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Eliminación de complicaciones de aprovisionamiento de almacenamiento de VMware

La carga que supone la gestión del almacenamiento no sólo afecta a los administradores de almacenamiento tradicional. En la actualidad, muchos administradores de VMware (o infraestructuras virtualizadas) tienen la sensación de que emplean cada vez más tiempo en operaciones y problemas relacionados con el almacenamiento.

Por ejemplo, la tarea de disponer el almacenamiento online es un proceso con varias fases que requiere la coordinación de información y tareas entre los equipos de almacenamiento y administración de VMware. Lamentablemente para los administradores de infraestructuras virtualizadas, ellos son responsables de gran parte de las tareas relacionadas con esta operación fundamental.

Procesos de aprovisionamiento del almacenamiento de VMware. Observe que los administradores de VMware se encargan de la mayoría de las tareas.

Figura 1) Procesos de aprovisionamiento de almacenamiento de VMware. Observe que los administradores de VMware se encargan de la mayoría de las tareas.

El departamento de ingeniería de NetApp ha colaborado con el departamento de ingeniería de VMware para simplificar la gestión del almacenamiento. El resultado son nuestros complementos para VMware® vCenter™ Server: Rapid Cloning Utility (RCU) y Virtual Storage Console (VSC). Cuando se utilizan de forma conjunta, mejoran las operaciones de almacenamiento para administradores de almacenamiento y de infraestructuras virtualizadas.

Si ha leído Tech OnTap en los últimos meses, puede que esté familiarizado con estas utilidades. (Para obtener más información, consulte A Quantum Leap in Virtual Management (Salto de Quantum a la gestión virtual). En este artículo, detallo el impacto operativo global de estos complementos en lugar de investigar a fondo los detalles de cada herramienta. De este modo, presento un nuevo modelo de gestión del almacenamiento de VMware que simplifica de manera significativa el aprovisionamiento, el clonado, la supervisión y la gestión del almacenamiento.

Nuevo modelo para administradores de almacenamiento

En el nuevo modelo, los administradores de almacenamiento siguen siendo responsables, como siempre, de la configuración de sistemas de almacenamiento físico, de la protección de datos y de la gestión del aprovechamiento global. No obstante, una vez implementada la arquitectura física, todo lo que debe hacer un administrador de almacenamiento de NetApp que ofrece soporte a VMware es aprovisionar pools de recursos de almacenamiento (agregados, volúmenes FlexVol® e interfaces de redes de almacenamiento) que los administradores de infraestructuras virtualizadas puedan configurar según cada caso para usarlos con equipos virtuales de VMware.

Este modelo simplifica de manera significativa las tareas de gestión del almacenamiento, a la vez que permite al administrador de VMware aprovisionar y gestionar directamente los almacenes de datos y las tipologías de almacenamiento que tengan asociadas (máscara de LUN, gestión de ruta de I/O de almacenamiento, etc.) mediante los recursos asignados por el administrador de almacenamiento.

Para asignar recursos, el administrador de almacenamiento inicia sesión en vCenter y abre el panel de configuración de RCU. Desde aquí puede asignar una o varias controladoras y los recursos de almacenamiento. Una vez asignado un recurso, la infraestructura virtual lo utiliza de manera exclusiva. Los recursos sin asignar se ignoran y la infraestructura virtual no tiene acceso a ellos.

Asignación de recursos de almacenamiento a VMware mediante RCU.

Figura 2) Asignación de recursos de almacenamiento a VMware mediante RCU.

Para evitar cambios adicionales, el administrador de almacenamiento tiene la opción de bloquear o restringir la capacidad para asignar recursos adicionales. (Se recomienda llevar a cabo este paso). Para establecer la seguridad, sólo es necesario activar una casilla e introducir un nombre de usuario y una contraseña.

¡Y ya está! Eso es todo lo que un administrador de almacenamiento debe hacer para proporcionar almacenamiento a un entorno VMware. Ni LUN, ni enmascaramiento LUN, ni exportaciones NFS ni acceso múltiple.

Nuevo modelo para administradores de VMware

Centrémonos ahora en cómo afecta el nuevo modelo a los administradores de VMware en términos de aprovisionamiento y gestión de almacenes de datos.

Aprovisionamiento de almacenes de datos de pools de recursos asignados
En vCenter un administrador de VMware puede hacer clic con el botón derecho en un host ESX/ESXi, clúster o centro de datos y aprovisionar un almacén de datos para esa unidad mediante la opción NetApp del menú. El almacén de datos puede ser FC, FCoE, iSCSI o NFS y se configura desde uno de los pools de recursos establecidos por el administrador de almacenamiento. El complemento gestiona la selección de rutas, proporciona equilibrio de carga a través de normativas de accesos múltiples nativos de VMware, protege el destino de almacenamiento y habilita Thin Provisioning y la deduplicación de datos. A la vez que el administrador de VMware se beneficia de procesos de aprovisionamiento automatizados y bajo demanda, el entorno global se beneficia de la implementación coherente de las mejores prácticas de NetApp.

Aprovisionamiento de almacenes de datos de vCenter

Figura 3) Aprovisionamiento de almacenes de datos de vCenter.

Gestión de almacenes de datos
¿Alguna vez ha aprovisionado almacenamiento y posteriormente ha deseado modificarlo, por ejemplo, cuando un almacén de datos se aproxima a su límite de funcionalidad? Con NetApp dispone de opciones adicionales en las áreas de redimensionamiento dinámico sin interrupciones de almacenes de datos. (Nota: sólo se pueden reducir los almacenes de datos NFS). Para cambiar la configuración de funcionalidad o eficiencia del almacenamiento, seleccione el almacén de datos, haga clic con el botón derecho del ratón y elija la opción adecuada. Así de sencillo.

Aprovisionamiento instantáneo de equipos virtuales
El desarrollo de los complementos de NetApp comenzó cuando parte del personal de NetApp y VMware buscaba modos de reducir costes de almacenamiento para implementaciones de puestos de trabajo virtuales mediante tecnología de clonado FlexClone® de NetApp para el clonado de archivos individuales. Hasta ese momento, FlexClone sólo podía utilizarse en volúmenes LUN y FlexVol.

En la actualidad, esta tecnología ha evolucionado hasta el punto de poder implementar un solo equipo virtual, varios equipos virtuales o un pool de puestos de trabajo virtuales de manera casi instantánea y sin consumir almacenamiento adicional en el proceso. Un administrador de VMware puede implementar clones con aprovechamiento del espacio con tan sólo seleccionar un equipo virtual en ejecución o apagado, una plantilla o una aplicación virtual como punto de partida.

A diferencia de algunas tecnologías de clonado, los clones de NetApp son equipos virtuales permanentes de alto rendimiento que se pueden tratar del mismo modo que cualquier otro equipo virtual. No existen restricciones. Quizás como consecuencia, la tecnología FlexClone de NetApp se ha integrado en vCenter, View Manager, XenDesktop y Quest vWorkspace.

Auditoría y automatización de configuración de almacenamiento de VMware
Al seleccionar la ficha NetApp en vCenter, un administrador de VMware puede ver los sistemas de almacenamiento de NetApp configurados para su uso en la infraestructura virtual. Aquí puede identificar los hosts ESX/ESXi conectados a cada sistema de almacenamiento y realizar una auditoría de la configuración relacionada con FC, FCoE, iSCSI y NFS para verificar que se han establecido los valores definidos en las guías de mejores prácticas de NetApp TR-3428 (VI3) y
TR-3749 (vSphere). En caso de que esta configuración requiera una actualización, puede seleccionar uno o varios hosts y ejecutar una actualización sin interrupciones de la configuración de almacenamiento.

Este proceso de auditoría se puede ejecutar en cualquier momento sin interrumpir la actividad de producción, de manera que permite disfrutar de tiempos de actividad óptimos a medida que crece el entorno. Actualmente los perfiles de host de VMware no cubren esta configuración de almacenamiento, por lo que los complementos de NetApp amplían la integridad de un proceso de implementación automatizado. La capacidad para actualizar la configuración del host está limitada a los hosts vSphere™. Los hosts VI3 carecen de llamadas API para automatizar este proceso. En caso de que se identifique que un sistema no cumple las normativas, la configuración de almacenamiento se puede cambiar manualmente tal como describe en TR-3428.

Informe sobre detalles y aprovechamiento del almacenamiento
En la ficha NetApp, también está disponible la creación de informes sobre aprovechamiento del almacenamiento para almacenes de datos basados en SAN y NAS. Al seleccionar un almacén de datos, se puede revisar una gran cantidad de detalles sobre el objeto de almacenamiento subyacente como, por ejemplo, el número de serie de LUN, iGroup, la habilitación de ALUA, el ahorro con la deduplicación, etc.

Una ventaja es la capacidad para crear informes sobre el aprovechamiento del almacenamiento a través de las diversas capas de almacenamiento, que incluyen desde el almacén de datos hasta el agregado de NetApp (una colección de discos protegidos mediante RAID). El valor de la integración de NetApp con vCenter resulta obvio cuando se habilitan tecnologías que permiten un ahorro de espacio, como la deduplicación de datos, FlexClone o Thin Provisioning.

Informe de fallos de almacenamiento
El complemento de NetApp ofrece, además, a los administradores complementarios de VMware sobre el estado de las propias controladoras de almacenamiento. La capacidad de crear informes sobre el estado de la infraestructura física puede reducir el tiempo dedicado a solucionar un problema.

Habilitación de configuración óptima de I/O en equipos virtuales
Otro componente del complemento de NetApp proporciona la capacidad de auditar y ajustar la configuración en un equipo virtual para permitir una I/O óptima. El primer conjunto de herramientas incluye secuencias de comandos que pueden ejecutarse desde equipos virtuales o aplicarse en plantillas de equipo virtual para establecer la configuración local de SCSI en el sistema operativo invitado.

En segundo lugar, MBRscan y MBRalign se combinan para auditar y corregir las particiones y los sistemas de ficheros en un equipo virtual con el fin de garantizar que las operaciones de I/O de equipo virtual estén alineadas conforme a las limitaciones de los bloques de sistemas de almacenamiento. El problema de la alineación de discos de equipos virtuales no es exclusivo de VMware ni tampoco del almacenamiento de NetApp. Este problema puede producirse en todos los entornos virtuales de cualquier plataforma de almacenamiento. (Recientemente, he publicado una entrada sobre este problema en mi blog Virtual Storage Guy (El chico del almacenamiento virtual) con la colaboración de Duncan Epping de VMware).

Se produce porque, de forma predeterminada, muchos sistemas operativos invitados, como Windows® 2000 y 2003 y varias distribuciones de Linux®, inician la primera partición primaria en el sector (bloque lógico) 63. Este comportamiento provoca errores de alineación en los sistemas de archivos, ya que la partición no comienza en un límite de bloque. El resultado es que cada vez que el equipo virtual intenta leer un intervalo de bloques de datos, tiene que leer un bloque adicional. La consecuencia es una carga innecesaria en la controladora de almacenamiento. Dispone de más información sobre el problema y cómo solucionarlo en TR-3747. Este documento ha sido revisado y aprobado por VMware, Microsoft, Citrix y NetApp.

Tabla 1) Requisitos del sistema de almacenamiento y del complemento de VMware.

• FAS de NetApp, V-Series o serie IBM N que ejecute Data ONTAP® 7.3.1.1 o superior
• Complemento RCU 3.0 de vCenter instalado
• Complemento VSC 1.0 de vCenter instalado
• VMware ESX/ESXi 3.5 o 4.0 (y actualizaciones posteriores)
• VMware vCenter Server 2.5 para RCU o 4.0 para RCU y VSC
• Copia de la guía de mejores prácticas (TR-3749 para vSphere, TR-4328 para VI3)

Conclusión

Las ventajas derivadas del uso del almacenamiento de NetApp y nuestros complementos de vCenter son sustanciales. El modelo de aprovisionamiento original en varias fases que se presenta en la introducción (consulte la figura 1) se reduce de manera eficaz a un modelo simple de dos pasos.

Nuevo modelo de aprovisionamiento de VMware que proporcionan RCU y VSC.

Figura 4) Nuevo modelo de aprovisionamiento de VMware que proporcionan RCU y VSC.

Al trabajar desde vCenter, tanto los administradores de almacenamiento como los administradores de VMware pueden agilizar las tareas y realizarlas con menos complicaciones y mayor control.

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Vaughn Stewart

Vaughn Stewart
Evangelista de la virtualización
NetApp

Vaughn es evangelista de la virtualización para NetApp y miembro del equipo de ingeniería de soluciones virtuales. VMware le concedió un reconocimiento vExpert en 2009. Vaughn es coautor de varios white papers sobre la integración de tecnologías VMware en sistemas de NetApp y publica de manera regular en el blog The Virtual Storage Guy. A finales de este año publicará un nuevo libro sobre arquitectura del almacenamiento para implementaciones de cloud.

 
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