Utilisation des plates-formes de virtualisation VMware avec EMC VPLEX

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1 Utilisation des plates-formes de virtualisation VMware avec EMC VPLEX Meilleures pratiques de planification Résumé Ce livre blanc présente les caractéristiques et fonctions de la solution EMC VPLEX adaptées pour l utilisation des plates-formes de virtualisation VMware. Il décrit également les meilleures pratiques en matière de configuration de l environnement VMware dans le but d optimiser l exploitation de d EMC VPLEX. Enfin, il traite des méthodologies de migration d un déploiement VMware existant vers la famille EMC VPLEX. Mai 2010

2 Copyright 2010 EMC Corporation. Tous droits réservés. EMC estime que les informations figurant dans ce document sont exactes à la date de publication. Ces informations sont modifiables sans préavis. LES INFORMATIONS CONTENUES DANS CETTE PUBLICATION SONT FOURNIES «EN L ÉTAT». EMC CORPORATION NE FOURNIT AUCUNE DÉCLARATION OU GARANTIE D AUCUNE SORTE CONCERNANT LES INFORMATIONS CONTENUES DANS CETTE PUBLICATION ET REJETTE PLUS SPÉCIALEMENT TOUTE GARANTIE IMPLICITE DE QUALITÉ COMMERCIALE OU D ADÉQUATION À UNE UTILISATION PARTICULIÈRE. L utilisation, la copie et la diffusion de tout logiciel EMC décrit dans cette publication nécessitent une licence logicielle en cours de validité. Pour obtenir la liste actualisée des noms de produits, consultez la rubrique des marques EMC via le lien Législation, sur emc2.fr. Toutes les autres marques citées dans le présent document sont la propriété de leurs détenteurs respectifs. Référence h7118 Meilleures pratiques de planification 2

3 Table des matières Résumé analytique... 4 Introduction... 4 Audience... 4 Présentation d EMC VPLEX... 5 Architecture d EMC VPLEX... 5 Famille EMC VPLEX... 6 L architecture en cluster d EMC VPLEX... 6 Provisionnement du stockage VPLEX sur des environnements VMware... 8 Considérations sur la connectivité Multipathing et équilibrage de charge VMware ESX 3 et équilibrage de charge statique VMware ESX 4 et NMP VMware ESX 4 avec PowerPath/VE PowerPath/VE Gestion PowerPath/VE Migration des environnements VMware existants vers VPLEX Migration sans interruption de service à l aide de Storage VMotion Migration par encapsulation des périphériques existants Déploiements VMware dans un environnement VPLEX Metro Configuration d un cluster VMware Migration sans interruption de service des machines virtuelles à l aide de VMotion Modification de la configuration des volumes VPLEX Metro non répliqués Virtualisation de vcenter Server sur VPLEX Metro Conclusion Références Meilleures pratiques de planification 3

4 Résumé analytique La famille de produits EMC VPLEX, fondée sur le système d exploitation EMC GeoSynchrony, propose une vaste gamme de nouvelles fonctions adaptées à l ère du cloud computing. EMC VPLEX supprime les frontières physiques des datacenters et permet aux utilisateurs d accéder simultanément à une seule copie de données présentes sur différents sites géographiques, permettant ainsi une migration transparente des machines virtuelles entre les divers datacenters. La charge est partagée de manière transparente entre plusieurs sites, offrant une plus grande flexibilité pour la migration des charges de travail et une meilleure gestion des événements planifiés. En cas d événements non planifiés pouvant entraîner une interruption des services au niveau de l un des datacenters, il est possible de redémarrer avec un minimum d effort, sur le site resté actif, les services ayant échoué, tout en minimisant l objectif de temps de restauration (RTO). La plate-forme de virtualisation VMware virtualise l intégralité de l infrastructure informatique, y compris les serveurs, le stockage et les réseaux. Le logiciel VMware consolide ces ressources et présente un ensemble uniforme d éléments dans l environnement virtuel. C est ainsi que VMware vsphere 4 introduit la puissance du cloud computing dans le datacenter, réduit les coûts informatiques et accroît l efficacité de l infrastructure. En outre, VMware vsphere 4 offre aux fournisseurs de services d hébergement une méthode plus efficace et économique pour fournir des services de cloud compatibles avec les infrastructures de cloud internes des clients. Par rapport à VMware Infrastructure 3, la génération précédente, VMware vsphere 4 se distingue par des améliorations significatives en termes de performances et d évolutivité, rendant ainsi possible le déploiement de n importe quelle application, même la plus gourmande en ressources (comme une base de données volumineuse), sur les clouds internes. Grâce à ces améliorations au niveau des performances et de l évolutivité, VMware vsphere 4 permet de créer un cloud interne entièrement virtualisé. La famille EMC VPLEX est parfaitement adaptée à tout environnement de virtualisation reposant sur les technologies VMware. La famille de produits EMC VPLEX offre une fédération locale et distribuée permettant une coopération transparente entre les éléments de données physiques, que ceux-ci se trouvent sur un même site ou sur deux sites séparés géographiquement. Ainsi, les administrateurs informatiques ne se heurtent plus aux frontières physiques et peuvent étendre leur offre de cloud computing fondée sur VMware. La fonction de fédération locale d EMC VPLEX permet de regrouper des solutions de stockage de données hétérogènes sur un site physique et de présenter le stockage comme un pool de ressources pour la plate-forme de virtualisation VMware, jetant ainsi les bases d une offre de cloud. Plus précisément, un élargissement de la capacité de VPLEX à gérer plusieurs datacenters permet aux administrateurs informatiques de tirer le meilleur parti des offres de cloud privé ou public proposées par les fournisseurs de services d hébergement. Les synergies liées à une offre de virtualisation VMware connectée à EMC VPLEX aident les clients à réduire leur coût total de propriété tout en assurant un service dynamique capable de s adapter rapidement aux besoins fluctuants de leur entreprise. Introduction Ce livre blanc présente la famille EMC VPLEX, son architecture en cluster ainsi que ses caractéristiques et fonctions d un grand intérêt pour les solutions de cloud privé. Il traite ensuite du provisionnement du stockage VPLEX sur des environnements VMware et présente diverses suggestions pour optimiser la connexion des plates-formes de virtualisation VMware à EMC VPLEX et choisir une règle de multipathing pour optimiser la résilience et les performances de l environnement virtualisé. Ce livre blanc présente également diverses techniques de migration des déploiements VMware existants vers EMC VPLEX. Enfin, il expose les meilleures pratiques d exploitation du système EMC VPLEX Metro dans un environnement VMware afin de maximiser la flexibilité, la résilience et la protection des données tout en minimisant les risques liés à l indisponibilité des données suite à l apparition d événements non planifiés. Audience Ce livre blanc s adresse aux administrateurs VMware, aux administrateurs de stockage et aux architectes informatiques responsables de la conception de l architecture des environnements informatiques virtualisés reposant sur les technologies VMware vsphere et EMC VPLEX, ainsi que de la création, de la gestion et de Meilleures pratiques de planification 4

5 l utilisation de tels environnements. Il suppose que le lecteur possède une connaissance solide de la technologie VMware, d EMC VPLEX et des logiciels connexes. Présentation d EMC VPLEX La famille EMC VPLEX, qui repose sur le système d exploitation EMC GeoSynchrony, est une solution de fédération SAN qui supprime les barrières physiques au sein d un ou plusieurs datacenters virtualisés. EMC VPLEX est la première plate-forme au monde permettant à la fois la fédération locale et la fédération distribuée. La fédération locale permet la coopération transparente des éléments de stockage physiques à l intérieur d un site, tandis que la fédération distribuée étend le concept entre deux sites distants. La fédération distribuée est rendue possible grâce à l avancée technologique considérable que constitue AccessAnywhere, disponible avec VPLEX, puisqu elle permet aux données d être partagées, accessibles et réaffectées à distance. La combinaison d un datacenter virtualisé et de la solution EMC VPLEX offre aux clients des méthodes entièrement nouvelles pour résoudre leurs problèmes et introduit de nouveaux modèles de technologie informatique. Plus spécialement, les clients peuvent : déplacer des applications virtualisées entre les datacenters ; permettre l équilibrage et la réaffectation de la charge de travail entre les sites ; consolider les datacenters et assurer une disponibilité 24x7 des services informatiques. Architecture d EMC VPLEX EMC VPLEX constitue l architecture nouvelle génération en matière de déplacement de données et d accès aux informations. Cette nouvelle architecture est le fruit de plus de 20 ans d expertise EMC en matière de conception, de mise en oeuvre et de perfectionnement de solutions distribuées de protection des données et de cache intelligent pour les entreprises. Comme l illustre la Figure 1, VPLEX est une solution de fédération entre le stockage EMC et le stockage tiers. VPLEX réside entre les serveurs et les ressources de stockage hétérogène et introduit une nouvelle architecture aux caractéristiques uniques : un matériel de clustering évolutif qui s adapte à la croissance des activités des clients et offre des niveaux de service prévisibles ; une mise en cache avancée des données qui repose sur une mémoire cache SDRAM afin d améliorer les performances et de réduire le temps de latence en E/S et les conflits d accès aux baies ; une cohérence de cache distribuée offrant partage, équilibrage et basculement sur incident automatiques des E/S à travers tout le cluster ; une vue cohérente d une ou plusieurs LUN à travers les clusters VPLEX, à quelques mètres au sein d un datacenter ou de manière synchrone à distance, donnant lieu à de nouveaux modèles hautement disponibles et à une réaffectation de la charge de travail. Meilleures pratiques de planification 5

6 Figure 1. Capacité d EMC VPLEX à fédérer le stockage hétérogène Famille EMC VPLEX La famille EMC VPLEX comprend deux offres : VPLEX Local : cette solution convient aux clients qui cherchent à fédérer des systèmes de stockage homogènes ou hétérogènes au sein d un datacenter et permet de gérer la mobilité des données entre des systèmes de stockage de données physiques. VPLEX Metro : cette solution convient aux clients qui souhaitent bénéficier d un accès simultané et de la mobilité des données entre deux sites séparés par des distances synchrones. VPLEX Metro inclut également une fonction unique grâce à laquelle un site VPLEX Metro distant peut présenter des LUN sans qu un stockage physique de ces LUN soit nécessaire sur le site distant. La famille EMC VPLEX et les limites architecturales actuelles sont présentés à la Figure 2. Figure 2. Offres de la famille EMC VPLEX et leurs limites architecturales L architecture en cluster d EMC VPLEX VPLEX repose sur une architecture de clustering unique qui aide les clients à franchir les frontières du datacenter et permet aux serveurs de plusieurs datacenters d accéder simultanément en lecture et en écriture aux périphériques de stockage de blocs partagés. Un cluster VPLEX, illustré à la Figure 3, peut évoluer de façon combinée, grâce à l ajout de nœuds supplémentaires, et de façon totale, en connectant plusieurs clusters pour former une configuration VPLEX Metro. Dans sa version initiale, V-PLEX Metro prend en charge jusqu à deux clusters, pouvant se trouver dans le même datacenter ou sur deux sites différents à distance synchrone (environ 100 kilomètres, au plus). Grâce aux configurations VPLEX Metro, les utilisateurs peuvent déplacer et partager les charges de travail, consolider les datacenters et optimiser l utilisation des ressources entre divers datacenters, de façon transparente. Les clusters VPLEX assurent également le déplacement des données sans interruption de service, la gestion du stockage hétérogène et la disponibilité optimale des applications. Meilleures pratiques de planification 6

7 Figure 3. Représentation schématique de la configuration EMC VPLEX Metro Un cluster VPLEX se compose d un, deux ou quatre moteurs. Le moteur est responsable de la fédération des flux de données d E/S. Il se connecte aux hôtes et au stockage via des connexions Fibre Channel pour le transport des données. Un cluster VPLEX unique se compose d un moteur doté des composants principaux suivants : deux directeurs, qui exécutent le logiciel GeoSynchrony et se connectent au stockage, aux hôtes et aux autres directeurs du cluster via des connexions Fibre Channel et Gigabit Ethernet ; une alimentation de secours, pour alimenter le moteur pendant les coupures d alimentation temporaires ; deux modules d administration munis d interfaces pour gérer à distance un moteur VPLEX. Chaque cluster se compose également : d un serveur d administration, qui gère le cluster et fournit une interface depuis une station de gestion à distance ; d une armoire EMC 40U standard permettant de loger l équipement du cluster dans son intégralité. En outre, les clusters constitués de plusieurs moteurs contiennent également : deux switches Fibre Channel servant à la communication interdirecteur entre différents moteurs ; Meilleures pratiques de planification 7

8 deux onduleurs fournissant une alimentation de secours aux switches Fibre Channel et permettant au système de fonctionner en cas de coupure d alimentation temporaire. Provisionnement du stockage VPLEX sur des environnements VMware EMC VPLEX offre une interface de gestion intuitive guidée par un assistant pour provisionner le stockage sur divers systèmes d exploitation, y compris la plate-forme de virtualisation VMware. Le système propose également une interface de ligne de commande (CLI) pour les utilisateurs avancés. La Figure 4 montre l interface utilisateur pour le provisionnement du stockage depuis EMC VPLEX. Figure 4. Interface de gestion d EMC VPLEX L interface de gestion de type navigateur, illustrée à la Figure 4, présente de manière schématique les différents composants impliqués dans le processus. Le stockage depuis EMC VPLEX repose sur une construction logique appelée «Storage View», qui est l association de différents objets : les «Registered Meilleures pratiques de planification 8

9 initiators», les «VPLEX ports» et le «Virtual Volume». L objet «Registered initiators» répertorie le nom de port international des initiateurs devant accéder au stockage. Dans le cas d un environnement VMware, l objet «Registered initiators» contient le nom de port international des adaptateurs HBA des serveurs VMware ESX connectés au système EMC VPLEX. L objet «VPLEX ports» contient les ports front-end de la baie VPLEX par l intermédiaire desquels les «Registered initiators» accèdent aux volumes virtuels. L objet «Virtual Volume» regroupe les volumes construits à partir des volumes de stockage fournis au système EMC VPLEX depuis les baies de stockage back-end. L encart en bas à gauche de la Figure 4 met en évidence qu un volume virtuel se construit à partir d un «périphérique», lequel peut luimême être la combinaison de différents périphériques construits à partir d une entité abstraite appelée «extension». La figure montre également qu une «extension» est créée à partir du «volume de stockage» visible par le système EMC VPLEX. En bas à droite de la Figure 4 sont énumérées les sept étapes nécessaires au provisionnement du stockage depuis EMC VPLEX. L assistant prend en charge un mécanisme centralisé permettant de provisionner le stockage sur différents membres du cluster dans le cas d une configuration EMC VPLEX Metro. La première étape du processus de provisionnement du stockage depuis EMC VPLEX est la découverte des baies de stockage connectées. Il est rare d avoir besoin d exécuter cette étape, car le système EMC VPLEX surveille de façon proactive les modifications de l environnement de stockage. La seconde étape est la «déclaration» du stockage visible par EMC VPLEX. Ce processus de déclaration du stockage crée l objet «Volume de stockage» illustré à la Figure 4. La Figure 5 présente un exemple de ce processus. Sur cette figure, on constate que le logiciel VPLEX suggère automatiquement des noms intuitifs pour les périphériques visibles depuis les baies de stockage, ce qui simplifie le processus. Meilleures pratiques de planification 9

10 Figure 5. Déclaration des volumes de stockage à l aide de l assistant de VPLEX Une fois les volumes de stockage créés, les extensions doivent être générées à partir de ceux-ci. Le système de gestion de VPLEX propose un assistant pour exécuter cette activité. Il suffit de cliquer sur le lien «Step 3: Create Extents from Storage Volumes» (voir Figure 4) pour démarrer l assistant. La Figure 6 montre la première étape de l assistant. Meilleures pratiques de planification 10

11 Figure 6. Première étape de l assistant pour créer une extension Par souci de simplicité, dans les environnements VMware, il est recommandé de créer une seule extension sur le volume de stockage créé sur le périphérique présenté depuis la baie de stockage. Il n est alors pas nécessaire de modifier les entrées par défaut surlignées en jaune sur la figure. L étape suivante de l assistant permet aux utilisateurs de créer une seule extension qui accroît la capacité totale du volume de stockage. Cette étape est illustrée à la Figure 7. Figure 7. Spécification de la capacité d une extension lors de la création de celle-ci à partir d un volume de stockage Comme le suggère la Figure 7, les utilisateurs ont la possibilité de vérifier la configuration proposée et d exécuter le plan en cliquant sur le bouton Next. La dernière étape du processus permet de vérifier les opérations qui ont été exécutées par EMC VPLEX. Les deux dernières étapes de l assistant sont présentées à la Figure 8. Meilleures pratiques de planification 11

12 Figure 8. Création d une extension à l aide de l assistant de VPLEX L étape suivante du processus de provisionnement du stockage sur un environnement VMware à partir du système EMC VPLEX consiste à créer un périphérique VPLEX en utilisant l extension créée à l étape précédente. L assistant permettant d exécuter cette étape peut être démarré à partir de la page d accueil de l outil de gestion d EMC VPLEX. Il suffit de cliquer sur le lien «Step 4: Create Devices from Extents» (voir Figure 4) pour accéder à la fenêtre contextuelle présentée à la Figure 9. Meilleures pratiques de planification 12

13 Figure 9. Création d un périphérique VPLEX à l aide d une extension Comme le montre la zone surlignée en jaune à la Figure 9, l assistant offre la possibilité de créer un volume virtuel en utilisant le périphérique VPLEX. Cette option, sélectionnée par défaut, doit être choisie sauf si un volume virtuel contenant plusieurs extensions est prévu ou en cas de création de périphériques qui seront utilisés dans des environnements VPLEX Metro. À chaque fois que cela est possible, le volume virtuel pour les environnements VMware doit être créé en utilisant un mappage individuel, c est-à-dire qu à chaque extension doit correspondre un seul volume virtuel. L objectif est de conserver une infrastructure aussi simple que possible. Toutefois, dans l exemple de ce livre blanc, comme le montre la Figure 9, un périphérique VPLEX a été créé sans création de volume virtuel afin d illustrer l assistant de création de volumes virtuels. Un volume virtuel peut être créé en utilisant un ou plusieurs périphériques VPLEX. La is displayed when the URL présente l assistant de création de volumes virtuels. Il apparaît sur cette figure que le nom du périphérique VPLEX créé à l étape précédente se compose du nom du volume de stockage précédé de «device_». Figure 10. Création de volumes virtuels à partir de périphériques VPLEX Le volume virtuel peut être visible de la plate-forme de virtualisation VMware, comme mentionné précédemment, en combinant les objets «Registered initiators», «VPLEX ports» et «Virtual Volumes» pour créer une vue du stockage. Pour ce faire, le numéro international (WWN) des initiateurs des serveurs VMware ESX doit au préalable être enregistré auprès d EMC VPLEX. L écran de la Figure 11 s affiche lorsque vous cliquez sur le lien «Step 6: Register Initiators». Meilleures pratiques de planification 13

14 Figure 11. Liste des initiateurs enregistrés et connectés à EMC VPLEX Lorsque les initiateurs sont zonés sur les ports front-end d EMC VPLEX, ils se connectent automatiquement à ce dernier. Comme le montre la Figure 11, ces initiateurs apparaissent avec le préfixe «UNREGISTERED-», suivi du numéro international du port de l initiateur. Il est toutefois également possible d enregistrer manuellement les initiateurs avant qu ils soient zonés sur les ports front-end de VPLEX. Pour ce faire, il suffit de cliquer sur le bouton surligné en vert à la Figure 11. Les initiateurs connectés à EMC VPLEX peuvent être enregistrés en sélectionnant l initiateur non enregistré, puis en cliquant sur le bouton Register. Cette étape est illustrée à la shows the window that is. L encart de la Figure 12 présente la fenêtre qui s affiche en cliquant sur le bouton Register. Cet encart présente également la fonction d EMC VPLEX permettant d affecter un nom convivial à l initiateur et de sélectionner un type d hôte pour l initiateur à enregistrer. Meilleures pratiques de planification 14

15 Figure 12. Enregistrement des adaptateurs HBA VMware dans EMC VPLEX La dernière étape du provisionnement du stockage depuis EMC VPLEX vers l environnement VMware consiste à créer la vue du stockage. Pour ce faire, il suffit de sélectionner le dernier assistant (Step 7: Create Storage Views) sur la page d accueil du système de gestion VPLEX. Figure 13 La shows the wizard for creating virtual volumes. présente la fenêtre qui s affiche lorsque cette dernière étape est sélectionnée sur la page d accueil. Le volet de gauche de la fenêtre répertorie les étapes à exécuter pour créer une vue de stockage. Les étapes de l assistant permettent de provisionner les volumes virtuels appropriés sur la plateforme de virtualisation VMware en utilisant le jeu de ports VPLEX front-end défini. Les recommandations concernant les ports VPLEX à utiliser lors de la connexion des serveurs VMware ESX à EMC VPLEX sont traitées à la section suivante, intitulée «Considérations sur la connectivité». Meilleures pratiques de planification 15

16 Figure 13. Assistant de création d une vue du stockage VPLEX La Figure 14 montre la vue de stockage créée à l aide de l assistant. Le numéro international du volume virtuel visible dans la vue est surligné dans la figure. La plate-forme de virtualisation VMware se sert de ce renseignement pour identifier les périphériques. Figure 14. Affichage des détails d une vue de stockage à l aide de l interface de gestion de VPLEX Pour découvrir au niveau des serveurs VMware ESX le stockage qui vient d être provisionné, il suffit de lancer une nouvelle analyse du bus SCSI. Le résultat de cette analyse est illustré sur la Figure 15. Il apparaît sur cette figure que le serveur VMware ESX a accès à un périphérique doté du numéro international a001b Une rapide comparaison de ce numéro international avec l information surlignée en vert sur la Figure 14 permet de confirmer que le périphérique découvert par le serveur VMware ESX correspond bien au volume virtuel VPLEX qui vient d être provisionné. Sur cette figure, on peut voir également que l identifiant FC OUI (Identifiant unique dans l organisation) pour les périphériques EMC VPLEX est 00:01:44. Meilleures pratiques de planification 16

17 Figure 15. Découverte du stockage VPLEX nouvellement provisionné sur un serveur VMware ESX Une fois le périphérique VPLEX découvert par les serveurs VMware ESX, ceux-ci peuvent être utilisés pour créer un système de fichiers VMware (data store) ou comme RDM. Toutefois, pour des performances optimales, il est important de s assurer que les E/S d EMC VPLEX sont alignées sur une limite de bloc de 64 Ko. En outre, dans certains scénarios d échec particuliers, il existe une faible probabilité de corruption des données lorsque les E/S d EMC VPLEX ne sont pas alignées correctement. C est pourquoi EMC exige que toutes les E/S générées à partir du système d exploitation hôte vers EMC VPLEX soient alignées sur une limite de 64 Ko. Le système de fichiers VMware créé à l aide de VMware Infrastructure Client ou vsphere Client aligne automatiquement les blocs du système de fichiers. Cependant, une partition alignée de façon incorrecte sur un système d exploitation invité peut dégrader les performances et, comme indiqué précédemment, provoquer une corruption des données dans certaines circonstances. Par conséquent, il est crucial de s assurer que toutes les partitions créées sur le système d exploitation invité (sur un disque virtuel présenté depuis un système de fichiers VMware ou un RDM) sont alignées sur un multiple de 64 Ko. Considérations sur la connectivité EMC VPLEX introduit un nouveau paradigme en matière de fédération de stockage qui améliore la résilience, les performances et la disponibilité. Le paragraphe suivant traite des recommandations relatives à la connexion des serveurs VMware ESX à EMC VPLEX. Ces recommandations garantissent le plus haut degré de connectivité et de disponibilité de la plate-forme de virtualisation VMware, même en cas de fonctionnement anormal. La meilleure pratique consiste à affecter au moins deux adaptateurs HBA à chaque serveur VMware ESX de l environnement VMware vsphere ou VMware Infrastructure et à connecter chacun de ces adaptateurs HBA à au moins deux ports front-end de différents directeurs d EMC VPLEX. Cette configuration garantit une utilisation continue de tous les adaptateurs HBA du serveur VMware ESX, même si l un des ports front-end d EMC VPLEX se déconnecte, que ce soit suite à un événement de maintenance planifié ou à une interruption de service imprévue. Lorsqu une configuration à un seul moteur VPLEX est connectée à un environnement VMware vsphere ou VMware Infrastructure, chaque adaptateur HBA doit être connecté aux ports front-end fournis sur les Meilleures pratiques de planification 17

18 directeurs A et B du moteur VPLEX. La connectivité aux ports front-end VPLEX doit être assurée par la connexion d hôtes uniques au port 0 de chaque module d E/S émulant les directeurs front-end, suivie de la connexion des hôtes supplémentaires aux ports restants du module d E/S. Un exemple de schéma de câblage d une plate-forme de virtualisation VMware à quatre noeuds connectée à un seul moteur VPLEX est illustré à la Figure 16. Figure 16. Connexion d un serveur VMware vsphere à un cluster VPLEX à moteur unique Si plusieurs moteurs VPLEX sont disponibles, comme c est le cas dans les configurations de cluster VPLEX larges et moyennes, les adaptateurs HBA des serveurs VMware ESX doivent être connectés à différents moteurs. La connectivité d un cluster de serveurs VMware ESX à quatre noeuds à un cluster VPLEX à deux moteurs est schématisée sur la Figure 17. Il convient de noter que sur la Figure 16 et la Figure 17, la connectivité entre les moteurs VPLEX et les baies de stockage n est pas représentée. La connectivité des moteurs VPLEX en direction des baies de stockage doit respecter les meilleures pratiques pour la baie. Une présentation détaillée des meilleures pratiques de connexion du stockage back-end sort du périmètre de ce livre blanc. Si vous souhaitez en savoir plus, consultez le document EMC VPLEX Architecture and Deployment: Enabling the Journey to the Private Cloud TechBook. Meilleures pratiques de planification 18

19 Figure 17. Connexion de serveurs VMware ESX à un cluster VPLEX à plusieurs moteurs Lorsque le serveur VMware ESX est connecté à EMC VPLEX en respectant les meilleures pratiques décrites dans la présente section, le noyau de VMware associe quatre chemins à chaque périphérique présenté depuis le système. La Figure 18 montre les chemins disponibles et utilisés par le noyau de VMware pour l un des périphériques fédérés présentés depuis EMC VPLEX. Sur cette figure, le noyau de VMware peut accéder au périphérique en utilisant l un des quatre chemins possibles. Il convient de noter que le système EMC VPLEX est une baie active/active qui autorise un accès simultané à n importe quel périphérique VPLEX depuis n importe quel port front-end. Ceci est reconnu automatiquement par le noyau de VMware, et mis en surbrillance verte sur la Figure 18. Meilleures pratiques de planification 19

20 Figure 18. Chemins du noyau de VMware pour un périphérique VPLEX Il est possible de faire évoluer la connectivité des serveurs VMware ESX au cluster VPLEX à plusieurs moteurs, en ajoutant des moteurs. Les méthodologies décrites dans cette section garantissent que tous les ports front-end sont utilisés tout en optimisant les performances potentielles et l équilibrage de charge pour la plate-forme de virtualisation VMware. Multipathing et équilibrage de charge Le serveur VMware ESX offre des fonctions de basculement de canal natif sur incident. Par défaut, le serveur VMware ESX pour les systèmes de stockage actif/actif attribue le premier chemin découvert à n importe quel périphérique en attachement SCSI comme chemin favori avec une règle de basculement sur incident fixe («Fixed»). Ce chemin est utilisé systématiquement comme chemin actif pour l envoi des E/S à ce périphérique, sauf s il est indisponible en raison d un événement planifié ou non. Les chemins restants découverts par le serveur VMware ESX pour le périphérique en question sont utilisés comme chemins de basculement sur incident passifs et utilisés uniquement si le chemin actif connaît une défaillance. C est pour cette raison que les serveurs VMware ESX mettent automatiquement en file d attente toutes les E/S sur le premier adaptateur HBA disponible du système ; l autre adaptateur HBA est utilisé de façon active uniquement lorsqu une défaillance de l adaptateur HBA principal est détectée. Ce comportement conduit à une configuration déséquilibrée au niveau du serveur VMware ESX et du système EMC VPLEX. Il existe différentes manières de remédier à ce problème. La méthode la plus appropriée, parmi celles présentées dans les sections suivantes, dépend de la version du serveur VMware ESX et du logiciel de multipathing utilisé. Meilleures pratiques de planification 20

21 VMware ESX 3 et équilibrage de charge statique Avec VMware ESX 3, la règle de gestion des chemins «Most Recently Used» est attribuée aux périphériques EMC VPLEX. Étant donné que VPLEX est un système actif/actif, il est nécessaire de s assurer que la règle de basculement de chemin sur incident est définie sur «Fixed». En outre, les fonctions d équilibrage de charge et de multipathing nécessitent d affecter de façon statique aux périphériques exportés depuis EMC VPLEX des chemins favoris alternatifs. Compte tenu des recommandations de la section précédente concernant la connexion des serveurs VMware ESX à EMC VPLEX, chaque serveur VMware ESX doit disposer d un minimum de quatre chemins distincts. Avec cette approche, les chemins du système de fichiers VMware résidant sur EMC VPLEX sont répartis équitablement entre les ressources disponibles. Il est à noter que la modification du chemin favori doit être effectuée sur tous les serveurs VMware ESX ayant accès aux périphériques VPLEX. Le chemin favori peut être défini indifféremment à l aide de l utilitaire de ligne de commande ou de VMware Infrastructure Client. Pour obtenir un exemple, consultez la Figure 19. La Figure 20 montre le réglage du chemin favori pour deux data stores, chacun résidant sur un périphérique EMC VPLEX présenté depuis les ports front-end A0-FC00, A1-FC00, B0-FC00 et B1-FC00. Il apparaît sur cette figure que le chemin favori du second data store a été modifié de manière à utiliser le deuxième adaptateur HBA. Figure 19. Définition du chemin favori sur VMware ESX 3 Figure 20. Périphériques EMC VPLEX avec équilibrage de charge statique sur Vmware ESX 3 Meilleures pratiques de planification 21

22 VMware ESX 4 et NMP VMware ESX 4 inclut des fonctions avancées de gestion des chemins d accès et d équilibrage de charge par le biais des règles «Fixed» (Fixe), «Round Robin» (Permutation circulaire) et «Most Recently Used» (Le plus récemment utilisé). Le noyau de VMware ESX utilise la règle par défaut «Fixed» pour les baies actives/actives. Cependant, pour la plupart des baies actives/actives, comme les baies EMC Symmetrix, la règle de permutation circulaire est la mieux adaptée. Cela étant, l utilisation d un algorithme d équilibrage de charge simple fourni par la règle de permutation circulaire peut perturber les fonctions avancées de gestion du cache offertes par EMC VPLEX. Par conséquent, lorsque VMware ESX 4 est connecté à EMC VPLEX, EMC recommande d utiliser la règle Fixed avec équilibrage de charge statique, comme dans le cas d un serveur VMware ESX 3. En outre, la modification du chemin favori doit être effectuée sur tous les serveurs VMware ESX ayant accès aux périphériques VPLEX. Pour les serveurs VMware ESX 4, le chemin favori peut être défini à l aide de vsphere Client. La Figure 21 présente la procédure qui peut être utilisée pour définir le chemin favori pour un disque physique au sein d un environnement VMware vsphere. La Figure 22 montre la définition du chemin favori pour deux data stores, chacun résidant sur un périphérique EMC VPLEX présenté depuis les ports front-end A0-FC00, A1- FC00, B0-FC00 et B1-FC00. Figure 21. Définition du chemin favori sur VMware ESX 4 Figure 22. Périphériques EMC VPLEX avec équilibrage de charge statique sur Vmware ESX 4 Meilleures pratiques de planification 22

23 VMware ESX 4 avec PowerPath/VE EMC PowerPath /VE offre des fonctions de multipathing pour optimiser les environnements virtuels VMware vsphere. Il permet de normaliser la gestion des chemins d accès entre les différents environnements virtuels et physiques hétérogènes. Il vous permet également d automatiser et d optimiser le serveur virtuel, le stockage et l utilisation des chemins d accès dans un environnement virtuel dynamique. Grâce à l hyperconsolidation, un environnement virtuel est capable d exécuter des centaines voire des milliers de machines virtuelles indépendantes, y compris des machines virtuelles présentant différents niveaux d intensité d E/S. Les applications à forts volumes d E/S peuvent interférer avec les E/S d autres applications, et avant que PowerPath/VE soit disponible, comme décrit dans les sections précédentes, l équilibrage de charge sur un système hôte VMware ESX devait être configuré manuellement pour corriger ce problème. Les opérations manuelles d équilibrage de charge pour garantir que le temps de réponse nécessaire à chaque machine virtuelle est effectivement affecté sont fastidieuses et logistiquement difficiles à mettre en oeuvre de manière efficace. PowerPath/VE fonctionne avec VMware ESX et ESXi comme un plug-in de multipathing (MPP) qui fournit aux hôtes VMware ESX et ESXi des fonctions avancées de gestion des chemins d accès. PowerPath/VE est compatible uniquement avec vsphere (VMware ESX 4). Les versions précédentes de VMware ESX ne disposent pas de PSA, lequel est requis par PowerPath/VE. PowerPath/VE s installe comme module de noyau sur l hôte vsphere. Reportez-vous pour cela à la Figure 23, PowerPath/VE se branche à la structure de la pile d E/S de vsphere pour apporter les fonctions avancées de multipathing de PowerPath (l équilibrage de charge dynamique et le basculement automatique sur incident) à la plate-forme VMware vsphere. Figure 23. API PowerPath/VE vstorage pour le plug-in de multipathing L élément central du multipathing de PowerPath/VE est un logiciel résidant sur un serveur, inséré entre la couche du pilote de périphérique SCSI et l autre partie du système d exploitation. Ce pilote crée un «pseudo périphérique» unique pour un volume de baie donné (LUN), quel que soit le nombre de chemins d accès physiques sur lequel il apparaît. Ce pseudo périphérique, ou volume logique, représente tous les chemins d accès physiques à un périphérique donné. Il est ensuite utilisé pour créer un système de fichiers VMware ou un volume RDM. Ces entités peuvent être utilisées par la suite pour accéder aux applications et aux bases de données. La valeur de PowerPath/VE provient essentiellement de son architecture et de sa position dans la pile d E/S. PowerPath/VE est placé au-dessus de l adaptateur HBA, ce qui permet une prise en charge Meilleures pratiques de planification 23

24 hétérogène des systèmes d exploitation et des baies de stockage. L intégration de PowerPath dans les pilotes d E/S garantit que toutes les E/S passent par ce plug-in, faisant de ce dernier un point unique de gestion et de contrôle des E/S. Étant donné que PowerPath/VE réside dans le noyau de VMware ESX, il se trouve à un niveau inférieur à ceux de l OS invité, des applications, des bases de données et des systèmes de fichiers. La position unique de PowerPath/VE au sein de la pile d E/S fait de celui-ci un point de contrôle et de gestion de l infrastructure, la valeur augmentant à mesure que l on monte vers le haut de la pile. PowerPath/VE PowerPath/VE offre les fonctions suivantes : Équilibrage de charge dynamique : PowerPath est conçu de manière à utiliser en permanence tous les chemins d accès. PowerPath envoie les requêtes d E/S à un périphérique logique en les répartissant sur tous les chemins d accès disponibles, plutôt que de confier à un seul chemin d accès la totalité de la charge des E/S. Restauration automatique des chemins d accès : la restauration automatique périodique réaffecte les périphériques logiques lors de la restauration des chemins d accès suite à une panne. Une fois restaurés, les chemins d accès rééquilibrent automatiquement les E/S entre tous les canaux actifs. Hiérarchisation des périphériques : la définition d une priorité élevée pour un ou plusieurs périphériques améliore leurs performances en E/S aux dépens des périphériques restants, tout en assurant le meilleur équilibrage de charge possible entre tous les chemins d accès. Cela se révèle particulièrement utile lorsqu un hôte possède plusieurs machines virtuelles, dont les performances applicatives et les exigences en termes de disponibilité diffèrent. Optimisation automatisée des performances : PowerPath/VE identifie automatiquement le type de baie de stockage et définit par défaut le mode d optimisation le plus performant. Dans le cas de VPLEX, le mode par défaut est Adaptatif. Basculement dynamique des chemins d accès sur incident et restauration des chemins d accès : si un chemin d accès connaît une défaillance, PowerPath/VE redistribue le trafic des E/S depuis ce chemin vers les chemins d accès opérationnels. PowerPath/VE interrompt l envoi des E/S sur le chemin défaillant et recherche un chemin d accès actif alternatif. S il en trouve un, il redirige les E/S vers ce chemin d accès. PowerPath/VE est capable de compenser plusieurs pannes du canal d E/S (par exemple, panne au niveau des adaptateurs HBA, des câbles de fibre optique, du switch Fibre Channel et du port de la baie de stockage). Surveillance des E/S/rapport sur les statistiques d E/S : tout en équilibrant la charge des E/S, PowerPath/VE consigne des statistiques pour toutes les E/S de tous les chemins d accès. L administrateur peut consulter ces statistiques à l aide de rpowermt. Test automatique des chemins d accès : PowerPath/VE teste régulièrement les chemins d accès disponibles et indisponibles. En vérifiant si les chemins d accès disponibles sont inactifs, il est possible d identifier un chemin d accès défaillant avant qu une application tente de transférer des E/S sur ce chemin. Ce faisant, les délais d inactivité et de nouvelle tentative s en trouvent réduits. Lorsque PowerPath/VE teste les chemins d accès identifiés comme défaillants, il les remet automatiquement en service s ils réussissent le test. La charge d E/S est ensuite rééquilibrée automatiquement entre tous les chemins d accès actifs disponibles. Gestion PowerPath/VE PowerPath/VE utilise un ensemble de commandes, appelé rpowermt, pour surveiller, gérer et configurer PowerPath/VE for vsphere. La syntaxe, les arguments et les options sont pratiquement identiques aux commandes traditionnelles de powermt utilisées sur toutes les autres plates-formes de systèmes d exploitation compatibles avec le multipathing de PowerPath. La seule différence significative réside dans le fait que rpowermt est un outil de gestion à distance. Toutes les installations vsphere ne disposent pas d une interface pour la console de service. Pour gérer un hôte VMware ESXi, les utilisateurs ont la possibilité d utiliser vcenter Server ou vcli (également appelé VMware Remote Tools) sur un serveur distant. PowerPath/VE for vsphere utilise l utilitaire de ligne de Meilleures pratiques de planification 24

25 commande rpowermt aussi bien pour VMware ESX que pour VMware ESXi. PowerPath/VE for vsphere ne peut pas être géré directement sur l hôte VMware ESX. En effet, celui-ci ne dispose pas d une interface utilisateur locale ou distante pour PowerPath. Les administrateurs doivent désigner un OS invité ou une machine physique pour gérer un ou plusieurs hôtes VMware ESX. L utilitaire rpowermt est compatible avec Windows 2003 (32 bits) et Red Hat 5 Update 2 (64 bits). Lorsque le serveur hôte vsphere est connecté à EMC VPLEX, le module de noyau PowerPath/VE qui s exécute sur l hôte vsphere associe tous les chemins d accès à chaque périphérique présenté depuis la baie et attribue un nom de pseudo périphérique (comme décrit précédemment). Reportez-vous pour cela à la Figure 24, qui présente le résultat de la commande rpowermt display host=x.x.x.x dev=emcpower11. Notez que le périphérique dispose de quatre chemins d accès et affiche le mode d optimisation par défaut «ADaptive» pour les périphériques VPLEX. Toutefois, comme mentionné dans la section précédente, le système avancé de gestion et de cohérence de cache qu utilise EMC VPLEX n est pas pleinement valorisé lorsque la règle Adaptive est utilisée. Pour cette raison, EMC recommande de changer la règle de gestion des chemins d accès de PowerPath pour tous les périphériques de VPLEX de «ADaptive» à «StreamIO (si)». Par la suite, les algorithmes de PowerPath attribueront automatiquement la règle appropriée pour les périphériques EMC VPLEX détectés. Figure 24. Résultat de la commande rpowermt display sur un périphérique VPLEX La règle de gestion des chemins d accès pour les périphériques VPLEX peut être définie sur StreamIO en utilisant la commande rpowermt. La Figure 25 présente la commande à exécuter pour effectuer cette modification. Elle montre également la nouvelle règle en vigueur pour le périphérique emcpower11, visible sur la Figure 24. Figure 25. Modification de la règle de gestion des chemins d accès de PowerPath/VE pour les périphériques VPLEX Meilleures pratiques de planification 25

26 La commande présentée sur la Figure 25 utilise la définition de classe pour les périphériques VPLEX (Invista ) pour modifier la règle. Dans les rares cas où la plate-forme de virtualisation est visible à la fois d Invista et des périphériques VPLEX, la modification de la règle de gestion des chemins d accès doit être effectuée périphérique par périphérique. Pour plus d informations sur l exécution de cette opération, ainsi que sur les commandes et les résultats de rpowermt, consultez le guide PowerPath/VE for VMware vsphere Installation and Administration Guide, disponible sur Powerlink. Il convient de noter que la connectivité peut évoluer en fonction des besoins à mesure que le nombre de moteurs VPLEX disponibles sur un cluster croît. PowerPath/VE prend en charge jusqu à 32 chemins d accès à un périphérique. Ces méthodologies de connectivité garantissent l utilisation de tous les processeurs et directeurs front-end tout en optimisant les performances potentielles et l équilibrage de charge pour les hôtes vsphere connectés au système EMC VPLEX combiné à PowerPath/VE. Migration des environnements VMware existants vers VPLEX Il est possible de procéder à la migration des déploiements existants des plates-formes de virtualisation VMware vers des environnements VPLEX. Différentes méthodes peuvent être appliquées pour cela. La méthode la plus simple pour procéder à une migration vers un environnement VPLEX consiste à utiliser Storage vmotion. Toutefois, cette technique n est utilisable que si la baie de stockage dispose de suffisamment d espace libre pour accueillir le data store le plus volumineux de l environnement VMware. En outre, l utilisation de Storage vmotion peut se révéler fastidieuse si plusieurs centaines de machines virtuelles ou plusieurs téraoctets doivent être convertis, si les machines virtuelles possèdent des snapshots, ou si la plate-forme de virtualisation VMware se compose de serveurs VMware ESX version 3.0 ou antérieure. Dans de tels cas, il peut être préférable de recourir à la fonction d encapsulation des périphériques existants offerte par EMC VPLEX. Toutefois, cette méthodologie entraîne des interruptions de service et nécessite donc de planifier des arrêts de la plate-forme de virtualisation VMware. Migration sans interruption de service à l aide de Storage VMotion La Figure 26 montre les data stores disponibles sur VMware ESX 3.5 gérés par vsphere vcenter Server. La vue est accessible en utilisant le plug-in côté client EMC Virtual Storage Integrator, qui accroît le nombre d informations sur le stockage affichées depuis vsphere Client. Pour plus d informations sur EMC Virtual Storage Integrator, consultez la documentation citée à la section «Références». La Figure 26 montre que la machine virtuelle «W2K8 VM1 (VI3)» réside sur le data store DataStore_1 hébergé sur le périphérique 4EC sur une baie Symmetrix VMAX. L encart de cette figure montre la version du noyau de VMware ESX (3.5 build ) pour le serveur Meilleures pratiques de planification 26

27 Figure 26. Détails du périphérique de stockage EMC affichés par EMC Storage Viewer La Figure 27 montre les périphériques visibles sur le serveur VMware ESX. Cette figure révèle que deux périphériques possèdent l identification de produit «Invista», mais sans plus de détails. Ceci est normal puisqu à ce stade, EMC Virtual Storage Integrator n est pas en mesure de résoudre les périphériques présentés depuis EMC VPLEX. Le numéro NAA des périphériques est également visible sur cette figure. Comme mentionné précédemment, l identifiant FC OUI, 00:01:44, correspond aux périphériques EMC VPLEX. D après cette figure, on peut conclure que le serveur VMware ESX est présenté aussi bien avec des périphériques des baies EMC Symmetrix VMAX et qu avec des périphériques du système EMC VPLEX. Meilleures pratiques de planification 27

28 Figure 27. Affichage des périphériques EMC VPLEX présentés à un cluster de serveurs VMware ESX La migration des données des baies Symmetrix VMAX jusqu au stockage présenté depuis VPLEX peut être effectuée en utilisant Storage vmotion une fois que les data stores appropriés ont été créés sur les périphériques présentés depuis VPLEX. La Figure 28 présente les étapes requises pour procéder à la migration d une machine virtuelle depuis Datastore_1 vers le data store cible, Target_1, qui réside sur un périphérique VPLEX. Il convient de noter que, bien que VMware ESX 3.5 a été utilisé pour présenter ici la procédure de migration, le même processus est applicable pour les serveurs VMware ESX version 4.0 ou ultérieure. En outre, il est à noter que l assistant de migration présenté sur la Figure 28 est disponible uniquement lorsque vcenter Server version 4.0 ou ultérieure est employé. La fonction Storage vmotion est disponible via un utilitaire de ligne de commande pour vcenter Server version 2.5. La présentation détaillée de Storage vmotion sort du périmètre de ce livre blanc. La documentation VMware énumérée à la section «Références» contient davantage d informations sur Storage vmotion. Meilleures pratiques de planification 28

29 Figure 28. Utilisation de Storage vmotion pour la migration de machines virtuelles vers des périphériques VPLEX Migration par encapsulation des périphériques existants Comme évoqué précédemment, bien que Storage vmotion permette d effectuer une migration sans interruption de service depuis un déploiement VMware existant vers EMC VPLEX, cet outil n est pas toujours efficace. Lorsque tel est le cas, il est possible de recourir à la fonction d encapsulation d EMC VPLEX. Néanmoins, cette procédure entraîne des interruptions de service, dont la durée peut être minimisée par une planification et une exécution correctes. Pour encapsuler et procéder à la migration d un déploiement VMware existant, procédez comme suit. 1. Procédez au zonage des ports back-end d EMC VPLEX vers les ports front-end de la baie de stockage qui fournit les ressources du stockage. 2. L étape suivante consiste à modifier le masquage des LUN sur la baie de stockage pour qu EMC VPLEX puisse accéder aux périphériques hébergeant les data stores VMware. Dans l exemple de la section précédente, les périphériques 4EC (pour Datastore_1) et 4F0 (pour Datastore_2) doivent être masqués d EMC VPLEX. La Figure 29 montre les périphériques visibles d EMC VPLEX après la modification du masquage et la relance de l analyse de la baie de stockage sur EMC VPLEX. Elle montre également le résultat de la commande SYMCLI pour les périphériques Symmetrix VMAX, ainsi que le WWN correspondant. Une comparaison rapide permet de constater qu EMC VPLEX a accès aux périphériques hébergeant les data stores à encapsuler. Meilleures pratiques de planification 29

30 Figure 29. Découverte des périphériques à encapsuler sur EMC VPLEX 3. Une fois que les périphériques sont visibles d EMC VPLEX, ils doivent être déclarés. Cette étape est présentée à la Figure 30. Dans le processus de déclaration, l indicateur «-appc» garantit la préservation du contenu du périphérique en cours de déclaration et l encapsulation du périphérique pour une utilisation ultérieure au sein d EMC VPLEX. Figure 30. Encapsulation des périphériques dans EMC VPLEX avec préservation des données existantes 4. Après avoir déclaré les périphériques, vous devez créer une extension unique qui couvre l intégralité du disque. La Figure 31 présente cette étape pour les deux data stores encapsulés de cet exemple. Meilleures pratiques de planification 30

31 Figure 31. Création d extensions sur des volumes de stockage encapsulés déclarés par VPLEX 5. Créez un périphérique VPLEX (périphérique local) avec un seul membre RAID 1 en utilisant l extension créée à l étape précédente. Cette procédure est illustrée sur la Figure 32, pour les deux data stores, Datastore_1 et Datastore_2, hébergés respectivement sur les périphériques 4EC et 4F0. Répétez cette étape pour tous les périphériques de la baie de stockage à encapsuler et qui doivent être visibles de l environnement VMware. Figure 32. Création d un périphérique VPLEX avec protection RAID 1 sur des périphériques VMAX encapsulés 6. Créez un volume virtuel sur chaque périphérique VPLEX créé à l étape précédente. Cette procédure est illustrée sur la Figure 33 pour les data stores VMware Datastore_1 et Datastore_2. Meilleures pratiques de planification 31

32 Figure 33. Création de volumes virtuels sur VPLEX visibles de la plate-forme de virtualisation VMware 7. Il est possible de créer une vue de stockage sur EMC VPLEX en enregistrant manuellement le numéro international des adaptateurs HBA des serveurs VMware ESX faisant partie du domaine de virtualisation VMware. La vue de stockage doit être créée a priori pour permettre à la plateforme de virtualisation VMware d accéder aux volumes virtuels créés à l étape 6. Ce faisant, l interruption de service lors du basculement de la baie de stockage originale vers EMC VPLEX peut être minimisée. La Figure 34 illustre cette étape pour l environnement utilisé dans cette étude. Figure 34. Création d une vue de stockage pour présenter les périphériques encapsulés aux serveurs VMware ESX 8. Parallèlement aux opérations exécutées sur EMC VPLEX, de nouvelles zones doivent être créées pour permettre aux serveurs VMware ESX impliqués dans la migration d accéder aux ports frontend d EMC VPLEX. Ces zones doivent également être ajoutées à l ensemble de zones approprié. En outre, les zones qui offrent au serveur VMware ESX l accès à la baie de stockage dont les périphériques sont encapsulés doivent être retirées de l ensemble de zones. Toutefois, l ensemble de zones modifié ne doit pas être activé avant la fenêtre de maintenance au cours de laquelle les machines virtuelles VMware peuvent être arrêtées. 9. Lorsque cette fenêtre de maintenance est atteinte, toutes les machines virtuelles susceptibles d être affectées par la migration doivent être d abord arrêtées normalement. Cette opération peut être réalisée en utilisant indifféremment VMware Infrastructure Client, vsphere Client ou l utilitaire de ligne de commande basé sur VMware SDK. Meilleures pratiques de planification 32

33 10. Les périphériques présentés à partir du système VPLEX hébergent le data store d origine. Toutefois, les hôtes VMware ESX ne montent pas automatiquement les data stores. En effet, VMware ESX considère les data stores comme un snapshot, puisque le numéro international des périphériques exposés par l intermédiaire du système VPLEX diffère de celui des périphériques présentés à partir du système Symmetrix VMAX. VMware vsphere permet d exécuter périphérique par périphérique la resignature des data stores considérés comme des snapshots. Cela réduit le risque de resigner par erreur les périphériques encapsulés depuis le système VPLEX. L utilisation d un montage permanent apporte également d autres avantages, comme la conservation de l historique de toutes les machines virtuelles. Pour cette raison, pour obtenir un environnement vsphere homogène, EMC recommande d utiliser des montages permanents pour les data stores VMware encapsulés par VPLEX. Dans le cas d un environnement VMware contenant VMware ESX version 3.5 ou antérieure, cette étape peut être ignorée. Activez l ensemble de zones créé à l étape 8. Une nouvelle analyse manuelle du bus SCSI sur les serveurs VMware ESX doit supprimer les périphériques originaux et ajouter les périphériques encapsulés présentés depuis le système VPLEX. La Figure 35 illustre ceci pour un environnement VMware vsphere. Il apparaît sur cette figure que toutes les machines virtuelles d origine de l environnement sont à présent marquées comme inaccessibles. Ceci est dû au fait que les data stores créés sur les périphériques présentés à partir du système VMAX, Datastore_1 et Datastore_2, ne sont plus disponibles. Figure 35. Nouvelle analyse du bus SCSI sur les serveurs VMware ESX La figure suivante montre les résultats après le montage permanent des data stores présentés depuis EMC VPLEX. Il apparaît sur cette figure que toutes les machines virtuelles, auparavant inaccessibles, sont à présent disponibles. Le montage permanent des data stores considérés comme des snapshots conserve l UUID du data store et l étiquette. Les machines virtuelles étant référencées de manière croisée à l aide de l UUID des data stores, le montage permanent permet à vcenter Server de redécouvrir les machines virtuelles auparavant considérées comme inaccessibles. Meilleures pratiques de planification 33

34 Les étapes 11 à 14 ci-après ne s appliquent pas aux environnements vsphere homogènes et doivent être ignorées. Figure 36. Montage permanent des data stores sur des périphériques VPLEX encapsulés 11. Si l environnement VMware contient VMware ESX version 3.5 ou antérieure (même si la gestion est effectuée par VMware vcenter Server 4), il est conseillé de resigner les périphériques encapsulés présentés depuis EMC VPLEX. Cette recommandation repose sur le fait que, dans ces versions de VMware ESX, le processus de resignature des périphériques considérés comme des snapshots n est pas sélectif et est irréversible. VMware ESX version 4.0 ou ultérieure offre aux utilisateurs un mécanisme de resignature sélective des périphériques considérés comme des snapshots. Les machines virtuelles hébergées sur les data stores doivent être supprimées de l inventaire de vcenter Server. Cette opération peut être réalisée en utilisant VMware Infrastructure Client, vsphere Client ou l utilitaire de ligne de commande basé sur VMware SDK. Il est à noter que, lorsque les machines virtuelles ne sont pas enregistrées, toutes les informations de l historique concernant les machines virtuelles sont supprimées de la base de données de Virtual Center. 12. Modifiez l indicateur des paramètres avancés, LVM.EnableResignature, sur l un des hôtes Vmware ESX pour resigner les data stores et activer l ensemble de zones créé à l étape 8. L ensemble de zones créé à l étape 8 doit être activé à ce stade. Une nouvelle analyse manuelle du bus SCSI sur les serveurs VMware ESX doit supprimer les périphériques originaux et ajouter les périphériques encapsulés présentés depuis EMC VPLEX. La Figure 37 montre les data stores après le processus de resignature. Il apparaît sur cette figure que le préfixe snap-xxxxxxxx a été ajouté à l étiquette originale des data stores. Meilleures pratiques de planification 34

35 Figure 37. Resignature des data stores sur les périphériques VPLEX encapsulés 13. Une fois les périphériques VPLEX découverts et les data stores VMware resignés, le paramètre avancé LVM.EnableResignature doit être réglé sur Les machines virtuelles qui n étaient pas enregistrées à l étape 10 peuvent être ajoutées à l inventaire de vcenter Server au moyen de Virtual Infrastructure Client, vsphere Client ou de l utilitaire de ligne de commande basé sur VMware SDK. Reportez-vous pour cela à la Figure 38. Figure 38. Ajout de machines virtuelles à vcenter Server à partir des périphériques VPLEX resignés Meilleures pratiques de planification 35

36 15. Une fois les machines virtuelles correctement identifiées et enregistrées, celles-ci peuvent être mises sous tension. L interface de ligne de commande de VPLEX est employée dans le processus décrit ci-dessus pour effectuer les opérations de gestion sur EMC VPLEX. Toutefois, les mêmes opérations peuvent être exécutées par le biais de l interface de gestion de VPLEX. Déploiements VMware dans un environnement VPLEX Metro EMC VPLEX supprime les frontières physiques des datacenters et permet aux utilisateurs d accéder simultanément aux données présentes sur différents sites géographiques 1. Dans un environnement VMware, cette caractéristique offre des fonctions auparavant indisponibles. Plus particulièrement, la possibilité d accéder simultanément au même jeu de périphériques indépendamment de l emplacement physique permet de créer des clusters étendus géographiquement basés sur la plate-forme de virtualisation VMware 2. La charge est ainsi partagée de manière transparente entre plusieurs sites pour davantage de flexibilité et une meilleure gestion des événements planifiés, par exemple la maintenance de l équipement. En cas d événements non planifiés pouvant entraîner une interruption des services au niveau de l un des datacenters, il est possible de redémarrer facilement et rapidement, sur le site resté actif, les services ayant échoué, avec un minimum d efforts. Néanmoins, la conception de l environnement VMware doit tenir compte d un certain nombre de scénarios de panne possibles et limiter le risque d interruption des services. Les paragraphes suivants traitent des meilleures pratiques de conception de l environnement VMware pour parvenir à une solution optimale. Pour plus d informations sur la configuration EMC VPLEX Metro, le lecteur est invité à consulter le TechBook EMC VPLEX Architecture and Deployment: Enabling the Journey to the Private Cloud, disponible sur Powerlink. Configuration d un cluster VMware Un cluster VMware HA utilise un heartbeat pour déterminer l accessibilité et la réactivité des noeuds homologues de cluster. En cas de panne de communication, le logiciel VMware HA qui s exécute normalement sur le serveur VMware ESX utilise la passerelle par défaut du noyau VMware pour déterminer s il doit s isoler. Ce mécanisme est nécessaire, car il est impossible de déterminer par programme si une panne de communication est due à une défaillance du serveur ou du réseau. Le même problème fondamental, que le manque de connectivité entre les noeuds des clusters VPLEX soit dû à une panne de communication sur le réseau ou à une panne du site, s applique aux clusters VPLEX séparés géographiquement. Les pannes réseau sont gérées sur EMC VPLEX en suspendant automatiquement toutes les E/S vers un périphérique («détaché») sur l un des sites, en fonction d un jeu de règles prédéfinies. Au niveau de l autre site, les opérations d E/S en direction du même périphérique se poursuivent normalement. En outre, les règles s appliquant périphérique par périphérique, il est possible de disposer de périphériques actifs sur les deux sites dans le cas d un partitionnement du réseau. L imposition de règles dans le but de minimiser l impact des interruptions de réseau a une incidence en cas de panne du site. Dans ce cas, en fonction des règles définissant le site qui se déconnecte en cas de coupure de la communication, le cluster VPLEX situé au niveau du site resté actif suspend automatiquement les E/S vers certains des périphériques du site resté actif. Pour résoudre ce problème, le logiciel VPLEX offre la possibilité de rétablir manuellement les E/S vers les périphériques déconnectés. Un examen plus approfondi de la procédure à suivre sort du périmètre de ce livre blanc. EMC VPLEX Architecture and Deployment: Enabling the Journey to the Private Cloud TechBook. La Figure 39 montre la configuration de cluster recommandée pour les déploiements VMware reposant sur des périphériques présentés par l intermédiaire d EMC VPLEX Metro. Il apparaît sur cette figure que la 1 Bien que l architecture de VPLEX soit conçue pour prendre en charge l accès simultané à plusieurs emplacements, la première version du produit prend en charge une configuration à deux sites séparés par une distance synchrone. 2 La solution requiert l extension du LAN virtuel à différents datacenters physiques. Ce service peut être fourni en tirant parti des technologies telles que l OTV (Overlay Transport Virtualization) de Cisco. Meilleures pratiques de planification 36

37 plate-forme de virtualisation VMware se divise en deux clusters VMware distincts. Chaque cluster regroupe les serveurs VMware ESX de chaque datacenter physique (site A et site B). Toutefois, les deux clusters VMware sont gérés dans un seul datacenter, qui représente la combinaison logique des différents sites physiques concernés par la solution. Les paramètres de chaque cluster sont présentés dans un encart de la figure. Celui-ci montre que VMware DRS et VMware HA sont actifs dans chaque cluster, limitant ainsi le domaine opérationnel de ces composants contenus dans l offre VMware à un seul emplacement physique. Figure 39. Configuration de clusters VMware utilisant des périphériques d EMC VPLEX Metro Bien que la Figure 39 montre seulement deux clusters VMware, il est tout à fait possible de diviser les serveurs VMware ESX de chaque emplacement physique en un plus grand nombre de clusters VMware. La configuration recommandée a pour objectif d empêcher le mélange des serveurs VMware ESX de plusieurs emplacements dans un seul objet de cluster VMware. Les data stores VMware présentés à la représentation logique des datacenters physiques conjoints (site A et site B) sont illustrés sur la Figure 40. Cette figure montre qu un certain nombre de data stores VMware sont présentés à travers les deux datacenters 3. Par conséquent, la séparation logique du domaine VMware DRS et VMware HA n influe en aucune manière sur la capacité de VMware vcenter Server à effectuer la migration transparente des machines virtuelles fonctionnant dans le cluster désigné pour chaque site vers son site homologue, comme présenté dans la section suivante. La figure met également en évidence le fait qu une configuration VPLEX Metro n implique pas par nature la nécessité de répliquer tous les volumes 3 La création d un périphérique distribué dans EMC VPLEX Metro permet la création d un data store partagé visible des serveurs VMware ESX au niveau des deux sites. Un examen plus approfondi des procédures de création des périphériques distribués sort du périmètre de ce livre blanc. Pour plus d informations, le lecteur est invité à consulter le TechBook EMC VPLEX Architecture and Deployment Enabling the Journey to the Private Cloud. Meilleures pratiques de planification 37

38 virtuels créés sur EMC VPLEX Metro dans tous les datacenters physiques 4. Les machines virtuelles hébergées sur les data stores encapsulés sur des volumes virtuels avec une copie unique des données et présentés au cluster VMware de cet emplacement sont cependant liées à ce site. De ce fait, elles ne peuvent pas être déplacées vers le second site sans interruption de service tout en assurant une protection contre les événements non planifiés. Le besoin d héberger un ensemble de machines virtuelles sur des volumes virtuels non répliqués peut être motivé par un certain nombre de raisons, notamment le degré de criticité pour l entreprise des machines virtuelles hébergées sur ces data stores. Figure 40. Vue de stockage des data stores présentés aux clusters VMware La Figure 41 approfondit les informations présentées à la Figure 40. Elle présente des informations sur les machines virtuelles et sur les data stores inclus dans la configuration utilisée dans cette étude. Cette figure met en évidence le fait qu un data store héberge les machines virtuelles qui s exécutent sur un seul emplacement physique. Le numéro international du périphérique SCSI hébergeant le data store «Distributed_DSC_Site_A» y est également visible. La configuration du volume virtuel VPLEX Metro portant le numéro international mis en avant sur la Figure 41 est présentée sur la Figure 42. Cette figure montre que le volume virtuel est exporté vers les hôtes du cluster VMware du site A. 4 Il est possible de présenter aux clusters VMware des deux sites un volume virtuel qui n est pas répliqué. Dans une telle configuration, lorsque l activité des E/S générée au niveau du site qui ne possède pas de copie des données ne se trouve pas dans le cache du cluster VPLEX de ce site, cette possibilité est assurée par la baie de stockage qui héberge le volume virtuel. Une telle configuration est susceptible de dégrader sérieusement les performances et ne protège pas le client en cas d événements non planifiés survenant au niveau du site qui héberge la réplication de la baie de stockage ou en cas de migration ponctuelle de machines virtuelles entre les datacenters. Meilleures pratiques de planification 38

39 Figure 41. Vue des data stores et des machines virtuelles utilisés dans cette étude Meilleures pratiques de planification 39

40 Figure 42. Informations détaillées d un volume Metro-Plex présenté à un environnement VMware La Figure 43 montre les règles appliquées sur le volume virtuel hébergeant le data store Distributed_DSC_Site_A. Il apparaît sur cette figure que les règles sont définies de manière à suspendre les E/S au niveau du site B dans le cas d un partitionnement du réseau. C est pourquoi les règles garantissent qu en cas de partitionnement du réseau, les machines virtuelles hébergées sur le data store Distributed_DSC_Site_A ne sont pas affectées par celle-ci. De même, pour les machines virtuelles hébergées sur le site B, les règles sont définies de manière à garantir que les E/S vers ces data stores ne sont pas affectées en cas de partitionnement du réseau. Figure 43. Affichage des règles de déconnexion sur les périphériques VPLEX distribués Meilleures pratiques de planification 40

41 Migration sans interruption de service des machines virtuelles à l aide de vmotion Un exemple de la fonction de migration des machines virtuelles qui s exécutent entre les clusters, et donc entre les datacenters physiques, est présenté à la Figure 44. Cette figure montre clairement que, du point de vue de VMware vcenter Server, l emplacement physique des datacenters ne joue aucun rôle dans la fourniture de la fonction de migration des charges de travail actives entre des sites pris en charge par EMC VPLEX Metro. Figure 44. vcenter Server permet la migration dynamique de machines virtuelles entre différents sites La Figure 45 présente une capture d écran prise au cours de la migration sans interruption de service d une machine virtuelle entre deux sites. Elle montre la console de la machine virtuelle au cours du processus de migration, en mettant en évidence l absence d impact du processus sur la machine virtuelle. Meilleures pratiques de planification 41

42 Figure 45. Progression de vmotion entre deux sites physiques Il convient de noter qu EMC déconseille la migration d une seule machine virtuelle d un site vers un autre, car cela contrevient au paradigme décrit dans les paragraphes précédents. Une migration partielle des machines virtuelles hébergées sur un data store peut provoquer une interruption de service superflue en cas de partition du réseau. Par exemple, après la migration réussie de la machine virtuelle IOM02 (voir Figure 44 et Figure 45), si une partition du réseau existe, les règles en vigueur sur les périphériques hébergés sur le data store suspendent les E/S du site sur lequel la machine virtuelle s exécute. La suspension des E/S entraîne l interruption brutale des services fournis par le module d E/S IOM02. Pour prévenir cet événement fâcheux, EMC recommande de procéder à la migration de toutes les machines virtuelles hébergées sur un data store, suivie de la modification des règles en vigueur pour le périphérique qui héberge le data store affecté. Les nouvelles règles doivent garantir la poursuite de l activité des E/S vers le périphérique, au niveau du site vers lequel la migration s est effectuée. Modification de la configuration des volumes VPLEX Metro non répliqués Comme mentionné dans les paragraphes précédents, EMC VPLEX Metro ne limite pas la configuration du volume virtuel exporté par le cluster. Une configuration VPLEX Metro est capable d exporter une combinaison de volumes virtuels répliqués et non répliqués. Les besoins métiers dictent en principe le type de volume virtuel à configurer. Toutefois, si ces besoins métiers évoluent, la configuration du volume virtuel qui héberge les machines virtuelles peut être modifiée en volume virtuel répliqué, sans entraîner d interruptions de service, et présentée à plusieurs clusters VMware situés à différents emplacements physiques, dans le but de permettre un accès simultané. Meilleures pratiques de planification 42

43 La Figure 46 montre le data store Conversion_Datastore actuellement disponible seulement au niveau d un cluster hébergé sur un seul site (dans le cas présent, le site A). C est pourquoi il n est pas possible de faire migrer les machines virtuelles contenues dans ce data store vers le deuxième site disponible dans la configuration VPLEX Metro 5 sans interruption de service, sauf si l accès à distance est autorisé pour le périphérique sur lequel le data store, Conversion_Datastore, a été créé ou si la configuration du périphérique VPLEX est convertie en périphérique distribué avec des copies des données sur les deux sites. Figure 46. Data store VMware disponible sur un seul site dans une configuration Metro-Plex La Figure 47 présente la configuration du volume virtuel sur lequel se trouve le data store. Cette figure montre que le volume virtuel contient un seul périphérique disponible sur le même site. Si l évolution des besoins métiers exigent la réplication et la disponibilité du data store sur les deux emplacements, la configuration peut facilement être modifiée, tant que l espace de stockage physique disponible sur le second site qui ne contient pas de copie des données est suffisant. 5 Il est possible d utiliser les technologies comme Storage VMotion pour procéder à la migration de la machine virtuelle vers un volume virtuel VPLEX Metro répliqué et disponible au niveau des deux sites, sans interruption de service. Toutefois, cette approche complique inutilement le processus. Néanmoins, ce processus peut être valorisé pour la migration des machines virtuelles qui ne tolèrent pas le temps système de la réplication synchrone. Meilleures pratiques de planification 43

44 Figure 47. Informations détaillées sur un volume virtuel Metro-Plex non répliqué Le processus de conversion d un périphérique non répliqué encapsulé dans un volume virtuel afin qu il soit répliqué sur le second site et présenté au cluster VMware du second site est décrit ci-dessous. Ce processus se divise en quatre étapes : 1. Création d un périphérique sur le site sur lequel la copie des données doit résider. Le processus de création du périphérique, illustré sur la Figure 48, est indépendant du système d exploitation hôte ; il a été traité à la section «Provisionnement du stockage VPLEX sur des environnements VMware». Figure 48. Création d un périphérique sur EMC VPLEX à l aide de l interface utilisateur 2. L étape suivante consiste à ajouter au périphérique existant nécessitant la protection géographique, comme copie miroir, le périphérique qui vient d être créé. Cette étape est présentée sur la Figure 49. Tout comme l étape précédente, cette étape est indépendante du système d exploitation hôte utilisant les volumes virtuels créés à l aide des périphériques. Meilleures pratiques de planification 44

45 Figure 49. Changement du type de protection RAID 0 d un périphérique VPLEX en RAID 1 distribué 3. Création ou modification du masquage des LUN du système EMC VPLEX Metro pour que les serveurs VMware ESX attachés aux noeuds du second site soient en mesure d accéder au volume virtuel contenant les périphériques répliqués. La Figure 50 présente les résultats une fois le processus exécuté. Meilleures pratiques de planification 45

46 Figure 50. Création d une vue pour que le volume virtuel VPLEX soit visible sur le second site 4. Le volume virtuel VPLEX qui vient d être exporté, et qui contient les périphériques répliqués, doit être découvert sur le cluster VMware du second site. Ce processus est identique à l ajout d un périphérique SCSI à un cluster VMware. La Figure 51 montre que le data store répliqué est à présent disponible sur les deux clusters VMware des sites A et B, après nouvelle analyse du bus SCSI. Figure 51. Affichage des serveurs VMware ESX ayant accès à un data store Virtualisation de vcenter Server sur VPLEX Metro VMware prend en charge les instances virtualisées de vcenter Server version 4.0 ou ultérieure. En exécutant vcenter Server et les composants associés sur une machine virtuelle, les clients bénéficient d une flexibilité et d une convivialité supérieures, les avantages d un datacenter virtuel pouvant être valorisés pour tous les composants d un déploiement VMware. Cependant, dans un environnement EMC VPLEX Metro, le déploiement à la hâte de vcenter Server sur une machine virtuelle peut engendrer de sérieux problèmes en cas de panne du site. Cela est particulièrement vrai si vcenter Server sert à gérer les environnements VMware également déployés sur le même cluster EMC VPLEX Metro. Meilleures pratiques de planification 46