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Ejecutar aplicaciones de Microsoft en FlexPod para VMware

Cisco, NetApp y VMware han introducido la solución de infraestructura FlexPod™ para VMware®, un diseño de arquitectura de centro de datos preconfigurado, validado y estandarizado disponible a través de determinados partners de canal para simplificar, acelerar y reducir el riesgo de la puesta en marcha de una infraestructura de TI compartida o un entorno cloud. Hace algunos meses se publicó un detallado artículo de Ashok Rajagopalan de Cisco y David Klem de NetApp, que describía los aspectos clave de la arquitectura FlexPod base, junto con algunos casos de uso. Este artículo despertó más interés que cualquier otro artículo reciente, por lo que Tech OnTap me pidió que lo continuara con una profundización en la puesta en marcha de aplicaciones de Microsoft® comunes en FlexPod para VMware y que resaltase las funcionalidades clave: rendimiento, eficiencia, protección de datos/recuperación ante desastres y mejores prácticas asociadas.

Ventajas para cargas de trabajo mixtas de Microsoft

La solución de infraestructura FlexPod para VMware tiene funciones de virtualización únicas que mejoran la puesta en marcha y la separación segura de las aplicaciones de Microsoft. vCenter™ de VMware ofrece una plataforma de gestión extensible y escalable que permite automatizar los flujos de trabajo. Cisco Unified Computing System™ (UCS) Manager permite la gestión de los componentes de Cisco® e integración con VMware vCenter. La suite de gestión OnCommand® de NetApp® simplifica la gestión del almacenamiento y permite delegar las tareas de gestión del almacenamiento en administradores de servidores o de VMware con estrecha integración con vCenter.

Componentes de FlexPod para VMware.

Figura 1) Componentes de FlexPod para VMware.

Puede optimizar la configuración de FlexPod y ampliar componentes en una única configuración de FlexPod o escalar el entorno con varias configuraciones de FlexPod para satisfacer los requisitos específicos de sus cargas de trabajo. Los componentes adicionales se pueden agregar para proporcionar funcionalidades para la aceleración de aplicaciones, equilibrio de carga, backup, recuperación ante desastres, etc. Por ejemplo:

  • El motor de control de aplicaciones de Cisco (ACE) y los servicios de aplicaciones de área amplia (WAAS) pueden proporcionar mejor disponibilidad, rendimiento y optimización de intranet en centros de datos y de redes de área amplia para aplicaciones de Microsoft virtualizadas.
  • NetApp SnapManager®, SnapMirror® y VMware Site Recovery Manager (SRM) permiten satisfacer objetivos de tiempo de recuperación y objetivos de punto de recuperación agresivos mediante backups destinados a las aplicaciones, recuperación granular y recuperación ante desastres automatizada.

La virtualización de las aplicaciones de Microsoft puede proporcionar importantes beneficios tanto para sus operaciones de TI en general, como para los propietarios de las aplicaciones y los usuarios finales. La puesta en marcha de las aplicaciones de Microsoft con FlexPod permitirá a su equipo de TI:

  • Alojar varias instancias de las aplicaciones de Microsoft en una infraestructura preconfigurada y compartida con gestión centralizada, al mismo tiempo que mantienen los costes bajo control.
  • Implementar rápidamente nuevas instancias de aplicaciones, según sea necesario.
  • Cumplir acuerdos de nivel de servicios con alta disponibilidad y calidad de servicio completa para aplicaciones de Microsoft.
  • Automatizar por completo la protección de datos y la recuperación ante desastres.
  • Obtener soporte conjunto para todos los componentes de FlexPod para contribuir a mejorar la resolución de problemas.

Los propietarios de aplicaciones no perciben ningún cambio en el modo en que se gestionan las aplicaciones, pero se benefician de la disponibilidad, la seguridad y la protección de datos mejoradas, así como la implementación más rápida de nuevas aplicaciones y el equilibrio de carga para aplicaciones. Los usuarios finales, especialmente los de oficinas locales y los usuarios móviles, notarán un mejor rendimiento y una experiencia más optimizada al acceder a las aplicaciones.

Cada elemento de la solución FlexPod proporciona ventajas concretas para aplicaciones de Microsoft.

Cisco UCS

Cisco UCS controla todos los atributos de servidores en la capa de software para hacer que el hardware informático de FlexPod sea hardware stateless. Cisco UCS virtualiza por completo el acceso al hardware de servidores, redes y almacenamiento con direcciones MAC y WWN virtuales. Si fallase un servidor, puede asignar fácilmente la función de ese servidor a un blade diferente, sin necesidad de reconfigurar sus VLAN o switches. Cisco Manager simplifica la puesta en marcha de nuevos servidores mediante el uso de plantillas. Los resultados generales son una mejor escalabilidad, disponibilidad y eficiencia.

Pensando en las aplicaciones de Microsoft, la combinación de Cisco UCS con la virtualización de servidores de VMware y la virtualización del almacenamiento de NetApp puede optimizar aún más la puesta en marcha de aplicaciones de Microsoft en diversas áreas:

  • Los perfiles y plantillas de servicio agilizan el aprovisionamiento de servidores de Microsoft virtualizados adicionales. Los hosts ESX se pueden aprovisionar rápidamente aplicando perfiles de servicio preconfigurados en nuevos blades de Cisco UCS, que pueden realizar arranques SAN de una imagen host ESX preinstalada. La combinación de todo esto con la funcionalidad de clonado rápido de Virtual Storage Console de NetApp (VSC), que usa FlexClone® para aprovisionar equipos virtuales, le permite aprovisionar múltiples equipos virtuales con aplicaciones de Microsoft en unos pocos minutos.
  • La tarjeta de interfaz virtual M81KR de Cisco le permite configurar muchos NIC virtuales adicionales, de modo que cada servidor puede tener tantos interfaces como sea necesario. En el caso de Exchange, esto puede resultar muy útil si sus servidores de buzón se encuentran en una configuración DAG. Se puede usar una VLAN separada para cada tipo de tráfico.
  • Solo para conexión de red, la arquitectura Cisco UCS reduce los costes en un 66% frente a los métodos tradicionales.

Cisco Nexus Unified Fabric

Los switches Cisco Nexus® de la serie 5500 proporcionan una estructura unificada de alta velocidad para conectividad y redundancia completa de todas las rutas de red.

La infraestructura de red puesta en marcha con la primera configuración de FlexPod proporciona puertos y ancho de banda para admitir hasta tres instalaciones de FlexPod. En otras palabras, puede agregar dos instalaciones de FlexPod adicionales a la infraestructura antes de necesitar capacidad de red adicional.

Existen dos componentes de red específicamente diseñados para VMware:

  • El módulo de supervisor virtual Cisco Nexus 1000V es un switch de software que se ejecuta en un kernel de VMware o en el dispositivo Cisco Nexus 1010 para proporcionar estrecha integración entre el entorno de servidores y redes.
  • Cisco Nexus 1010 es un dispositivo dedicado que admite varias instancias del módulo supervisor virtual Cisco Nexus 1000V para descargar el trabajo de los blades de servidores individuales, lo que mejora la escalabilidad y el rendimiento.

Almacenamiento de NetApp

Los componentes de almacenamiento de NetApp de FlexPod también aportan importantes ventajas para las aplicaciones de Microsoft. El almacenamiento de NetApp está diseñado para ofrecer el rendimiento, la disponibilidad y la eficiencia que requieren estas aplicaciones.

Dado que FlexPod incluye el software de paquete completo de NetApp, dispone de SnapRestore®, SnapMirror, FlexClone, SnapVault® y la suite de SnapManager completa sin cargo adicional. La suite de SnapManager proporciona protección de datos para aplicaciones para Microsoft Exchange, SQL Server® y SharePoint®, así como muchas otras aplicaciones de uso común. Combinados con SnapMirror, estos componentes forman la base de la recuperación ante desastres.

La arquitectura unificada multiprotocolo de NetApp proporciona eficiencia integrada con deduplicación, thin provisioning y clonado rápido para la puesta en marcha de miles de equipos virtuales en minutos para almacenar muchas instancias de aplicaciones de Microsoft virtualizadas.

VMware vSphere

FlexPod para VMware incluye VMware vSphere™ Enterprise Plus y VMware vCenter. Para aquellos que ya tienen una licencia VMware Enterprise, FlexPod está disponible sin los componentes de software de VMware. Ahora es frecuente tener servidores grandes, de varios núcleos, y muchas aplicaciones no pueden o no logran beneficiarse de todos los núcleos de un servidor físico. La virtualización con VMware permite utilizar mejor estos núcleos y aislar varias funciones de servidores sin agregar hardware adicional. Además, la virtualización también facilita y abarata el mantenimiento de un laboratorio de pruebas para las aplicaciones de Microsoft.

VMware proporciona funcionalidades como VMotion®, Storage VMotion y Planificador de recursos distribuidos. Estas tecnologías permiten mover instancias de aplicaciones y recursos asociados entre servidores o ubicaciones sin provocar interrupciones y pueden supervisar el aprovechamiento en un pool de recursos y asignar de manera inteligente recursos disponibles en los equipos virtuales.

Rendimiento

Se han realizado detallados estudios de rendimiento para validar el uso de las aplicaciones de Microsoft en entornos virtualizados. También VMware y NetApp han efectuado amplias pruebas del rendimiento de Exchange. (A pesar de que la mayor parte de este trabajo se realizó con Exchange 2007, puede estar seguro de que, si el rendimiento alcanzó un nivel aceptable con Exchange 2007, será muy bueno con Exchange 2010, puesto que este tiene una importante reducción de I/O).

La figura 2 muestra un resumen del rendimiento de Exchange en VMware. Como ve, el rendimiento virtual siempre se encuentra en el 5% del rendimiento físico. Incluso con 4.000 usuarios, sólo se alcanzó un 25% del uso de CPU. El número de usuarios de uso intensivo escaló de forma lineal con CPU añadidas tanto en el caso físico como en el virtual.

Rendimiento de Exchange en un entorno VMware frente a un entorno físico.

Figura 2) Rendimiento de Exchange en un entorno VMware frente a un entorno físico.

VMware ha realizado estudios similares para Microsoft SharePoint Server 2007 y Microsoft SQL Server. El estudio sobre SharePoint ha demostrado que un único servidor vSphere puede soportar hasta 171.600 personas utilizando SharePoint de manera continuada con máquinas virtuales diferentes y funciones de SharePoint distintas. También se ha realizado un estudio de validación detallado para un entorno SharePoint 2010 de 50.000 usuarios, y el CVD estará disponible próximamente.

Cisco UCS y el almacenamiento de NetApp incluyen varias funciones adicionales que le ayudarán a mejorar el rendimiento de sus aplicaciones de Microsoft.

Desde el punto de vista informático, FlexPod incluye dos tipos de blades: el servidor blade B200 M2 B-Series para cargas de trabajo generales y el de memoria ampliada B250 M2 para cargas de trabajo que requieren mucha memoria. Una gran memoria de servidor es importante para el rendimiento de grandes instalaciones de Exchange y bases de datos SQL Server de gran tamaño. Puede ayudarle a reducir la actividad de I/O en el disco físico, lo que le permite, por ejemplo, ubicar más buzones Exchange en un único servidor físico.

La inclusión de módulos de Flash Cache de NetApp en cada configuración de FlexPod disminuye la latencia de lectura, reduce el número de unidades de disco necesarias para lograr un nivel de rendimiento dado y puede reducir considerablemente el efecto de los arranques simultáneos masivos de equipos virtuales que se pueden producir en los entornos virtualizados.

En las pruebas realizadas por NetApp con Microsoft Exchange 2010, la adición de Flash Cache dobló la cantidad de IOPs y aumentó el número de buzones admitidos en un 67%.

Funciones opcionales para mejorar el rendimiento

El módulo de motor de control de aplicaciones de Cisco (ACE) se puede agregar a una configuración de FlexPod para VMware para realizar equilibrio de carga de aplicaciones, control de tráfico de red, redundancia de servicios, gestión de recursos y aceleración y optimización de aplicaciones. Si necesita dar soporte a oficinas remotas y usuarios móviles, Cisco WAAS proporciona optimización de WAN para una distribución de aplicaciones más rápida a los usuarios remotos que acceden al correo electrónico, cargan/descargan archivos/carpetas en centros de SharePoint, etc.

FlexPod también puede proporcionar una calidad de servicio completa, con lo que le permite dar prioridad a algunas cargas de trabajo de aplicaciones sobre otras durante la implantación de una infraestructura multi-tenancy seguro. Nuestras funcionalidades multi-tenancy únicas ofrecen calidad de servicio en todas las capas de la infraestructura: servidores, redes y almacenamiento. En la mayoría de las implantaciones se activa un mecanismo de calidad de servicio en una capa con la esperanza de que se aceleren también como resultado las capas descendentes o ascendentes. Las diferentes aplicaciones tienen características muy diversas, algunas pueden hacer un uso intensivo de los recursos informáticos, otras de los recursos de red y otras generar mucha actividad de I/O. Si solo se limita la actividad de I/O, se ayuda poco o nada a controlar el uso de la CPU por parte de una aplicación que la utilice de forma intensiva.

Esta funcionalidad de calidad de servicio le permite estar seguro de que las cargas de trabajo más importantes siempre llegarán a los recursos que precisan para tener un rendimiento igual o superior al esperado. También implica que puede aumentar con seguridad el aprovechamiento de los recursos para obtener mayor eficiencia sin preocuparse de que esto afecte a los niveles de servicio.

Mayor eficiencia

FlexPod para VMware hace que su entorno de aplicaciones de Microsoft sea más eficiente, pues le permite obtener el máximo partido de su inversión en infraestructura al mismo tiempo que simplifica las operaciones y reduce la carga de trabajo del personal de TI.

Las puestas en marcha de aplicaciones de Microsoft tradicionales usan un servidor físico para cada función de las aplicaciones. Sin embargo, a pesar de que los servidores de bases de datos o los servidores de buzones de Exchange pueden aprovechar por completo los recursos físicos, otras funciones de servidores dejan valiosos recursos relativamente inactivos. Al poner en marcha FlexPod para VMware, puede consolidar muchas funciones de servidor en un único servidor virtualizado y ajustar recursos según sea necesario. Con VMotion, puede avanzar un paso más y mover un equipo virtual ocupado a un hardware diferente si es necesario, sin provocar interrupciones.

Dado que FlexPod ofrece dos tipos de blades de servidores, puede poner los equipos virtuales en el tipo de blade que le interese. La funcionalidad de ampliación de memoria de Cisco, tal y como se implanta en el servidor blade de memoria ampliada B250 M2, le permite lograr una densidad de equipo virtual muy elevada y/o soportar equipos virtuales con grandes requisitos de memoria.

NetApp admite las API de VMware vStorage para la integración de cabinas (VAAI), por lo que las tareas relacionadas con datos, como el aprovisionamiento, se pueden descargar de los servidores al almacenamiento. La integración de NetApp y VMware mediante Virtual Storage Console (VSC) hace que los administradores de VMware que trabajan desde vCenter se puedan beneficiar por completo de las funcionalidades subyacentes de NetApp para lograr un excepcional nivel de eficiencia.

La funcionalidad de aprovisionamiento y clonado de VSC incluye la posibilidad de clonar equipos virtuales nuevos de forma eficiente desde una base mediante la tecnología FlexClone de NetApp (un nuevo capítulo de Conceptos básicos de este número de Tech OnTap proporciona más información sobre FlexClone) gestionar y asegurar rutas de almacenamiento, configurar la deduplicación y el proceso de thin provisioning para una mayor eficiencia del almacenamiento y redimensionar los almacenes de datos. El aprovisionamiento con FlexClone reduce de manera significativa la cantidad de almacenamiento necesaria para poner en marcha equipos virtuales, pues los clones solamente consumen almacenamiento adicional cuando se realizan cambios. Disponer de las tecnologías de thin provisioning y deduplicación de NetApp puede reducir aún más la cantidad de almacenamiento requerida.

En 2009 participé en un proyecto para validar la puesta en marcha de una carga de trabajo mixta de aplicaciones de Microsoft en tecnologías de VMware, Cisco y NetApp. En general, observamos una reducción del 92% en la cantidad de almacenamiento requerido para las unidades de sistema de equipos virtuales que alojan el sistema operativo y los binarios de aplicaciones de Microsoft, al utilizar la combinación de aprovisionamiento con FlexClone, thin provisioning y deduplicación.

Ahorro en almacenamiento derivado de la combinación de aprovisionamiento basado en clonado, thin provisioning y deduplicación.

Figura 3) Ahorro en almacenamiento derivado de la combinación de aprovisionamiento basado en clonado, thin provisioning y deduplicación.

Protección de datos y recuperación ante desastres simplificadas

FlexPod incluye también diversas tecnologías para simplificar la protección de datos para Exchange, SQL Server y SharePoint. Puesto que incluye Virtual Storage Console y la suite de SnapManager de NetApp, ofrece todo lo que necesita para realizar backups de disco de sus equipos virtuales con gestión eficiente del espacio y backups para aplicaciones de las aplicaciones de Microsoft que ejecutan estos equipos virtuales. Los backups de aplicaciones se pueden replicar automáticamente a un centro de recuperación ante desastres mediante SnapMirror de NetApp. Si ejecuta deduplicación de NetApp (una función gratuita de Data ONTAP®), los objetivos de backup y replicación heredan automáticamente el ahorro de espacio resultante. El ahorro en almacenamiento obtenido de la deduplicación puede contribuir a la financiación de un entorno de recuperación ante desastres.

La agregación de Cisco WAAS a este escenario proporciona optimización de WAN adicional para minimizar el tiempo y ancho de banda necesarios para realizar las operaciones de replicación. La inclusión de VMware Site Recovery Manager (SRM) proporciona recuperación totalmente automatizada de aplicaciones de Microsoft virtualizadas a su centro de recuperación ante desastres.

Elementos de una solución de recuperación ante desastres completa para aplicaciones de Microsoft.

Figura 4) Elementos de una solución de recuperación ante desastres completa para aplicaciones de Microsoft.

Mejores prácticas para aplicaciones de Microsoft en FlexPod

Una ventaja decisiva de la puesta en marcha de aplicaciones de Microsoft en FlexPod es el tiempo que Cisco, NetApp y VMware han invertido en probar y documentar por completo todos los aspectos de la puesta en marcha de FlexPod. En lugar de intentar describir aquí las mejores prácticas, simplemente señalaré los recursos que creo que serán de mayor utilidad.

Un Cisco Validated Design (CVD) recientemente publicado, «Modelo de puesta en marcha de FlexPod para VMware», describe la arquitectura básica de FlexPod para VMware, y los procedimientos generales para la puesta en marcha de una configuración base de FlexPod para VMware.

Se realizaron pruebas de FlexPod para VMware para soportar 1.500 usuarios que ejecutan una carga de trabajo mixta compuesta por VMware View 4.5 (VDI), Microsoft Exchange 2010, Microsoft SharePoint 2010 y Microsoft SQL Server 2008R2. TR-3884: La Guía de soluciones de FlexPod para VMware recoge directrices generales para la puesta en marcha de estas y otras aplicaciones y soluciones adicionales en FlexPod. TR-3785: La Guía de soluciones de carga de trabajo mixta de Microsoft Exchange Server, SQL Server y SharePoint Server es anterior a FlexPod, pero puede ofrecer información importante para la puesta en marcha de aplicaciones de Microsoft, al igual que
TR-3822: Recuperación ante desastres de aplicaciones de Microsoft usando soluciones de VMware, NetApp y Cisco.

Para aspectos específicos de la puesta en marcha de Exchange, otro CVD reciente, Microsoft Exchange 2010 con VMware vSphere en Cisco Unified Computing System con almacenamiento de NetApp, describe las mejores prácticas con todo detalle. Están planificados muchos otros CVD centrados en aplicaciones, busque los enlaces en los siguientes números de Tech OnTap.

Conclusión

Con un rendimiento mejorado, grandes mejoras en la eficiencia y protección de datos y recuperación ante desastres simplificadas, FlexPod para VMware proporciona una plataforma rentable y de gran capacidad para virtualizar aplicaciones de Microsoft. Los esfuerzos conjuntos para validar las mejores prácticas para ejecutar estas aplicaciones de Microsoft en FlexPod junto con el soporte coordinado cuando es necesario, le permiten poner en marcha FlexPod para VMware con total confianza.

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Abhinav Joshi
Arquitecto de Soluciones
Cisco


Abhinav desarrolla y da a conocer las soluciones de Cisco y sus partners para aplicaciones empresariales en cloud. Cuenta con más de 11 años de experiencia en el sector y ha dedicado 9 a la consolidación, virtualización y el entorno cloud de centros de datos.

Antes de unirse a Cisco, Abhinav trabajó como arquitecto de soluciones de virtualización y cloud en NetApp, donde desempeñó un papel clave en el desarrollo de soluciones completas, actividades de penetración en el mercado, posicionamiento/mensaje y futuras estrategias de integración.


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  • Consulte el artículo introductorio de Tech OnTap.Una reciente demostración en vídeo resalta las ventajas y facilidad de uso de las aplicaciones de Microsoft en un entorno FlexPod para VMware.
  • Una reciente publicación en un blog señala recursos aún más interesantes para comprender cuáles son las opciones disponibles y comenzar a ejecutar las aplicaciones de Microsoft en FlexPod.
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