O que é storage para cluster de virtualização

Índice:

• Conceito de storage para cluster de virtualização
• Funcionamento do armazenamento compartilhado na prática
• Como o armazenamento compartilhado funciona na prática
• Alta disponibilidade para as máquinas virtuais
• Gargalos comuns em ambientes virtualizados
• Protocolos iSCSI e Fibre Channel no armazenamento
• Uso de sistemas NAS no cluster
• Como escolher entre SAN e NAS
• Recursos indispensáveis no sistema de armazenamento
• Riscos do armazenamento local na virtualização
• Planejamento de capacidade e desempenho
• Como simplificar a infraestrutura de armazenamento

Muitas empresas adotam a virtualização para otimizar servidores físicos. No entanto elas frequentemente mantêm os dados das máquinas virtuais (VMs) nos próprios hosts e criam ilhas isoladas de informação.

Essa arquitetura descentralizada gera risco operacional. Uma falha em um único servidor físico paralisa todas as VMs contidas nele e a manutenção exige paradas programadas que afetam a produtividade.

A infraestrutura precisa evoluir para um modelo centralizado. O armazenamento compartilhado unifica o ambiente e garante a continuidade dos negócios.

Conceito de storage para cluster de virtualização

O storage para cluster de virtualização é um sistema de armazenamento centralizado que fornece dados para vários servidores físicos simultaneamente.

Ele funciona como um repositório único acessível por todos os hosts do cluster pela rede e elimina a necessidade de discos locais para as máquinas virtuais.

Na prática essa centralização permite que qualquer VM execute em qualquer servidor porque os arquivos não ficam presos a um hardware específico.

Essa arquitetura usa protocolos como iSCSI, Fibre Channel ou NFS para conectar os servidores ao armazenamento.

Funcionamento do armazenamento compartilhado na prática

Como o armazenamento compartilhado funciona na prática

O funcionamento é simples. O storage é conectado à mesma rede dos servidores do cluster.

Cada servidor possui um hypervisor instalado para gerenciar as máquinas virtuais.

Esse hypervisor conecta ao storage e apresenta os volumes de armazenamento para as VMs como se fossem discos locais.

Quando uma VM precisa ler ou gravar um arquivo a solicitação viaja pela rede até o storage central.

O processo ocorre de forma transparente para o sistema operacional da VM que opera sem detectar que seu disco está em outro equipamento.

Alta disponibilidade para as máquinas virtuais

A principal vantagem do armazenamento compartilhado é a alta disponibilidade.

Com os dados das VMs em um local central recursos como vMotion ou Live Migration ficam disponíveis.

Essas tecnologias movem uma máquina virtual em pleno funcionamento entre dois servidores físicos sem interrupção no serviço.

Se um host precisar de manutenção ou apresentar falhas suas VMs migram para outros servidores ativos no cluster.

Desse modo o tempo de inatividade é reduzido ou totalmente eliminado.

Gargalos comuns em ambientes virtualizados

Na infraestrutura virtualizada o maior gargalo frequentemente não é o processador ou a memória mas o desempenho do armazenamento.

A performance é medida principalmente por IOPS que indica as operações de entrada e saída por segundo e pela latência que representa o tempo de resposta.

Um storage lento com alta latência prejudica todas as VMs mesmo com servidores potentes.

Imagine dezenas de VMs que tentam acessar arquivos ao mesmo tempo em um sistema lento.

O resultado é a lentidão generalizada nas aplicações e uma experiência ruim para o usuário.

Protocolos iSCSI e Fibre Channel no armazenamento

Para conectar servidores ao storage os protocolos mais comuns em redes SAN são o iSCSI e o Fibre Channel.

O Fibre Channel é uma tecnologia desenvolvida especificamente para armazenamento com alto desempenho e baixa latência mas exige rede dedicada e equipamentos de custo elevado.

O iSCSI transporta comandos de armazenamento sobre redes Ethernet padrão o que oferece uma alternativa flexível e econômica.

Para muitas empresas uma rede de dez gigabits com iSCSI entrega excelente performance para as cargas de trabalho.

Uso de sistemas NAS no cluster

Outra abordagem comum é usar um NAS com o protocolo NFS.

Diferente do iSCSI e do Fibre Channel que operam em nível de bloco o NFS trabalha em nível de arquivo.

A configuração do NFS é simples e rápida porque dispensa o gerenciamento complexo de LUNs.

Muitos administradores preferem essa praticidade.

Sistemas NAS modernos com conexões de alta velocidade atingem desempenho que compete diretamente com redes SAN complexas especialmente para cargas de trabalho gerais.

Como escolher entre SAN e NAS

A decisão entre SAN e NAS para o cluster depende da necessidade do projeto.

Uma rede SAN com iSCSI ou Fibre Channel costuma ser indicada para aplicações que exigem baixíssima latência como bancos de dados transacionais.

O NAS com NFS simplifica a gestão e atende muito bem a maioria das cargas de trabalho incluindo servidores de arquivos e sistemas empresariais.

A análise de custo e os requisitos de performance direcionam a escolha ideal.

Recursos indispensáveis no sistema de armazenamento

Um bom storage para virtualização vai além da conectividade e do desempenho.

Recursos como snapshots criam cópias instantâneas dos dados e permitem restaurar o estado anterior das VMs em minutos o que protege a operação contra falhas humanas.

A replicação para outro equipamento em local físico diferente assegura a recuperação rápida após incidentes.

Tecnologias de provisionamento dinâmico otimizam o uso do espaço e alocam blocos apenas quando os dados são gravados para evitar o desperdício de capacidade.

Riscos do armazenamento local na virtualização

Insistir no armazenamento local para uma estrutura com vários servidores é uma estratégia arriscada.

O principal perigo é o ponto único de falha.

Se o hardware de um servidor falhar todas as VMs contidas nele ficam indisponíveis até o reparo.

A ausência de armazenamento compartilhado também impede o balanceamento dinâmico de carga que move as VMs automaticamente para servidores com mais recursos livres.

A gestão fica fragmentada com backups e atualizações executados individualmente em cada servidor o que torna o processo lento e propenso a erros.

Planejamento de capacidade e desempenho

Planejar o storage para virtualização exige análise cuidadosa.

A capacidade em terabytes é apenas o ponto de partida.

É preciso estimar o IOPS total que as VMs vão exigir.

Um servidor de banco de dados gera muito mais requisições que um servidor de arquivos comum.

Analise o perfil da carga de trabalho para dimensionar a quantidade e o tipo de discos como SSDs ou HDDs.

Subestimar o desempenho é um erro comum que resulta em lentidão e compromete a produtividade.

Como simplificar a infraestrutura de armazenamento

Montar uma estrutura de virtualização resiliente e de alta performance é mais simples do que parece.

A escolha do armazenamento correto evita gargalos e garante a continuidade das operações.

O storage centralizado permite gerenciar arquivos e backups com inteligência para assegurar acesso rápido às informações.

A equipe da Storage NAS oferece o suporte necessário para estruturar um sistema seguro e eficiente.

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