HP LeftHand SAN-technologie: voor doeltreffende VMware-implementaties

Transcriptie

1 HP LeftHand SAN-technologie: voor doeltreffende VMware-implementaties White paper Inleiding...2 Welke SAN-technologie kiest u?...3 Overeenkomsten met VMware...3 Basiskenmerken van het HP LeftHand SAN...4 Standaard compatibele iscsi-initiators...4 Aanbevelingen...5 Hoge beschikbaarheid met netwerk-raid...5 De HP LeftHand SAN-benadering...7 VMware- en HP LeftHand SAN-opslagclusters...7 Aanbevelingen...7 Snellere inrichting van VM's met HP SmartClone-volumes...8 Profiteren van de HP SmartClone-technologie...9 Klonen van HP SmartClone-volumes...10 Aanbevelingen...10 VMotion voor opslag: HP LeftHand SAN-volumemigratie...11 Directe migratie, live en online...11 Achter de schermen...12 Noodherstel en ononderbroken opslag...13 Opslagbeschikbaarheid die voldoet aan de HA-vereisten van VMware...13 Aanbevelingen...15 Een winnend ontwerp...16 Meer informatie...16

2 Inleiding In deze white paper wordt beschreven hoe volume-snapshots, SmartClone-volumes, volumemigratie en functies voor hoge beschikbaarheid van HP LeftHand SAN's u kunnen helpen bij een doeltreffende implementatie van de VMware Infrastructure 3 (VI3)-software. Met HP LeftHand SAN en VI3 kunnen organisaties waardevolle datacenterruimte vrijmaken en de stroomen koelingsvereisten beperken. De voordelen van gevirtualiseerde datacenters zijn bekend in de IT-wereld en veel organisaties maken voor hun servervirtualisatie gebruik van VMware Infrastructure 3. Met VI3 kunnen ITorganisaties de serverinfrastructuur beheren als één enkele pool van resources, waarop toepassingen kunnen worden geïmplementeerd die vervolgens dynamisch van server naar server kunnen worden verplaatst, al naar gelang de werklast en de bedrijfsbehoeften. (Zie Afbeelding 1.) Bepaalde VI3-functies, waaronder VMware High Availability (HA), VMotion en Distributed Resource Scheduler (DRS), hebben gedeelde opslag nodig. Afbeelding 1. Virtualisatie van de serverinfrastructuur van een IT-organisatie met VMware Infrastructure 3. Als toepassingen met hun hostbesturingssystemen zijn samengevoegd in individuele virtuele machines, zitten ze niet langer vast aan een specifieke fysieke server. IT-organisaties kunnen eindelijk breken met de traditie van geïsoleerde toepassingen die het delen van resources beperken en waarbij elke toepassing wordt uitgevoerd op toepassingseigen en vaak onderbenutte hardware. Door virtualisatie en consolidatie van toepassingen op een kleiner aantal optimaal benutte fysieke servers, kunnen organisaties waardevolle datacenterruimte vrijmaken en de stroom- en koelingsvereisten beperken. Wanneer servers worden losgekoppeld van toepassingen, kan een organisatie systeemresources toewijzen aan toepassingen wanneer een wijziging in de werklast of in de bedrijfsstrategie dit vereist. Bovendien hoeven er bij de implementatie van nieuwe toepassingen niet altijd nieuwe servers worden ingezet, omdat de krachtige mogelijkheden van een gedeelde infrastructuur kunnen worden gebruikt. VMware Infrastructure 3 bevat onmisbare functies voor IT-organisaties die zich bezighouden met resourcebeheer, hoge beschikbaarheid en noodherstel. Met VMware VMotion kunnen actieve virtuele machines zonder uitvaltijd van de ene server naar de andere worden verplaatst. Beheerders kunnen zo het evenwicht tussen werklast en prestaties aanpassen aan de behoeften van de gebruikers, en zelfs een server offline halen voor onderhoud. Met VMware HA wordt de status van de actieve virtuele machines gecontroleerd en in geval van een serverstoring zorgt VMware HA dat de virtuele machines opnieuw worden opgestart op andere servers. 2

3 Welke SAN-technologie kiest u? Functies zoals VMotion en VMware HA hebben een doorlopende toegang nodig tot de onderliggende opslag vanaf meerdere servers, wat een infrastructuur voor gedeelde opslag vereist. Voor VMware kunt u kiezen uit traditionele Fibre Channel SAN's, network-attached storage (NAS) en iscsi SAN's. Het gebruik van HP LeftHand iscsi SAN's heeft verschillende voordelen. HP LeftHand SAN's gebruiken een eenvoudige en kostenefficiënte technologie, zodat ITorganisaties de kosten die zijn verbonden aan de implementatie van opslagspecifieke netwerken met hun speciale hostbusadapters (HBA's), switches en optische interconnects kunnen vermijden. Daarnaast bevatten HP LeftHand SAN's specifieke functies die de opslag virtualiseren op een manier die vergelijkbaar is met de virtualisatiemethode van VMware voor de serverresources. (Zie Afbeelding 2.) Afbeelding 2. Met HP SAN/iQ -software wordt de opslaginfrastructuur gevirtualiseerd via logische volumes, die worden ondersteund door opslagclusters. HP LeftHand SAN's zijn gebaseerd op intuïtieve HP SAN/iQ-software en maken gebruik van standaard IP-netwerken, een technologie waarmee elke IT-organisatie uit de voeten kan en die wordt ondersteund door de al aanwezige infrastructuur. Ethernet-netwerken zijn een bekend verschijnsel, zodat de prijs van de benodigde apparatuur laag blijft door een sterk concurrerende markt. Dit verlaagt de kosten voor iscsi SAN's aanzienlijk. IT-organisaties kunnen met dit platform op dynamische en transparante wijze nieuwe opslagmodules toevoegen aan de clusters wanneer dat nodig is. Overeenkomsten met VMware HP LeftHand SAN's zijn door VMware gecertificeerd en opgenomen in de Storage/SAN Compatibility Guide for ESX Server 3.x van VMware. Bovendien bevat het HP LeftHand SAN een aantal functies voor opslag die overeenkomen met de functies die door VMware worden uitgevoerd op de servers, waarmee de virtualisatiemogelijkheden van VMware worden aangevuld: Organisaties kunnen opslagvolumes op dezelfde manier klonen als VMware virtuele machines kloont, maar door SmartClone-volumes op opslagniveau te maken, ontstaan er binnen een handomdraai volumeklonen die beschikbaar kunnen worden gemaakt voor lees- /schrijfbewerkingen, met minimaal gebruik van opslag. 3

4 Net zoals er met VMotion actieve virtuele machines van server naar server kunnen worden verplaatst, kunt u met de HP SAN/iQ-software virtuele schijven van opslagcluster naar opslagcluster verplaatsten, zonder dat de virtuele machine daarbij offline gaat of opnieuw geconfigureerd moet worden. Met deze functie kunnen logische volumes naar andere opslagclusters worden verplaatst voor een betere verdeling van de werklast en opslagcapaciteit. U kunt zelfs een volledige cluster-offload uitvoeren als dit nodig is voor clusterupgrades of onderhoud. Met het HP LeftHand SAN wordt uw opslaginfrastructuur beschouwd als één virtuele opslaggroep die altijd beschikbaar is. De ingebouwde replicatiefunctie van HP LeftHand SAN waarmee identieke kopieën van uw gegevens op twee locaties worden bijgehouden, maakt het zelfs mogelijk de opslaggroep te verdelen over meerdere sites. VMware kan uitgevallen virtuele machines automatisch in andere locaties opnieuw opstarten, zelfs wanneer een storing in het datacenter de servers en opslag op de hoofdlocatie offline heeft geplaatst. Basiskenmerken van het HP LeftHand SAN Het HP LeftHand SAN maakt gebruik van standaard iscsi-protocollen en IP-netwerktechnieken voor een clusteropslag die compatibel is met VMware. In dit gedeelte komen bepaalde technologische aspecten van het HP LeftHand SAN aan de orde en wordt beschreven hoe het SAN optimaal kan profiteren van de VMware-producten. Standaard compatibele iscsi-initiators Het HP LeftHand SAN ondersteunt standaard iscsi-protocollen en is daarom compatibel met vrijwel elk besturingssysteem met een iscsi-initiator. Het gebruik van standaard open-source iscsi-protocollen betekent dat servers van de opslag gebruik kunnen maken zonder dat er software van andere leveranciers geïnstalleerd hoeft te worden. De iscsi-initiator van het besturingssysteem functioneert alsof het een fysiek SCSI-apparaat bestuurt, waardoor het onderliggende IP-netwerk onzichtbaar wordt voor toepassingen. Wanneer de iscsi-initiator wordt geïnitialiseerd, krijgt het een aantal iscsi qualified names (IQNs) toegewezen. Deze IQN's verwijzen naar een set IP-adressen die aangeven welke logischeeenheidsnummers (LUN's) of logische volumes er beschikbaar zijn voor de initiator. Deze verwijzingsfunctie is belangrijk, omdat dit zorgt voor flexibiliteit bij het opslaan van logische volumes in het netwerk. 4

5 Aanbevelingen Servers waarop VMware wordt uitgevoerd, krijgen toegang tot HP LeftHand SAN's via de standaard compatibele iscsi-initiators in het hostbesturingssysteem en/of in een of meer gastbesturingssystemen. (Zie Afbeelding 3.) Afbeelding 3. Toegang tot virtuele schijven is alleen mogelijk via de iscsi-initiator van VMware ESX Server; toegang tot onbewerkte (raw) volumes wordt verkregen via VMware ESX Server of de gastbesturingssystemen. Als de gastbesturingssystemen worden opgestart vanaf de virtuele schijven in de iscsi-opslag, dan wordt toegang verkregen via de iscsi-initiator in VMware ESX Server of via een iscsi-hba. Deze schijven worden door virtuele machines gezien als lokale SCSI-stations. Bovendien blijven gegevens die u niet met VMware wilt beheren toegankelijk via de iscsiinitiators in de gastbesturingssystemen. U kunt op deze manier dus niet alleen de huidige limiet van 64 iscsi-doelen van VMware ESX Server omzeilen, maar ook rechtstreeks via de beheerinterfaces van het SAN grote hoeveelheden toepassingsspecifieke gegevens (zoals een database) beheren. Hoge beschikbaarheid met netwerk-raid Met HP LeftHand SAN's wordt netwerk-raid geïmplementeerd over een cluster van opslagmodules. Hierbij worden gegevens opgedeeld (striping) over opslagmodules in het cluster en blokken gerepliceerd volgens het replicatieniveau van elk volume. U breidt een opslagcluster heel eenvoudig uit door een nieuwe netwerkopslagmodule toe te voegen. De HP SAN/iQsoftware in het cluster verdeelt de gegevens vervolgens opnieuw, waarbij rekening wordt gehouden met de nieuwe module. Dit is analoog met het toevoegen van een nieuwe server aan een resourcepool in VMware Infrastructure 3. U voegt een server toe en VMware Dynamic Resource Scheduler (DRS) verdeelt de set virtuele machines vervolgens opnieuw over het uitgebreide VI3-cluster. 5

6 Opslagclusters zijn via een virtueel IP-adres (VIP) beschikbaar voor de iscsi-initiator van de server. Door het gebruik van een VIP wordt het cluster gevirtualiseerd, zodat de werklast en de opslag van specifieke blokken binnen het cluster kan worden verdeeld. Deze verdeling is compleet transparant voor de servers die toegang hebben tot het cluster. Als de opslagmodule waarnaar het VIP verwijst uitvalt, zal het cluster blijven reageren op aanvragen van andere servers in het cluster. Terwijl gegevens van de server naar het cluster worden geschreven, repliceert de ontvangende opslagmodule in real-time de gegevensblokken naar andere opslagmodules, in overeenstemming met het netwerk-raid-niveau van het logische volume. Alle blokken worden over het cluster verdeeld op basis van de best mogelijke prestatie, onafhankelijk van het netwerk-raid-niveau. (Zie Afbeelding 4.) Dat wil zeggen: hoe groter het cluster, des te hoger de prestaties. De schijven van de opslagmodule zijn meestal intern samengevoegd als een RAID 5-volume en de hoge beschikbaarheid van het cluster neemt toe volgens het replicatieniveau dat is toegewezen aan elk logisch volume. Afbeelding 4. Blokken worden over het cluster verdeeld op basis van de best mogelijke prestaties en gerepliceerd volgens de replicatiekenmerken van het logische volume (een replicatieniveau van 2 in dit voorbeeld). Het voordeel van RAID is dat u opslag met hoge beschikbaarheid kunt maken met behulp van goedkope schijfstations. En zelfs als er een station in een RAID-array uitvalt, blijven de gegevens beschikbaar. Op een vergelijkbare manier blijven gegevens beschikbaar als een willekeurige opslagmodule uitvalt, en zelfs als een clusteronderdeel op een andere locatie niet meer functioneert. 6

7 De HP LeftHand SAN-benadering Het HP LeftHand SAN wint het van de traditionele SAN-implementaties omdat het geen dure, speciaal vervaardigde onderdelen vereist, maar in plaats daarvan hardware gebruikt waarvan de kosten vanwege een sterk concurrerende markt tot een minimum zijn gereduceerd. De betrouwbaarheid is hoger dan bij een één-serversysteem, omdat gegevens worden gerepliceerd op opslagmodules. In tegenstelling tot traditionele SAN-hardware met een vernieuwingscyclus van doorgaans 24 tot 36 maanden, profiteert u bij HP LeftHand SAN's van een snellere serverinnovatiecyclus van 9 tot 12 maanden, waardoor uw opslag altijd gelijk loopt met de meest recente servertechnologie. Bovendien is deze oplossing ook flexibeler dan de traditionele benaderingen omdat uw ITorganisatie hiermee toepassingen kan ondersteunen die een opslagbeleid met een zeer gedetailleerde configuratie vereisen. Het netwerk-raid-niveau is een eigenschap van het logische volume, niet van het opslagcluster. Dit houdt in dat u een netwerk-raid, inclusief blokreplicatieniveaus, kan toewijzen aan elk logisch volume, gebaseerd op de behoeften van de daarop opgeslagen gegevens. Als u de replicatieniveaus wijzigt, past het cluster zich automatisch aan de gewijzigde behoeften aan. VMware- en HP LeftHand SAN-opslagclusters Op alle apparaten wordt de opslag beheerd via LUN's of logische volumes. Met VMware krijgt u toegang tot virtuele schijven via een virtueel SCSI-apparaat van het gastbesturingssysteem op de virtuele machine. Dit vereenvoudigt de relatie tussen toepassingen en opslag. Via dezelfde interface krijgen gastbesturingssystemen ook toegang tot de eigen virtuele schijven, ongeacht het onderliggende hardwareplatform. Het gastbesturingssysteem heeft altijd een SCSI-initiator nodig om een virtuele schijf te zien, of deze nu op een direct-attached storage (DAS), network-attached storage (NAS) of een SAN is opgeslagen. Virtuele schijven kunnen worden opgeslagen als platte bestanden, waarin elk blok in het platte bestand een blok op een echt schijfstation simuleert. Deze bestanden worden meestal opgeslagen in één logisch volume. Virtuele schijven kunnen ook worden opgeslagen als volumes voor raw device mapping (onbewerkte apparaattoewijzing), waarbij een virtuele schijf haar eigen logische volume krijgt toegewezen en het gastbesturingssysteem de blokken rechtstreeks bewerkt. Aanbevelingen De functies met toegevoegde waarde van het HP LeftHand SAN voor VMware ESX Server zijn beschikbaar op basis van het logische volume. Replicatie wordt bijvoorbeeld op logische volumes uitgevoerd en snapshots voor back-ups worden op logische volumes gemaakt. Zelfs functies als het klonen van volumes worden verstrekt op basis van het logische volume. U moet gerelateerde virtuele schijven dan ook op hetzelfde logische volume opslaan. Voor de replicatie van bijvoorbeeld een webserveromgeving kunt u overwegen om alle bijbehorende virtuele schijven te bundelen in één logisch volume, dat kan worden gerepliceerd als een eenheid. Als u een back-up wilt maken van een complete toepassing, kunt u het beste alle gerelateerde virtuele schijven in één logisch volume plaatsen zodat u met één snapshot in één keer alles kunt vastleggen: besturingssysteem, software en gegevens. Grote hoeveelheden gegevens (denk aan de database van een onderneming) kunnen het best worden opgeslagen in raw device mapping volumes, waarin elk blok toegankelijk is via slechts één abstractielaag. Dit is beter dan de twee abstractielagen waarmee u wordt geconfronteerd als de virtuele schijf wordt opgeslagen als een plat bestand in een bestandssysteem. U hebt meer flexibiliteit als u dergelijke gegevens opslaat in een onbewerkt (raw) volume, omdat dit als een virtuele schijf aan een virtuele machine kan worden gekoppeld, of rechtstreeks kan worden aangeroepen door een gastbesturingssysteem via de eigen iscsi-initiator. 7

8 Snellere inrichting van VM's met HP SmartClone-volumes Met VMware Infrastructure 3 kunnen nieuwe virtuele machines snel en eenvoudig worden gemaakt en ingericht op basis van bestaande machines, een proces dat ook bekend staat als klonen. Klonen zorgt binnen een IT-organisatie voor meer flexibiliteit en een verbetering in efficiëntie en reactietijd, doordat hierbij nieuwe omgevingen worden gecreëerd zonder dat er fysieke hardware voor nodig is. Organisaties kunnen op verschillende manieren gebruikmaken van klonen. Tijdelijke webservers kunnen worden gemaakt en geïmplementeerd om prestaties en capaciteit beter te kunnen beheren tijdens pieken in de werklast. Uw bedrijf loopt minder risico als klonen van bedrijfskritieke toepassingen worden gebruikt om nieuwe patches of configuraties uit te testen voordat u ze implementeert op productiesystemen. Software-developers kunnen virtuele laboratoria maken met net zoveel virtuele machines als er nodig zijn voor het ontwikkelen en testen van de software. ITorganisaties kunnen golden master -versies maken van de bureaubladomgeving en nieuwe virtuele pc's voor gebruikers implementeren op basis van consistente, geteste configuraties, waardoor er wordt bespaard op de kosten voor het beheren van een unieke omgeving voor elke gebruiker. Het klonen van virtuele computers met VMware VirtualCenter is een eenvoudig proces, waarbij de virtuele schijven van een bestaande VM worden gekopieerd, een nieuwe virtuele machine wordt gemaakt die de kenmerken van het origineel heeft, en de gekopieerde virtuele schijven worden gekoppeld aan de nieuwe VM. Op deze manier maakt u snel nieuwe omgevingen voor langdurig gebruik. Maar er zijn er twee nadelen als u VMware wilt gebruiken voor het klonen van virtuele machines voor kortstondig gebruik: Tijdens het klonen wordt er een nieuwe kopie gemaakt van elke virtuele schijf, wat een aanzienlijke hoeveelheid tijd in beslag neemt wanneer elke virtuele schijf tientallen gigabytes aan gegevens bevat. Elke nieuwe virtuele schijf gebruikt fysieke opslag, zodat er opslagresources in beslag worden genomen door gegevens die voor het merendeel niet van de oorspronkelijke resource verschillen. 8

9 Profiteren van de HP SmartClone-technologie Wanneer virtuele machines grote hoeveelheden gegevens bevatten of vaak moeten worden gekopieerd, is het beter om volume cloning in het opslagcluster zelf uit te voeren. Het HP LeftHand SAN maakt gebruik van de HP SmartClone -technologie, een kloonmechanisme op blokniveau dat meerdere klonen van hetzelfde logische volume ondersteunt, waarbij elke kloon beschikbaar kan worden gemaakt voor lees-/schrijfbewerkingen. (Zie Afbeelding 5.) Afbeelding 5. Met SmartClone kan VMware volumeklonen wijzigen zonder dat dit gevolgen heeft voor de oorspronkelijke bron. Als u de HP SmartClone-functie gebruikt om een nieuwe virtuele machine te maken, kunt u ook onmiddellijk nieuwe virtuele schijven maken, waarbij alleen de schijfblokken die zijn gewijzigd (en een geringe hoeveelheid metagegevens) fysieke opslag in beslag nemen. Met deze aanpak zorgt u ervoor dat personeel minder tijd kwijt is, de respons sneller wordt en uw opslagresources efficiënter worden gebruikt. De workflow voor een het klonen van een virtuele machine met HP SAN/iQ-software is eenvoudig: 1. Maak via de interface van het HP LeftHand SAN een kloon van het logische volume met de te klonen bestanden op de virtuele schijven. 2. Klik in VMware VirtualCenter op Rescan om de nieuwe opslaglocatie aan te geven. De optie Re-signaturing moet worden ingeschakeld in VMware ESX Server. 3. Voeg de nieuwe virtuele schijven toe aan de software-inventaris van Virtual Infrastructure 3. 9

10 Klonen van HP SmartClone-volumes Met het HP LeftHand SAN kloont u HP SmartClone-volumes die zijn gebaseerd op een enkel origineel volume, waarbij elke kloon onafhankelijk is van de andere klonen. (Zie Afbeelding 6.) Wanneer u een SmartClone-volume kloont, maakt het HP LeftHand SAN ook een apart schrijfgebied aan voor de blokken die zijn gewijzigd ten opzichte van het origineel. De metagegevens van de kloon bevatten verwijzingen naar de oorspronkelijke ongewijzigde blokken. Afbeelding 6. Met de HP SmartClone-technologie worden ruimtebesparende volumekopieën gemaakt voor gebruik door virtuele machines en fysieke servers. De mogelijkheid om verschillende SmartClone-replica's van hetzelfde logische volume te maken, die elk afzonderlijk beschikbaar zijn voor lees-/schrijfbewerkingen, houdt in dat u veel virtuele machines hebt met hetzelfde golden master -origineel, maar dat er slechts een minimale hoeveelheid fysieke opslagruimte gebruik wordt. Aanbevelingen De beste manier om SmartClone-volumes te gebruiken, is om ze met de gebruikersinterface van het HP LeftHand SAN te maken en voor elke kloon een opmerking toe te voegen die aangeeft waarvoor de kloon wordt gebruikt. Zo kunnen beheerders bij de evaluatie van een kloon de virtuele machine traceren waarop de kloon wordt uitgevoerd. De kaartweergave van het HP LeftHand SAN, waarin de relatie tussen de volumes en hun snapshots en klonen wordt aangegeven, helpt bij het beheren van het SAN. 10

11 VMotion voor opslag: HP LeftHand SAN-volumemigratie Met VMware VMotion verplaatst u actieve virtuele machines (VM's) van server naar server zonder de services van deze VM's te onderbreken. U kunt de toewijzing van virtuele machines naar servers dus op een dynamische manier wijzigen. De VMware Dynamic Resource Scheduler (DRS) is gebaseerd op de VMotion-technologie. De volgende functies worden ondersteund: Bewaken van de prestaties door virtuele machines met hoge resourcebehoeften naar minder gebruikte servers te verplaatsen; Opnieuw verdelen van de werklast na het toevoegen van een of meer servers aan een resourcegroep; Virtuele machines aan servermogelijkheden aanpassen wanneer een verandering in werklast dit vereist; Verplaatsen van volumes binnen clusters die fysiek van elkaar verschillen, bijvoorbeeld van SAS- naar SATA-schijftypen, of binnen opslagmodules die zijn geconfigureerd met RAID 0 tot en met RAID-5; Een server offline halen voor onderhoud- of upgradewerkzaamheden. Uw IT-organisatie moet om dezelfde redenen ook logische volumes kunnen verplaatsen binnen verschillende opslagsystemen. Helaas schieten de traditionele Fibre Channel SAN's te kort in de mogelijkheden die ze hiervoor bieden. Voor het verplaatsen van een logisch volume moet u meestal het gegevensverkeer stilleggen en dus de bijbehorende virtuele machines afsluiten, een externe replicatie van het volume uitvoeren of daarvoor externe kopieersoftware gebruiken (wat vaak extra kosten met zich meebrengt), de virtuele machines opnieuw configureren zodat ze het verplaatste volume via de nieuwe identificatie kunnen benaderen en ten slotte de virtuele machines opnieuw starten. Dit lastige en foutgevoelige proces kan een aanzienlijke uitvaltijd veroorzaken, afhankelijk van de hoeveelheid gegevens die worden gekopieerd. Directe migratie, live en online Met HP LeftHand SAN kunnen IT-organisaties de logische volumes "live" van opslagcluster naar opslagcluster verplaatsen, zonder uitvaltijd op de virtuele machines die gebruikmaken van de oplagclusters. Het verplaatsen van het opslaggebied is voor de VM's geheel transparant. Voor ITorganisaties lijken de voordelen met betrekking tot de opslag dus sterk op de voordelen van VMotion voor wat betreft de servers. Met HP LeftHand SAN-volumemigratie kunt u: Prestaties bewaken door logische volumes met hoge I/O-behoeften te verplaatsten naar minder gebruikte clusters; De opslagbelasting opnieuw verdelen na het toevoegen van een nieuw opslagcluster; Logische volumes aanpassen aan de prestatiekenmerken van de verschillende opslagclusters; Logische volumes verplaatsten tussen clusters in verschillende geografische locaties; Een cluster offline halen voor onderhoud- of upgradewerkzaamheden. 11

12 VMotion en volumemigratie vertonen de volgende overeenkomsten: bij VMotion worden virtuele machines van server naar server verplaatst en bij volumemigratie worden logische volumes verplaatst van opslagcluster naar opslagcluster. Deze twee functies worden onafhankelijk van elkaar uitgevoerd en zijn volkomen transparant. Een opslagcluster weet niet wanneer er een virtuele machine is verplaatst en een virtuele machine weet niet wanneer er virtuele schijven zijn verplaatst. (Zie Afbeelding 7.) Als de virtuele machine wordt verplaats, blijft het IP-adres daarvan ongewijzigd. Wanneer een logisch volume wordt verplaatst, blijft het logische-eenheidnummer (LUN) ook hetzelfde. Afbeelding 7. Net zoals er met VMotion actieve virtuele machines van servers naar server worden verplaatst, worden met HP LeftHand SAN volumes dynamisch van cluster naar cluster gemigreerd. Achter de schermen Als twee of meer clusters zich in dezelfde HP LeftHand SAN-beheergroep bevinden, houdt het verplaatsen van logische volumes niet meer in dan het wijzigen van de eigenschappen van een volume, waarbij een ander cluster als eigenaar wordt opgegeven. Eerst worden de metagegevens van het volume gemigreerd, vervolgens worden de gegevensblokken van het volume asynchroon verplaatst. De servers of virtuele machines met toegang tot het logische volume blijven ondertussen aanvragen versturen naar het oorspronkelijke opslagcluster. Het oorspronkelijke cluster fungeert als een proxy en stuurt de aanvragen door naar het nieuwe cluster, dat wil zeggen, het cluster dat op dat moment eigenaar is van het blok dat wordt aangevraagd. Omdat het gemigreerde volume dezelfde IQN behoudt op een nieuw cluster, wordt het door de iscsi-initiator van de server gevonden als het oorspronkelijke cluster buiten werking wordt gesteld of als de server met toegang tot de opslag opnieuw wordt gestart. 12

13 Noodherstel en ononderbroken opslag VMware HA biedt een kostenefficiënte hoge beschikbaarheid voor toepassingen zonder ingebouwde HA-mechanismen. Hierdoor beschikken organisaties over de basisfuncties voor noodherstel, ongeacht de complexiteit van de toepassing. Met VMware HA wordt de serverhardware continu gecontroleerd en worden uitgevallen virtuele machines automatisch op andere servers herstart. Door delen van een VMware-servercluster in verschillende datacenters op hetzelfde bedrijfsterrein te plaatsen, of in verschillende kasten in hetzelfde gebouw, kan een ITorganisaties een noodsituatie het hoofd bieden als een van de twee locaties uitvalt. VMware HA kan alleen zonder menselijke interactie werken als het programma doorlopend toegang heeft tot alle virtuele schijven van alle virtuele machines. Traditionele Fibre Channel SAN's bevatten over het algemeen redundante componenten en kunnen zo hoge beschikbaarheidsniveaus bereiken. Om het SAN te beschermen tegen uitval van een volledig datacenter, wordt echter meestal gebruik gemaakt van externe replicatiesoftware, wat extra kosten voor met zich meebrengt. Een ander probleem met bepaalde externe replicatieoplossingen is dat het gerepliceerde logische volume een ander uniek logische-eenheidnummer (LUN) heeft dan het oorspronkelijke volume. Als het volledige datacenter uitvalt, kunnen de virtuele machines in de andere locatie opnieuw worden opgestart met VMware HA, maar zal de server het gerepliceerde opslagsysteem niet vinden omdat deze een ander LUN heeft. Op dat moment is handmatig ingrijpen nodig en moet elke server en virtuele machine opnieuw worden geconfigureerd om toegang te krijgen tot de juiste LUN. Als het oorspronkelijke datacenter weer online komt, vindt er bovendien een langzame, handmatige re-synchronisatie van de gerepliceerde volumes met hun oorspronkelijke versies plaats, voordat de virtuele machines kunnen worden teruggezet naar de oorspronkelijke servers. Opslagbeschikbaarheid die voldoet aan de HA-vereisten van VMware Een opslagcluster van het HP LeftHand SAN wordt eenvoudigweg over de primaire locaties en de back-uplocaties verspreid, die via een high-speedkoppeling met elkaar worden verbonden. Hiermee voldoet het HP LeftHand SAN aan de vereisten van VMware voor doorlopende toegang tot de opslag. Het cluster zorgt voor permanente beschikbaarheid zolang aan de volgende configuratievoorwaarden wordt voldaan: De clusterconfiguratie moet een even aantal opslagmodules bevatten. De gegevens van logische volumes worden gerepliceerd. De ene locatie bevat de even modules, de andere locatie de oneven modules. Deze configuratie zorgt ervoor dat elk blok dat is opgeslagen in een logisch volume van locatie naar locatie wordt gerepliceerd. Als een van de clusterservers uitvalt, reageert het cluster automatisch en worden de aanvragen verwerkt door de overige servers, ongeacht of het cluster zich in z'n geheel op één locatie bevindt of over twee locaties is verspreid. 13

14 Om een eenvoudig voorbeeld te geven: twee datacenters met elk een fysieke server zijn beiden lid van hetzelfde VMware HA-cluster. (Zie Afbeelding 8.) In datacenter 1 bevinden zich de virtuele machines A en B, in datacenter 2 de virtuele machines C en D. Voor elke VM zijn de virtuele schijven opgeslagen in één logisch volume. Zolang in de eigenschappen van het logische volume een netwerk-raid-replicatieniveau 2 wordt gespecificeerd, hebben beide locaties een identieke set blokken omdat elk blok wordt gerepliceerd naar de even en oneven opslagmodules. Afbeelding 8. Een opslagcluster met een even aantal opslagmodules zorgt voor doorlopende beschikbaarheid voor VMware HA, zelfs bij uitval van het volledige datacenter. Als de stroom uitvalt in datacenter 1, zorgt VMware HA ervoor dat de virtuele machines A en B opnieuw op de server in datacenter 2 worden opgestart vanaf de virtuele schijven A en B. Het HP LeftHand SAN is op de hoogte van de uitval van de modules in datacenter 1 en heeft mogelijk het eigenaarsschap van het VIP-adres van het cluster van een opslagmodule in datacenter 1 naar een opslagmodule in datacenter 2 verplaatst. Voor VMware ESX Server is dit transparant. Het uitvallen van een compleet datacenter wordt op dezelfde manier opgelost als het uitvallen van een of meer servers in een cluster. De toegang tot de opslag wordt nooit onderbroken en de virtuele machines die opnieuw zijn opgestart door VMware HA hebben net als voorheen toegang tot hun virtuele volumes. Het IP-adres van het cluster en de LUN van het volume zijn ongewijzigd. 14

15 In een cluster met gedistribueerde opslag kan een failover probleemloos worden uitgevoerd. De failback verloopt automatisch en naadloos, in tegenstelling met failovers waarbij gebruik wordt gemaakt van SAN's en externe replicatie. Zodra de storing in datacenter 1 is hersteld, verdeelt VMware de werklast automatisch en wordt VMotion gebruikt om de virtuele machines A en B terug te plaatsen op de server in datacenter 1. De modules in datacenter 2 blijven opslagaanvragen beantwoorden. Als de modules in de datacenter 1 weer online zijn, "weet" het cluster dat deze verouderde gegevensblokken bevatten en dus verschillen van de actuele blokken in datacenter 2. Tijdens een transparante en interne reparatieprocedure worden de gewijzigde blokken teruggekopieerd van datacenter 2 naar datacenter 1 en het gewenste replicatieniveau 2 wordt daarmee hersteld. Het voordeel van deze oplossing is dat failover en failback automatisch plaatsvinden en er niet handmatig ingegrepen hoeft te worden. In combinatie met VMware HA biedt deze oplossing een noodherstelstrategie voor zowel opslag en servers voor toepassingen op elk niveau. Het is bovendien een strategie die geschikt is voor organisaties van elke omvang. Kleine bedrijven kunnen hun opslagclusters verdelen over meerdere kasten in een gebouw; middelgrote en grote ondernemingen kunnen hun opslagclusters verspreiden over meerdere datacenters op een bedrijfsterrein. Aanbevelingen Deze oplossing werkt als aan de volgende voorwaarden is voldaan: Het opslagcluster is verspreid over twee locaties die zijn gekoppeld via een verbinding met een bandbreedte van minimaal 1 GB per seconde en een latentie van minder dan 2 milliseconden. De opslagblokken worden synchroon gerepliceerd van en naar de even en oneven opslagmodules. Dit vereist een snelle (high-speed) netwerkverbinding tussen alle modules. Het is ook mogelijk dat aanvragen die bij de ene helft van het cluster binnenkomen worden overgeheveld naar de andere helft voor een betere werklastverdeling. Een uitstekende netwerkprestatie tussen de clusterhelften is dus belangrijk. Een Virtual Manager-programma of een andere opslagmodule op een neutrale locatie is vereist. Met Virtual Manager kan er een handmatig failover worden uitgevoerd, het gebruik van een andere opslagmodule zorgt voor failover-automatisering. Het hele opslagcluster moet met hetzelfde IP-subnet werken, omdat er slechts één VIP-adres wordt gebruikt voor binnenkomende aanvragen. Er moet een even aantal opslagmodules worden geïmplementeerd, met de even en oneven opslagmodules elk op een andere locatie. Het replicatieniveau van de logische volumes die deelnemen aan het noodherstelplan moet zijn ingesteld op 2 zodat elk blok op beide locaties wordt opgeslagen. Grote bedrijven kunnen deze oplossing over meerdere datacenters uitspreiden. Een cluster kan bijvoorbeeld worden verdeeld over drie locaties, waarbij de opslagmodules genummerd in veelvouden van 1, 2 en 3 in hun respectieve locaties worden opgeslagen Ook kleinere bedrijven hebben mogelijkheden voor noodherstel door clusterhelften te verspreiden over verschillende datacenters, kantoren of zelfs kasten in hetzelfde gebouw. De redundantiewaarde kan worden verhoogd door twee gescheiden circuits te gebruiken voor de koeling en stroomvoorziening van de twee clusterhelften, aangezien storing in beide elementen een oorzaak van datacenteruitval is die vaak over het hoofd wordt gezien. 15

16 Een winnend ontwerp De focus van dit white paper ligt op de drie specifieke mogelijkheden van VMware Infrastructure 3 (VI3), aangevuld met het HP LeftHand SAN voor wat betreft de opslag: 1. Met het HP LeftHand SAN kunt u het klonen van virtuele machines versnellen door logische volumes te repliceren met de SmartClone-functie. 2. U kunt actieve opslag tussen opslagclusters verplaatsen om de prestaties of de verdeling van de werklast te verbeteren, of voor zakelijke of administratieve doeleinden, zonder dat dit tot onderbrekingen leidt op de virtuele machines die de opslag gebruiken. Met de HP SAN/iQsoftwaretechnologie maakt u gedistribueerde opslagclusters waarop failover en failback automatisch wordt afgehandeld, zodat VMware HA zonder menselijke tussenkomst kan functioneren. 3. Tot slot kunt u met het HP LeftHand SAN logische volumes verbinden met VMware ESX Server of met afzonderlijke virtuele machines, via de in het besturingssysteem ingebouwde iscsiinitiators. Dit geeft u controle over de manier waarop opslag wordt geconfigureerd en gebruikt. Met al deze functies waar IT-organisaties die met VI3 werken direct van profiteren, is het makkelijk om de basiskenmerken van het HP LeftHand SAN over het hoofd zien. Het zijn juist deze basiskenmerken die het zo'n ongeëvenaarde oplossing voor alle datacenteromgevingen maken. Het HP LeftHand SAN biedt een netwerk-georiënteerde, gedistribueerde en geclusterde opslagoplossing met inherente voordelen. Omdat het een uitermate schaalbare oplossing is, kunnen IT-organisaties opslagmodules toevoegen wanneer dat nodig is. Met het HP LeftHand SAN wordt de nieuwe opslagmodule automatisch, probleemloos en zonder uitvaltijd geïntegreerd. Bovendien is het HP LeftHand SAN een oplossing voor hoge beschikbaarheid die gebruikmaakt van netwerk-raid om hoge beschikbaarheidniveaus te bereiken, met behulp van de kostenefficiënte, bedrijfsklare en geavanceerde x86-servertechnologie. Het HP Lefthand P4000 SAN bied een hoge betrouwbaarheid, dat toelaat dat IT departementen hun gewenste beschermingsniveau kunnen kiezen op een per-volume basis. HP SAN/iQ-software biedt meerdere beschermingslagen, waaronder RAID op de afzonderlijke opslagmodules, netwerk-raid, snapshots en externe kopieën. Het HP LeftHand SAN levert uitstekende prestaties zonder een hoog prijskaartje omdat het beschikbare resources van meerdere spindles in elke opslagmodule gebruikt en deze aflevert bij meerdere samengevoegde netwerkkoppelingen. Tot slot is het HP LeftHand SAN eenvoudig te gebruiken. Dankzij de intuïtieve grafische gebruikersinterface kunnen klanten hun opslag configureren en beheren terwijl de implementatie van bepaalde instructies aan de opslagclusters zelf wordt overgelaten: van het maken van SmartClone-volumes die nieuwe virtuele machines ondersteunen tot aan het opnemen van nieuwe opslagmodules in een cluster. De combinatie van ondersteuning van VMware en de algemene voordelen van een netwerk-georiënteerde, gedistribueerde en geclusterde opslagoplossing maakt het HP LeftHand SAN de juiste keuze voor elke IT-organisatie met VMware Infrastructure 3- software. Meer informatie Ga voor meer informatie over HP LeftHand SAN's naar 16

17 Technology for better business outcomes Copyright 2009 Hewlett-Packard Development Company, L.P. De informatie in dit document kan zonder voorafgaande kennisgeving worden gewijzigd. De garantie op HP-producten en -services is vastgelegd in de bij de desbetreffende producten en services geleverde garantieverklaringen. Niets in dit document mag worden opgevat als aanvullende garantie. HP is niet aansprakelijk voor technische of redactionele fouten of omissies in dit document. 4AA2-5133NLNL, april