Concetti di Virtualizzazione

Una base per l’infrastruttura
virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
Abstract
In questo white paper viene affrontato il discorso relativo all’apporto della virtualizzazione nella
trasformazione delle infrastrutture IT delle aziende di tutto il mondo in risorse competitive. Vengono
considerate le sfide che le organizzazioni devono affrontare attualmente nell’implementazione di una
base per l’infrastruttura virtuale e presentate alcune best practice per l’implementazione. Le tematiche
trattate nel presente documento includono:
•
Una breve panoramica dell’utilità e del ruolo che la virtualizzazione ha negli ambienti
IT odierni al fine di trasformare l’IT in una risorsa
•
Elementi da considerare nella pianificazione della verifica di fattibilità per un data
center virtualizzato
•
Linee guida per la pianificazione e l’implementazione di una base per un cloud privato,
l’infrastruttura virtualizzata
Questo documento descrive inoltre, brevemente, i prodotti EMC che supportano e ottimizzano
le iniziative di virtualizzazione.
Marzo 2010
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Part Number h6662
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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Sommario
Sintesi .............................................................................................................4
Introduzione ...................................................................................................4
Destinatari ...........................................................................................................................................5
Pianificazione di un’infrastruttura virtuale ..................................................5
Scelta di un punto di partenza .........................................................................................................5
Proseguimento oltre la verifica di fattibilità della virtualizzazione ...............................................6
Scelta dell’hardware più idoneo .......................................................................................................7
Storage ............................................................................................................................................7
Server ..............................................................................................................................................8
Componenti di rete ........................................................................................................................9
Scelta della giusta piattaforma di virtualizzazione ......................................................................10
Prestazioni ....................................................................................................................................10
Affidabilità......................................................................................................................................10
Set di funzionalità.........................................................................................................................11
Protezione dell’infrastruttura virtuale.............................................................................................12
Formazione del personale IT in materia di virtualizzazione ......................................................12
Conclusioni ..................................................................................................13
Riferimenti ....................................................................................................13
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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Sintesi
Le tecnologie di virtualizzazione stanno
imponendo un cambio sostanziale di
paradigma negli ambienti di elaborazione
odierni. Tradizionalmente le organizzazioni IT
utilizzavano un modello in cui applicazioni e
servizi erano strettamente legati a un’infrastruttura
fisica. Tale infrastruttura fisica era costituita da
server, risorse di storage, reti, cavi di rete, switch,
router e firewall. Tutti questi componenti erano
dispositivi distinti all’interno della rete e la loro
gestione veniva affidata a team specializzati.
L’impiego di tecnologie di virtualizzazione
in grado di rendere l’infrastruttura fisica
indipendente da applicazioni e servizi ha
cambiato l’approccio alla progettazione e
Figura 1. La virtualizzazione consente un certo
all’utilizzo dei data center. Le tecnologie
livello di indipendenza dall’ambiente fisico
di virtualizzazione rendono possibile una
semplificazione significativa del processo di
provisioning per le risorse di rete e di elaborazione su una vasta gamma di hardware di storage e server.
Negli ultimi anni, i produttori di software di elaborazione hanno migliorato significativamente
gli hypervisor, che sono sottili livelli software che mediano le interazioni tra le macchine virtuali e
l’hardware fisico. Ma un’importanza ancora maggiore risiede nel fatto che i produttori di software di
virtualizzazione hanno apportato ulteriori miglioramenti agli strumenti di gestione, rendendo possibile
l’automazione di funzionalità quali high availability, allocazione dinamica delle risorse, gestione
energetica avanzata, allocazione automatizzata dello storage e disaster recovery.
Si tratta di progressi tecnologici che consentono di ottenere un modello di data center più efficiente e
flessibile, con benefici chiave per il business in grado di offrire vantaggi tattici e strategici all’azienda.
Di seguito quelli inclusi:
•
Meno spese operative e di capitale
•
Aumentata flessibilità IT nel gestire le richieste dei clienti
•
Migliore business continuity
•
Migliore sviluppo e implementazione della soluzione
•
Maggiore sicurezza e controllo
•
Rapido ritorno sugli investimenti
•
Base più solida per le innovazioni future
•
Facilità di gestione e maggiori possibilità di utilizzo
• Responsabilità ambientale
Questo white paper fornisce nozioni di base per la pianificazione di un data center basato su server
virtualizzati. Va tuttavia precisato che l’implementazione dei server virtuali è solo una parte del
percorso che conduce al “cloud privato”. Un cloud privato costituisce infatti la fase finale di un data
center totalmente virtualizzato. Giunti a questo stadio, il data center è completamente virtualizzato e
offre un gran numero di vantaggi e capacità chiave, come ad esempio aumentata flessibilità, portabilità
semplificata e maggiore mobilità dei carichi di lavoro, sia all’interno del data center che tra diversi
data center.
Introduzione
In questo white paper viene discusso l’apporto della virtualizzazione nella trasformazione delle
infrastrutture IT delle aziende di tutto il mondo in risorse competitive. Vengono considerate le sfide che
le organizzazioni devono affrontare attualmente nell’implementazione di una base per l’infrastruttura
virtuale e presentate alcune best practice per l’implementazione. Le tematiche trattate nel presente
documento includono:
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
4
•
Una breve panoramica dell’utilità e del ruolo che la virtualizzazione ha negli ambienti
IT odierni al fine di trasformare l’IT in una risorsa
•
Elementi da considerare nella pianificazione della verifica di fattibilità per un data
center virtualizzato
•
Linee guida per la pianificazione e l’implementazione di una base per un cloud privato,
l’infrastruttura virtualizzata
Questo documento descrive inoltre, brevemente, i prodotti EMC che supportano e ottimizzano
le iniziative di virtualizzazione.
Destinatari
Questo white paper è destinato ai clienti, in particolare ai responsabili aziendali e delle applicazioni,
e spiega come virtualizzare un’infrastruttura informativa per mettere a punto una base per un cloud
privato. Una volta letto il documento si potrà avere un’idea più chiara dei vantaggi offerti alle aziende
da un’infrastruttura virtuale e dal cloud privato.
Pianificazione di un’infrastruttura virtuale
La virtualizzazione consente di astrarre, ovvero di rendere indipendente l’hardware dal software,
in modo che quest’ultimo possa essere eseguito su qualsiasi server virtualizzato senza preoccupazioni
per l’hardware fisico. Tuttavia, esistono differenze significative nel modo in cui le organizzazioni
IT procedono alla concettualizzazione, alla progettazione, alla messa a punto dell’architettura,
all’implementazione e alla gestione dell’infrastruttura virtuale. I principi applicabili ai data center
fisici non danno sempre gli stessi risultati in un ambiente virtuale.
Le organizzazioni IT devono considerare diversi
importanti fattori prima di dare inizio a un progetto
di cloud privato e di migrazione a un’infrastruttura
virtuale. Tra questi:
•
Scelta di un punto di partenza
•
Proseguimento oltre la verifica di fattibilità
della vitualizzazione
•
Scelta dell’hardware più idoneo
•
Scelta della giusta piattaforma di virtualizzazione
•
Protezione dell’infrastruttura virtuale
• Formazione del personale IT sulla virtualizzazione
Grazie ad un’attenta pianificazione in queste
Figura 2. Livelli di base per il cloud privato
principali aree, le organizzazioni IT potranno contare
su un migliore utilizzo oltre che sui vantaggi della
virtualizzazione in tempi più brevi. Evitare gli errori di virtualizzazione più comuni permetterà di ridurre
sia i costi di migrazione che i costi complessivi di gestione (TCO, Total Cost of Ownership) e di ottenere
l’elevato ritorno sull’investimento (ROI, Return On Investment) che la virtualizzazione promette.
Scelta di un punto di partenza
Il primo passo verso un’infrastruttura virtuale è costituito dalla cosiddetta verifica di fattibilità
o POC (Proof Of Concept). Una POC consente alle organizzazioni IT di prendere dimestichezza con la
virtualizzazione e con specifiche considerazioni relative a pianificazione, implementazione e gestione
dell’ambiente virtuale. Una POC corretta fa acquisire maggiore sicurezza, sprona il gruppo IT
a procedere alla fase successiva del piano per il data center virtualizzato e facilita lo sviluppo di
competenze chiave relativamente alle differenze operative della gestione di un ambiente virtuale.
Gli obiettivi di una POC corretta includono:
•
Convalida delle tecnologie di virtualizzazione dei server
•
Individuazione dei requisiti operativi interni
•
Valutazione dell’accettazione dell’unità aziendale interna
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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• Comprensione delle modalità di definizione e valutazione del ritorno sull’investimento
Durante la verifica di fattibilità, le organizzazioni IT devono focalizzare l’attenzione su applicazioni
e servizi con esigenze piuttosto contenute in fatto di risorse oltre a un modello di implementazione
relativamente semplice. Per l’implementazione di una POC, è opportuno considerare i carichi
di lavoro indicati di seguito:
•
File server
•
Server web di livello 2
•
Application server di livello 2
• Server dell’infrastruttura
Ciascuno di questi carichi di lavoro dispone di modelli di implementazione e gestione con una
resilienza integrata differente e unica, in modo da poter essere implementati simultaneamente con
facilità in infrastrutture sia fisiche che virtuali. Se si verifica un errore nell’istanza virtuale di uno
qualsiasi dei carichi di lavoro, sono disponibili risorse fisiche ridondanti on-line per assicurare la
continuità del servizio. Le organizzazioni IT con maggiori risorse devono prendere in considerazione
la scelta di un carico di lavoro di produzione e l’utilizzo di funzionalità di virtualizzazione più
avanzate, come high availability e disaster recovery (discusse nella sezione“Affidabilità”).
Durante la POC, le organizzazioni IT devono predisporre carichi di lavoro dei server in grado di
produrre i livelli migliori di consolidamento, collocando macchine virtuali che non richiedano le
medesime risorse sullo stesso server fisico. È bene ricordare che anche se questo approccio riguarda
l’implementazione di una POC, la tecnologia di virtualizzazione avanzata rimuove le barriere legate
ai server spostando automaticamente le macchine virtuali su altri membri di un cluster di server
virtuali. Questo tipo di gestione automatizzata delle risorse è uno degli elementi fondamentali
che definiscono un cloud privato dinamico.
I produttori di software di virtualizzazione dispongono di una serie di strumenti che gli architetti di
data center possono utilizzare per trovare la migliore combinazione di servizi da collocare su un cluster
di server virtuali. Ad esempio, VMware Capacity PlannerTM è uno strumento di pianificazione della
capacità IT che raccoglie dati sull’utilizzo complessivo delle risorse in ambienti IT eterogenei e li
confronta con dati di riferimento sugli standard di settore per fornire un modello di analisi e supporto
decisionale. Strumenti simili vengono utilizzati da altri fornitori di soluzioni di virtualizzazione.
Proseguimento oltre la verifica di fattibilità
della virtualizzazione
I gruppi IT, favorevolmente colpiti dai vantaggi e dalla semplicità di implementazione e gestione
sperimentati durante le implementazioni POC, sono motivati a passare alla fase successiva. Non è
insolito che il team, preso dall’entusiasmo, passi velocemente alla virtualizzazione delle principali
applicazioni della linea di business, senza considerare i potenziali colli di bottiglia o le dipendenze
impreviste. È questo il momento di cominciare un’attenta pianificazione per le esigenze, i requisiti
e le capacità peculiari di un’infrastruttura virtualizzata.
Le organizzazioni IT devono utilizzare strumenti adatti all’attività che svolgono. Gli strumenti
impiegati per le implementazioni fisiche non sono necessariamente i più adeguati per la pianificazione,
l’implementazione e la gestione del cloud privato. Le organizzazioni IT hanno bisogno di strumenti di
gestione specifici per l’infrastruttura virtuale. Questi strumenti devono consentire il monitoraggio e la
gestione non solo dei server virtuali su cui si trovano le macchine virtuali, ma anche delle macchine
virtuali in esecuzione sul cluster di server virtuali. Le console di gestione di classe enterprise,
progettate per gestire i server fisici, potrebbero non bastare per la gestione dei cluster di server virtuali.
Un secondo problema da considerare è l’ambito. Una volta sperimentati effettivamente i vantaggi
in termini di ROI e TCO, a causa del minor consumo energetico, delle risorse e della gestione
semplificata, l’IT potrebbe decidere di passare alla virtualizzazione totale. L’obiettivo risiede invece
nel consentire alle organizzazioni IT di disporre di più tempo, di maggiori risorse economiche e di
flessibilità finanziaria per eseguire altre attività che consentono all’azienda di avere successo. È quindi
opportuno considerare una pianificazione per le esigenze di un periodo di tempo futuro compreso
tra uno e tre anni. Storage array, memoria, processore e reti devono poter contare su provisioning
in eccesso per scongiurare la prospettiva di costose rimozioni e sostituzioni o peggio, la necessità
di un aggiornamento dell’intero data center.
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Scelta dell’hardware più idoneo
Un’infrastruttura virtuale efficiente richiede un hardware
adeguato. L’hardware più idoneo alle implementazioni
fisiche potrebbe non essere l’ideale per le implementazioni
virtuali. A questo punto è necessario bilanciare le
spese a breve termine con il potenziale di espansione
a lungo termine.
Un progetto di virtualizzazione che funzioni impone di
prendere decisioni di importanza critica nelle seguenti aree:
•
Storage
•
Server
• Componenti di rete
Effettuare le scelte giuste permette di gettare le basi
hardware su cui implementare un data center efficiente.
• I framework di storage devono
supportare simultaneamente
più protocolli come iSCSI,
Fibre Channel e NFS.
• Lo storage deve consentire un’elevata
integrazione con VMware o con altre
tecnologie di virtualizzazione.
• Scegliere sistemi di backup e ripristino
ottimizzati per la virtualizzazione.
• Considerare tecnologie di replica in
grado di integrarsi con la piattaforma
di virtualizzazione.
• La ripartizione su più livelli
è cruciale per la virtualizzazione:
la suddivisione automatizzata
su diversi livelli offre maggiori vantaggi.
Storage
Diverse implementazioni POC o virtualizzazioni in ambiente di laboratorio utilizzano storage DAS
(Direct-Attached Storage) per l’hosting delle macchine virtuali. Pur essendo ciò comprensibile in una
configurazione di prova, i sistemi DAS non
consentono di disporre dei principali scenari che
rendono la virtualizzazione dei server un’opzione
interessante. Per poter beneficiare di funzionalità
come DRS (Distributed Resource Scheduling),
migrazione in tempo reale delle macchine
virtuali da un server virtuale all’altro, high
availability e fault tolerance, è necessario
lo storage condiviso.
Affidabilità e ridondanza
Un’altra considerazione importante relativa allo
storage riguarda l’affidabilità. Quale livello di
servizio richiede in genere un’organizzazione?
La protezione dei dati e il failover in tempo reale
sono cruciali per la maggior parte dei settori.
L’hardware di storage che esegue le repliche a
livello di blocchi in background a tutti i livelli
di storage può portare il cloud privato a superare
agevolmente il massimo richiesto dagli attuali
accordi sui livelli di servizio (SLA, Service
Level Agreement).
Figura 3. I carichi di lavoro variano in
base all’applicazione, di conseguenza è
essenziale scegliere la giusta infrastruttura
di storage per un determinato carico
Le organizzazioni IT dovrebbero implementare la
funzionalità di replica a livello dello storage array.
L’array deve essere in grado di eseguire le snapshot dei dati correnti. Le informazioni delle snapshot
devono quindi poter essere replicate in diversi modi per migliorare l’affidabilità e la protezione dei dati.
Ad esempio, EMC® Replication Manager gestisce le tecnologie di snapshot EMC mediante una console
di gestione centralizzata. Replication Manager coordina l’intero processo di replica dei dati: dal discovery
e dalla configurazione alla gestione di più repliche basate su disco coerenti con le applicazioni.
Prestazioni
Le prestazioni di storage sono di vitale importanza in un cloud privato. È necessario valutare le
prestazioni di tutti i livelli di storage. I dischi ad alte prestazioni come Fibre Channel, Serial Attached
SCSI o anche lo storage Flash allo stato solido devono essere considerati per le applicazioni dipendenti
da disco con numero elevato di I/O, come i database. Lo storage di livello inferiore può trarre
vantaggio dall’ampio spazio a basso costo disponibile nelle più lente unità SATA.
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Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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Le infrastrutture virtuali beneficiano anche dei progressi nell’automazione dello storage. Ad esempio,
la nuova tecnologia EMC FAST (Fully Automated Storage Tiering) consente di automatizzare lo
spostamento dei dati tra diversi livelli di storage, tra cui lo storage Flash, in base a regole aziendali,
modelli di previsione e modelli di accesso in tempo reale. Gli storage array che impiegano la tecnologia
FAST possono sfruttare le prestazioni delle unità Flash unitamente alla capacità a basso costo dei
dischi rigidi SATA per un ROI migliore e un TCO ridotto. Questa nuova tecnologia è ora disponibile
nei sistemi EMC Symmetrix V-MaxTM ed EMC CLARiiON®.
Le organizzazioni IT devono identificare e implementare funzionalità di backup e archiviazione solide
quando valutano le prestazioni di storage. Le strategie di backup cambiano in un ambiente virtuale,
poiché più servizi, applicazioni e server che un tempo erano collocati su macchine fisiche indipendenti,
collegate alla rete mediante schede di interfaccia di rete multiple, sono ora consolidati in un numero
inferiore di host, all’interno di un cluster di server virtuali. Le prestazioni di backup possono subire
un notevole peggioramento a causa del consolidamento. È quindi opportuno considerare tecnologie
di thin provisioning e deduplicazione dei dati quali EMC Avamar® e Data Domain, che possono
essere impiegate a livello di host o di array per migliorare le prestazioni di backup.
Espandibilità
Le organizzazioni IT devono pianificare la gestione della crescita dello storage. I piani iniziali possono
in genere richiedere 10 TB di storage. Ma quali saranno i requisiti dopo due, tre o cinque anni? Diversi
studi indicano che la crescita media dello storage nell’implementazione di un data center virtualizzato
varia dal 20 al 50% all’anno. È inoltre necessario pianificare la gestione dell’aumentato volume dei dati
grazie a strategie e tecnologie di deduplicazione.
Protocolli di comunicazione per i sistemi di storage
La scelta del giusto protocollo di storage è una considerazione importante. Il cloud privato deve
utilizzare un protocollo iSCSI, Fibre Channel o NFS? La decisione si può basare sulla soluzione di
storage condiviso corrente. Tuttavia, anche alle organizzazioni IT che hanno standardizzato l’impiego
di un solo protocollo potrebbe risultare utile espandere le opzioni a disposizione con l’implementazione
di un nuovo framework di storage in grado di supportare tutti i tre protocolli, utilizzando una
piattaforma di storage unificato come EMC Celerra®.
Spesso vengono prese decisioni basate sugli investimenti correnti dell’organizzazione nella tecnologia
di storage. Nonostante si renda necessario considerare i cosiddetti “costi sommersi”, l’IT deve anche
valutare il panorama delle tecnologie di storage, in costante evoluzione. Ad esempio, gli sviluppi futuri
nelle comunicazioni unificate promosse da Cisco Systems potrebbero portare a un consolidamento
basato su IP ed Ethernet, rendendo alcune tecnologie, come 10 Gigabit iSCSI e Fibre Channel over
Ethernet (FCoE), soluzioni preferibili. I fornitori di infrastrutture informative e di data center come
EMC, che offrono supporto per più protocolli di storage, espandono le opzioni future disponibili
per il data center virtualizzato.
Server
La virtualizzazione dei server consente elevati livelli di utilizzo delle risorse mediante il
consolidamento dei server, ma richiede un investimento in hardware dei server per l’hosting della
soluzione. Le due aree a cui è necessario prestare particolare attenzione sono affidabilità e prestazioni.
Affidabilità
Valutare attentamente quanti server acquistare per garantire
continuità delle attività e affidabilità. Il numero di server utilizzati
per l’hosting delle macchine virtuali determina le funzionalità
disponibili, ad esempio migrazione in tempo reale, fault tolerance
e high availability. Per il failover sono necessari almeno due server
in un cluster di server virtuali. I server devono essere dotati di
un numero sufficiente di adattatori di rete al fine di supportare
il traffico generato da più server fisici che sono stati consolidati
in un unico cluster virtuale.
• Valutare attentamente quanti server
acquistare per garantire continuità
delle attività e affidabilità.
• Il numero di server utilizzati per le
macchine virtuali dell’host determina
le funzionalità disponibili per l’IT.
• Il livello del sovraccarico di
virtualizzazione è variabile.
• L’IT deve considerare l’acquisto
di hardware dei server in grado di
alleviare i potenziali colli di bottiglia
delle prestazioni.
Il consolidamento del numero di schede di interfaccia di rete
(NIC, Network Interface Card) sui membri del cluster virtuale
avviene utilizzando adattatori di rete ad elevata larghezza di banda da 10 Gb/s. Alcune soluzioni
di virtualizzazione, come ad esempio quelle di VMware, abilitano interfacce virtuali in grado di
eseguire il failover su NIC fisiche. In questo modo vengono ottenuti vantaggi simili a quelli derivati
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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dal raggruppamento delle schede NIC. Analogamente, si deve valutare il numero di HBA (Host Bus
Adapter) necessari. Per fornire high availability, si devono includere in ciascun membro del cluster
almeno due HBA. Considerare anche l’aggiunta di HBA per supportare soluzioni multi-pathing ad alte
prestazioni, come EMC PowerPath®, quando viene richiesta velocità di I/O per carichi di lavoro di più
applicazioni eseguite simultaneamente. Sono inoltre importanti gli adattatori convergenti.
Prestazioni
La virtualizzazione comporta in genere un sovraccarico della CPU superiore del 2-5% rispetto a una
soluzione fisica. È quindi opportuno considerare l’acquisto di hardware dei server in grado di alleviare
i potenziali colli di bottiglia delle prestazioni.
È importante notare che le percentuali medie di sovraccarico potrebbero non essere precise. L’impatto
dovuto al sovraccarico e alle prestazioni può essere relativo alle applicazioni, ma alcuni carichi di
lavoro hanno prestazioni migliori in ambiente virtuale: è il caso ad esempio di alcuni scenari di
implementazione di Microsoft Exchange. L’infrastruttura virtuale dipende inoltre fortemente dalle
prestazioni della piattaforma di storage sottostante in cui si trovano le macchine virtuali. Altrettanto
importante al fine di massimizzare le prestazioni è selezionare piattaforme di storage ottimizzate
per ambienti virtualizzati.
I processori dei server devono includere istruzioni che consentano il supporto hardware per la
virtualizzazione. Sia Intel che AMD forniscono supporto alla virtualizzazione basato su chip, con Intel
Virtualization Technology (Intel VT) e AMD-V. Il supporto hardware alla virtualizzazione elimina
parte del sovraccarico causato dalla traduzione binaria nella gestione delle richieste delle macchine
virtuali all’hardware fisico. In aggiunta ai miglioramenti apportati alla virtualizzazione dell’hardware,
i processori di ultima generazione includono tecnologie avanzate in grado di offrire prestazioni
aumentate per singolo processore e, conseguentemente, la possibilità di livelli superiori di
consolidamento che hanno un impatto significativo sulla redditività dell’investimento. Tali processori,
unitamente a maggiori livelli di scalabilità dei sistemi operativi guest, consentono di virtualizzare
una più alta percentuale di server di livello 1, per i quali sono necessarie prestazioni superiori.
Alcune soluzioni di virtualizzazione possono sfruttare la funzionalità WOL (Wake on LAN) per
la gestione energetica avanzata. Ad esempio, VMware Distributed Power Management (DPM) è
in grado di rilevare quando l’attività complessiva all’interno di un cluster di server virtuali supporta
la disattivazione di un membro di un cluster per risparmiare energia. VMware vCenter consente
di eseguire la migrazione di una VM a un server attivo prima dello spegnimento del server fisico.
La tecnologia WOL può quindi essere utilizzata per attivare nuovamente il membro del cluster
quando necessario.
Componenti di rete
I server che vengono eseguiti come macchine virtuali devono comunicare tra loro all’interno del
cluster e con altri client e server nella rete aziendale. Durante la progettazione di un’infrastruttura di
rete di supporto, le principali aree da considerare sono: prestazioni, ridondanza e set di funzionalità.
Prestazioni e ridondanza
Grazie ai software di virtualizzazione di classe enterprise, come
VMware vSphere, si possono utilizzare funzionalità quali
VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) per spostare
automaticamente le macchine virtuali su membri diversi del
cluster virtuale; in questo modo è altamente improbabile che
l’amministratore dei server virtuali conosca la posizione di una
determinata macchina virtuale ad ogni singolo point-in-time. I
progettisti della virtualizzazione dovranno approntare percorsi
di rete dedicati per facilitare la comunicazione tra le macchine
virtuali contenute nello stesso cluster e isolare tale segmento
dalla altre attività di rete.
• Considerare l’infrastruttura di rete fisica
e le modalità con cui supporta il data
center virtualizzato, tenendo presente
che si possono verificare guasti a tutti i
livelli dell’infrastruttura di rete.
• Scegliere soluzioni di virtualizzazione
che siano in grado di integrare nuove
funzionalità di rete.
È inoltre necessario considerare anche l’infrastruttura di rete fisica e la modalità con cui supporta
il data center virtualizzato. Il consolidamento dei server non solo consolida i requisiti di processore
e memoria in un unico cluster o in una sola macchina host, ma richiede anche la capacità, da parte
della rete, di gestire il throughput generato da tutte le macchine virtuali. Per tale motivo è necessario
accertarsi che il throughput per la soluzione consolidata venga supportato dall’infrastruttura di rete
e degli switch. Le organizzazioni devono inoltre progettare un’infrastruttura di rete di supporto
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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ridondante. È possibile effettuare il raggruppamento virtuale di più team. Le esigenze di ridondanza
devono essere considerate non solo a livello di porta, ma anche a livello dell’interfaccia PCI,
come nel caso in cui vengano utilizzati adattatori dual head.
Set di funzionalità
I software di virtualizzazione supportano da sempre la connettività di rete tra macchine virtuali
collocate sullo stesso server virtuale, utilizzando la tecnologia degli switch virtuali. Questi switch
virtuali consentono l’isolamento e la segmentazione della trasmissione, similmente agli switch del
livello 2 fisico.
Poiché l’evoluzione delle infrastrutture virtuali procede verso la riproduzione delle caratteristiche e
del comportamento delle infrastrutture fisiche, si presta sempre maggiore attenzione alle reti virtuali.
Le divisioni che si occupano di reti all’interno delle organizzazioni IT hanno opposto una certa
resistenza all’adozione della virtualizzazione a causa della perdita di visibilità delle attività che
avvengono in rete, visibilità invece presente sulla rete fisica. Per convincere e coinvolgere gli
specialisti di rete è importante considerare le soluzioni di virtualizzazione che integrano le nuove
funzionalità di rete nella fabric di rete virtuale. Ad esempio, VMware ha stabilito una partnership
con Cisco per l’attivazione di uno switch gestito di livello 3 totalmente virtualizzato, che viene
eseguito completamente all’interno dell’ambiente VMware.
Scelta della giusta piattaforma di virtualizzazione
Sono tre le principali aree che le organizzazioni devono considerare per la scelta di una piattaforma
di virtualizzazione:
•
Prestazioni
•
Affidabilità
• Set di funzionalità
È importante scegliere la giusta piattaforma di virtualizzazione sin dall’inizio, perché consente di
evitare migrazioni su larga scala da una piattaforma a un’altra, difficili e dispendiose in termini di
tempo ma purtroppo necessarie se ci si accorge che la scelta iniziale non soddisfa i requisiti aziendali.
Prestazioni
Tutte le soluzioni software di virtualizzazione, per quanto
riguarda le prestazioni, hanno caratteristiche peculiari, legate
al sovraccarico causato dal software di virtualizzazione.
Inoltre, soluzioni di virtualizzazione differenti gestiscono
le condizioni di picco del carico in modi diversi; alcune
soluzioni utilizzano tecniche innovative, come l’overcommit
della memoria, per consentire la continuità di esecuzione del
data center con prestazioni di livello accettabile anche in
condizioni di sovraccarico.
Un’altra considerazione che riguarda le prestazioni è legata
alla modalità di gestione dei sistemi operativi guest da parte
del software di virtualizzazione. Gli architetti di data center
virtuali devono determinare quali sistemi operativi vanno
virtualizzati. Devono quindi individuare una soluzione di
virtualizzazione che sia in grado di supportare tali sistemi
operativi. I fornitori di soluzioni di virtualizzazione che
supportano la paravirtualizzazione per i sistemi operativi
desiderati garantiscono migliori prestazioni.
Affidabilità
• Tutte le soluzioni software di
virtualizzazione, per quanto riguarda
le prestazioni, hanno caratteristiche
peculiari legate al sovraccarico
della virtualizzazione.
• L’affidabilità è cruciale poiché
decine di macchine virtuali dipendono
dall’hypervisor che controlla
l’accesso all’hardware.
• È altresì utile considerare l’esperienza di
aziende simili, la maturità della soluzione,
i dati di mercato e l’infrastruttura di
supporto del fornitore.
• Valutare non solo la capacità di mettere a
punto un piano di disaster recovery, ma
anche la possibilità di verificare che il
piano funzioni.
• Gli strumenti di gestione per il data
center virtualizzato devono
consentire la visibilità di più livelli
dell’implementazione virtuale.
• Gli strumenti di gestione devono inoltre
permettere ai membri dei vari team
dell’organizzazione IT di accedere ai
componenti di cui sono responsabili.
• Scegliere una piattaforma di
virtualizzazione che si integri senza
problemi con le soluzioni dei fornitori
a cui già ci si affida.
La piattaforma di virtualizzazione deve essere affidabile.
L’affidabilità è cruciale, poiché decine di macchine virtuali
dipendono dall’hypervisor e dall’infrastruttura di gestione
che controlla l’accesso all’hardware. Contrariamente a quanto avviene negli ambienti fisici, dove
l’hardware che manca di affidabilità può avere impatto su un solo server alla volta, una piattaforma
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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di virtualizzazione inaffidabile può causare l’interruzione delle attività di gran parte del data center.
Ad esempio, il clustering sullo storage condiviso è l’ideale per garantire l’affidabilità su una
piattaforma virtualizzata. È auspicabile scegliere una soluzione che sia in grado di supportare questa
funzionalità o altre simili.
Set di funzionalità
Ogni fornitore di software di virtualizzazione offre diverse funzionalità. Il modo più efficace di
valutare un set di funzionalità è quello di determinare prima di tutto i requisiti dell’organizzazione.
Una volta stilato un elenco di tali requisiti, sarà possibile fare un confronto con le funzionalità offerte
dai diversi fornitori. In questo modo viene ristretto il campo a ciò che è veramente necessario evitando
di perdersi in un confronto tra chi fornisce più funzionalità.
Durante la valutazione delle funzionalità, è importante considerare:
•
Le opzioni di business continuity
•
Gli strumenti di gestione
•
L’ecosistema del fornitore
Opzioni di business continuity
Uno dei maggiori vantaggi forniti dal data center virtualizzato è la capacità di progettare e
implementare più agevolmente i piani di business continuity. A differenza delle infrastrutture
vincolate all’hardware, le infrastrutture virtuali sono indipendenti dall’hardware su cui vengono
eseguite le macchine virtuali. Questo rende disponibili molte più opzioni per approcci automatizzati
alla business continuity riducendo al contempo il costo complessivo della soluzione a causa del minor
numero di server necessario.
Nel valutare le opzioni di business continuity, è importante considerare non solo la capacità di mettere
a punto un piano di disaster recovery, ma anche la possibilità di verificare che il piano funzioni.
Tradizionalmente, i piani di disaster recovery venivano creati da una sola persona o un unico gruppo
per un particolare point-in-time. Tale piano veniva poi codificato in un manuale operativo. Il problema
risiedeva nel fatto che il personale con mansioni chiave poteva lasciare l’incarico o che le architetture
delle applicazioni potevano mutare. Di conseguenza il manuale operativo diventava obsoleto o
inutilizzabile. La soluzione di virtualizzazione deve semplificare i piani di disaster recovery, consentire
l’esecuzione automatizzata dei test per verificare che i piani siano ancora validi e svolgere tutto questo
in maniera automatica, senza sovraccaricare di lavoro l’IT. VMware vCenter Site Recovery Manager
(SRM) è in grado di fornire questo tipo di automazione per il disaster recovery. Ad esempio,
virtualizzando con VMware è possibile installare SRM e ottenere obiettivi RTO (Recovery Time
Objective) ridotti rispetto a quelli degli ambienti fisici.
Strumenti di gestione
Per amministrare un’infrastruttura virtuale efficiente sono necessari strumenti di gestione adeguati.
Il set ideale di strumenti di gestione deve consentire la visibilità di più livelli dell’implementazione
virtuale. Ciò significa anche esposizione delle opzioni di configurazione e delle informazioni a livello
di server virtuale, cluster dei server virtuali, macchina virtuale, storage e applicazioni, in modo che tutti
gli aspetti dell’implementazione siano visibili all’amministratore. Ad esempio, EMC ha reso disponibili
plug-in di gestione che funzionano con la console di VMware vCenter, come Navisphere® e Ionix™.
Gli strumenti di gestione devono inoltre permettere ai membri dei vari team dell’organizzazione di
accedere ai componenti di cui sono responsabili. Chi fa parte del team dedicato alla rete, ad esempio,
deve poter accedere alle impostazioni della rete virtuale anche se non è in grado di visualizzare o
configurare funzionalità di disaster recovery o di gestione energetica. Lo stesso si può dire per gli
amministratori di storage. Delegare le attività di amministrazione consente ad ogni team di disporre
della possibilità di analisi e controllo di cui necessita, con privilegi di accesso minimi.
Ecosistema del fornitore
Le piattaforme di virtualizzazione devono integrarsi e coesistere con software, hardware e sistema
operativo in uso oltre che con i prodotti middleware forniti da numerosi produttori e provider di servizi.
Una delle più grandi sfide da affrontare nella scelta delle giusta piattaforma di virtualizzazione consiste
nel prendere una decisione coerente con l’infrastruttura di elaborazione corrente. Se la piattaforma di
virtualizzazione non si integra senza problemi con le soluzioni già in uso, l’organizzazione IT dovrà
trovare opzioni fisiche per tali applicazioni o servizi. In questo modo il valore complessivamente
offerto dalla virtualizzazione del data center decresce.
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
11
Protezione dell’infrastruttura virtuale
La sicurezza è importante per i data center virtualizzati come lo
è per gli ambienti fisici. Spesso si pensa che la sicurezza sia un
La sicurezza è uno dei problemi più importanti
problema di secondaria importanza perché le macchine virtuali
e vi sono alcuni elementi relativi alla
protezione da tenere in particolare
sono isolate dal sistema operativo host. Non è affatto così ed è
considerazione per gli ambienti virtuali.
bene che i progettisti di infrastrutture virtuali ne siano
consapevoli: la sicurezza continua ad essere uno dei problemi
più importanti e vi sono alcuni elementi relativi alla protezione da tenere in particolare considerazione
per gli ambienti virtuali.
Nella progettazione di regole di sicurezza per un data center virtualizzato, le organizzazioni IT devono
considerare le principali questioni di seguito elencate:
•
Le organizzazioni IT devono essere in grado di proteggere le aree specifiche di cui si occupano
all’interno del data center virtualizzato. La sicurezza non deve essere messa in secondo piano, né
affidata unicamente all’amministratore dei cluster virtuali. I team dedicati ad applicazioni, servizi
e rete devono poter utilizzare le esperienze maturate nell’ambito della sicurezza per i componenti
virtualizzati delle aree di cui si occupano.
•
Segmentazione e zoning della sicurezza si applicano sia agli ambienti virtuali che agli ambienti
fisici. Le risorse devono essere raggruppate in base al contesto di sicurezza. Le raccolte di servizi,
che sono isolate l’una dall’altra su segmenti fisici, devono essere isolate l’una dall’altra mediante
collocazione delle stesse in cluster virtuali diversi.
•
Utilizzare adattatori di rete dedicati per la gestione. Per la fault tolerance è necessario eseguire
il provisioning di due adattatori di rete. In questo modo viene ridotto il rischio di esporre l’intera
infrastruttura virtuale ad attacchi. Considerare l’utilizzo di modelli di sicurezza avanzati, come
firewall basati sull’host o IP Security, per limitare l’accesso all’interfaccia di rete di gestione.
•
Molte infrastrutture virtuali contengono macchine virtuali che rimangono off-line per giorni o
addirittura settimane. Più le macchine virtuali restano on-line e maggiore è il tempo a disposizione
per il raggiungimento di uno stato di non conformità. La piattaforma di virtualizzazione deve
fornire strumenti che consentano la manutenzione sia on-line che off-line delle macchine virtuali,
in modo che l’intera infrastruttura virtuale rimanga all’intermo delle linee guida relative
alla conformità.
La sicurezza dell’infrastruttura virtuale è, come nel caso degli ambienti di elaborazione fisici, un vero
e proprio processo. Non esistono processi che si possono mettere in sicurezza “una volta per tutte”,
nel data center fisico come nel cloud privato.
Formazione del personale IT
in materia di virtualizzazione
I gruppi IT devono essere formati
relativamente a pianificazione, progettazione,
implementazione e gestione
dell’infrastruttura virtuale.
La virtualizzazione impone di cambiare le modalità con cui si
eseguono le attività nel data center e i gruppi IT devono essere
formati relativamente a pianificazione, progettazione,
implementazione e gestione dell’infrastruttura virtuale. La fase POC serve a presentare ai gruppi
IT i concetti principali della virtualizzazione e a far loro conoscere alcuni dei potenziali vantaggi
tecnologici che essa offre. Ma la fase POC non è che l’inizio. Per scegliere una piattaforma
di virtualizzazione è opportuno che il gruppo IT consideri il livello di esperienza già acquisito. Alcune
soluzioni di virtualizzazione sono più popolari rispetto ad altre e questo significa che, se si adottano,
un maggior numero di amministratori sarà in grado di imparare rapidamente i concetti necessari per
operare nel data center virtualizzato a livello di produzione.
Un modo per coinvolgere rapidamente un’organizzazione IT consiste nell’avvalersi di consulenti
esperti con vasta esperienza in tutti gli aspetti dell’implementazione di un data center virtualizzato.
I consulenti possono assistere alla pianificazione, alla progettazione, all’implementazione ed essere
di ausilio nella gestione iniziale; al contempo sono in grado di trasferire preziose conoscenze allo staff
IT dell’azienda che si occuperà della soluzione a livello operativo. Inoltre, i consulenti esperti possono
aiutare le organizzazioni IT ad avvicinarsi all’ambiente del cloud privato, in cui tutti gli aspetti
dell’ambiente IT sono virtualizzati. EMC offre numerose opzioni di consulenza, in grado di
supportare l’IT in tutte le fasi di implementazione di un data center virtualizzato.
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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Conclusioni
Le tecnologie di virtualizzazione hanno imposto un cambio sostanziale del modello di elaborazione.
Si tratta di tecnologie in evoluzione che rendono possibile il provisioning agevole delle risorse
di elaborazione su una vasta gamma di hardware di storage e server. Questi progressi tecnologici
consentono di ottenere un modello di data center più efficiente e flessibile. Tuttavia, le organizzazioni
IT devono considerare diversi fattori importanti prima di dare inizio a un progetto di infrastruttura
virtuale. Le principali aree da considerare includono la scelta di un punto di partenza, il proseguimento
oltre la verifica di fattibilità della virtualizzazione, la scelta dell’hardware adatto e della giusta
piattaforma di virtualizzazione, la protezione dell’infrastruttura virtuale e la formazione del personale
IT in materia di virtualizzazione. In questo documento sono state discusse tutte le principali aree
sopracitate e sono stati forniti esempi di problemi relativi a funzionalità e prodotti che possono
essere utilizzati per ottimizzare il cloud privato.
Riferimenti
EMC
Per ulteriori informazioni su EMC, è possibile visitare le seguenti pagine del sito web EMC:
•
Pagina delle soluzioni EMC per il backup, il ripristino e l’archiviazione
http://www.italy.emc.com/solutions/business-need/backup-recovery-archiving/index.htm
•
Pagina delle soluzioni di storage EMC
http://www.italy.emc.com/products/category/storage.htm
•
Pagina delle soluzioni di virtualizzazione EMC
http://www.italy.emc.com/products/category/virtualization.htm
•
Pagina della famiglia di prodotti EMC Celerra
http://www.italy.emc.com/products/family/celerra-family.htm
•
Pagina di EMC Replication Manager
http://www.italy.emc.com/products/detail/software/replication-manager.htm
•
Video: “Current Capabilities and Future Directions for Fully Automated Storage Tiering”
http://www.italy.emc.com/collateral/demos/microsites/mediaplayer-video/intro-fast.htm
•
Pagina di EMC Symmetrix V-Max
http://www.italy.emc.com/products/detail/hardware/symmetrix-v-max.htm
•
Pagina di EMC Avamar
http://www.italy.emc.com/products/detail/software/avamar.htm
•
Comunicato stampa “EMC acquista Data Domain”
http://www.italy.emc.com/about/news/press/2009/20090708-02.htm
VMware
Per ulteriori informazioni su VMware, è possibile visitare le seguenti pagine del sito web VMware:
• Pagina dei prodotti VMware per la virtualizzazione di data center e server
http://www.vmware.com/products/datacenter-virtualization.html
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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•
“Using a Private Cloud to Improve Exchange Performance”
http://blogs.vmware.com/performance/2009/07/using-a-private-cloud-to-improve-exchangeperformance.html
•
VMware Distributed Power Management: Concepts and Usage
http://www.vmware.com/resources/techresources/1080
•
Pagina di VMware vCenter Site Recovery Manager
http://www.vmware.com/products/srm/
•
“Memory Overcommitment in the Real World”
http://blogs.vmware.com/virtualreality/2008/03/memory-overcomm.html
Cisco
Per ulteriori informazioni su Cisco, è possibile visitare le seguenti pagine del sito web Cisco:
• Pagina delle comunicazioni unificate Cisco
http://www.cisco.com/en/US/netsol/ns151/networking_solutions_unified_communications_home.html
•
Pagina degli switch Cisco Nexus serie 1000V
http://www.cisco.com/en/US/products/ps9902/
Una base per l’infrastruttura virtuale dell’azienda odierna
Concetti relativi alla tecnologia e considerazioni aziendali
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