Windows Server 2012 Storage Technical Details. Module 2: Compatibilidad de SMB con SQL e Hyper-V

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1 Windows Server 2012 Storage Technical Details Module 2: Compatibilidad de SMB con SQL e Hyper-V Manual del módulo Autor: Rose Malcolm, responsable de contenidos Publicado: 4 de septiembre de 2012

2 La información contenida en este documento, incluidas las URL y otras referencias a sitios web de Internet, está sujeta a cambios sin previo aviso. Salvo que se indique expresamente lo contrario, los ejemplos de empresas, organizaciones, productos, nombres de dominio, direcciones de correo electrónico, logotipos, personas, lugares y eventos aquí representados son ficticios, y no se pretende ni debe deducirse ninguna asociación con ninguna empresa, organización, producto, nombre de dominio, dirección de correo electrónico, logotipo, persona, lugar o evento real. El cumplimiento de todas las leyes de propiedad intelectual aplicables es responsabilidad del usuario. Sin limitar los derechos derivados de la propiedad intelectual, no se puede reproducir, almacenar ni introducir en un sistema de recuperación de datos ninguna parte del presente documento, ni tampoco transmitirla de ninguna forma o en ningún medio (electrónico, mecánico, fotocopias, grabación, o cualquier otro) ni para ningún propósito sin contar con el permiso expreso por escrito de Microsoft Corporation. Microsoft puede tener patentes, solicitudes de patente, marcas registradas o derechos de propiedad intelectual de cualquier tipo que cubran el tema tratado en este documento. Salvo que se indique expresamente en algún contrato de licencia por escrito de Microsoft, disponer del presente documento no le transfiere a usted ninguna licencia sobre estas patentes, marcas registradas, derechos de propiedad intelectual o cualquier otro tipo de propiedad intelectual Microsoft Corporation. Todos los derechos reservados. Microsoft es una marca registrada o bien una marca de Microsoft Corporation en Estados Unidos y otros países. Los nombres de empresas y productos reales mencionados en este documento pueden ser marcas comerciales de sus respectivos propietarios. ii

3 Contenido CONTENIDO... III MÓDULO 2: COMPATIBILIDAD DE SMB CON SQL E HYPER-V Información general del módulo... 4 LECCIÓN 1: INFORMACIÓN GENERAL SOBRE SMB... 5 DISPONIBILIDAD CONTINUA... 6 CONMUTACIÓN POR ERROR TRANSPARENTE DE SMB... 8 CONMUTACIÓN POR ERROR TRANSPARENTE DE SMB: COMPONENTES NUEVOS Cliente SMB Servidor SMB Tecla Reanudar Servicio Testigo USO DE LA CONMUTACIÓN POR ERROR DE CLIENTE EN CLÚSTER EQUIVALENCIA DAS DE SMB SMB MULTICANAL SMB DIRECTO VSS PARA RECURSOS COMPARTIDOS DE ARCHIVOS SMB LECCIÓN 2: COMPATIBILIDAD DE SQL EN SMB ALMACENAMIENTO DE BASES DE DATOS DE SQL SERVER MIGRACIÓN DE BASES DE DATOS MÁS SENCILLA CAMBIOS EN SQL SERVER SQL Server 2008 R SQL Server LECCIÓN 3: COMPATIBILIDAD DE HYPER-V EN SMB HYPER-V EN SMB Qué es Hyper-V en SMB? Elementos destacados Características auxiliares REQUISITOS PARA HYPER-V EN SMB CONFIGURACIÓN DE HYPER-V EN SMB CÓMO CONFIGURAR HYPER-V PARA QUE USE UN RECURSO COMPARTIDO DE SMB OTROS RECURSOS Y LECTURAS iii

4 Módulo 2: Compatibilidad de SMB con SQL e Hyper-V. Información general del módulo El protocolo SMB (Bloque de mensajes del servidor) es el protocolo de uso compartido de archivos que, de forma predeterminada, se usa en los equipos de Windows. Para admitirlo, ahora Windows Server 2012 brinda un amplio conjunto de características de SMB nuevas en un protocolo SMB actualizado (SMB 3.0) que mejora en gran medida la fiabilidad, disponibilidad, capacidad de administración y rendimiento de los servidores de archivos. En este módulo se estudia SMB 3.0 y cómo admite Microsoft SQL Server 2012 e Hyper-V. 4

5 Lección 1: Información general sobre SMB Los clientes necesitan soluciones de almacenamiento que sean rentables y de fácil acceso y configuración, pero que sigan proporcionando altos niveles de fiabilidad y de disponibilidad continua. En esta lección se explica cómo el protocolo SMB mejorado en Windows Server 2012 ayuda a satisfacer estos requisitos. 5

6 Disponibilidad continua La disponibilidad continua es importante para los clientes, en especial para los que ejecutan bases de datos SQL Server o Hyper-V. Para comprender cómo admite Windows Server 2012 estos requisitos del cliente, es necesario definir qué se entiende, en este contexto, por disponibilidad continua. Definición: las plataformas de hardware y software disponibles continuamente están diseñadas para ser compatibles con las conmutaciones por error transparentes sin pérdida de datos. 6

7 Asimismo, es necesario definir qué se entiende por conmutación por error transparente en este contexto. Definición: se entiende por conmutación por error transparente la capacidad para sobrevivir a los traspasos planificados o los errores no planificados, sin que se produzca ningún error ni pérdida de datos, a la par que se mantiene un buen rendimiento a escala. Esto significa que una solución de mantenimiento eficaz debe permitir realizar tareas de mantenimiento y, a la vez, sobrevivir a los errores no planificados. Las aplicaciones como SQL Server o Hyper-V que usan este tipo de almacenamiento deben seguir ejecutándose a pesar de los errores que se produzcan en la capa de almacenamiento. 7

8 Conmutación por error transparente de SMB La conmutación por error transparente de SMB proporciona la capacidad para que los servidores de archivos de una configuración de clúster ejecuten una conmutación por error de tal manera que el tiempo de inactividad sea nulo y que solo se produzca un pequeño retraso de E/S durante la conmutación por error. La conmutación por error es totalmente transparente para las aplicaciones que usan el clúster como almacenamiento de archivos, como es el caso de SQL Server o Hyper-V. La conmutación por error transparente de SMB es compatible con una serie de casos, como los traspasos planificados, los equilibrios de carga, los reinicios de sistema operativo, los errores no planificados y la redirección de clientes para los clústeres de escalado horizontal. 8

9 Este tipo de conmutación por error es compatible con operaciones ejecutadas tanto a escala de archivo como de directorio. Por ejemplo, un equipo que ejecuta SQL Server y obtiene acceso a un clúster del servidor de archivos SMB, abre una serie de archivos en el transcurso normal de las operaciones, que deben poder conmutarse por error de forma transparente. Las operaciones de directorio también deben poderse conmutar por error de forma transparente. Por ejemplo, en un entorno de Hyper-V en el que las máquinas virtuales (MV) se almacenen en un clúster del servidor de archivos, cuando se implementa una MV nueva, Hyper-V crea una estructura de carpetas en cada uno de los nodos del clúster. Estas operaciones de creación de carpetas deben ser transparentes, de modo que pueda implementar MV aunque se produzca una conmutación por error no planificada. Para ser compatible con la conmutación por error transparente de SMB, el clúster del servidor de archivos debe ser un clúster de Windows Server 2012 y la aplicación, como SQL Server o Hyper-V, debe ejecutarse también en un servidor de Windows Server

10 Conmutación por error transparente de SMB: componentes nuevos Existen una serie de componentes que participan en la ejecución de la conmutación por error transparente que garantizan que el traspaso real de los identificadores de archivo y las conexiones SMB entre dos servidores sea totalmente transparente para la aplicación. Algunos de estos componentes son nuevos en SMB

11 Cliente SMB 3.0 El cliente SMB 3.0 tiene la capacidad de reproducir una operación. Por ejemplo, si durante una conmutación por error se está procesando una operación de lectura, se volverá a reproducir dicha operación. Estos tipos de operaciones son conocidas como operaciones idempotente. Algunas operaciones, como las eliminaciones de archivos, no se pueden volver a reproducir. Este tipo de operaciones reciben el nombre de no idempotentes. Si se produce una conmutación por error mientras una operación de eliminación de archivos está en curso, el resultado es impredecible en lo que se refiere al cliente. El servidor de archivos puede haber completado la eliminación, pero no haber notificado el resultado al cliente, o bien es posible que no se haya completado la misma eliminación. Si se vuelve a reproducir la operación de eliminación, se notificará al cliente o bien que la operación de eliminación fue correcta o bien que se produjo un error de "objeto no encontrado", ya que el archivo se había eliminado antes del traspaso. Servidor SMB 3.0 SMB 3.0 usa la persistencia del estado de red para solucionar el problema de las operaciones que no se pueden reproducir, realizando un seguimiento del estado de los identificadores de archivo y las conexiones para SMB. Además, para garantizar que los datos no esperan en la memoria caché de un servidor de archivos, sino que se escriben en disco, los identificadores de archivo del disco local se abren siempre en estado de escritura inmediata. En caso de que se produzca un error en un nodo del servidor de archivos, el usuario sabe que los datos se escribieron en el disco. Es contraproducente tener varias operaciones de archivo en memoria a la espera de que se escriban en el disco; si se produce un error en el nodo del servidor de archivos, esas operaciones se pierden, cosa inaceptable. Tecla Reanudar SMB 3.0 introduce la tecla Reanudar, que se encarga de administrar las operaciones ejecutadas para una recuperación después de una conmutación por error. La tecla Reanudar contiene toda la información de estado de modo que, cuando el cliente regrese después de que finalice la conmutación por error, la información de estado se pueda devolver al cliente como, por ejemplo, si se llevó a cabo alguna eliminación (basándose en el ejemplo anterior del cliente de SMB 3.0). Servicio Testigo El servicio Testigo tiene un papel primordial, en especial en la recuperación de errores no planificados. SMB es un protocolo que se ejecuta en TCP/IP. En la comunicación en TCP/IP, los clientes descubren que se produjo un error de servidor debido a que la falta de respuesta del servidor hace que el cliente reciba mensajes de interrupción de TCP. Después de varias interrupciones de TCP, el cliente intentará volver a conectarse al servidor. Esperar a las interrupciones y las reconexiones de TCP es un proceso largo, y el servicio Testigo permite una conmutación por error no planificada más rápida porque los clientes no tienen que esperar a las interrupciones. En vez de ello, el servicio Testigo envía una notificación según la cual un servidor de archivos ya no está disponible y el cliente debe ejecutar una conmutación por error y volverse a conectar a otro servidor. 11

12 Uso de la conmutación por error de cliente en clúster La conmutación por error de cliente en clúster (CCF) se aplica a las aplicaciones de servidor que son compatibles con los clústeres de conmutación por error. La CCF garantiza que la aplicación de servidor pueda obtener acceso a sus archivos de datos en caso de que se produzca un error no planificado del nodo de clúster de aplicaciones de servidor. Las organizaciones pueden usar CCF para crear sus propias aplicaciones de línea de negocio (LOB) que pueden conmutarse por error de forma transparente. Los desarrolladores de aplicaciones de servidor LOB deberían usar la nueva interfaz de programación de aplicaciones (API) RegisterAppInstance para registrar la instancia de aplicación y asegurarse de que la aplicación llame a la API antes de abrir archivos remotos. Además, la aplicación debería efectuar comprobaciones para asegurarse de que los archivos abiertos sean persistentes. Los archivos persistentes tienen un indicador abierto en un recurso compartido de archivos que es compatible con la conmutación por error transparente. Puede comprobar la persistencia ejecutando el comando GetFile InformationByHandleEx. 12

13 Equivalencia DAS de SMB 3.0 El rendimiento es especialmente importante para las organizaciones que disponen de SQL Server o Hyper-V. Actualmente, muchas organizaciones ejecutan SQL Server o Hyper-V en un almacenamiento conectado directamente (DAS), una interfaz estándar de equipos pequeños de Internet (iscsi) o una red de área de almacenamiento (SAN) de canal de fibra para ayudar a optimizar el rendimiento de E/S. Uno de los objetivos de rendimiento de SMB 3.0 era conseguir que el acceso a archivos superior a 1 gigabit por segundo (Gbps) Ethernet correspondiera al rendimiento de DAS. Microsoft llevó a cabo un análisis y ajuste exhaustivos del rendimiento que incluía, entre otros, la optimización de servidores SMB, y agregaba nuevos instrumentos de seguimiento para identificar los cuellos de botella, además de efectuar una importante refactorización del cliente de SMB 2. En Windows Server 2012, SMB 3.0 proporciona un rendimiento transaccional de aproximadamente el 98 por ciento del DAS en las condiciones siguientes: Servidores y almacenamiento idénticos Ethernet de 1 Gbps en vez de canal de fibra de 4 Gbps Unidad de disco duro de 28 x rpm De esta forma, los administradores pueden aprovechar la flexibilidad del almacenamiento remoto basado en archivos. El almacenamiento se puede trasladar fácilmente porque se encuentra en una ubicación remota del servidor de aplicaciones y este se puede ubicar en otra máquina física para aprovechar las ganancias de rendimiento. 13

14 SMB multicanal SMB multicanal usa varias conexiones TCP para cada sesión de SMB, cuando están disponibles. Por ejemplo, si la configuración de un servidor tiene varias tarjetas de interfaz de red (NIC) de 1 gigabit entre un equipo que ejecuta SQL Server y un almacén de archivos back-end, SMB multicanal agregará automáticamente el ancho de banda disponible. SMB multicanal es compatible con la conmutación por error transparente; se recuperará de un error de red si otra conexión está disponible. Esto proporciona un entorno de red muy resistente que puede admitir SQL Server e Hyper-V, junto con otras aplicaciones importantes para la empresa. Además de agregar automáticamente ancho de banda para varias NIC, SMB multicanal proporciona un resultado mejorado usando varias CPU para el procesamiento de red con varias NIC o NIC que admiten el ajuste de escala en lado de recepción (RSS). La configuración de SMB multicanal es automática: SMB 3.detecta y usa automáticamente varias rutas de acceso de red. 14

15 SMB directo Las aplicaciones como SQL Server e Hyper-V pueden tener una alta demanda de CPU y de recursos de la memoria. SMB 3.0 ayuda a maximizar el rendimiento del servidor de SQL Server o Hyper-V, reduciendo el uso de la CPU para el procesamiento de E/S, descargando el procesamiento a NIC siempre que sea posible. SMB directo usa el acceso directo a memoria remota (RDMA), lo que permite mover los datos entre dos equipos sin que participe la pila TCP/IP. A su vez, esto permite un trabajo en red de alta producción y baja latencia que se basa en NIC con capacidad para RDMA (R-NIC). Al igual que ocurre con SMB multicanal, SMB directo detecta y usa automáticamente R-NIC. SMB directo trabaja con SMB multicanal, agregando varias R-NIC, y usa SMB multicanal para el equilibrio de carga y la conmutación por error. SMB directo cuenta con las ventajas tradicionales del almacenamiento de archivos SMB: es fácil de aprovisionar, administrar y migrar, y no necesita ningún cambio de aplicación ni configuración de administración. 15

16 VSS para recursos compartidos de archivos SMB SMB 3.0 proporciona compatibilidad con la copia de seguridad de datos de almacenamiento, habilitando el servicio de instantáneas de volumen (VSS) en los recursos compartidos de archivos SMB. En Windows Server 2012, VSS puede crear instantáneas coherentes con la aplicación de datos de la aplicación de servidor y almacenarlas en recursos compartidos de SMB 3.0. A fin de facilitar la copia de seguridad y la restauración, debería verificar que el software de copia de seguridad sea compatible con escenarios en los que las instantáneas se almacenen remotamente en relación con el servidor de aplicaciones. A continuación, vea el vídeo: SMB 3.0 High Performance Storage with Transparent Failover 16

17 Lección 2: Compatibilidad de SQL en SMB En esta lección se proporciona información detallada sobre cómo SMB 3.0 influye en el diseño del almacenamiento de SQL Server. 17

18 Almacenamiento de bases de datos de SQL Server Con SMB 3.0, Windows Server 2012 brinda una nueva forma de almacenar los archivos de bases de datos y de obtener acceso a ellos. Puede almacenar los archivos de bases de datos en una red compartida, proporcionando acceso al almacenamiento remoto de nivel de archivos consolidados. Este tipo de almacenamiento de bases de datos ofrece varios beneficios: Alto rendimiento Alta disponibilidad Administración más sencilla: o Administración de recursos compartidos de archivos de SMB en vez de almacenamiento SAN. o Reasignación dinámica de servidores y servicios. o Administración de operaciones de almacenamiento de bases de datos en una organización. Reducción de la complejidad de la solución SQL Server: o Acceso mediante rutas de convención de nomenclatura universal (UNC) a un único conjunto de recursos compartidos. 18

19 Migración de bases de datos más sencilla El almacenamiento de bases de datos en recursos compartidos de archivos remotos de SMB simplifica el proceso de migración de bases de datos. En esta diapositiva se enumeran las tareas que se ejecutan habitualmente cuando se traslada la base de datos de SQL Server. Las tareas para una configuración SAN se muestran en el lado izquierdo, mientras que las tareas para una configuración SMB se muestran en el lado derecho. 19

20 Cambios en SQL Server Los cambios necesarios para que SQL Server admita los recursos compartidos de SMB se implementaron gradualmente en SQL Server 2008 R2 y SQL Server SQL Server 2008 R2 SQL Server 2008 R2 es compatible con el almacenamiento de bases de datos de usuario en recursos compartidos de archivos de SMB, aunque necesita un marcador de seguimiento de inicio para habilitar SQL Server para que use recursos compartidos de archivos. 20

21 SQL Server 2012 SQL Server 2012 brinda compatibilidad total con el almacenamiento de bases de datos en recursos compartidos de archivos de SMB 3.0 e incluye las capacidades siguientes: Compatibilidad con el almacenamiento de bases de datos de usuarios en recursos compartidos de archivos de SMB y eliminación del requisito de la existencia de un marcador de seguimiento. Compatibilidad con los clústeres de SQL Server que usan recursos compartidos de archivos de SMB: o Mayor flexibilidad en las configuraciones de clúster. o Eliminación de la restricción de letra de unidad para los grupos de clústeres. Mayor compatibilidad con el almacenamiento de las bases de datos del sistema en los recursos compartidos de archivos de SMB: o Ahora, la raíz de la instalación de SQL Server puede estar en el recurso compartido. Además, existe una corrección de Windows para facilitar el rendimiento (253493), que mejora significativamente el rendimiento de las cargas de trabajo de procesamiento de transacciones en línea (OLTP) en Windows Server 2008 R2. 21

22 Lección 3: Compatibilidad de Hyper-V en SMB En esta lección se proporciona información detallada sobre cómo SMB 3.0 influye en el diseño del almacenamiento del servidor de Hyper-V. 22

23 Hyper-V en SMB El almacenamiento de archivos de SMB para la virtualización brinda una forma muy flexible de proporcionar y administrar almacenamiento que ayuda a las organizaciones a optimizar la fiabilidad, la disponibilidad y el rendimiento de sus entornos de Hyper-V de forma rentable. Qué es Hyper-V en SMB? Hyper-V en SMB permite almacenar archivos de Hyper-V en recursos compartidos en el protocolo SMB 3.0. Puede almacenar archivos de configuración de MV, archivos de discos duros virtuales (VHD) e incluso instantáneas en un recurso compartido de SMB 3.0. Puede almacenar archivos tanto en servidores en clúster como en servidores independientes. En un entorno de clústeres, el almacenamiento de archivos se usa como almacenamiento compartido en clúster. 23

24 Elementos destacados Hyper-V en SMB tiene las siguientes prestaciones: Incrementa la flexibilidad. Facilita el aprovisionamiento, la administración y la migración. Saca provecho de la red convergente. Reduce los gastos de capital (CapEx) y los gastos de funcionamiento (OpEx). Características auxiliares El almacenamiento de archivos para la virtualización usa algunas características clave de SMB 3.0: Conmutación por error transparente de SMB: disponibilidad continua Escalabilidad horizontal de SMB activo: clústeres del servidor de archivos activos SMB directo (SMB en RDMA): baja latencia, bajo uso de la CPU SMB multicanal: conmutación por error y producción de la red Cifrado SMB: seguridad VSS para recursos compartidos de archivos de SMB: copia de seguridad y restauración SMB PowerShell: capacidad de administración 24

25 Requisitos para Hyper-V en SMB A continuación, indicamos los requisitos para implementar Hyper-V en SMB 3.0: Uno o varios equipos que ejecuten Windows Server 2012 con el rol Servicios de archivo instalado: o El servidor de archivos debe tener Windows Server 2012 instalado para que el nuevo protocolo SMB 3.0 esté disponible. También puede usar servidores de proveedores que no sean Microsoft y que implementen el protocolo SMB 3.0. Hyper-V no bloquea las versiones antiguas de SMB, aunque el analizador de procedimientos recomendados de Hyper-V emite una alerta cuando se detecta una versión antigua de SMB. Uno o varios equipos que ejecuten Windows Server 2012 con el rol Hyper-V instalado. Una infraestructura de servicios de directorio Active Directory en común: o Los servidores que ejecuten los servicios de dominio de Active Directory (AD DS) no necesitan ejecutar Windows Server o Se necesita una infraestructura de Active Directory para poder conceder permisos a la cuenta de equipo de los hosts de Hyper-V. 25

26 A continuación, indicamos cuáles son las configuraciones admitidas: Servidores Hyper-V independientes (no una solución de alta disponibilidad). Servidores Hyper-V configurados en un clúster de conmutación por error. Nota: no se admiten las configuraciones de bucle invertido (en las que el equipo que ejecuta Hyper-V se usa como servidor de archivos para el almacenamiento de MV). Nota: aunque no sea obligatorio, se admiten los clústeres de conmutación por error en el lado de Hyper-V, en el lado de los servicios de archivos, o en ambos lados. Tienen que ser clústeres diferentes. 26

27 Configuración de Hyper-V en SMB El proceso de configuración del entorno de Hyper-V para que use los recursos compartidos de archivos de SMB 3.0 es similar a la configuración de un recurso compartido de archivos sencillo; es preciso crear y compartir la carpeta y aplicar los permisos pertinentes. Para configurar el almacenamiento de archivos para la virtualización, las cuentas siguientes necesitan permisos completos sobre la carpeta NTFS y el recurso compartido de SMB: Administrador de Hyper-V Cuenta de equipo de los equipos host de Hyper-V Si Hyper-V está en clúster, la cuenta de clúster de Hyper-V 27

28 El primer paso del proceso de configuración consiste en crear una carpeta en el servidor de archivos de destino o clúster. Por ejemplo, puede crear una carpeta llamada VMS desde la línea de comandos, tal como muestra el siguiente ejemplo de código. MD F:\VMS El paso siguiente consiste en compartir la carpeta y aplicar los permisos de uso compartido. En el ejemplo de código siguiente se usa la carpeta VMS del paso anterior. New-SmbShare -Name VMS -Path F:\VMS -FullAccess Dom\HAdmin, Dom\HV1$, Dom\HV2$, Dom\HVC$ A continuación, debe aplicar permisos NTFS. Para ello, recupere los permisos de uso compartido y aplíquelos como permisos para la carpeta NTFS. En el ejemplo de código siguiente se usa el recurso compartido VMS. (Get-SmbShare Name VMS).PresetPathAcl Set-Acl 28

29 Cómo configurar Hyper-V para que use un recurso compartido de SMB Por último, debe configurar la MV para que use un recurso compartido de SMB. Puede ejecutar esta tarea usando la herramienta de administración gráfica o bien la línea de comandos. En el administrador de Hyper-V puede configurar la MV. Solo tiene que seleccionar el canal de disco duro al que quiere conectar el VHD almacenado en el recurso compartido y después especificar la ubicación como ruta de acceso UNC. O bien, puede usar cmdlets de Windows PowerShell 3.0 para crear y configurar VHD y MV nuevos. En este caso también tiene que especificar la ubicación del VHD o la MV como ruta de acceso UNC. 29

30 Otros recursos y lecturas Si desea obtener más información sobre los temas que se tratan en esta sesión, consulte los recursos siguientes: Información general sobre el bloque de mensajes del servido Implementación de Hyper-V en SMB Blogs de Windows Server Página principal de Windows Server 2012 y descarga de productos 30