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Requisitos de controlador de matriz de disco y dimensionamiento de VDI

Para los clientes que están considerando una infraestructura de escritorio virtual (VDI), uno de los puntos clave de decisión se relaciona con encontrar el controlador de matriz de discos adecuado. Es una decisión que debe considerarse detenidamente, ya que tomar una mala decisión con respecto a un controlador puede ser un error costoso de corregir. El controlador debe tener las características, especificaciones y número de discos adecuados, tanto para las necesidades presentes como futuras. No puede simplemente aconsejar a sus clientes que compren un controlador de almacenamiento con un gran conjunto de discos, y debe planificar el crecimiento futuro.

Entonces, al considerar el tamaño de VDI, ¿cómo puede ayudarlos a estimar sus necesidades de controladores de matriz de discos? Utilice este consejo para ayudar a tomar decisiones.

Tabla de contenido

⇒ Criterios clave
⇒ Técnicas de dimensionamiento de bases de datos
⇒ Comprensión de IOPS
⇒ Mejores prácticas y áreas de precaución

Criterios clave

Lo más importante que debe recordar es que cada entorno es único y, por lo tanto, no existe una respuesta correcta para cada cliente. Concéntrese en las necesidades específicas de su cliente y en los objetivos comerciales a largo plazo.

Con eso en mente, hay varios criterios clave a considerar:

Capacidad. Necesita saber cuánta capacidad necesitará el controlador. A continuación, explicamos cómo realizar esa estimación en un ejercicio de dimensionamiento de VDI.

Rendimiento. Para determinar los requisitos de rendimiento para que un controlador se use en un proyecto de VDI, debe considerar el tipo de bases de datos que se usarán, el tipo de aplicaciones almacenadas y cuántos usuarios accederán al entorno al mismo tiempo. Las bases de datos grandes con altas tasas de transacciones requerirán mayores cantidades de IOPS, ya que más usuarios accederán a la carga de trabajo. Lo mismo ocurre con las cargas de trabajo de las aplicaciones. Las máquinas virtuales que ejecutan conjuntos de aplicaciones muy utilizadas requerirán más IOPS para ayudar a los usuarios que intentan acceder al entorno virtual. A medida que aumenta el número de usuarios, también lo hace el impacto en el rendimiento de la SAN. A continuación, explicamos cómo estimar las necesidades de IOPS en un ejercicio de dimensionamiento de VDI.

Escalabilidad. La agilidad de los datos y la capacidad del entorno para evolucionar con las necesidades del negocio son consideraciones muy importantes para el diseño del almacenamiento. Trabajar con proveedores capaces de una escalabilidad perfecta, donde las cargas de trabajo se pueden migrar entre controladores, es importante no solo para un tiempo de inactividad mínimo, sino también para el crecimiento de la infraestructura.

Disponibilidad y confiabilidad. Al determinar las necesidades de disponibilidad y confiabilidad, pregunte a los clientes: «¿Cuán críticas son sus aplicaciones?» Una vez que tenga la respuesta a esa pregunta, para dimensionar correctamente el controlador para un proyecto VDI, necesita saber qué tan bien un dispositivo determinado puede admitir alta disponibilidad (HA). Además, sepa qué tan bien funciona el dispositivo con aplicaciones específicas. Las buenas técnicas de dimensionamiento incluirán la investigación del conjunto de aplicaciones de un entorno para ver qué tan bien funciona con un controlador específico.

Protección de Datos. Las soluciones de almacenamiento cuidadosamente investigadas tendrán consideraciones minuciosas para la protección de conjuntos de datos vitales. Esto significa buscar funciones que ayuden a los datos a moverse entre discos, consideraciones de respaldo e incluso estrategias de recuperación de sitio a sitio. Y la forma en que un controlador almacena y aplica los datos dentro del entorno es muy importante. Eso significa deduplicación, compresión e instantáneas de datos inteligentes.

Personal y recursos de TI. La planificación y la compra de un controlador debe ser uno de los primeros pasos, pero usted y sus clientes también deben comprender cómo funciona el controlador. En muchas situaciones, tiene sentido que proponga capacitar a los empleados sobre cómo utilizar mejor el controlador.

Preocupaciones presupuestarias. Aunque el presupuesto siempre es una preocupación, ahorrar dinero en almacenamiento significa elegir de manera eficiente los componentes adecuados para el entorno actual, y también para el futuro. Si no se tienen en cuenta la futura virtualización o expansión, los gerentes de TI pueden encontrarse pagando más a largo plazo para resolver problemas de rendimiento o escalabilidad.

Técnicas de dimensionamiento de bases de datos

La configuración adecuada de los subsistemas de E / S es fundamental para el rendimiento y el funcionamiento óptimos de una base de datos almacenada en SAN. Al trabajar con VDI, los administradores deben crear bases de datos de usuarios que albergarán datos específicos de la aplicación, información del usuario y, a veces, imágenes maestras. El tamaño de la base de datos es uno de los muchos componentes importantes de trabajar con un controlador. Es importante tener en cuenta qué tan grande será una base de datos, cuántos usuarios accederán a ella y cómo se comportará en un sistema determinado. Y muchos de los principales proveedores de almacenamiento ya cuentan con herramientas que brindan recomendaciones precisas sobre el tamaño del sistema en función de los datos recopilados directamente del entorno.

EMC, por ejemplo, usa una hoja de cálculo de dimensionamiento, que ayuda a las organizaciones de TI a establecer una línea de base y comprender lo que se necesita para entregar correctamente sus cargas de trabajo y bases de datos centrales. NetApp, por su parte, proporciona una excelente herramienta de dimensionamiento de bases de datos. Se utiliza información como el tamaño de la base de datos, el tamaño del registro de transacciones, la cantidad de registros de archivo que se mantienen en línea, la velocidad de lectura / escritura de la base de datos y el tamaño del bloque para brindar recomendaciones de configuración sólidas. La herramienta de dimensionamiento de la base de datos debe utilizarse para proporcionar configuraciones de dimensionamiento recomendadas para todas las oportunidades relacionadas con la base de datos que involucren productos de proveedores compatibles con la herramienta de dimensionamiento, independientemente del tamaño.

Lo más importante que debe recordar aquí es que cada entorno tendrá su propio conjunto de requisitos. Debe tomarse el tiempo para ver cuántos de los usuarios de sus clientes accederán a la información y con qué frecuencia. VDI puede consumir muchos recursos, especialmente si numerosos usuarios acceden a los datos al mismo tiempo. Aquí es donde las técnicas de dimensionamiento adecuadas pueden aliviar los problemas con los cuellos de botella en el rendimiento interno del hardware, la capacidad y las tormentas de arranque.

Comprensión de IOPS

El controlador correcto podrá entregar cargas de trabajo de manera eficiente incluso cuando esté bajo carga. Aquí es donde entran en juego las IOPS. Puede medir IOPS con herramientas como Iometer; el IOzone Filesystem Benchmark de código abierto; y FIO, una herramienta de E / S diseñada para usarse tanto para pruebas comparativas como para verificación de estrés / hardware. Entre varios sistemas de almacenamiento, IOPS puede variar mucho.

Para simplificar la recopilación de información, los administradores pueden encontrar estadísticas en Perfmon para entornos Windows e IOstat para máquinas Linux / Unix.

Dependiendo del entorno, los requisitos para el tipo de unidad variarán. La tecnología SSD ha llevado las consideraciones de IOPS a un nuevo campo. Por ejemplo, Violin Memory Violin 3200 Flash Memory Array es capaz de 250.000 o más IOPS de lectura / escritura aleatorias, mientras que los dispositivos SATA y PCIe van desde 5.000 a más de 100.000 IOPS.

Hay dos tipos de IOPS que los ingenieros deben tener en cuenta al dimensionar para VDI:

  • IOPS de front-end es el número total de operaciones de lectura y escritura por segundo generadas por una aplicación o aplicaciones. Estas operaciones de lectura y escritura se comunican a los discos presentados a la aplicación o aplicaciones.
  • IOPS back-end es el número total de operaciones de lectura y escritura por segundo que un controlador de almacenamiento / RAID envía a los discos físicos. El valor de IOPS de back-end es mayor que el de IOPS de front-end la mayor parte del tiempo, simplemente porque un cierto nivel de RAID tiene cierta sobrecarga. Esta sobrecarga se denomina penalización de escritura.

Cuando se trabaja con tecnologías RAID, se deben considerar las penalizaciones por escritura. Según el material de formación de EMC, así es como se calcula:

(IOPS x% R) + WP (IOPS x% W) / velocidad del disco físico

(IOPS es igual a usuarios multiplicado por IOPS por usuario;% R es igual a porcentaje de lectura;% W es igual a porcentaje de escritura; y WP es igual a penalización de escritura [two for RAID 1/0 and RAID 1, four for RAID 5].)

Para los entornos VDI, deberá determinar cuántos escritorios serán compatibles. Las IOPS para usuarios individuales se pueden calcular en función del tamaño de carga de trabajo de VDI admitido por el sistema; 8 IOPS para los típicos equipos de escritorio Windows XP de carga de trabajo media, 12 IOPS para los típicos equipos de escritorio Windows 7 de alta carga de trabajo y 16 IOPS para cargas de trabajo muy elevadas.

Mejores prácticas y áreas de precaución

El tamaño de un controlador siempre será específico del entorno. Sin embargo, existen áreas especiales de preocupación y algunas mejores prácticas a seguir.

Evaluación y diseño. Esto puede agregar una semana o más a un proyecto, pero puede ahorrar mucho dinero a largo plazo. Saber qué está haciendo un entorno ahora y qué es capaz de hacer en el futuro puede ayudar a los gerentes de TI a tomar las decisiones de compra correctas. Tómese el tiempo para estudiar aplicaciones y cargas de trabajo. Los requisitos de la aplicación se pueden dividir en cuatro categorías: rendimiento, disponibilidad, pérdida de datos y seguridad. Estas categorías constituyen la mayoría de las preocupaciones de los clientes cuando se habla de sus aplicaciones.

E / S y rendimiento. Conocer y comprender un entorno lo ayudará a determinar rápidamente qué E / S principales necesitará para que el entorno funcione de manera eficiente.

Para tener éxito en el diseño y la implementación de almacenamiento para la iniciativa VDI de una organización, los administradores deben comprender las características de E / S de la carga de trabajo y un conocimiento básico de los patrones de E / S del entorno dado. Windows Perfmon es un excelente lugar para capturar esta información para una carga de trabajo existente. Busque respuestas a las siguientes preguntas:

  • ¿Cuál es la relación de lectura frente a escritura de la aplicación?
  • ¿Cuáles son las tasas de E / S típicas (IOPS, MB por segundo y tamaño de las E / S)?

Perfmon produce una gran cantidad de datos sobre el rendimiento del sistema. A continuación, le indicamos a qué debe prestar atención al prepararse para una implementación de VDI:

  • Bytes de lectura promedio por segundo y bytes de escritura promedio por segundo
  • Lee por segundo y escribe por segundo
  • Bytes de lectura de disco por segundo y bytes de escritura de disco por segundo
  • Promedio de segundos de disco por lectura y promedio de segundos de disco por escritura
  • Profundidad de cola de disco promedio

Tecnología de estado sólido. La memoria flash y la tecnología SSD se están abriendo camino en los controladores empresariales, reduciendo o eliminando las tormentas de arranque. Por ejemplo, Clariion de EMC coloca SSD potentes y rápidos a bordo de su controlador para eliminar las partes móviles y mejorar las velocidades de lectura / escritura. Y NetApp utiliza un dispositivo llamado FlashCache, que es un almacenamiento en caché integrado con detección de deduplicación. En ese escenario, los administradores pueden mover cargas de trabajo completas desde discos giratorios a la memoria flash.

Copia de seguridad y recuperación. La capacidad de realizar copias de seguridad de cargas de trabajo VDI completas de forma rápida y eficiente es fundamental para las organizaciones que necesitan protección de datos avanzada. Los tiempos de copia de seguridad de las bases de datos y las aplicaciones pueden llevar horas y, en algunos casos, días. No es raro que el tiempo de restauración con herramientas de copia de seguridad convencionales demore el doble que el proceso de copia de seguridad. Esto no es aceptable y se vuelve crítico después de que el cliente tiene un evento. Actualizar el entorno de prueba / desarrollo a partir de los datos de respaldo es un proceso largo que podría retrasar las versiones clave del proyecto. En estas situaciones, es necesario tener un buen plan de respaldo y recuperación ante desastres. Conocer y probar las estrategias de recuperación ayudará a sus clientes a estar preparados para cualquier evento relacionado con el almacenamiento.

Bill Kleyman es el arquitecto de virtualización de MTM Technologies, un proveedor de soluciones de TI con sede en Connecticut. Steve Gilmore es arquitecto de almacenamiento en MTM Technologies.

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