Проектирование ЦОД, виртуализация: виртуализация "ЗА" и "ПРОТИВ"

Виртуализировать или не виртуализировать - вот в чём вопрос?

предыдущие статьи:

http://cheryatnikov.blogspot.ru/2012/10/blog-post_12.html
http://cheryatnikov.blogspot.ru/2012/10/blog-post_16.html

Это третья статья цикла, где мы попробуем ответить на вопрос: "виртуализировать или нет".

В производственной среде крупных и средних компаний очень часто встречаются сервисы, требующие высокой производительности от аппаратной платформы. Эти системы могут почти полностью утилизировать производительность 2 или более многоядерных процессоров от (4 ядер и выше). Стоит ли их виртуализировать для обеспечения высокой доступности в виртуальной среде и уменьшения расходов на содержание? Или лучше обеспечить отказоустойчивость другими средствами? До появления Windows Server 2012 ответ был - нет.

В Hyper-V 2.0 серверной платформы Windows Server 2008 R2 мы сталкиваемся с ограничением в 4-ре виртуальных процессора на один виртуальный сервер максимум, т.е. 25% от аппаратных возможностей физического сервера (не забываем о разнице между виртуальным и физическим процессором http://cheryatnikov.blogspot.ru/2012/10/blog-post_12.html). Соответственно, всё сервисы, которые требуют для себя больше производительности не поддаются виртуализации.  Примеров масса: Microsoft SQL, Exchange Server, Sharepoint Server, SCOM RMS и т.д. Так же не стоит забывать об ограничениях применения NUMA на платформе виртуализации Hyper-V 2.0. О принципах использования процессорных ресурсов и памяти гипервизором я писал в первой статье цикла http://cheryatnikov.blogspot.com/2012/10/blog-post_12.html

В Hyper-V 3.0 и Windows Server 2012 эта проблема решена, ниже приведена таблица сравнения версий Hyper-V 2.0 и Hyper-V 3.0 виртуальных машин

System      Resource	Windows Server 2008 R2 Hyper-V	Windows Server 2012 Hyper-V		Improvement Factor
Host
Logical Processors	64	320		5×
Physical Memory	1TB	4TB	4×
Virtual CPUs per Host	512	2,048	4×
VM
Virtual CPUs per VM	4	64		16×
Memory per VM	64GB	1TB	16×
Active VMs per Host	384	1,024	2.7×
Guest NUMA	No	Yes	-
Cluster
Maximum Nodes	16	64		4×
Maximum VMs	1,000	4,000	4×

Hyper-V 3.0 - это настоящая революция с точки зрения возможных нагрузок на виртуальную машину, достигнутая эволюционным путём.

Сравнение Hyper-V 3.0 и VM Ware 5.x

http://download.microsoft.com/download/0/E/3/0E38E6AD-0ADF-4ADC-AABC-40820CC8374B/Competitive_Advantages_of_Windows_Server_2012_Hyper-V_over_VMware_vSphere_5.0.pdf


Подсказка:
Существует специальный термин Virtualization Ratio - отношение виртуализации, выражался через дробь:

Она выражает отношение количества виртуальных процессоров на одно физическое ядро

Если индекс Virtualization Ratio 1:1 - виртуализация почти всегда нецелесообразна. Подробнее о взаимосвязи и различиях между физическим и виртуальным процессором http://cheryatnikov.blogspot.ru/2012/10/blog-post_12.html.

Наконец то мы получили один из самых важных инструментов для построения территориально распределённых дата центров - Hyper-V replica. Данный функционал включён в Windows Server 2012.

ПРИМЕЧАНИЕ! Внимательно ознакомьтесь с реализацией данного функционала на TechNet - технология пригодна далеко не во всех сценариях. Полностью отказаться от SAN replication пока не получится.

Если раньше на платформе Windows Server 2008 R2 для решиения этих задач нам приходилось задействовать сторонние механизмы от EMC (VPLEX Geo) или NetApp (Snap mirror)  и т. д., что было очень недёшево и трудоёмко, то теперь это можно реализовать "из коробки". Есть очень хороший материал на русском языке у Дениса Дягилева http://blogs.technet.com/b/vm/archive/2012/03/12/windows-server-8-hyper-v-hyper-v-replica.aspx

 

Одним из важнейших улучшений является то, что виртуальные машины на базе Hyper-V 3.0 поддерживают подключение FC адаптеров напрямую. SAN должен поддерживать NPIV (N_Port ID Virtualization). Теперь LUN можно напрямую назначать на виртуальную машину, не используя iSCSI или pass-through disk. Отдельно заслуживает упоминания новый формат виртуальных дисков VHDX, позволяющий использовать разделы диска в 64 Tb.

Спасибо Microsoft за снятие головной боли при обновлении ОС узлов кластера. Новый компонет Cluster Aware Update работает, как часы http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh831414.aspx.

Подсказка:
При выборе программного и аппаратного обеспечения, а так же сетевого оборудования обратите внимание вот на этот портал http://www.windowsservercatalog.com/default.aspx - тут можно найти всё, что поддерживается текущей и предыдущими версиями Windows Server.

В итоге:

Мы можем совместить плюсы от применение виртуализации, нового уровня высокой доступности и отказоустойчивости, а так же нового уровня производительности, возможного для виртуальных машин на базе Hyper-V 3.0, с нашей инфраструктурой. 

Используя базовый функционал Windows Server 2012 мы можеми решить вопрос единой точки отказа уже не на уровне отдельной виртуальной машины, но и всего ЦОД.