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Acelere el rendimiento de los servidores virtuales con el almacenamiento all-flash
Glenn Sizemore
Ingeniero técnico de marketing,
NetApp
Andrew Sullivan
Ingeniero técnico de marketing,
NetApp

Este artículo es el tercero de una serie que aborda la puesta en marcha del almacenamiento all-flash en casos prácticos frecuentes.

El cambio a la infraestructura de servidores virtuales es una tendencia determinante en tecnología desde hace una década aproximadamente. Se ha dedicado tanta atención a la virtualización, que a veces es fácil perder de vista el hecho de que los servidores virtuales no son un fin en sí mismos, sino que lo que realmente importa son las aplicaciones que se ejecutan en la infraestructura.

Al pensar en el rendimiento de los servidores virtuales, debe tener en cuenta tanto las necesidades de las máquinas virtuales, como las de las aplicaciones que se ejecutan en ellas. Dado que más de 40 000 clientes ejecutan VMware, se puede decir que NetApp comprende esta cuestión mejor que cualquier otro en el sector del almacenamiento.

En este artículo examinamos los requisitos específicos de rendimiento y de soporte para ecosistemas de las infraestructuras de servidores virtuales y explicamos cómo la tecnología de almacenamiento all-flash ofrece un retorno de la inversión (ROI) que justifica la inversión económica inicial.

Máximo rendimiento de los servidores virtuales

Las cargas de trabajo de los servidores virtuales y el efecto de mezcla de I/O

El rendimiento en la tasa de I/O de los servidores virtuales está en gran parte influenciado por lo que se conoce como el efecto de «mezcla de I/O». Normalmente, los hipervisores utilizan algún tipo de almacén de datos compartido para proporcionar capacidad de almacenamiento para las máquinas virtuales. El flujo de I/O de muchas máquinas virtuales a cualquier almacén de datos es, de hecho, aleatorio; cualquier componente secuencial en el flujo de I/O de cualquier máquina virtual individual se pierde y el flujo de I/O se convierte en un proceso completamente aleatorio en el sistema de almacenamiento.

Dado que el hardware de los servidores continúa creciendo en cuanto al recuento de núcleos y memoria, no deja de aumentar la distancia que existe entre las demandas de los servidores virtuales y la capacidad del almacenamiento para satisfacer esas demandas. Esto provoca una baja utilización de los servidores.

Satisfacer las cargas de trabajo de servidores virtuales con all-flash

Un entorno de almacenamiento perfecto para los entornos virtualizados debe ser capaz de superar el efecto de mezcla de I/O para ofrecer una alta tasa de IOPS de lectura y escritura con baja latencia constante. El sistema de almacenamiento all-flash correcto no solo logra estos objetivos, sino que, además, mejora la utilización general de los servidores en el proceso. Esto se traduce en más máquinas virtuales por servidor, menos servidores y menores costes de licencias para el software de virtualización, lo que provoca un ROI considerable, además de un aumento general del rendimiento.

La decisión sobre almacenamiento para entornos virtuales no es solo una cuestión de rendimiento. Al final, es probable que la capacidad de una cabina all-flash para admitir los hipervisores y las aplicaciones que ejecuta, tanto ahora como en el futuro, sea más importante que cualquier factor técnico concreto.

Admitir cargas de trabajo heterogéneas

La virtualización de servidores es un superconjunto de las cargas de trabajo de bases de datos e infraestructuras de puestos de trabajo virtuales que hemos visto en artículos anteriores de esta serie. La infraestructura de puestos de trabajo virtuales es simplemente un caso especializado de un entorno virtual. (Casi todo lo que se explicó en el artículo sobre infraestructuras de puestos de trabajo virtuales del mes pasado, incluidos los beneficios de la reducción de datos, alta disponibilidad y escalado, se aplica a este caso más general).

La infraestructura virtualizada normalmente la comparten un gran número de aplicaciones con requisitos dispares y prioridades cambiantes. El almacenamiento adecuado le ayuda a aprovechar al máximo su entorno virtual y las aplicaciones que se ejecuten en él.

Compatibilidad con hipervisores

Si todavía no lo está haciendo, es probable que en los próximos años ejecute múltiples hipervisores en su centro de datos. Por ejemplo, cada vez es más común ejecutar aplicaciones de Microsoft® en Microsoft Hyper-V por razones de coste, incluso si Hyper-V no es el hipervisor principal.

Al mismo tiempo, los hipervisores evolucionan rápidamente, y cada año aproximadamente se lanzan nuevas funciones importantes, muchas de ellas directamente relacionadas con el almacenamiento. El ejemplo más obvio es VMware Virtual Volumes. Esta nueva función utiliza la gestión basada en políticas para simplificar y mejorar la gestión del almacenamiento, tanto para los administradores de VMware como para los administradores de almacenamiento. Este tema se trató en un blog reciente, Why Virtual Volumes? (Estamos bastante seguros de que escuchará hablar mucho de Virtual Volumes en los próximos meses, a medida que se acerque VMworld 2015).

El resultado es que la cabina all-flash que elija debe admitir diferentes hipervisores y seguir de cerca las nuevas funciones. Una cabina all-flash también se debe integrar con cualquier otro software que utilice para gestionar y ejecutar su infraestructura virtual.

Compatibilidad con aplicaciones

El conjunto de aplicaciones que se ejecutan en su infraestructura virtual probablemente comprende desde servicios de infraestructura básicos hasta aplicaciones de base de datos vitales para el negocio. Tener un mecanismo de calidad del servicio de almacenamiento para asegurarse de que los servicios de menor importancia no interfieran en las necesidades de I/O de los más importantes es, sin duda, una ventaja.

A menudo, las aplicaciones más complejas tienen requisitos de almacenamiento muy específicos, y además necesitan protocolos NAS basados en archivos. Por ejemplo, Microsoft está animando a los clientes que están poniendo en marcha las versiones más recientes de SQL Server a realizar la puesta en marcha en SMB 3.0 en lugar de en Fibre Channel. Aunque no sea necesario en este momento, la capacidad de admitir NAS de alto rendimiento puede ser un requisito futuro.

Por último, está la cuestión de la integración de las aplicaciones con el almacenamiento. La integración directa para copias Snapshot coherentes con las aplicaciones, la replicación y otras funciones para aplicaciones puede ser un aspecto crucial. Las funcionalidades de replicación y clonado también optimizan el desarrollo de aplicaciones y, debido a que muchos de nosotros buscamos formas de utilizar recursos cloud económicos para desarrollo, backup, recuperación ante desastres y otras funcio/nes, la integración del cloud es una consideración importante y una forma de asegurarse de que su infraestructura esté preparada par/a el futuro.

All Flash FAS de NetApp para cargas de trabajo de servidores virtuales

El almacenamiento All Flash FAS de NetApp® combina el rendimiento contrastado con un amplio soporte para hipervisores y aplicaciones empresariales. Cuando se trata de entornos virtuales, ningún otro proveedor de almacenamiento all-flash ofrece un conjunto de funciones o un ecosistema de partners y aplicaciones comparable. El sistema operativo de almacenamiento Clustered Data ONTAP® de NetApp combinado con el hardware All Flash FAS no solo responde a los problemas puntuales de rendimiento, sino que la arquitectura optimiza su infraestructura virtual y le ayuda a abordar sus retos empresariales.

NetApp ha dedicado dos décadas a crear el conjunto de funciones de Data ONTAP, como la gestión, la protección y la reducción de datos, y la compatibilidad con aplicaciones y partners. Creemos que All Flash FAS ejecutado en Clustered Data ONTAP es la mejor opción para los entornos de servidores virtuales.

Como se muestra en la figura 1, All Flash FAS ofrece soporte multiprotocolo, multi-tenancy, escalado horizontal con almacenamiento homogéneo o heterogéneo y funciones de reducción y gestión de datos (como compresión, deduplicación, clonado y replicación).

Figura 1) All Flash FAS admite entornos de servidores virtuales con una plataforma con todas las funciones y flexibilidad empresarial.

Fuente: NetApp, 2015

Data ONTAP proporciona ventajas de puesta en marcha que no puede obtener con otras soluciones all-flash.

  • Almacene copias secundarias en unidades de disco duro o en el cloud. Necesita una segunda copia de los datos de su entorno de servidores virtuales para recuperación ante desastres. Con Data ONTAP, las copias secundarias de datos se pueden conservar en el almacenamiento no flash o en el cloud, lo que optimiza los costes.
  • Ahorre espacio con clones con gestión eficiente del espacio. La tecnología de clonado de NetApp permite crear copias editables casi instantáneas de máquinas virtuales. Los clones solo consumen almacenamiento adicional cuando se realizan cambios, lo que proporciona una reducción del espacio de hasta 584:1 y reporta importantes ventajas. Por ejemplo, una copia Snapshot de un hipervisor provoca un 20 % de aumento en el almacenamiento que se consume para metadatos. NetApp puede evitar este incremento y lograr una mejor densidad con su funcionalidad nativa de clonado, al tiempo que reduce el tiempo de aprovisionamiento.
  • Ubique sus datos donde quiera. Clustered Data ONTAP permite mover datos al almacenamiento all-flash cuando es necesario, sin interrumpir las aplicaciones en ejecución. Puede iniciar hoy su entorno de almacenamiento híbrido y migrar a all-flash en el futuro, cuando crezcan sus necesidades. También puede ejecutar las máquinas virtuales y cargas de trabajo de aplicaciones más importantes en All Flash FAS, y utilizar el almacenamiento híbrido para otras máquinas virtuales y para migrar datos entre ellas de forma transparente.
  • Dé prioridad a las cargas de trabajo con calidad del servicio de almacenamiento. La calidad del servicio de almacenamiento (QoS) le ayuda a ofrecer un rendimiento predecible para las aplicaciones vitales para el negocio que se ejecutan en un entorno compartido de infraestructura virtual.
  • Más opciones para proteger los datos. Muchas de las aplicaciones que se ejecutan en su entorno virtual son cruciales para su empresa. All Flash FAS y Data ONTAP le ofrecen más opciones para proteger esos datos, como el backup a disco, el backup en cloud, la replicación asíncrona y la replicación síncrona completa entre centros separados por hasta 200 kilómetros de distancia.

Rendimiento de All Flash FAS y retorno de la inversión

Debido a su diseño optimizado para la escritura, All Flash FAS ofrece un gran rendimiento para entornos de infraestructuras de puestos de trabajo virtuales y otras aplicaciones con alta carga de escritura y,con un precio de 55 dólares por puesto de trabajo o menos, económicamente es una tecnología con un precio muy competitivo. Puede leer los detalles completos de nuestras pruebas para infraestructuras de puestos de trabajo virtuales en TR-4307: Solución All Flash FAS de NetApp para VMware Horizon View.

Hemos examinado el impacto de All Flash FAS en aplicaciones y entornos virtuales. Los resultados preliminares sugieren que podemos llegar a cuadriplicar la utilización de las CPU en los servidores con solo cambiar del almacenamiento en disco a All Flash FAS. En otras palabras, la actualización a All Flash FAS podría permitirle aumentar los niveles de utilización de los servidores y ejecutar más máquinas virtuales por servidor. Duplicar el número de máquinas virtuales por servidor divide a la mitad el número de servidores necesarios, lo que reduce tanto los costes directos e indirectos por hardware como, potencialmente, el gasto en licencias.

El mismo cálculo se aplica a las bases de datos como SQL Server y Oracle. Dado que ahora estas dos bases de datos se suministran con licencias por núcleo, el ahorro obtenido es considerable, lo que compensa el coste de la actualización a All Flash FAS.

Un ecosistema completo para la infraestructura de servidores virtuales

A lo largo de los años hemos trabajado mucho para asegurarnos de que nuestras soluciones de almacenamiento funcionan con la gama más amplia de software de virtualización, y hemos asumido un fuerte compromiso con el objetivo de ofrecerle una integración profunda para los ecosistemas de virtualización. Además de VMware vSphere, Microsoft Hyper-V y Citrix XenServer, también admitimos Oracle VM y KVM.

Figura 2) Integración de Clustered Data ONTAP de NetApp con hipervisores populares.

Fuente: NetApp, 2015

VMware

Como señalamos anteriormente, NetApp tiene una base instalada de clientes conjuntos con VMware considerable. Nuestra larga colaboración nos permite ofrecer a los clientes una mayor integración y mejores resultados. Por ejemplo, en marzo de 2015 se anunció la disponibilidad general de VMware vSphere 6, y una de las muchas características nuevas incluidas fue VMware Virtual Volumes. NetApp siguió de cerca este anuncio con su publicación de las versiones más recientes de Virtual Storage Console (VSC 6.0) de NetApp y el proveedor de VASA para Clustered Data ONTAP para ofrecer compatibilidad con el lanzamiento de vSphere 6. (Para obtener más información, vea la barra lateral, «NetApp ofrece soporte sin igual para VMware Virtual Volumes»).

Hyper-V

NetApp realizó una inversión temprana en soporte para Hyper-V, lo que le permitió hacer que su presentación del software SnapManager® para Hyper-V y el complemento OnCommand para Microsoft coincidiese con el lanzamiento inicial de Hyper-V en Windows Server 2008. Esa inversión temprana nos permitió impulsar el plan de acción para Hyper-V, y a ella se deben las innovaciones que ofrecemos a los usuarios de Hyper-V hoy en día. Todas estas funcionalidades llegan también al cloud de Azure a través de la estructura de datos. (Para obtener más información, vea la barra lateral, «Innovaciones de NetApp para Hyper-V»).

XenServer, KVM y Docker

NetApp cree que es importante respaldar y facilitar cualquier forma de virtualización. Fuimos de los primeros en ofrecer compatibilidad con Citrix, incluida la integración con Citrix ShareFile y Citrix Cloud Platform. Ahora que las cargas de trabajo cambian a KVM, Oracle VM, Docker y otras plataformas emergentes de cloud y virtualización, nosotros seguimos el cambio. No nos limitamos a dar soporte para estas plataformas, sino que desarrollamos formas innovadoras de aprovechar nuestro ecosistema de almacenamiento para impulsar el valor empresarial y la eficiencia operativa. (Lea Suministro rápido de aplicaciones con la tecnología de contenedores de Docker para obtener más información sobre Docker).

La opción de almacenamiento correcta para la infraestructura de servidores virtuales

Si busca una cabina all-flash para satisfacer las necesidades de una infraestructura virtual, debe prestar especial atención tanto a la arquitectura como al soporte del ecosistema. All Flash FAS combina una arquitectura de escritura optimizada con funciones contrastadas de reducción y gestión de datos para crear un entorno de almacenamiento perfecto para las infraestructuras virtuales. Con una integración sin igual con todos los principales hipervisores y aplicaciones empresariales populares (como Microsoft SQL Server, Microsoft Exchange, Microsoft SharePoint, Oracle y SAP), la tecnología All Flash FAS es la elección perfecta para acelerar su infraestructura de servidores virtuales.

Además, dado que All Flash FAS se basa en Data ONTAP, se integra con su ecosistema Clustered Data ONTAP, lo que pone a su disposición una amplia gama de opciones de almacenamiento (desde all-flash para el máximo rendimiento hasta discos SATA para la máxima capacidad) para responder a las necesidades de todas sus aplicaciones virtuales. El almacenamiento se encarga del movimiento de datos sin interrupciones, de modo que se descarga el trabajo de los servidores ocupados y, además, nuestro método de estructura de datos simplifica el movimiento de datos y máquinas virtuales de sus centros de datos al cloud.

Referencias

Prácticas recomendadas seleccionadas

VDI

FlexPod

Glenn Sizemore es un arquitecto de referencia del equipo de ingeniería de cloud para Infraestructuras, donde está especializado en cloud y automatización y se centra en las soluciones de Microsoft. Es coautor de las arquitecturas de referencia de «FlexPod DataCenter con Microsoft Private Cloud Fast Track», y desarrolla prácticas recomendadas para usar software de Microsoft con entornos de almacenamiento de NetApp.

Andrew Sullivan lleva más de 10 años trabajando en el sector de la tecnología, y tiene amplia experiencia en desarrollo de bases de datos, operadores de desarrollo y virtualización. Actualmente se centra en la automatización del almacenamiento y la virtualización y en la integración de ecosistemas VMware para simplificar los flujos de trabajo del trabajo diario.

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Junio de 2015

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NetApp ofrece compatibilidad con vSphere 6 y Virtual Volumes

acaba de lanzar sus versiones de Virtual Storage Console (VSC 6.0) de NetApp y el proveedor de VASA para Clustered Data ONTAP para ofrecer compatibilidad con el lanzamiento de VMware vSphere 6. Además, NetApp fue partner de diseño y referencia de la tecnología Virtual Volume. Por este motivo, la implementación de NetApp no solo es la tendencia estándar, sino que actualmente somos el único proveedor que admite los protocolos NFS y SAN con Virtual Volumes desde una única plataforma. Consulte estos artículos, blogs y podcasts para obtener más información sobre esta tecnología:

Innovaciones de NetApp para Hyper-V

Si hablamos de Microsoft Hyper-V, NetApp destaca por ofrecer un amplio soporte de las funciones clave, como:

Transferencia de datos descargada (ODX).El soporte para ODX permite que Microsoft Windows descargue la transferencia de datos al almacenamiento de NetApp, lo que reduce la carga en el host y la red. Esta funcionalidad actúa dentro de un mismo volumen, entre volúmenes del mismo nodo y entre volúmenes de diferentes nodos. NetApp utiliza la tecnología FlexClone siempre que es posible con este objetivo. Las transferencias se realizan en una fracción del tiempo sin consumir espacio de almacenamiento adicional. Por último, NetApp facilita esta descarga sin que le afecte ninguna limitación por protocolo, por lo que puede aprovecharla independientemente del protocolo de almacenamiento.

SMI-S. SMI-S es una interfaz estándar SNIA para la gestión de almacenamiento. Se utiliza para integrar plenamente el almacenamiento de NetApp en el entorno de Microsoft. En lugar de requerir portales de terceros, puede gestionar el almacenamiento directamente desde Windows Server o Virtual Machine Manager.

SMB 3.0. NetApp fue uno de los primeros en admitir el protocolo SMB 3.0, y colaboró en el desarrollo de la especificación inicial. Algunas de las innovaciones de NetApp son los servicios de ubicación automática para equilibrio de nodo SMB automático y la capacidad de utilizar la infraestructura IP existente sin necesidad de NIC ni de switches compatibles con RDMA.

 
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