Implementierung von EMC VPLEX, Microsoft Hyper-V und SQL Server mit erweiterter Failover Clustering-Unterstützung

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1 Implementierung von EMC VPLEX, Microsoft Hyper-V und SQL Server mit erweiterter Failover Angewandte Technologie Abstract Dieses White Paper behandelt die Bereitstellung und Integration von Microsoft Hyper-V- und Microsoft SQL Server-Lösungen in EMC VPLEX -Speicherverbundsystemen. Es enthält Informationen zur Integration in VPLEX-Systeme und praktische Beispiele für Speicherund Datenbankadministratoren. Mai 2010

2 Copyright 2010 EMC Corporation. Alle Rechte vorbehalten. EMC geht davon aus, dass die Informationen in dieser Publikation zum Zeitpunkt der Veröffentlichung korrekt sind. Die Informationen können jederzeit ohne vorherige Ankündigung geändert werden. DIE IN DIESEM DOKUMENT ENTHALTENEN INFORMATIONEN WERDEN OHNE GEWÄHR ZUR VERFÜGUNG GESTELLT. EMC CORPORATION MACHT KEINE ZUSICHERUNGEN ODER ÜBERNIMMT KEINE HAFTUNG JEDWEDER ART IM HINBLICK AUF DIE IN DIESEM DOKUMENT ENTHALTENEN INFORMATIONEN UND SCHLIESST INSBESONDERE JEDWEDE IMPLIZITE HAFTUNG FÜR DIE GEBRAUCHSTAUGLICHKEIT ODER EIGNUNG FÜR EINEN BESTIMMTEN ZWECK AUS. Für die Nutzung, das Kopieren und die Verteilung der in dieser Veröffentlichung beschriebenen EMC Software ist eine entsprechende Softwarelizenz erforderlich. Eine aktuelle Liste der EMC Produktnamen finden Sie im Abschnitt zu Marken der EMC Corporation auf emc2.de. Alle anderen in diesem Dokument erwähnten Marken sind Eigentum der jeweiligen Inhaber. Art.-Nr. h7116 Angewandte Technologie 2

3 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung... 4 Einführung... 4 Zielgruppe... 4 VPLEX-Technologie Übersicht... 4 VPLEX Local... 6 VPLEX Metro... 7 Verbund von Speicher-Devices... 8 Konnektivitätsempfehlungen... 9 Back-End-Konnektivität für Speicher... 9 Front-End-Konnektivität für Hosts... 9 Speicher-Provisioning mit VPLEX VPLEX-Implementierung in einer SQL Server-Umgebung Zuordnung von SQL Server-Speicherobjekten Beanspruchung von Speicher-Volumes mit VPLEX Definition gekapselter Devices Konfiguration von Devices in einer VPLEX-Ansicht Host-Zugriff und Registrierung EMC VPLEX und Microsoft Windows Server Failover Cluster Windows Failover Clustering und Windows Hyper-V Windows Hyper-V-Live-Migration Konfiguration von VPLEX-Speicher als Hyper-V-Pass-Through VPLEX Metro und Cluster Shared Volumes Definition eines geographisch verteilten Windows Failover Cluster Erstellung von Remote-Speicher-Devices Definition verteilter Speicher-Devices Aktivieren des Remote-Node-Zugriffs Zusätzliche Funktionen von VPLEX Metro-Clustern Exportierte Volumes Fazit Angewandte Technologie 3

4 Zusammenfassung Die auf dem Betriebssystem EMC GeoSynchrony basierende EMC VPLEX -Produktreihe bietet eine umfassende Auswahl neuer Funktionen für das anbrechende Zeitalter des Cloud Computings. Das VPLEX-System überwindet dank der EMC Technologie AccessAnywhere physische Grenzen in und zwischen Rechenzentren und ermöglicht Anwendern an unterschiedlichen geographischen Standorten den Zugriff auf gemeinsame, föderierte Speicher-Volumes. Diese konsistente Einzelansicht über heterogene Speichersystemen und über mehrere physische Standorte optimiert das umfassende Lösungsangebot von EMC für Windows Failover Clustering. Mit einem Speicherverbund an einem einzelnen Standort können Kunden mithilfe der VPLEX Local-Lösungen alle Speicherressourcen in einer konsistenten Einzelansicht nutzen. In Kombination mit den Hyper-V-Funktionen für die Live-Migration können Administratoren dynamische Migrationen und einen Lastausgleich ohne Auswirkungen auf die Anwendungsverfügbarkeit ausführen. Bei Konfigurationen mit mehreren Standorten bietet VPLEX Metro Unterstützung für eine föderierte Einzelansicht der Speicherressourcen an den verschiedenen Standorten und erweitert die VPLEX Local-Funktionalität um Disaster- Recovery-Lösungen für mehrere Standorte. VPLEX Metro ermöglicht Kunden ferner den dynamischen Lastausgleich der Ressourcen virtueller Maschinen über die Standorte sowie die nahtlose Nutzung von Hyper-V-Funktionen für die Live-Migration durch die Erweiterung Speicherverbund-Einzelansicht mit AccessAnywhere. Ein EMC VPLEX-System ist daher die ideale Ergänzung einer auf Microsoft-Technologie basierenden Virtualisierungsumgebung. Da mit der EMC VPLEX-Produktreihe sowohl ein lokaler als auch ein verteilter Verbund bereitgestellt werden kann, der eine transparente Kooperation physischer Datenelemente an einem Standort oder an zwei geographisch getrennten Standorten ermöglicht, können IT-Administratoren physische Grenzen überwinden und das Windows- und Hyper-V-basierte Cloud-Angebot erweitern. Die durch ein Hyper-V-Virtualisierungsangebot in Kombination mit dem EMC VPLEX-System erzielten Synergieeffekte helfen daher den Kunden dabei, die Total Cost of Ownership (TCO) zu senken, die Effizienz zu optimieren und gleichzeitig einen dynamischen Service bereitzustellen, der sich zügig an die sich ändernden geschäftlichen Anforderungen anpassen lässt. Einführung Dieses White Paper behandelt die Bereitstellung und Integration von Microsoft Hyper-Vund Microsoft SQL Server-Lösungen in EMC VPLEX-Speicherverbundsystemen. Es enthält Informationen zur Integration in VPLEX-Systeme und praktische Beispiele für Speicherund Datenbankadministratoren. Zielgruppe Dieses White Paper richtet sich an Microsoft SQL Server- und Windows Hyper-V-Administratoren, Speicheradministratoren und -architekten, Kunden und EMC Mitarbeiter, die mehr über die Implementierung der neuen Features und Funktionen erfahren möchten, die zusätzliche Vorteile in einer EMC VPLEX-Umgebung bieten. VPLEX-Technologie Übersicht EMC VPLEX ist eine Storage-Area-Network-basierte Verbundlösung der Enterprise-Klasse, die über Fibre Channel verbundene Speicher-Array-Pools aggregiert und verwaltet. Diese können sich entweder in einem einzelnen Rechenzentrum oder in mehreren, über die Metro-Distanz bzw. MAN-Entfernung (Metropolitan Area Network) räumlich voneinander getrennten Rechenzentren befinden. EMC VPLEX Metro ermöglicht ein unterbrechungsfreies, heterogenes Verschieben von Daten und das Management von Volumes über synchrone Entfernungen. Die VPLEX- Angewandte Technologie 4

5 Produktreihe zeichnet sich durch eine einzigartige Scale-Up- und Scale-Out-Architektur aus. Dank des erweiterten Daten-Cachings und der verteilten Cache-Kohärenz bieten VPLEX- Systeme eine hohe Workload-Belastbarkeit, automatische Freigabe, Verteilung und Failover von Speicher-Domains sowie lokalen und Remote-Datenzugriff mit planbaren Service-Levels. Die Microsoft Windows Server-Plattform ermöglicht Kunden die Unterstützung der größten Business-Umgebungen. Bei der Ausführung von Microsoft SQL Server in der Microsoft Windows Server-Umgebung können extrem skalierbare Datenbankumgebungen implementiert werden, die verschiedene branchenführende OLTP-, Data-Warehousing- und Business-Intelligence- Lösungen bereitstellen. Die Microsoft Hyper-V-Servervirtualisierungstechnologie ermöglicht Administratoren eine Kombination von Windows Server-Plattform mit der Skalierbarkeit der zugehörigen Microsoft-Serverprodukte (einschließlich Microsoft SQL Server). Auf diese Weise können skalierbare Unternehmensumgebungen bereitgestellt werden, die die Anforderungen an die Anwendungsskalierbarkeit erfüllen und Effizienz im Hinblick auf IT-Kosten bieten. EMC VPLEX optimiert das Lösungsangebot für diese dynamischen und flexiblen Kundenumgebungen und bietet vollständige Unterstützung für Windows Server Failover Clustering in Einzelkonfigurationen sowie in geographisch verteilten Konfigurationen. Der Einsatz von EMC AccessAnywhere für die föderierten Speicher-Devices ermöglicht Cluster-Konfigurationen über mehrere Standorte (vollständig Active/Active), was zur Optimierung des Hyper-V-Bereitstellungsmodells Cluster Shared Volume führt. EMC VPLEX stellt die Architektur der nächsten Generation für Datenmobilität und Informationszugriff dar. Die neue Architektur basiert auf der mehr als 20-jährigen Erfahrung von EMC in den Bereichen Entwicklung, Implementierung und Perfektionierung von Lösungen der Enterprise-Klasse für intelligente Caches und verteilte Datensicherheit. Der lokale Verbund ermöglicht die transparente Kooperation physischer Speicherelemente an einem Standort. Der verteilte Verbund weitet das Konzept auf zwei räumlich entfernte Standorte aus. Der verteilte Verbund wird durch die mit VPLEX verfügbare bahnbrechende Technologie AccessAnywhere ermöglicht, mit der eine einzelne Datenkopie über Entfernungen gemeinsam genutzt, abgerufen und verschoben werden kann. Die VPLEX-Produktreihe besteht aus zwei Angeboten: VPLEX Local: Diese Lösung ist für Kunden geeignet, die einen Verbund homogener oder heterogener Speichersysteme in einem Rechenzentrum benötigen, sowie für die Verwaltung von Datenmobilität zwischen physischen Datenspeichereinheiten. VPLEX Metro: Diese Lösung ist für Kunden geeignet, die gleichzeitigen Zugriff und Datenmobilität an zwei in synchroner Entfernung voneinander entfernt liegenden Standorten benötigen. VPLEX Metro bietet die einzigartige Möglichkeit der Darstellung von LUNs am VPLEX Metro-Remote-Standort, ohne dass am Remote-Standort physischer Speicher für diese LUNs erforderlich ist. In Abb. 1 wird die EMC VPLEX-Produktreihe mit den aktuellen Architekturbeschränkungen dargestellt. Abb. 1: EMC VPLEX-Produktreihe Die EMC VPLEX-Systeme erfüllen auch die Erwartungen der Kunden an High-End-Speicher im Hinblick auf Verfügbarkeit. High-End-Verfügbarkeit ist mehr als nur Redundanz es bedeutet Angewandte Technologie 5

6 unterbrechungsfreie Betriebsabläufe und Upgrades sowie ständige Online-Verfügbarkeit. EMC VPLEX bietet: AccessAnywhere-Implementierung mit vollständiger Konnektivität für Ressourcen über mehrere Cluster und Metro-Plex-Konfigurationen Datenmobilität und Migrationsoptionen zwischen heterogenen Speicher-Arrays Beibehaltung von Service-Levels und Funktionalität bei zunehmender Konsolidierung Vereinfachte Kontrolle für das Provisioning in komplexen Umgebungen Dynamischer Datenlastausgleich zwischen Speicher-Arrays Viele der neuen Funktionen der neuen EMC VPLEX-Plattform reduzieren die Betriebskosten für Kunden, die SQL Server- oder Windows Hyper-V-Lösungen bereitstellen, und optimieren die Funktionalität. So können Kunden von zusätzlichen Vorteilen profitieren. Dieses White Paper beschreibt Funktionen, die Kunden deutliche Vorteile bieten, die Microsoft SQL Server und Windows Hyper-V einsetzen. VPLEX Local Eine EMC VPLEX Local-Konfiguration wird durch bis zu vier VPLEX-Engines definiert, die durch untereinander bestehende, vollständig redundante Fabric-Verbindungen in ein einziges Cluster Image integriert sind. VPLEX lässt sich nahtlos von Einstiegskonfigurationen auf sehr große, hochverfügbare Cluster-Konfigurationen erweitern. Abb. 2: EMC VPLEX Hardwaremerkmale Wie Abb. 2 zeigt, ist VPLEX eine Lösung für den Verbund von EMC- und Nicht-EMC-Speicher. VPLEX agiert zwischen den Servern und den heterogenen Speicherressourcen und nutzt eine neue Architektur mit einzigartigen Merkmalen: Scale-Out-Cluster-Hardware, mit der Kunden klein anfangen und mit planbaren Service-Levels wachsen können Erweitertes Daten-Caching mit großem SDRAM-Cache zur Verbesserung der Performance und zur Reduzierung von I/O-Latenz und Array-Konflikten Verteilte Cache-Kohärenz für Automatisierung von Freigabe, Ausgleich und Failover von I/O im Cluster Konsistente Anzeige einer oder mehrerer LUNs über verschiedene VPLEX-Cluster hinweg. Dies gilt für Cluster innerhalb desselben Rechenzentrums ebenso wie für über synchrone Entfernungen miteinander verbundene Cluster und ermöglicht neue Modelle von Hochverfügbarkeit und Arbeitslastverlagerung. Angewandte Technologie 6

7 VPLEX Metro VPLEX nutzt eine einzigartige Cluster-Architektur, mit der Kunden die Einschränkungen des Rechenzentrums überwinden und Server in mehreren Rechenzentren bereitstellen können, um den gleichzeitigen Lese- und Schreibzugriff auf gemeinsam genutzte Blockspeicher-Devices zu ermöglichen. Ein VPLEX-Cluster (siehe Abb. 3) kann durch zusätzliche Engines erweitert und durch die Kombination mehrerer Cluster zu einer VPLEX Metro-Konfiguration skaliert werden. In der ersten Version unterstützt ein VPLEX Metro-System bis zu zwei Cluster, die sich im selben Rechenzentrum oder an zwei verschiedenen Standorten innerhalb synchroner Entfernungen befinden können (ca. bis zu 100 Kilometer). VPLEX Metro-Konfigurationen unterstützen Anwender dabei, Workloads transparent zu verschieben und gemeinsam zu nutzen, Rechenzentren zu konsolidieren und die Ressourcennutzung in Rechenzentren zu optimieren. Darüber hinaus bieten VPLEX-Cluster unterbrechungsfreie Datenmobilität, heterogenes Speichermanagement und verbesserte Anwendungsverfügbarkeit. Abb. 3: EMC VPLEX Metro-Konfiguration Ein VPLEX-Cluster besteht aus einer, zwei oder vier Engines. Die Engine ist für die Föderierung des I/O-Streams zuständig und stellt über Fibre Channel Datenübertragungsverbindungen zu Hosts und Speichern her. Ein einzelner VPLEX-Cluster besteht aus einer Engine mit den folgenden Hauptkomponenten: Zwei Directors, die die Software GeoSynchrony ausführen und über Fibre-Channelund Gigabit-Ethernet-Verbindungen mit Speicher, Hosts und anderen Directors im Cluster verbunden sind Ein Standby-Netzteil, das Reservestrom zur Überbrückung von vorübergehenden Stromausfällen liefert Zwei Managementmodule mit Schnittstellen für das Remote-Management einer VPLEX-Engine Jedes Cluster umfasst außerdem: Einen Managementserver, der die Cluster verwaltet und eine Schnittstelle von einer Remote-Managementstation bereitstellt Einen EMC 40U-Standardschrank, der die gesamte Ausstattung des Clusters enthält Angewandte Technologie 7

8 Darüber hinaus enthalten Cluster mit mehr als einer Engine: Zwei Fibre Channel Switches für die Kommunikation zwischen den Directors der verschiedenen Engines Zwei universelle Netzteile (UPSs), die den Reservestrom für die Fibre Channel Switches liefern und vorübergehende Stromausfälle des Systems überbrücken können Der Abschnitt VPLEX Metro und Cluster Shared Volumess auf Seite 28 behandelt dieses Thema ausführlicher. Verbund von Speicher-Devices EMC VPLEX stellt verschiedene Ebenen eines Speicherverbunds bereit, wie in Abb. 4 gezeigt. Physische Speicherobjekte, die von Speicher-Arrays im Back-End bereitgestellt werden, können als gekapselte Devices definiert werden. Auf diese Weise wird das zugrunde liegende Speicher- Volume für die im Front-End als Pass-Through-Speicher-Device konfigurierten Hosts effizient dargestellt. Diese Art der Konnektivität ist für Konfigurationen geeignet, in denen VPLEX in eine vorhandene Konfiguration implementiert wird. In diesen Fällen kann der Datenspeicher der LUNs über Kapselung beibehalten werden. Selbst bei diesen Konfigurationen ermöglichen die Abstraktionsebenen die Verknüpfung von lokalen Spiegeln oder Remote-Spiegeln oder die Ausführung von Datenmigrationen auf Ziel-Devices. Abb. 4: VPLEX-Speicher-Provisioning Überblick Wenn eine Kapselung vollständiger Speicher-Volumes nicht erforderlich ist, kann VPLEX für die Erstellung mehrerer Extents aus verknüpften Speicher-Volumes verwendet werden. Diese Extents können dann zu aggregierten Volumes kombiniert werden, die eine zusätzliche Workload-Verteilung und zusätzlichen Schutz bieten. VPLEX unterstützt RAID 1, RAID 0 oder RAID-C. Dies ermöglicht gespiegeltes, verkettetes oder benutzerdefiniertes Striping. Wenn Speicher-Volumes auf diese Weise abstrahiert werden, können virtuelle Volumes, die für derartige Objekte erstellt werden, zu Verfügbarkeits- oder Migrationszwecken gespiegelt werden. Angewandte Technologie 8

9 Konnektivitätsempfehlungen Symmetrix VPLEX-Konfigurationen stellen eine hochverfügbare Konnektivitätsumgebung bereit, die die Erstellung skalierbarer und belastbarer virtualisierter Umgebungen ermöglicht. In einer redundanten, hochverfügbaren Konfiguration muss sowohl Back-End-Konnektivität (Array) als auch Front-End-Konnektivität (Host) eingerichtet werden. Derartige Konfigurationen eliminieren Single-Points-of-Failure und sorgen auch in den anspruchsvollsten Kundenumgebungen für skalierbare Konfigurationen. Back-End-Konnektivität für Speicher Speicherkonnektivität für Array-Ressourcen wird in einer gegebenen VPLEX-Cluster- Konfiguration mittels Fibre-Channel-Konnektivität über mehrere Ports für die zwei Directors bereitgestellt. Zum Schutz von Speicher-Array-Ressourcen vor Single-Points-of-Failure sollten für separate Fibre Channel Fabrics mehrere separate Verbindungen konfiguriert werden. Abb. 5 stellt eine Verbindungsmethode zur Bereitstellung hochverfügbarer Konnektivität für VPLEX-Director-Ports dar. Die Speicher-Array-Konnektivität wird in mehreren Fibre Channel Switched Fabrics konfiguriert, die nicht im Überblick enthalten sind. Diese redundanten Fabrics sorgen nicht nur für Redundanz gegen Single-Points-of-Failure, sondern stellen auch einen skalierbaren Mechanismus für Konnektivität mit mehreren Speicher-Arrays bereit. Abb. 5: Hochverfügbare und skalierbare Speicherkonnektivität Um der potenziellen aggregierten Workload für die bereitgestellten Speicherressourcen gerecht zu werden, sollte die Konnektivität für Back-End-Ressourcen skalierbar sein. Die verfügbaren Konnektivitäts-Ports für die Speicher-Arrays hängen von den spezifischen Merkmalen des Arrays ab. Sie sollten jedoch immer so viel Port-Konnektivität bereitstellen, wie für die Host Workloads unter normalen Umständen erforderlich ist. Front-End-Konnektivität für Hosts Abb. 6 stellt eine logische Ansicht einer einzelnen VPLEX-Engine und der Front-End- Konnektivität für zwei physische Windows Server-Umgebungen dar. Die Konfiguration implementiert ein hochverfügbares und skalierbares Design, bei dem Windows Server-Hosts zwei Pfade aufweisen und jeder Pfad mit zwei separaten Front-End-Modulen verschiedener Angewandte Technologie 9

10 Directors verbunden ist. In dieser Abbildung wird keine SAN-Fabric gezeigt, die ebenfalls für Hochverfügbarkeit konfiguriert werden sollte. Abb. 6: Hochverfügbare Konnektivität für Windows Server-Hosts Für Instanzen mit VPLEX-Cluster sollte Host-Konnektivität für Hochverfügbarkeit und Redundanz konfiguriert werden. Das heißt, Windows Server-Hosts sind mit Front-End Ports verbunden, die von allen Engines in einem Cluster bereitgestellt werden. Diese Art der Konnektivität ermöglicht Pfadredundanz für die speziellen Softwareimplementierungen auf den Servern. Ferner stellen die verschiedenen Pfade eine skalierbare Speicherverbindung bereit, die die I/O-Anforderungen einer aktiven SQL Server-Instanz, die Anforderungen aggregierter Workloads einer Hyper-V- Bereitstellung und sich daraus ergebenden Anforderungen virtueller Maschinen und ihrer Anwendungs-Workloads erfüllt. Pro Windows Server-Host wird die Konfiguration von mindestens zwei Host Bus Adapters (HBA) empfohlen, um dem VPLEX-Cluster über mehrere Directors in einem Cluster mehrere eindeutige Pfade bereitzustellen. Um ein Höchstmaß an Verfügbarkeit bereitzustellen, müssen alle Single-Points-of-Failure berücksichtigt werden. Directors müssen nicht regelmäßig gewartet werden, gelegentlich sollte dies aber geschehen. Dies erfordert eventuell das Entfernen des Directors und der entsprechenden Konnektivität aus dem VPLEX-System. Das heißt, jeder Windows Server-Host muss redundante Pfade zu mehreren Front-End Directors aufweisen. Jeder Windows Server- Host muss mit beiden Directors in einer einzelnen VPLEX-Engine bzw. mit allen Directors in einem VPLEX-Cluster verbunden sein. Für jeden HBA-Port muss mindestens ein separater Front-End Port konfiguriert werden. Es wird empfohlen, dass jeder HBA-Port für die zwei Directors einer bestimmten Engine mit zwei VPLEX- Front-End-Ports konfiguriert wird. Mit dieser Verbindungsmethode wird sichergestellt, dass alle Front-End Directors und Prozessoren genutzt werden. Dies ermöglicht maximale Performance und maximalen Lastausgleich für I/O-intensive SQL Server- und Windows Hyper-V-Umgebungen. Für Konfigurationen mit mehreren Pfaden zu Speicher-LUNs ist für den Windows-Host eine Pfadmanagement-Softwarelösung erforderlich. Die empfohlene Lösung für Multipathing-Software ist EMC PowerPath. Die branchenführende Pfadmanagementsoftware bietet folgende Vorteile: Optimiertes Pfad-Failover und verbesserte Failure-Recovery-Logik Angewandte Technologie 10

11 Besserer I/O-Durchsatz auf der Basis von erweiterten Lastausgleichsalgorithmen und Failover Policys Vereinfachtes Management dank Microsoft Management Console (MMC)-GUI-Snap-Inund CLI-Dienstprogrammen zur Steuerung aller PowerPath-Funktionen Aufgewertete Funktionalität, darunter RAS-Datenverschlüsselungstechnologie Ausgereiftes Produkt, dessen Zuverlässigkeit durch jahrelange Entwicklung getestet wurde und das in den anspruchsvollsten Unternehmensumgebungen eingesetzt werden kann Eine Alternative zur empfohlenen Lösung PowerPath sind die MPIO-Funktionen (Multipath I/O) des Windows-Betriebssystems. Das MPIO-Framework ist seit vielen Jahren für Windows verfügbar. Erst seit der Einführung von Windows Server 2008 wurde jedoch ein allgemeines Device Specific Module (DSM) von Microsoft für das Management von Fibre Channel Devices integriert. Weitere Informationen zur Windows MPIO DSM-Implementierung erhalten Sie unter Multipfad-E/A (Übersicht) unter Speicher-Provisioning mit VPLEX EMC VPLEX stellt Administratoren ein einfaches, flexibles Modell für das Speicher-Provisioning bereit. Dieses neue Speicher-Provisioning-Modell umfasst eine Speichervirtualisierungsebene, die die Grundlage für eine dynamische Infrastruktur bildet. Bisher mussten Administratoren für Host-Konnektivität statische Beziehungen zwischen für Hosts sichtbaren Speicher-Devices und dem zugrunde liegenden Speicher-Array sowie Zuordnungen dieser Devices zu Front-End Directors bereitstellen. Darüber hinaus mussten sie Masking- Prozesse managen, damit Hosts auf die erforderlichen Speicher-Devices zugreifen konnten. Diese Methode war effizient und musste oft nur einmal angewendet werden. Im zunehmenden Maße müssen Administratoren in einer dynamischen Umgebungen arbeiten, denen regelmäßig neue Server, virtuelle Maschinen und Speichersysteme hinzugefügt werden. Für Technologieaktualisierungen oder Leasing-Rollovers sind oft Datenmigrationen von einem vorhandenen Speicher-Array zu einem neuen Array erforderlich. Diese Prozesse sind oft sehr komplex, führen zu Unterbrechungen und stellen ein Risiko für laufende Prozesse der Geschäftsanwendungen dar. EMC VPLEX bietet umfassende Funktionen in der Speicherinfrastruktur für nahtlose Online- Datenmigrationen in und zwischen Speicher-Arrays, selbst wenn diese Funktionen keine zentrale Funktionalität des Speicher-Arrays selbst sind. Heterogene Migrationen über mehrere Speicher-Arrays ermöglichen Administratoren nicht nur den Umstieg auf neue Speichersysteme, sondern auch den dynamischen Ausgleich von Workloads über alle verfügbaren Ressourcen in der Speicherinfrastruktur. Bereitstellungen von Cluster-Instanzen von SQL Server-Datenbanken und Windows Hyper-V- Umgebungen sind deutlich gängiger, da Kunden Anwendungen und Ressourcen konsolidieren. Um Administratoren die Erstellung flexibler Beziehungen zwischen Anwendungsressourcen und ihre Platzierung in (oder über mehrere) Rechenzentren zu ermöglichen, bietet VPLEX eine flexible Speicher-Provisioning-Methode. Administratoren können nun Beziehungen zwischen Speicherobjekten und Host-Konnektivität definieren und dank VPLEX-Speicherkonnektivität die erforderlichen Verbindungen implementieren. Die Erstellung logischer Beziehungen über Ansichten sorgt außerdem dafür, dass die betroffenen Devices automatisch in Änderungen involviert werden. Beispiel: In einer Cluster-Konfiguration muss nur ein Pool von Speicher-Devices für einen VPLEX-Cluster definiert werden. Durch Ansichten, die auf Basis dieses Device Pools erstellt wurden, wird sichergestellt, dass alle (anhand ihrer Initiatoren definierten) Hosts in diesen Ansichten auf die erforderlichen Devices zugreifen können. Dies ist der Unterschied zu vielen häufig verwendeten Lösungen, bei denen Administratoren einen manuellen Prozess zur Gewährleistung der Erstellung von Zuordnungs- und Masking-Einträgen implementieren. Angewandte Technologie 11

12 Die folgenden Schritte skizzieren die Voraussetzungen für die Implementierung der VPLEX-Speicher-Provisioning-Funktionalität: 1. Beanspruchen von Speicher, der für den VPLEX-Cluster sichtbar ist. Voraussetzung hierfür ist, dass das relevante Speicher-Array mit allen erforderlichen Back-End Ports für den VPLEX-Cluster verbunden wurde. Auf diese Weise wird eine skalierbare und hochverfügbare Back-End-Speicherinfrastruktur bereitgestellt. 2. Definition von Extents für die beanspruchten Speicher-Devices. Dies ermöglicht die Zuweisung eines Teils des beanspruchten Speicher-Devices (oder des gesamten Speicher-Devices) als Extent. Anschließend können Extents für die Definition virtueller Volumes verwendet werden. 3. Definition virtueller Volumes, die letztendlich Host-Servern bereitgestellt werden 4. Definieren Sie die Host-Ansicht, die die WWNs der vom Host verwendeten HBAs, die VPLEX-Ports für Speicherkonnektivität und alle den Hosts bereitgestellten Devices enthält. Für jede Fabric müssen entsprechende Zoning-Konfigurationen eingerichtet worden sein, damit die jeweiligen HBAs mit den Director Ports verbunden werden können. VPLEX-Implementierung in einer SQL Server-Umgebung Häufig implementieren Kunden VPLEX-Umgebungen in bereits vorhandenen Umgebungen. Diese Implementierung wird als VPLEX-Einfügung bezeichnet. Die Migration vorhandener Microsoft-Anwendungsumgebungen in eine VPLEX-Umgebung kann schnell mit minimalen Ausfallzeiten durchgeführt werden. Migrationen können auf verschiedene Art und Weise erfolgen: Migration aller Anwender und Systemdatenbanken in eine VPLEX-Umgebung oder Implementierungen, bei denen nur die Standorte der Anwenderdatenbank migriert werden. Letzteres wird im folgenden Abschnitt behandelt, da es sich um das gängigste Anwendungsbeispiel handelt. Es sind auch andere Migrationsszenarios möglich, darunter Host-basierte Kopiervorgänge für die Übertragung von Daten von der Quell-LUN zum Ziel. Im Testszenario bleiben die Daten auf den ursprünglichen LUNs erhalten, diese Devices werden jedoch über VPLEX in einem Verbund zusammengefasst. Zur Veranschaulichung der Verschiebung einer vorhandenen SQL Server-Datenbankinstanz in eine VPLEX-Konfiguration wurde eine Beispielumgebung konfiguriert (siehe Abb. 7). Eine vorhandene SQL Server-Datenbank auf Server LICOC211 mit drei Symmetrix VMAX -Speicher- Devices soll in eine VPLEX-Umgebung verschoben werden. Diese VPLEX-Einfügung erfordert die Neuzuordnung der Speicherressourcen vom physischen Server in die Zielumgebung über die VPLEX-Umgebung. Angewandte Technologie 12

13 Abb. 7. VPLEX-Einfügung In der getesteten Konfiguration war die Zielumgebung eine Windows Server 2008 Failover Cluster-Konfiguration mit vier Nodes. Damit sollten die Mechanismen für das Provisioning von föderierten Volumes für mehrere Windows-Server veranschaulicht werden, die ein einzelnes Windows Failover Cluster bilden. Umgebungen, in denen die Serverumgebung nicht geändert werden soll, werden ebenfalls unterstützt. Dazu müsste lediglich die Speicher-Device-Darstellung in ähnlicher Weise wie für die Ziel-Cluster-Umgebung geändert werden. Das Beispiel zeigt die Verschiebung von Microsoft SQL Server. Für andere Anwendungsumgebungen wären ähnliche Schritte erforderlich. Die Art der Schritte würde jedoch abweichen, da für eine SQL Server-Umgebung SQL Server-spezifische Schritte implementiert werden. Hyper-V-Umgebungen erfordern beispielsweise, dass alle virtuellen Maschinenressourcen einer LUN offline sind, da das Speicher-Device unter die Kontrolle von VPLEX gestellt wird. Angewandte Technologie 13

14 Zuordnung von SQL Server-Speicherobjekten Für viele Kundenbereitstellungen von Microsoft SQL Server- oder Windows Hyper-V- Umgebungen ist immer eine Migration mehrerer LUNs erforderlich. Diese LUNs stellen verschiedene Speicherbereiche der Datenbankinstanzen oder virtuellen VHD-Maschinenspeicher oder Pass-Through-Festplatten dar. Abb. 8 zeigt eine SQL Server-Datenbank namens DBtoMigrate, die sich ursprünglich auf Symmetrix VMAX-Devices befindet. Der von dieser SQL Server-Datenbankinstanz genutzte Speicher umfasst drei Windows NTFS-Volumes, die sich auf drei Symmetrix VMAX-LUNs befinden. Abb. 8. Darstellung einer vorhandenen SQL Server-Datenbankinstanz vor der Migration Für die Migration zu mit VPLEX verwaltetem Speicher müssen Anwendungen, die die Zielspeicher-Devices nutzen, kurz unterbrochen werden, da sie unter das VPLEX-Management gestellt und den Host-Servern bereitgestellt werden. Dies ist ein einmaliger Vorgang für die Verschiebung des Speichers in die VPLEX-Umgebung. Daher muss die Datenbank in den Offline-Status versetzt oder vom Netzwerk getrennt werden. In diesem Beispiel wird die Datenbank zu neuer Serverhardware in einer Cluster-Konfiguration migriert. Die Datenbank wurde nach der Zuordnung von Datenbankdateien und Festplattenspeicherobjekten vom Netzwerk getrennt. Alle vorhandenen Devices müssen ordnungsgemäß für die Migration gekennzeichnet werden, damit die resultierende Umgebung in eine gültige Datenbankinstanz umgewandelt wird. Eine Alternative zur Identifizierung aller Dateien (Datendateien und Transaktionsprotokolle) ist die Verwendung der gespeicherten SQL Server-Prozedur sp_helpdb. Verwendung und Ausgabe des Befehls sind in Abb. 9 dargestellt (Ausführung in SQL Server Management Studio). Wie Sie erkennen können, befinden sich alle anhand des Werts filename angezeigten Datendateien auf den Laufwerken K: und L:. Das Transaktionsprotokoll befindet sich auf Laufwerk M:. Dies sind die Speicher-Devices, die dem VPLEX-Ziel-Cluster ordnungsgemäß bereitgestellt werden müssen. Angewandte Technologie 14

15 Abb. 9. Anzeige aller Datenbankkomponenten mit sp_helpdb Die Befehlszeilen-Dienstprogramme von EMC Solutions Enabler ermöglichen die Zuordnung von Windows-Volumes zu Windows-Festplattenobjekten und anschließend zu Speicher-Array- Devices. Abb. 10 zeigt die Zuordnung von Windows-Festplattenressourcen zu Symmetrix- Devices mit dem SYMDEV-Befehl von EMC Solutions Enabler. Im dargestellten Beispiel ist das Symmetrix-Device 01DA für den Server als Physical Drive 1 sichtbar. Abb. 10. SYMCLI Beispiel für die Zuordnung von Speicher-Devices Nach der Identifizierung dieser Devices ist die Ausführung relevanter Speicher-Array-Prozesse erforderlich. Dadurch wird sichergestellt, dass diese Devices den erforderlichen VPLEX-Back- End-Ports zugeordnet werden können. In der Testumgebung wurden Speicher-Devices mithilfe von Symmetrix VMAX-Auto-Provisioning-Gruppen nach dem Trennen der Datenbank vom Netzwerk für die VPLEX-Back-End-Ports sichtbar gemacht. Die Festplattenressourcen auf dem Windows-Quellserver wurden in den Offline-Status versetzt. Beanspruchung von Speicher-Volumes mit VPLEX Nach der Durchführung der erforderlichen Änderungen in der Speicherumgebung, die die Darstellung der relevanten Speicher-Volumes für den VPLEX-Cluster vereinfachen, müssen die Speicher-Volumes beansprucht werden. Dadurch wird sichergestellt, dass nur relevante Speicherobjekte nacheinander verarbeitet werden können. Die Beanspruchung von Speicher- Volumes erfolgt über den Claim Storage Wizard in der VPLEX-Webbenutzeroberfläche. Nach der Auswahl des Speichersystems und dem Start der Beanspruchung muss ein benutzerdefinierter Speichername eingegeben werden (siehe Abb. 11). Angewandte Technologie 15

16 Abb. 11. VPLEX-Speicher-Provisioning Beanspruchung von Speicher Die VPLEX-Oberfläche durchläuft einen Prozess, bei dem geeignete verfügbare Speicher- Devices ausgewählt werden. Zur Identifizierung beanspruchter Speicher-Volumes implementiert VPLEX einen Mechanismus, mit dem Speicher-Devices benutzerdefinierte Namen gegeben werden. In Abb. 12 ermöglicht der Claim Wizard die Benennung einer Speicher-Tier. In diesem Beispiel wird der Wert _SQL eingegeben. So wird deutlich, dass diese Volumes zur verarbeiteten SQL Server-Umgebung gehören. Abb. 12. Benutzerdefinierter Name für eine beanspruchte Speicher-Tier Nach der Definition der Tier werden in einem folgenden Dialogfeld die verfügbaren Speicher- Devices für das spezielle Speicher-Array angezeigt (siehe Abb. 13). Da dem VPLEX-Cluster drei Speicher-Devices (Speicher-LUNs für die SQL Server-Datenbankumgebung) zugeordnet wurden, werden diese als verfügbare Speicher-Volumes angezeigt. Der Name der Speicher-Volumes wird ebenfalls angezeigt. Er besteht aus der Symmetrix VMAX-Seriennummer (letzte vier Zahlen), der benutzerdefinierten Tier und der Symmetrix-Device-Kennung. Angewandte Technologie 16

17 Abb. 13: Anzeige der verfügbaren nicht beanspruchten Speicher-Devices Wenn die Beanspruchung des Speicher-Volumes abgeschlossen ist, stehen die drei Speicher- Devices zu weiteren Verarbeitung zur Verfügung. Die drei neuen Speicher-Devices werden in der Liste der Speicher-Volumes für das VMAX-Speicher-Array aufgelistet (siehe Abb. 14). Diese Liste umfasst bereits verarbeitete Speicher-Volumes. Abb. 14: Anzeige aller beanspruchten Speicher-Devices Definition gekapselter Devices Da die Speicher-Volumes bereits definierte Windows-Volumes und folglich auch Windows NTFS- Volumes und die erforderlichen Datendateien und Transaktionsprotokolle umfassen, werden die Volumes als gekapselt konfiguriert. Diese gekapselten Volumes werden anschließend für den entsprechenden Windows-Host sichtbar. Der erste Schritt dieses Prozesses ist die Definition von Volume Extents für die beanspruchten Speicher-Volumes (siehe Abb. 15). Angewandte Technologie 17

18 Abb. 15: Erstellen neuer Volume Extents Der Create Extent Wizard ermöglicht die Definition der Speicher-Extents. Ziel ist in diesem Fall, diese föderierten Devices direkt an den Windows-Ziel-Host weiterzuleiten, anstatt das zugrunde liegende Speicher-Volume zu segmentieren. In Abb. 16 wurden die vorher ausgewählten Devices hinzugefügt. Sie werden für die Definition von Extents verwendet. Abb. 16: Auswahlfenster zur Extent-Erstellung Nach der Auswahl der erforderlichen Devices kann der Benutzer die Größe der Extents definieren, bei denen es sich um kleinere Zuweisungen des gesamten Speicher-Devices handeln kann. Ziel ist in diesem Fall wieder die Nutzung des gesamten Speicher-Devices und das Durchlaufen des vorhandenen Windows NTFS-Volumes und der zugehörigen SQL Server- Datenbankdateien. Das heißt, die vollständige Speicherzuweisung wird genutzt (siehe Abb. 17). Angewandte Technologie 18

19 Abb. 17: Definition der Speicherzuweisung für Extents Nach der Definition der entsprechenden Speicher-Extents zeigt der Assistent die neu erstellten Extents an. In Abb. 18 wird für die Speicher-Volumes jetzt der Status used angezeigt. Es ist kein zusätzlicher freier Speicher verfügbar. Speicher-Extents werden aus den Speicher-Volumes erstellt und für die nachfolgenden Schritte verwendet. Abb. 18: Anzeige erstellter Speicher-Extents In Abb. 19 werden die erstellten Speicher-Extents angezeigt. Die erstellten Extents besitzen einen automatisch generierten Namen, der aus dem Namen des Speicher-Volumes und dem Präfix extent_ besteht. Speicher-Extents in VPLEX können mit verschiedenen Konfigurationen definiert werden. Dies ermöglicht erweiterte Konfigurationen, die im Vergleich zu den vom zugrunde liegenden Speicher-Array bereitgestellten Konfigurationen höheren Anforderungen an Redundanz und Zuverlässigkeit gerecht werden. Angewandte Technologie 19

20 Abb. 19: Erstellung virtueller Speicher-Devices Für die Testumgebung wurde eine 1:1-Beziehung zwischen Speicher-Volumes, für diese Volumes erstellte Speicher-Extents und virtuelle Volumes auf einer höheren Ebene definiert. Abb. 20 zeigt die Auswahl der drei definierten Extents. Das Kontrollkästchen Create a Virtual Volume on each device muss aktiviert werden. Dieser Vorgang definiert jedes Extent als separates, vollständig gekapseltes Volume, das der entsprechenden Serverumgebung zugeordnet werden kann. Abb. 20: Optionen für die Definition virtueller Speicher-Volumes Konfiguration von Devices in einer VPLEX-Ansicht Nach der Definition der gekapselten Speicher-Devices müssen die neu erstellten virtuellen Volumes in eine Host-Zugriffsansicht integriert werden. In diesem Fall wurde die vorhandene Host-Ansicht PRDCluster definiert. Diese Host-Zugriffsansicht enthält die Host-Initiatoren, zugehörige VPLEX-Ports und bereits vorhandene virtuelle Volumes (siehe Abb. 21). Die neuen Volumes mussten nur der vorhandenen Ansicht hinzugefügt werden. Angewandte Technologie 20

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