puertos front-end VPLEX en los dos directores de un motor determinado. Esta metodología de conectividad garantiza que se utilicen todos los procesadores y directores front-end, lo que proporciona máximo performance de potencial y balanceo de carga para los ambientes de SQL Server y Windows Hyper-V con gran actividad de I/O. Las configuraciones con paths múltiples para LUN de almacenamiento requerirán una solución de software de administración de paths en el host de Windows. La solución recomendada para software de múltiples paths es EMC PowerPath, el software de administración de rutas líder de la industria, que incluye estos beneficios: Failover de paths y lógica de recuperación de fallas mejorados. Rendimiento de I/O mejorado basado en avanzados algoritmos de balanceo de carga y políticas de failover. Facilidad de administración que incluye snap-in de interfaz gráfica del usuario de Microsoft Management Console (MMC) y utilidades de CLI para controlar todas las funciones de PowerPath. Funcionalidad de valor agregado que incluye tecnología de encriptación de datos RAS. Tecnología aplicada 10

11 Madurez del producto con confiabilidad probada a lo largo de varios años de desarrollo y uso en los ambientes empresariales más exigentes. Aunque se recomienda PowerPath, una alternativa es usar las funcionalidades de multipath I/O (MPIO) nativas del sistema operativo Windows. El marco de trabajo de MPIO ha estado disponible para Windows durante muchos años; sin embargo, hubo que esperar hasta la publicación de Windows Server 2008 para que se incluyera un módulo específico para dispositivos genéricos (DSM) de Microsoft que administrara los dispositivos Fibre Channel. Para obtener más información sobre la implementación de DSM de Windows MPIO, consulte Introducción a E/S de múltiples rutas en Aprovisionamiento de almacenamiento con VPLEX EMC VPLEX brinda a los administradores un modelo simplificado y flexible para el aprovisionamiento de almacenamiento. Este nuevo modelo de aprovisionamiento de almacenamiento presenta un nivel de virtualización de almacenamiento que provee la base para una infraestructura dinámica. Históricamente, se requería que los administradores proporcionaran relaciones un tanto estáticas entre los dispositivos de almacenamiento visibles del host y el arreglo de almacenamiento subyacente, y mapeos de esos dispositivos a los directores front-end para la conectividad del host. Además, administraban las operaciones de enmascaramiento para garantizar que los hosts pudieran acceder a los dispositivos de almacenamiento requeridos. Esta metodología funcionaba bien para los administradores, y, a menudo, solo se les solicitaba aplicarla una vez. De manera incremental, los administradores necesitan lidiar con ambientes dinámicos en los que se introducen nuevos servidores, máquinas virtuales y sistemas de almacenamiento de manera regular. A menudo, se requieren migraciones de datos de un arreglo de almacenamiento existente a un nuevo arreglo por razones como actualización de tecnología o rotación de productos en arrendamiento. Estos procesos, con frecuencia, son muy complejos, ocasionan interrupciones y conllevan riesgos para las operaciones continuas de las aplicaciones de negocios. EMC VPLEX brinda capacidades extendidas dentro de la infraestructura de almacenamiento para lograr con total transparencia migraciones de datos en línea dentro de arreglos de almacenamiento y entre ellos, incluso, cuando tales capacidades no son una función principal del propio arreglo de almacenamiento. Las migraciones heterogéneas entre múltiples arreglos de almacenamiento proporcionan a los administradores la capacidad de realizar una transición a nuevos sistemas de almacenamiento y de balancear cargas de trabajo de manera dinámica entre todos los recursos disponibles dentro de la infraestructura de almacenamiento. Las implementaciones de las instancias en cluster de la base de datos de SQL Server y de los ambientes Windows Hyper-V son mucho más comunes a medida que los clientes consolidan las aplicaciones y los recursos. VPLEX brinda una metodología de aprovisionamiento del almacenamiento flexible para ayudar a los administradores a crear relaciones flexibles entre recursos de aplicaciones y su ubicación dentro de los data centers y entre ellos. Los administradores ahora pueden definir las relaciones entre los objetos de almacenamiento y la conectividad del host, y permitir a la conectividad de almacenamiento de VPLEX implementar la conectividad requerida. Esta capacidad de crear relaciones lógicas a través de vistas también ayuda a garantizar que los dispositivos apropiados se incluyan automáticamente en los cambios. Por ejemplo, en una configuración de cluster, solo un pool de dispositivos de almacenamiento debe estar definido para un cluster VPLEX determinado. La creación de vistas en función de este pool de dispositivos garantiza que todos los hosts (definidos por sus iniciadores) incluidos en esas vistas puedan acceder a los dispositivos requeridos. Esto difiere de muchas soluciones implementadas habitualmente, en las que los administradores implementan un proceso manual para garantizar que se hayan creado entradas de mapeo y enmascaramiento. Los siguientes pasos describen los requerimientos para la implementación de la funcionalidad de aprovisionamiento de almacenamiento de VPLEX: 1. Reclamación del almacenamiento presentada al cluster VPLEX. Esto supone que el arreglo de almacenamiento relevante se conectó a todos los puertos back-end requeridos para el cluster VPLEX. Por lo tanto, proporciona una infraestructura de almacenamiento back-end escalable y de alta disponibilidad. Tecnología aplicada 11

12 2. Definición de extensiones en los dispositivos de almacenamiento reclamados. Esto permite que la asignación de cierta porción del dispositivo de almacenamiento reclamado (o la totalidad de él) se represente como una extensión. Las extensiones pueden utilizarse posteriormente en la definición de volúmenes virtuales. 3. Definición de los volúmenes virtuales que finalmente se presentarán a los servidores de hosts. 4. Definición de la vista de host, que incluye los WWN de las HBA usadas por el host, los puertos VPLEX que se usarán para proporcionar conectividad de almacenamiento y todos los dispositivos que se presentarán a los hosts. Será necesario configurar adecuadamente la zonificación en todos los fabrics para permitir que las HBA respectivas se conecten con los puertos de directores. Inserción de VPLEX en un ambiente SQL Server En muchos casos, los clientes implementan ambientes VPLEX dentro de ambientes preexistentes. Esta implementación se denomina inserción de VPLEX. La migración de ambientes de aplicaciones de Microsoft existentes en un ambiente VPLEX se puede implementar rápidamente con requerimientos de tiempo fuera mínimos. Las migraciones pueden darse de varias formas: migraciones de todas las bases de datos de usuarios y sistemas a un ambiente VPLEX o implementaciones en las que solo se migran las ubicaciones de bases de datos de usuarios. El último caso se analiza en la siguiente sección, ya que es el caso de uso más típico. Hay otros escenarios de migración potenciales, que incluyen la utilización de operaciones de copias basadas en host para transferir datos de un LUN de origen al destino. En este escenario probado, los datos siguen residiendo en los LUN originales, pero estos dispositivos están federados por medio de VPLEX. Para demostrar la manera en que una instancia de base de datos de SQL Server existente se puede transferir a una configuración de VPLEX, se configuró un ambiente de muestra, como se presenta en la Figura 7. Una base de datos de SQL Server existente en el servidor LICOC211 que utiliza tres dispositivos de almacenamiento Symmetrix VMAX se debe transferir a un ambiente VPLEX. Esta inserción de VPLEX requiere que se vuelvan a mapear los recursos de almacenamiento desde el servidor físico hasta el ambiente de destino por medio del ambiente VPLEX. Tecnología aplicada 12

13 Figura 7. Inserción de VPLEX En la configuración probada, el ambiente de destino era una configuración de cuatro nodos de agrupamiento en clusters de failover de Windows Server Esto se hizo como medio para demostrar los mecanismos requeridos para provisionar los volúmenes federados para múltiples servidores Windows que forman un solo agrupamiento en clusters de failover de Windows. Los ambientes en los que el ambiente del servidor no está diseñado para cambiar se soportan de manera similar y simplemente requerirán que se cambie la presentación de dispositivos de almacenamiento de manera similar a la descrita para el ambiente de clusters de destino. Además, aunque el ejemplo documenta una transferencia de Microsoft SQL Server, se deben realizar pasos similares para cualquier ambiente de aplicaciones determinado. No obstante, el carácter de los pasos diferirá de los pasos de un ambiente de SQL Server, que implementa pasos específicos para SQL Server. Por ejemplo, es posible que los ambientes Hyper-V requieran que todos los recursos de máquinas virtuales que residen simultáneamente en un LUN determinado se pongan offline cuando el dispositivo de almacenamiento se ponga bajo el control de VPLEX. Mapeo de objetos de almacenamiento de SQL Server Para las implementaciones de ambientes Microsoft SQL Server o Windows Hyper-V de muchos clientes, los ambientes invariablemente requerirán la migración de múltiples LUN. Estos LUN representan las diversas áreas de almacenamiento de una instancia de base de datos o de un almacenamiento de VHD de máquinas virtuales o discos de paso. La Figura 8 detalla una base de datos de un SQL Server determinado denominada DBtoMigrate, que inicialmente reside en dispositivos Tecnología aplicada 13

14 Symmetrix VMAX. El almacenamiento utilizado por esta instancia de base de datos de SQL Server se compone de tres volúmenes NTFS de Windows ubicados en tres LUN de Symmetrix VMAX. Figura 8. Visualización de una instancia de base de datos de SQL Server existente antes de la migración La transición al almacenamiento administrado de VPLEX requerirá una corta interrupción para las aplicaciones que usan los dispositivos de almacenamiento de destino mientras se colocan en la administración de VPLEX y se provisionan en los servidores de hosts. Esta es una operación única requerida para transferir el almacenamiento al ambiente VPLEX. Como consecuencia, será necesario poner la base de datos en un estado offline o desconectarla, según corresponda. En este ejemplo, la base de datos se migra a un hardware de servidor nuevo en una configuración en cluster, y la base de datos se desconecta después de mapear los archivos de la base de datos y los objetos de almacenamiento. Será necesario garantizar que todos los dispositivos existentes estén identificados adecuadamente para la migración; así se garantizará que el ambiente resultante origine una instancia de base de datos válida. Un método alternativo para identificar todos los archivos (tanto los archivos de datos como los registros de transacciones) es usar el procedimiento almacenado sp_helpdb de SQL Server. El uso y el resultado del comando se muestran en la Figura 9, como se ejecuta en SQL Server Management Studio. Se puede observar que todos los archivos de datos, representados por el valor nombre de archivo, se encuentran en las unidades K: y L:, y el log de transacciones se encuentra en la unidad M:. Representan los dispositivos de almacenamiento que deben provisionarse de manera adecuada en el cluster VPLEX de destino. Figura 9. Uso de sp_helpdb para mostrar todos los componentes de la base de datos Las utilidades de línea de comando de EMC Solutions Enabler brindan la capacidad de mapear volúmenes de Windows a objetos de discos de Windows y, por consiguiente, a dispositivos de arreglos de almacenamiento. La Figura 10 muestra el mapeo de recursos de discos de Windows a dispositivos Tecnología aplicada 14

15 Symmetrix mediante el comando SYMDEV de EMC Solutions Enabler. En el ejemplo que se muestra, el dispositivo 01DA de Symmetrix es visto por el servidor como Unidad física 1. Figura 10. Ejemplo SYMCLI de mapeo de dispositivos de almacenamiento Una vez que se hayan identificado los dispositivos, será necesario ejecutar operaciones de arreglos de almacenamiento relevantes para garantizar que estos dispositivos puedan mapearse a los puertos backend de VPLEX necesarios. En el ambiente probado, se utilizaron grupos de autoaprovisionamiento Symmetrix VMAX para presentar los dispositivos de almacenamiento a los puertos back-end de VPLEX después de desconectar la base de datos, y los recursos del disco se pusieron en un estado offline en el servidor Windows de origen. Reclamación de los volúmenes de almacenamiento con VPLEX Después de haber realizado los cambios necesarios dentro del ambiente de almacenamiento a fin de facilitar la presentación de volúmenes de almacenamiento relevantes al cluster de VPLEX, es necesario reclamar los volúmenes de almacenamiento. El proceso de reclamación garantiza que solo los objetos de almacenamiento relevantes se puedan procesar en pasos posteriores. La reclamación de volúmenes de almacenamiento se logra ejecutando el asistente de reclamación de almacenamiento en la interfaz de usuario web de VPLEX. Una vez que se selecciona el sistema de almacenamiento y comienza el procedimiento de reclamación, se ingresa una designación de almacenamiento definida por el usuario, como se muestra en la Figura 11. Figura 11. Aprovisionamiento de almacenamiento de VPLEX: reclamación de almacenamiento La interfaz de VPLEX pasará, posteriormente, por un proceso de selección de dispositivos de almacenamiento disponibles y adecuados. Para identificar los volúmenes de almacenamiento reclamados, VPLEX implementa un mecanismo que permite aplicar a los dispositivos de almacenamiento los nombres definidos por el usuario. En la Figura 12, el asistente de reclamaciones Tecnología aplicada 15

16 permite nombrar una capa de almacenamiento. En este ejemplo, el valor de _SQL se aplica para identificar estos volúmenes como pertenecientes al ambiente de SQL Server que se está procesando. Figura 12. Nombre definido por el usuario para una capa de almacenamiento reclamada Una vez que se ha definido la capa, un diálogo posterior presenta los dispositivos de almacenamiento disponibles para el arreglo de almacenamiento específico, como se muestra en la Figura 13. Como se mapearon al cluster VPLEX tres dispositivos de almacenamiento que fueron los LUN de almacenamiento para el ambiente de la base de datos de SQL Server, estos dispositivos se ven como los volúmenes de almacenamiento disponibles. También se muestra el nombre aplicado a los volúmenes de almacenamiento, el cual se construye a partir del número de serie de Symmetrix VMAX (los últimos cuatro dígitos del número de serie), de la capa definida por el usuario y del identificador del dispositivo de Symmetrix. Figura 13. Visualización de los dispositivos de almacenamiento no reclamados disponibles Una vez completado el proceso de reclamación del volumen de almacenamiento, los tres dispositivos de almacenamiento estarán disponibles para procesamientos posteriores. Los tres dispositivos de almacenamiento nuevos se pueden ver en la lista de volúmenes de almacenamiento del arreglo de almacenamiento de VMAX en la Figura 14. Esta lista incluye volúmenes de almacenamiento procesados anteriormente. Tecnología aplicada 16

17 Figura 14. Visualización de todos los dispositivos de almacenamiento reclamados Definición de dispositivos encapsulados Dado que los volúmenes de almacenamiento ya contienen los volúmenes definidos de Windows, los volúmenes posteriores de NTFS de Windows y los archivos de datos y el log de transacción requeridos, los volúmenes se configurarán como encapsulados. Estos volúmenes encapsulados aparecerán en el host de Windows requerido. El primer paso de este proceso es definir las extensiones de volumen en los volúmenes de almacenamiento reclamados, como se muestra en la Figura 15. Figura 15. Creación de nuevas extensiones de volumen El asistente de creación de extensiones brinda la oportunidad de definir las extensiones de almacenamiento. En este caso, lo que se busca es simplemente transferir estos dispositivos federados directamente al host de Windows de destino, en lugar de crear una segmentación del volumen de almacenamiento subyacente. En la Figura 16, se han agregado los dispositivos seleccionados anteriormente y se usarán para definir las extensiones. Tecnología aplicada 17

18 Figura 16. Ventana de selección de creación de extensiones Después de haber seleccionado los dispositivos requeridos, se ofrece al usuario la posibilidad de definir el tamaño de las extensiones que puedan ser asignaciones más pequeñas de todo el dispositivo de almacenamiento. Nuevamente, en este caso, se desea utilizar todo el dispositivo de almacenamiento y pasar por el volumen de NTFS de Windows existente y los archivos de la base de datos de SQL Server incluidos dentro de estos; por lo tanto, se utiliza la asignación de almacenamiento completa como se muestra en la Figura 17. Figura 17. Definición de la asignación de almacenamiento para extensiones Una vez que se realice la definición de las extensiones de almacenamiento adecuadas, el asistente mostrará las extensiones creadas recientemente. En la Figura 18, los volúmenes de almacenamiento ahora muestran un estado usado y no cuentan con más almacenamiento disponible. Las extensiones de almacenamiento se habrán creado a partir de los volúmenes de almacenamiento y se usarán para los pasos posteriores. Tecnología aplicada 18

19 Figura 18. Visualización de extensiones de almacenamiento creadas En la Figura 19, se muestran las extensiones de almacenamiento creadas. Las extensiones creadas tienen un nombre generado automáticamente, que incluye el nombre del volumen de almacenamiento con el prefijo extent_. Las extensiones de almacenamiento de VPLEX pueden definirse en diversas configuraciones para proporcionar configuraciones avanzadas para la redundancia y la confiabilidad, más allá de aquellas proporcionadas por el arreglo de almacenamiento subyacente. Figura 19. Creación de dispositivos de almacenamiento virtual Para los ambientes comprobados, se definió una relación uno a uno entre los volúmenes de almacenamiento, las extensiones de almacenamiento creadas en esos volúmenes y los volúmenes virtuales de nivel superior. La Figura 20 muestra la selección de las tres extensiones definidas. Además, se destaca la selección de la casilla de verificación de creación de un volumen virtual en cada dispositivo. Esta operación definirá cada extensión como un volumen separado totalmente encapsulado, que se puede mapear al ambiente del servidor adecuado. Tecnología aplicada 19

20 Figura 20. Opciones de selección para definir los volúmenes de almacenamiento virtual Configuración de dispositivos en una vista de VPLEX Después de la definición de los dispositivos de almacenamiento encapsulados, existe la necesidad de incluir los volúmenes virtuales creados recientemente en una vista de acceso al host. En esta instancia, se definió una vista de host PRDCluster. Esta vista de acceso al host incluía los iniciadores del host, los puertos de VPLEX asociados y los volúmenes virtuales preexistentes, como se muestra en la Figura 21. La adición de los volúmenes nuevos solo requería la incorporación de estos volúmenes nuevos en la vista existente. Figura 21. Alteración de la vista del host para agregar volúmenes lógicos Una vez que se agregan los volúmenes virtuales a una vista de almacenamiento, se otorga acceso a los hosts definidos. En la configuración probada, el ambiente de host de destino era una configuración de agrupamiento en clusters de failover de Windows Server 2008 e incluía todos los iniciadores de host definidos en los cuatro nodos de Windows Server definidos en el cluster. La utilización de una metodología de vista de almacenamiento reduce significativamente la complejidad para los administradores de sistema y almacenamiento, ya que las vistas reducen la cantidad de operaciones requeridas. El acceso a los volúmenes agregados recientemente está garantizado para todos los host asociados. Acceso y registro del host El acceso a los volúmenes se hará posible desde todos los hosts definidos mediante la inclusión de sus iniciadores en la vista. En esta instancia, todos los hosts forman parte de una sola configuración de agrupamiento en clusters de failover de Windows y podrán tener acceso al volumen virtual definido. Dada la circunstancia específica de que los ambientes de discos compartidos pueden exponer este acceso Tecnología aplicada 20

21 inmediato, los ambientes de Windows Server implementan una política de disco predeterminada para colocar los dispositivos de almacenamiento nuevos en modo offline. Este modo se puede administrar a través de la interfaz de usuario de Administración de disco o mediante la interfaz de línea de comando DISKPART. En esta instancia, para validar el encapsulamiento de los dispositivos de almacenamiento y del proceso de importación, los dispositivos de disco se colocaron en modo en línea, como se muestra en la Figura 22. Los volúmenes encapsulados proporcionan las mismas etiquetas de volumen de NTFS y el mismo contenido de datos que cuando fueron presentados directamente al host original. Figura 22. Vista del disco de Windows de los volúmenes nuevos puestos en modo en línea Sin embargo, ya que el objetivo final era presentar los dispositivos en una máquina virtual Hyper-V y proteger la disponibilidad de las máquinas virtuales y de la instancia de SQL Server como un recurso de cluster, los discos se pusieron en línea posteriormente a fin de poder configurarlos como recursos de paso para una instancia virtualizada de SQL Server. Luego, se configuraron los dispositivos de disco como recursos para una máquina virtual Hyper-V definida en una configuración de agrupamiento en clusters de failover de Windows como una máquina virtual altamente disponible. Este proceso se detalla en las secciones posteriores de este white paper. EMC VPLEX y Microsoft Windows Server Failover Clusters El agrupamiento en clusters de failover de Microsoft Windows Server brinda a los clientes una solución de protección para las aplicaciones de negocio. El agrupamiento en clusters de failover puede escalar hasta 16 nodos de Windows Server y soportar incluso los ambientes de aplicaciones de los clientes más grandes. Los componentes de agrupamiento en clusters se construyen sobre una base de recursos de almacenamiento compartidos. El principio de diseño del agrupamiento en clusters de failover de Windows requiere que el almacenamiento utilizado por la aplicación sea accesible desde cualquiera de los nodos soportados en el momento en que se inicie o se reanude el servicio de la aplicación. Tales mecanismos requieren soluciones de almacenamiento sólidas y escalables. El agrupamiento en clusters de failover de Windows Server 2008 tiene como objetivo principal mantener la disponibilidad de la máquina virtual en aquellos casos en los que la máquina virtual no está disponible debido a fallas imprevistas. Sin embargo, esta protección no siempre infiere que el estado de la máquina virtual se mantendrá a través de dichas transiciones. Como ejemplo de este estilo de protección, considere el caso de una falla física del nodo en donde una o más máquinas virtuales se encontraban en ejecución. El agrupamiento en clusters de failover de Windows detectará que las máquinas virtuales no son operacionales y que un nodo ya no está disponible, e intentará reiniciar las máquinas virtuales en un nodo restante dentro de la configuración del cluster. Dichas operaciones requieren un proceso de reinicio y harán que cualquier aplicación en ejecución se reinicie completamente. EMC VPLEX es una federación de almacenamiento compatible que se ofrece para las configuraciones de Microsoft Windows Failover Cluster. Además, ya que los recursos de almacenamiento están federados por los clusters de VPLEX, se pueden implementar soluciones para las cuales es posible que el almacenamiento subyacente no haya sido compatible. Por ejemplo, el agrupamiento en clusters de failover de Windows Server 2008 requiere que los sistemas de almacenamiento soporten la reserva de grupo continua (PGR) SCSI-3 utilizada para implementar el arbitraje de dispositivos como un componente del diseño de alta disponibilidad. VPLEX puede soportar sistemas de almacenamiento que quizá no cuenten intrínsecamente con esta funcionalidad en un ambiente de agrupamiento en clusters de failover de Windows El ambiente de VPLEX mantiene todos los mecanismos compatibles con Tecnología aplicada 21

22 SCSI-3 mediante los volúmenes virtuales definidos. El sistema de almacenamiento se requiere solamente para trabajar con la carga de trabajo de I/O del host y de la aplicación en lugar de proporcionar arbitraje de volumen. La solución de federación brindada por EMC VPLEX soporta y cumple, de manera completa, todos los requerimientos del agrupamiento en clusters de failover de Windows Server De hecho, como las soluciones VPLEX están diseñadas con requerimientos de conectividad redundante y escalable para los ambientes de aplicaciones más competitivos, son una extensión natural del diseño de alta disponibilidad provisto por el agrupamiento en clusters de failover de Windows. Agrupamiento en clusters de failover de Windows y Windows Hyper-V El agrupamiento en clusters de failover de Windows Server soporta las implementaciones de Microsoft Windows Server Hyper-V para proporcionar soluciones de aplicaciones sumamente sólidas y altamente disponibles. Windows Hyper-V utiliza funciones del ambiente de agrupamiento en clusters de failover de Windows para mejorar y extender ciertas funciones de disponibilidad, y constituye la base de soluciones como las migraciones activas y los volúmenes compartidos de cluster (CSV) de Hyper-V. Una instancia de máquina virtual de Windows Hyper-V importada en una configuración de alta disponibilidad necesitará incluir todos los dispositivos de discos de almacenamiento relacionados utilizados por la máquina virtual y cualquier aplicación dentro de la máquina virtual, de modo tal que la máquina virtual se pueda administrar correctamente. La capacidad de importar una máquina virtual en un cluster de Windows se activa al ejecutar el asistente de conversión mediante la interfaz de usuario del administrador de agrupamiento en clusters de failover de Windows. El asistente de alta disponibilidad fallará si no puede incluir todo el almacenamiento configurado para la máquina virtual dentro del ambiente del cluster. EMC VPLEX, por medio de su funcionalidad de vista de almacenamiento, simplifica significativamente este proceso y mejora la confiabilidad. La adición posterior de dispositivos de almacenamiento de disco requerirá que el almacenamiento nuevo también se configure adecuadamente como un almacenamiento compartido dentro del cluster. Las máquinas virtuales de Windows Hyper-V pueden acceder a los dispositivos de almacenamiento de diferentes maneras. Generalmente, el almacenamiento se provisionará como discos duros virtuales (VHD) en la partición principal y se asignará a la máquina virtual. Mediante este método, la máquina virtual verá el almacenamiento como conectado de manera local. Esta forma se usa, generalmente, para el área del sistema operativo inicial. El almacenamiento también se puede presentar a través del sistema principal directamente a las máquinas virtuales como SCSI de destino; esos dispositivos se configuran como almacenamiento de paso. La última forma de almacenamiento para el uso de máquinas virtuales consiste en la implementación de almacenamiento conectado a iscsi en la máquina virtual por medio de su infraestructura de red. En este ejemplo, los dispositivos de almacenamiento se provisionaron como almacenamiento de VHD para el uso de la máquina virtual y como almacenamiento de paso. El almacenamiento utilizado por la instancia de la base de datos de SQL Server que se migró al ambiente de VPLEX se definió como dispositivos de paso. Migración activa de Windows Hyper-V La transferencia de máquinas virtuales dentro de un cluster, es decir, una solicitud de transferencia proactiva de un administrador o de alguna herramienta de administración automatizada, puede aprovechar las capacidades de migración activa de Windows Hyper-V para moderar cualquier pérdida de aplicación disponible. Estas solicitudes proactivas permiten a los mecanismos del agrupamiento en clusters de failover invocar estos procesos disponibles para coordinar y proteger el estado de la máquina virtual. Cuando se ejecuta una migración activa, el agrupamiento en clusters de failover iniciará un proceso para replicar la configuración y el estado de la memoria de la máquina virtual en el nodo de destino de la migración. Los ciclos múltiples de replicación del estado de la memoria comenzarán a llevarse a cabo, en un esfuerzo por reducir la cantidad de cambios que se deben replicar en ciclos posteriores de replicación de la memoria. La ejecución de este proceso de replicación de la memoria se puede ver por medio de la consola del administrador del agrupamiento en clusters de failover. Dada la capacidad de la conectividad de red para permitir la transferencia de estados de manera oportuna, el proceso de migración suspenderá momentáneamente, en una última fase, la instancia de la máquina y cambiará Tecnología aplicada 22

23 todos los recursos de disco al nodo de destino. Después de este proceso, la máquina virtual reanudará inmediatamente el procesamiento. Se requiere que la transición de la máquina virtual se complete dentro de un intervalo de tiempo de espera agotado de TCP/IP, de modo que las aplicaciones clientes no experimenten pérdida de conectividad. Configuración del almacenamiento de VPLEX como Hyper-V de paso En el ejemplo descrito en la sección Inserción de VPLEX en un ambiente SQL Server, los dispositivos de base de datos estaban compuestos por tres volúmenes de almacenamiento. Estos volúmenes se presentaron a un cluster VPLEX y, posteriormente, se configuraron como volúmenes virtuales encapsulados y se presentaron a los nodos del cluster de destino. En una configuración de agrupamiento en clusters de failover de Windows que soporta las máquinas virtuales Hyper-V, se recomienda no implementar aplicaciones como Microsoft SQL Server en las particiones principales. Por lo tanto, se definió una máquina virtual Hyper-V para implementar el ambiente de la base de datos de SQL Server. Esto también requería la necesidad de configurar los dispositivos de almacenamiento como almacenamiento de paso para la máquina virtual. Figura 23. Adición de dispositivos de almacenamiento como recursos del cluster En la Figura 23, se selecciona el asistente para agregar discos a fin de iniciar el proceso de asignación de los dispositivos soportados por VPLEX en la configuración de agrupamiento en clusters de failover de Windows. El asistente implementa una comprobación de validación para garantizar que solo los dispositivos de almacenamiento compartidos entre todos los nodos miembros estén disponibles para ser agregados a la configuración. Como se mencionó anteriormente, el uso del mecanismo de visualización del volumen de almacenamiento de VPLEX garantiza que todos los nodos tengan asignados los volúmenes correctos. Los tres volúmenes se pueden ver en la Figura 24. Tecnología aplicada 23

24 Figura 24. Dispositivos de almacenamiento compartido disponibles para todos los nodos del cluster Después de seleccionar todos los dispositivos de almacenamiento correspondientes que, en este ejemplo, requieren los tres volúmenes utilizados para los archivos de base de datos de SQL Server, los dispositivos de almacenamiento se agregan a la lista de recursos de disco en cluster. Luego, estos dispositivos deben asignarse a la máquina virtual que ejecutará la instancia de la base de datos de SQL Server. En la Figura 25, los dispositivos de almacenamiento se asignan a la máquina virtual CSV1SRV1. Esta asignación garantiza que los dispositivos de almacenamiento estén vinculados a la máquina virtual y que, en los casos en que la máquina virtual se transfiera para su ejecución en un nodo físico diferente dentro del cluster, se pueda acceder al almacenamiento de disco. Figura 25. Dispositivos de almacenamiento en cluster asignados a una instancia de máquina virtual Además de agregar los recursos de disco como recursos en cluster, la definición de la máquina virtual se debe alterar para incluir los recursos de disco como dispositivos de almacenamiento conectados localmente en forma de dispositivos de almacenamiento de paso. En la Figura 26, los tres dispositivos de almacenamiento se definen como almacenamiento de paso mediante su asignación a un controlador SCSI como recursos de disco duro físico. Este proceso permite que la máquina virtual pueda acceder directamente al almacenamiento de disco. Tecnología aplicada 24

25 Figura 26. Definición de los dispositivos de almacenamiento de paso para la máquina virtual Ya que los dispositivos de almacenamiento originales tenían volúmenes NTFS válidos, y los archivos de la base de datos de SQL Server se encontraban dentro de los volúmenes como se validaron cuando los nodos del cluster accedieron a los dispositivos, los dispositivos de almacenamiento de paso también muestran los mismos atributos. La visualización de los dispositivos de almacenamiento a los que se puede acceder desde la máquina virtual CSV1SRV1 se muestra en la Figura 27. En la visualización, se pueden ver las etiquetas de volumen de almacenamiento y se pueden llevar a cabo las operaciones normales de administración de disco. Por ejemplo, se cambiaron las asignaciones de la letra de unidad de disco para los volúmenes NTFS de la máquina virtual a fin de que coincidieran con aquellos asignados inicialmente en el sistema de origen. Tecnología aplicada 25

26 Figura 27. Visualización de la administración de disco desde la máquina virtual Con la posibilidad de acceder a los volúmenes de almacenamiento y con el software de SQL Server adecuado instalado en la máquina virtual, es posible montar la instancia de la base de datos de SQL Server representada por los archivos ubicados dentro de los volúmenes. Para el ambiente probado, se utilizó el procedimiento almacenado sp_attach_db, cuya ejecución se muestra en la Figura 28. Figura 28. Conexión de un ambiente de la base de datos de SQL Server La instancia de la base de datos de SQL Server resultante pasó todos los escenarios probados, incluidas las ejecuciones DBCC CHECKDB que validaron todas las páginas de datos y las estructuras de los archivos de la base de datos. La configuración resultante representaba una solución válida altamente disponible para un ambiente de SQL Server. VPLEX Metro y volúmenes compartidos de cluster Sobre la base de la extensión de la disponibilidad y la flexibilidad brindadas por VPLEX Local, los clientes pueden implementar soluciones entre múltiples sites si utilizan la configuración VPLEX Metro. La configuración de múltiples sites proporciona una oferta única en relación con las soluciones de agrupamiento en clusters de failover de Windows mediante el soporte de configuraciones activas/activas sólidas. Tecnología aplicada 26

27 Generalmente, las soluciones tradicionales de replicación de bloque solamente soportan acceso a los dispositivos de almacenamiento en un site de origen. La naturaleza en constante cambio de los bloques de datos en el site de destino rara vez representaba un estado viable para cualquier tipo de aplicación utilizada. A partir de la presentación de Windows Server 2008 R2, Microsoft presentó el soporte para la funcionalidad de volúmenes compartidos de cluster o CSV. El ambiente de CSV, específicamente diseñado para las implementaciones de soluciones de alta disponibilidad de Hyper-V, proporcionaba la capacidad de que todos los nodos miembros de una configuración de cluster mantuvieran un acceso directo a un namespace común que representaba estos volúmenes especialmente compartidos. Generalmente, el namespace tiene la forma C:\SharedStorage\, con el agregado de un indicador del volumen específico para cada CSV. La solución CSV soporta configuraciones en las que los discos duros de máquinas virtuales, o VHD, pueden reubicarse en los dispositivos de almacenamiento comunes. Se elige un nodo coordinador de los nodos miembros del cluster, el cual es responsable de garantizar que solo se pueda acceder a un archivo de VHD determinado desde un nodo único, en especial, el nodo que soporta actualmente la máquina virtual. Esto es, se puede obtener un acceso completo al volumen compartido desde todos los nodos miembros, y solo los VHD están bloqueados para acceder al nodo que ejecuta la máquina virtual. Por lo tanto, es posible consolidar un gran número de VHD en una cantidad más pequeña de CSV y tener las máquinas virtuales distribuidas entre todos los nodos miembros que acceden a los VHD respectivos desde un solo volumen de almacenamiento. Cada nodo miembro genera operaciones de I/O al dispositivo de almacenamiento al cual se accede localmente mediante su HBA local. La implementación de CSV dentro de un agrupamiento en clusters de failover de Windows brinda la capacidad de construir implementaciones muy grandes de máquinas virtuales, a la vez que limita la complejidad administrativa de contar con grandes cantidades de volúmenes de almacenamiento discretos. Además, al tener acceso directo a los dispositivos de almacenamiento desde todos los nodos miembros, en caso de que se transfiera o se migre una máquina virtual desde un nodo miembro a otro, no se requerirá arbitraje de disco. Esto mejora considerablemente los tiempos de failover o de migración activa, y modera los problemas asociados con el registro de discos. Los CSV están soportados en configuraciones geográficamente dispersas, pero esta solución no suministra accesos asimétricos al almacenamiento compartido como los dispositivos de almacenamiento de bloque replicados entre sistemas. Las implementaciones de CSV suponen dispositivos de almacenamiento local totalmente accesibles, independientemente de la naturaleza de los diversos sites. VPLEX Metro brinda soporte para las configuraciones de almacenamiento activas/activas en implementaciones de múltiples sites por medio de la capacidad de definir volúmenes de almacenamiento distribuidos mediante la tecnología AccessAnywhere. Los volúmenes de almacenamiento distribuidos están configurados como dispositivos totalmente accesibles para todos los clusters de VPLEX y, por lo tanto, para todos los recursos de servidor conectados. Mediante un avanzado mecanismo de coherencia de caché, VPLEX Metro brinda soporte completo para las configuraciones de múltiples sites de agrupamiento en clusters de failover de Windows mediante CSV con acceso activo/activo para todos los nodos miembros. Además, las configuraciones de VPLEX Metro soportan el uso de arreglos de almacenamiento heterogéneos en las diferentes ubicaciones de sites. Esto brinda a los clientes la capacidad de seleccionar el arreglo de almacenamiento más adecuado en cada site y valerse de los clusters VPLEX para facilitar la replicación. Tradicionalmente, la replicación estaba vinculada a la funcionalidad específica del arreglo de almacenamiento. Definición de un agrupamiento en clusters de failover de Windows geográficamente disperso Un agrupamiento en clusters de failover de Windows que abarca múltiples sites geográficamente separados brinda a los clientes la capacidad de proporcionar niveles excepcionalmente altos de disponibilidad de aplicaciones y de tolerancia a desastres. Microsoft Windows Clustering puede soportar dichas configuraciones, pero requiere que el almacenamiento compartido definido dentro del ambiente pueda replicar de manera efectiva datos entre sites y pueda coordinar el acceso a dispositivos de almacenamiento, según sea necesario. Las configuraciones de EMC VPLEX Metro proporcionan la infraestructura para soportar configuraciones de agrupamiento en clusters de failover de Windows distribuido y, además, Tecnología aplicada 27

28 proporcionan soporte para los dispositivos de almacenamiento compartido activos/activos. Esta última función permite al cluster geográficamente disperso soportar soluciones como Windows Hyper-V y CSV. Inicialmente, el ambiente probado se definió para que usara CSV para 20 máquinas virtuales en una configuración VPLEX Local. Inicialmente, cuatro dispositivos CSV se configuraron para ubicaciones de VHD del sistema operativo, y cuatro CSV se configuraron para VHD asociados a aplicaciones utilizadas por las máquinas virtuales del cluster. Cada uno de los VHD del sistema operativo soportaba cinco VHD de máquinas virtuales, para cinco máquinas virtuales separadas. Los nombres de las máquinas virtuales, como aparecen en la interfaz de administración del agrupamiento en clusters de failover, se definieron por el volumen de CSV que se usaba para almacenar el VHD (de CSV1 a CSV4) y, luego, mediante un identificador exclusivo para la instancia específica de la máquina virtual en el CSV (de SRV1 a SRV5). Por lo tanto, no es esencial identificar CSV1SRV1 como la primera instancia de servidor que tiene su archivo VHD ubicado en el primer volumen de almacenamiento de CSV. Se mejoró la configuración inicial de VPLEX Local mediante la adición de un ambiente remoto de cluster de VPLEX y, por lo tanto, se creó una configuración VPLEX Metro. Este ambiente de destino se muestra en la Figura 29. La conectividad entre sites se define de una manera redundante y escalable, similar al diseño de la conectividad front-end y back-end, como se analizó anteriormente. Figura 29. Configuración de cluster geográfico mediante VPLEX Metro En la configuración definida, los dispositivos distribuidos se soportaban mediante el almacenamiento local que se provisionaba a cada ambiente del cluster VPLEX. Los dispositivos de almacenamiento original se ubicaron en el arreglo de Symmetrix VMAX. Los datos ubicados en estos volúmenes de almacenamiento fueron replicados por la funcionalidad del volumen distribuido de VPLEX al almacenamiento provisionado desde el arreglo CLARiiON CX4. Tecnología aplicada 28

29 Creación de dispositivos de almacenamiento remotos A fin de brindar recursos de almacenamiento local, los dispositivos de almacenamiento se provisionaron desde el arreglo CX4 para que coincidieran con los volúmenes de almacenamiento de origen. Debido a que había ocho volúmenes de almacenamiento definidos como dispositivos de almacenamiento de CSV, se crearon ocho dispositivos coincidentes. Los volúmenes de almacenamiento de CX4 se detallan en la Figura 30. Estos se usaron para crear las extensiones de volumen que coinciden con la configuración en la configuración VMAX de origen. Figura 30. Volúmenes de almacenamiento provisionados por CLARiiON Dado que los dispositivos de almacenamiento de esta instancia también se estaban creando como dispositivos encapsulados, en donde la extensión se creó desde un volumen de almacenamiento único, se definió el tamaño de las extensiones definidas para que estas coincidieran con las extensiones originales. En la Figura 31, las extensiones coinciden con el tamaño del dispositivo original, cada uno de 250 GB. Figura 31. Creación de extensiones de almacenamiento Después de crear las extensiones de destino e implementar la conectividad de VPLEX Metro, se pueden implementar los volúmenes de almacenamiento original como volúmenes distribuidos, lo que proporciona protección local y remota en forma de dispositivos espejeados y distribuidos (RAID 1). Definición de dispositivos de almacenamiento distribuidos La creación de dispositivos de almacenamiento distribuidos requiere que se elimine todo volumen virtual existente en el dispositivo que se va a implementar como un dispositivo distribuido. Esto es necesario para implementar la definición de un dispositivo nuevo que se pueda replicar. Por Tecnología aplicada 29

30 consiguiente, este proceso requiere finalizar el acceso al volumen virtual existente para permitir la creación de dispositivos de almacenamiento distribuidos. Debido a la implementación de las vistas de almacenamiento de VPLEX, el proceso se simplifica considerablemente al permitir la eliminación de los volúmenes virtuales desde una visualización, su reimplantación como almacenamiento distribuido y su reintroducción a la visualización. Los contenidos de datos de los volúmenes virtuales existentes se conservan a través del proceso y se espejean automáticamente en el dispositivo de almacenamiento remoto. Debido a que los dispositivos existentes ya se estaban utilizando dentro del ambiente PRDCluster, era necesario suspender o apagar todas las máquinas virtuales en un dispositivo CSV determinado, ya que el dispositivo de almacenamiento debía reconstruirse. Una vez que se suspendían o se cerraban todas las máquinas virtuales para el dispositivo CSV, el volumen se colocaba en un estado de Modo de mantenimiento mediante el administrador de agrupamiento en clusters de failover. Este proceso coloca efectivamente el dispositivo de almacenamiento en un estado offline y suspende todas las evaluaciones de estado del dispositivo. Esto permite manipular el dispositivo como sea necesario y hace posible introducir cambios mínimos en el ambiente para facilitar los cambios requeridos. En la Figura 32, se inicia el proceso de definición de un nuevo dispositivo distribuido. Este proceso guía la definición del nuevo dispositivo distribuido. Figura 32. Creación de un nuevo dispositivo distribuido Antes de los pasos detallados aquí, el volumen virtual existente se eliminó, y quedó el dispositivo subyacente. En este ejemplo, el dispositivo Dev_MS_VOL_1 fue el dispositivo original usado por el volumen virtual que representa el primer dispositivo de CSV. Para volver a implementar el dispositivo local como miembro de un nuevo dispositivo distribuido, se agrega como un miembro del dispositivo distribuido, como se muestra en la Figura 33. El dispositivo distribuido tendrá un dispositivo espejeado remotamente representado por device_cx4_377_lun1_1 en el arreglo de almacenamiento remoto CX4. Tecnología aplicada 30

31 Figura 33. Definición del nuevo dispositivo distribuido El dispositivo de almacenamiento distribuido creado recientemente se denominará Windows_CSV_1 y tendrá un volumen virtual definido de manera automática. Una vez que se completa la definición del dispositivo de almacenamiento distribuido, es posible visualizar el dispositivo y obtener detalles de los miembros del dispositivo distribuido. En la Figura 34, se muestran los detalles del dispositivo creado, incluidas las extensiones de componentes en los clusters respectivos que comprenden el ambiente de VPLEX Metro. Figura 34. Visualización del almacenamiento distribuido recientemente creado Después de la creación del nuevo dispositivo distribuido, se deberá agregar el volumen virtual nuevo a la vista de almacenamiento adecuada. Para iniciar el proceso, la visualización se selecciona mediante la interfaz de usuario de VPLEX, y se selecciona la opción para agregar o eliminar volúmenes virtuales, como se muestra en la Figura 35. Tecnología aplicada 31

32 Figura 35. Adición de un dispositivo distribuido a la vista de almacenamiento En la Figura 36, el dispositivo se agrega nuevamente a la vista de PRDCluster, lo que provocará que todos los nodos del cluster puedan volver a tener acceso al dispositivo de almacenamiento. Figura 36. Adición del nuevo volumen virtual a la vista de almacenamiento A fin de completar el proceso para la configuración del agrupamiento en clusters de failover de Windows, solo se necesita sacar el dispositivo de almacenamiento del modo de mantenimiento en línea y, luego, reiniciar o reanudar las máquinas virtuales. Se completó la transformación del almacenamiento en un dispositivo de almacenamiento distribuido. Activación del acceso al nodo remoto La implementación de los dispositivos en los dispositivos de almacenamiento distribuidos es un componente importante de la definición de un cluster geográficamente disperso soportado por VPLEX Metro. Para completar la configuración, es necesario implementar una vista de almacenamiento en el cluster VPLEX remoto a fin de facilitar el acceso a los dispositivos de almacenamiento distribuidos. Este proceso es prácticamente idéntico a la definición de la vista de almacenamiento inicial y solo se diferencia en relación con los componentes únicos del site (las direcciones del iniciador del host, los puertos del cluster VPLEX, etc.). Dado que los dispositivos de almacenamiento distribuidos se identifican como los mismos dispositivos de almacenamiento en los sites locales y remotos, no se requieren más cambios para la configuración del agrupamiento en clusters de failover de Windows. De hecho, la configuración del cluster ignora por completo que los dispositivos de almacenamiento están distribuidos. Todos los nodos miembros tratarán a los dispositivos de almacenamiento como lo harían con cualquier dispositivo de almacenamiento local. Todos los mecanismos del agrupamiento en clusters de failover de Windows se aplicarán a los dispositivos distribuidos de la misma manera en que se aplicaron al almacenamiento exclusivamente local. Tecnología aplicada 32

33 Funciones adicionales del cluster VPLEX Metro Además de la funcionalidad provista por las configuraciones de VPLEX Metro descrita anteriormente, hay una cantidad de funciones adicionales que brindan un valor agregado en los ambientes del agrupamiento en clusters de failover de Windows Server. Más allá de brindar soporte para los dispositivos de almacenamiento distribuidos, VPLEX Metro brinda soporte para una configuración mediante la cual los hosts ubicados en un site remoto pueden tener acceso a los dispositivos de almacenamiento ubicados en un site remoto. A diferencia de los dispositivos de almacenamiento distribuido analizados anteriormente, los volúmenes exportados no requieren asignaciones de almacenamiento remoto. Volúmenes exportados A menudo, es posible que los clientes necesiten proporcionar acceso remoto a datos ubicados en almacenamiento en un site único. Con frecuencia, esto se puede volver una necesidad para proporcionar capacidades de informe o para extraer datos para sistemas remotos. Invariablemente, existe una necesidad limitada de conservar estos datos en el site remoto y, por lo tanto, no es necesario (o prácticamente no lo es) de provisionarles almacenamiento. En dichos casos, los volúmenes exportados representan una ventaja única provista por las configuraciones de VPLEX Metro. En el escenario probado para el encapsulamiento del dispositivo de SQL Server, los dispositivos de almacenamiento solo se presentaron desde el arreglo de almacenamiento de Symmetrix VMAX subyacente. Además, estos dispositivos no se definieron como dispositivos de almacenamiento distribuidos; por lo tanto, solo los nodos locales dentro del site donde se ubica el sistema Symmetrix VMAX pueden acceder a ellos. En la Figura 37, los dispositivos encapsulados locales se definen como volúmenes exportados. Esto efectivamente hará que el cluster VPLEX remoto, que se encuentra ubicado en el site remoto, brinde acceso a los volúmenes exportados como si fueran dispositivos locales. Todas las operaciones de I/O recibirán mantenimiento a través del cluster VPLEX interconectado entre los dos clusters VPLEX. Figura 37. Definición de los volúmenes virtuales como dispositivos exportados Este paso confirmará que los volúmenes seleccionados se exportarán al cluster VPLEX remoto, como se muestra en la Figura 38. Luego, estos volúmenes aparecerán dentro del cluster VPLEX remoto y estarán disponibles como recursos de almacenamiento que se podrán incluir en las vistas de almacenamiento. Tecnología aplicada 33

34 Figura 38. Confirmación de los volúmenes exportados Una vez que los volúmenes exportados se encuentren disponibles en el cluster VPLEX remoto, será necesario incluir estos nuevos volúmenes en la vista que administra el acceso a los nodos. Para los nodos remotos definidos dentro de la configuración, la vista que administraba el acceso era RMTCluster. En la Figura 39, comenzamos el proceso de adición de los volúmenes exportados para otorgar acceso a los nodos del site. Figura 39. Adición de los volúmenes exportados en la vista del cluster remoto Como los volúmenes exportados recientemente son los únicos volúmenes que no se definieron en la vista, y como necesitamos proporcionárselos a todos los nodos dentro del cluster, en la Figura 40, se agregan los tres volúmenes exportados a la vista. Tecnología aplicada 34

35 Figura 40. Selección de volúmenes exportados Después de completar este proceso, será necesario utilizar la administración de discos de Windows para reexaminar los dispositivos nuevos en cada uno de los nodos, o bien, reiniciar los servidores. Se podrá tener acceso a los dispositivos presentados recientemente. El agrupamiento en clusters de failover de Windows reconocerá automáticamente los dispositivos agregados recientemente como si fueran recursos de disco del cluster. La funcionalidad completa de agrupamiento en clusters de failover de Windows estará disponible para los volúmenes exportados, ya que aparecerán completamente accesibles como recursos de disco locales. Esto permitirá que los grupos de recursos del cluster que contienen estos objetos de almacenamiento se puedan transferir entre los sites, incluidas las migraciones activas de Hyper-V, si estos volúmenes son usados por máquinas virtuales. Claramente, la capacidad de acceso de los volúmenes exportados depende de la disponibilidad del cluster VPLEX y del almacenamiento que mantiene los datos. En caso de que el site sobre el cual se tiene propiedad se vuelva inaccesible, los volúmenes exportados también se volverán inaccesibles. Esto se diferencia de los volúmenes distribuidos definidos para tener copias en espejo locales. En general, el uso de volúmenes exportados dentro de un agrupamiento en clusters de failover de Windows y para los servidores de Windows está totalmente soportado. Esta funcionalidad proporciona una solución viable en escenarios en donde no se desea proporcionar una copia duplicada completa en el site remoto, pero limita la alta disponibilidad a la existencia de condiciones donde el acceso completo al cluster sobre el cual se tiene propiedad está disponible. Conclusión Las soluciones EMC VPLEX Local y EMC VPLEX Metro implementan una nueva estrategia en las soluciones de federación de almacenamiento para aplicaciones como Microsoft SQL Server y Microsoft Hyper-V. Estas soluciones brindan a los clientes un valor significativo, ya que presentan soporte para la administración dinámica de dispositivos de almacenamiento. Entre las ventajas, se incluyen: Soporte para la federación de almacenamiento a través de una cantidad de sistemas de almacenamiento heterogéneos, lo que permite a los administradores distribuir las aplicaciones entre múltiples dispositivos de almacenamiento y migrarlas dinámicamente. Soporte para arreglos de almacenamiento heterogéneo en un sistema VPLEX Metro. Soporte para volúmenes exportados que proporciona acceso remoto al site sin requerimientos adicionales de almacenamiento local. Soporte completo de agrupamiento en clusters de failover de Windows. Soporte plus para clusters de múltiples sites en configuraciones activas/activas. Suministro de soluciones avanzadas para Hyper-V y volúmenes compartidos de cluster. Estas nuevas tecnologías brindan una forma más simple y confiable de provisionar el almacenamiento en los ambientes Microsoft Windows Server, SQL Server y Hyper-V, a la vez que permiten la transferencia de datos flexible y escalable entre las capas de almacenamiento en todos los sistemas de almacenamiento y en todos los sites. Tecnología aplicada 35