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EMC INFRASTRUKTUR FÜR VMWARE-CLOUDUMGEBUNGEN

EMC Symmetrix VMAX 40K, EMC Symmetrix FAST VP, EMC SRDF und VMware vSphere 5

EMC Solutions Group


Überblick

Lösungs- und Technologieübersicht

Details zur Konfiguration

Bereitstellung von Speicher auf VMAX 40K mit Unisphere für VMAX

Virtualisierungs- und Anwendungsprofile

Validierung und Tests

Zusammenfassung und Lösungsvorteile


Lösungs- und Technologieübersicht


Geschäftsvorgang

Unterstützung all Ihrer geschäftskritischen Anwendungen und Datenbanken

Sicherung der Performance an Produktions- und Remotestandorten mit FAST VP und FAST VP-Koordination mit SRDF

Reduzierung des Zeitaufwands für das Management der Speicherressourcen mit Unisphere für VMAX

Erhöhung Ihres ROI – Maximierung der Ausnutzung von Tier 1-, 2- und 3-Speicherressourcen mit Federated Tiered Storage


Einführung der Symmetrix VMAX 40K

Größer, besser, schneller

– Doppelte Performance, doppelte Kapazität

Neue Unterstützung für 2,5-Zoll-SAS-Laufwerke

– 400 Laufwerke in einem 24-Zoll-Standardschrank

Verteilte System-Bays

– Flexible Erweiterung für Rechenzentren mit beschränktem Platzangebot

Neu


Ausgezeichnete Skalierbarkeit und Konsolidierung

Massive Skalierbarkeit

Transformieren Sie Ihre Hybrid Cloud-Umgebungen

Engine 1

Bis zu 8 Engines

Neu

VIRTUELLEMATRIX


Lösungsüberblick

Stellen Sie mehrere kritische Datenbankanwendungen in einer VMware Private Cloud-Umgebung bereit. Diese muss durch ein VMAX 40K-Array unterstützt werden, auf der Enginuity 5876 ausgeführt wird und die durch FAST VP mit Standortschutz durch eine EMC SRDF-Replikation optimiert wurde.

Simulieren Sie eine hochgradig aktive Kundendatenbankumgebung, die Tier 1-Anwendungen zur Verfügung stellt.

• Oracle Database 11g R2• SAP ERP 6.0 EHP 4• Microsoft SQL Server 2012

OLTP-Datenbanken

• Microsoft SQL Server 2012 Data Warehouse


Lösungsüberblick (Fortsetzung)

Management, Überwachung und Optimierung durch EMC Unisphere für VMAX

– Vereinfachtes Arraymanagement von FAST VP mithilfe der FAST VP-Funktion „Zuweisung nach Policy“

– Zuverlässige Performance in DR-Szenarien durch SRDF-orientierte FAST VP (Enginuity 5876) mit konstantem, automatisiertem Tuning des Anwendungsspeichers an Produktions- und Disaster-Recovery-Standorten

Virtualisiert mit VMware vSphere 5 Update 1


Lösungsarchitektur und -design Zwei ESXi-Server, die an jedem

Standort konfiguriert werden

Bereitstellung von Oracle, SAP und SQL Server auf VMs

EMC VMAX 40K-Speicherarrays optimiert durch FAST VP, das durch SRDF/S geschützt ist

Ausführung von FC-SAN mit 8 GB zwischen Hosts und Standorten

1-GB-Ethernet-Netzwerkverbindung zwischen Hosts und Standorten


Hardware der LösungKomponente Anzahl Konfiguration

Speicherarray 2 EMC Symmetrix VMAX 40K mit:• 3 Engines• 384 GB Zwischenspeicher• 32 Flashlaufwerken mit je 200 GB• 126 FC-Laufwerken mit je 600 GB, 10.000 U/min• 64 FC-Laufwerken mit je 450 GB, 15.000 U/min• 72 SATA-Laufwerken mit je 2 TB, 7.200 U/min

VMware ESXi-Server (virtuelle Umgebung des Produktionsstandorts)

2 ESXi-Server mit:• 8 x 10-Kern-CPU Intel Xeon E7, 2,4 GHz• 1 TB RAM• 2 Dual Port Brocade 825 FC-Hostbusadapter mit 8 GB

VMware ESXi-Server (virtuelle Umgebung am Disaster-Recovery-Standort)

2 ESXi-Server mit:• 4 x 10-Kern-CPU Intel Xeon E7, 2,4 GHz• 128 GB RAM • Dual NICs mit 1 Gbit• Dual CNAs mit 10 Gbit

FC-Switches 2 Brocade DCX 4S FC-Switch der Director-Klasse mit 8 GB

Ethernet-Switch 2 Ethernet-Switches mit 1 Gbit/s


Software der Lösung

Software Version

EMC Symmetrix VMAX Enginuity 5876

EMC PowerPath PowerPath/VE V5.7 für VMware

EMC Unisphere für VMAX 1.0

EMC Solutions Enabler 7.4

VMware vSphere ESXi 5 Update 1

Anwendungen SAP ERP 6 EHP 4

Oracle ASM Lib 2.0.5

Oracle Database 11gR2 11.2.0.3

SQL Server 2012 RTM

Betriebssysteme Windows Server 2008 R2

SUSE Enterprise Linux 11

Red Hat Linux 5.7

Testtools für Workload-Simulationen SQL Server 2012: MSTPCE-Toolkit (OLTP) und Quest BMF (DSS/DW)

Oracle: SwingBench 2.3

HP LoadRunner 9.52 Build 3188


Wichtige Technologiekomponenten

EMC Komponenten: – Symmetrix VMAX 40K mit Enginuity 5876– Unisphere für VMAX– SRDF (Symmetrix Remote Data Facility)– Symmetrix FAST VP mit SRDF-Koordination– PowerPath/VE– VSI (VMware Storage Integrator)

Anwendungen– Oracle Database 11g R2 Enterprise Edition– Microsoft SQL Server 2012– SAP ERP 6.0 EHP 4


Symmetrix VMAX 40K-Array mit Enginuity 5876-Betriebsumgebung

High-End-Speicherarray der Enterprise-Klasse mit einfachem, intelligentem und modularem Design, das ein nahtloses und kostengünstiges Systemwachstum zulässt – von der Einstiegskonfiguration bis zum weltweit größten Speicherarray

Neue Konfigurationsoptionen für hohe Dichte mit 2,5-Zoll-Flash-, FC- und SAS-Laufwerken

– Bis zu 33 % mehr Laufwerke bei gleichem Platzbedarf– Mehr Performance pro Watt

Virtual Provisioning für unterbrechungsfreies Thin Provisioning nach Bedarf

FAST VP für automatisiertes Speicher-Tiering auf Sub-LUN-Ebene

FAST VP mit SRDF-Koordination sichert Performance an Disaster-Recovery-Standorten

Federated Tiered Storage zur Maximierung des ROI für Tier 1-, 2- und 3-Speicher

Kapazitätenschonende Snapshot-Funktionen mit TimeFinder VP SNAP

Einfachere Konfiguration und Management mit Unisphere für VMAX

FLASH

FC

SATA


Überblick über EMC Virtual Provisioning Bessere Speicherauslastung

Weniger Komplexität und Overhead beim Speicher-Provisioning

Automatisierung von Prozessen für einfache Speichererweiterung

Bereitstellung von zusätzlichem Speicher für die gesamte Anwendungslebensdauer ohne Bereitstellung aller physischen Speichermedien im Voraus

Kapazitätserweiterung ohne Unterbrechungen und nach Bedarf

Automatische Neuverteilung von Thin-Pools zur Aufrechterhaltung der Performance

Vereinfachtes Speichermanagement mit Unisphere für VMAX

ESXi 310 TB

ESXi 210 TB

ESXi 1 10 TB

3 TB4 TB

PhysischeZuweisung

3 TB

GemeinsamerSpeicherpool


EMC Symmetrix FAST VP – Übersicht Automatisches Speicher-Tiering für Virtual Provisioning

Thin-Pools

Analyse und Datenverschiebung auf Sub-LUN-Ebene:– Verteilung von Daten von einem einzigen Thin-Gerät über

mehrere Pools– Platzierung besonders aktiver Teile einer LUN auf

hochleistungsfähigen Flashlaufwerken– Platzierung weniger aktiver Teile einer LUN auf

kostengünstigeren FC- oder SATA-Laufwerken mit höheren Kapazitäten

Verschiebung von Daten auf der Ebene der Extent-Gruppe (7.680 KB)

Verschiebung von Daten auf Basis von benutzerdefinierten Policies und Performanceanforderungen der Anwendung

Datenverschiebung erfolgt automatisch und unterbrechungsfrei.

SATA

FC

Flash

• Drastische Vereinfachung des Speichermanagements• Performanceoptimierung• Höhere Speichereffizienz

Symmetrix VMAX mit FAST VP – Legen Sie die richtigen Daten zur richtigen Zeit am richtigen Ort ab.


Symmetrix FAST VP – Komponenten Speicherebene: Mindestens ein

virtueller Pool, der Geräte mit demselben Technologietyp, derselben Laufwerksgeschwindigkeit und RAID-Schutzstufe enthält

Speichergruppe: Eine logische Gruppierung von Speichergeräten für gemeinsames Management

FAST-Policies: Ein Regelsatz für die Nutzung von Tiers, der auf verbundene Speichergruppen angewendet wird

Eine Policy weist jeder Tier ein oberes Nutzungslimit zu und legt fest, wie viele Daten einer Speichergruppe sich auf jeder Tier befinden dürfen.

Einstellungen durch den Administrator:

• Leistungsfähige Policies, die für kritische Anwendungen mehr Flashlaufwerkskapazitäten nutzen

• Kosteneffiziente Policies, die für weniger kritische Anwendungen mehr SATA-Laufwerkskapazitäten nutzen


FAST VP mit SRDF-Koordination FAST VP sorgt für die ständige

Überwachung und Anpassung der Datenverteilung am Produktionsstandort.

Performancestatistiken werden stündlich an beiden Standorten erfasst und ausgetauscht.

Entscheidungen zur Datenverteilung an beiden Standorten werden mithilfe von Daten des aktiven Standorts getroffen.

Symmetrix VMAX mit FAST VP und SRDF-Koordination –Ablegen der richtigen Daten zur richtigen Zeit am richtigen Ort, sowohl an Produktions- als auch

DR-Standorten


Details zur Konfiguration


Speicherkonfiguration – Virtuelle Pools

Name des Thin-PoolsLaufwerksgröße/Technologie/U/min

RAID-SchutzAnzahl der Laufwerke

TDAT-GrößeAnzahl der DATA-Geräte

Poolkapazität

FLASH_3RAID5 200 GB Flash RAID 5 (3+1) 32 68,8 GB 64 4,2 TB

FC10K_RAID1 600 GB, FC, 10.000 RAID1 126 66 GB 504 32 TB

FC15K_RAID1 450 GB, FC, 15.000 RAID1 64 49,2 GB 256 12,2 TB

SATA_6RAID6 2 TB, SATA, 7.200 RAID6 (6+2) 72 240 GB 256 60 TB


Nutzung virtueller Pools durch Anwendungen

SAP, Oracle und MS SQL OLTP nutzen gemeinsame Flash-, FC- und SATA-Pools.

MS SQL DSS-Anwendung nutzt SATA-Pools mit allen Anwendungen, ist aber an einen separaten FC-Pool gebunden.


Nutzung des Front-end-Ports Isolierung schreibintensiver Anwendungen auf dedizierte Front-end-

Ports, um konsistente Performance zu ermöglichen

Gewöhnlicher Datenverkehr auf gewöhnlichen Ports

PowerPath/VE managt Lasten- ausgleich und Failover


Konfiguration von FAST VP

FAST VP ist entweder aktiviert oder deaktiviert.

Datenverschiebung sollte auf „Automatisch“ gestellt sein.

Verlagerungsrate steuert den Grad von FAST.

Neue Funktion „Zuweisung nach Policy“ vereinfacht das Kapazitätsmanagement von Thin-Provisioning-Umgebungen.

ZeitfensterErstellen Sie Zeitfenster, um festzulegen, wann Daten für Performanceanalysen erfasst werden können und wann die Datenverschiebung stattfinden soll.

Wir empfehlen, dieses Fenster immer geöffnet zu haben, damit FAST VP die neuesten Analyseergebnisse zur Optimierung der Datenverschiebung verwenden kann.


Konfiguration von FAST VP

1. Erstellung von FAST VP-Tiers von VP-Pools

2. Definition von Policies durch Festlegung des Prozentanteils von Flash-, FC- und SATA-Pools

3. Verwendung für Anwendung


Bedarfsberichte für Tiers

Kapazitätsmanagement wird vereinfacht.

• Verwendung von Bedarfsberichten für Tiers von Unisphere, um Tier-Nutzung und -Anforderungen zu überwachen

Maximale Anforderung von FAST VP SG pro Tier

GB-Angaben im Plusbereich zeigen an, wie viel Speicherplatz in jeder Tier übrig ist.Wie viel Speicher ist

aktuell belegt?


Bereitstellung von Speicher auf VMAX 40K mit Unisphere für VMAX


Vereinfachtes Speicher-Provisioning mit Unisphere für VMAX

• Die Assistenten für allgemeine Aufgaben von Unisphere führen neue Anwender durch den Prozess für das Provisioning von Speicher für Hosts.

• Aufforderungen führen den Anwender zum nächsten Schritt, was zur einer intuitiven Benutzung und einem Lernprozess führt.


Kaskadierte Speichergruppen

Neue Funktion von Enginuity 5876, mit der mehrere Speichergruppen in einer einzigen Masking-Ansicht verschachtelt werden können

Vereinfachung von FAST VP-Konfigurationen in virtuellen Umgebungen

Mehrfachanwendung mit einer einzigen Masking-Ansicht, die mit einer eigenen Speichergruppe und FAST-Policy gemanagt wird

Vereinfachte Überwachung und Management auf Anwendungsebene


FAST VP-Koordination in Speichergruppen Ist diese Funktion aktiviert, überträgt FAST VP Nutzungsstatistiken des Geräts von Remotestandort 1 (R1)

an Remotestandort 2 (R2), um sicherzustellen, dass die FAST-Engine am Stand-by-/Failover-Standort über aktuelle Kennzahlen verfügt, anhand derer Entscheidungen getroffen werden.

Aktivierung unter Speichergruppenmanagement in Unisphere:– Kontrollkästchen aktivieren: RDF-Koordination für FAST VP aktivieren

Koordination muss in Speichergruppen für Quell- und Ziel-Arrays von VMAX aktiviert werden.


Virtualisierungs- und Anwendungsprofile


VMware-Konfiguration

vCenter-Screenshot

s

Verkürzung der HBA-Warteschlange für vSphere ESXi-Server durch Änderung der Warteschlangentiefe

– Einstellung der Parameter für das Esxcli-Systemmodul: -p bfa_lun_queue_depth=64 -m bfa

Die virtuelle Maschine startet LUNs, die für die Verwendung des LSI SAS-Adapters konfiguriert sind.

PVSCSI-Adapter (VMware Paravirtual SCSI) werden für die Konfiguration von Daten-LUNs verwendet, um ihre Performance zu steigern.


EMC Virtual Storage Integrator und VMAX 40K


Konfiguration der AnwendungOracle-OLTP

1 Oracle-DB-Instanz, 12 vCPUs mit 53 GB RAM

1 Datenbank pro VM mit 2 TB Kapazität

Verteilung der anfänglichen SwingBench-Workload auf 400 Anwender, Verhältnis von Lese- zu -Schreibvorgängen: 60:40

MSSQL-OLTP (TPC-E-ähnlich)

2 SQL-Instanzen, 16 vCPUs mit32 GB RAM

1 DB pro VM, 1 TB Kapazität

Gemischte Workloads zur Simulation von aktiven und weniger aktiven Anwendungen, Verhältnis von Lese- zu -Schreibvorgängen: 85:15

MSSQL-OLAP (DSS, TPC-H-ähnlich)

1 SQL-Instanz, 32 vCPUs mit128 GB RAM

1 Datenbank pro VM mit 2 TB Kapazität

2 parallele Workloads, 100% Lesezugriff

SAP-OLTP

3 SAP ERP 6 IDES EHP 4-Instanzen, 16 vCPUs mit 32 GB RAM

1 Oracle-DB-Instanz bei 845 GB Kapazität

1.000 Anwender des LoadRunner-Updates + Simulation einer Kopie des lokalen Clientsystems, Verhältnis von Lese- zu -Schreibvorgängen: 80:20


Validierung und Tests• Validierung der Anwendungsperformance• Online-Policy-Tuning• SRDF-Koordination• Anwendungs-Failover mit schnellem Ramp-

up


Zusammenfassung der Anwendungsperformance

Vier geschäftskritische Anwendungen mit hoher Transaktionszahl, die gemischte Workloads ausführen und in einer von VMAX 40K bereitgestellten VMware vSphere 5.0 Private Cloud-Umgebung betrieben werden.

– SAP-OLTP– 2 SQL Server-OLTP-Instanzen– 1 SQL Server Data Warehouse-Instanz– Oracle-OLTP


FAST VP-PoliciesDie Tabelle unten zeigt die FAST VP-Policies, die für die Baselinekonfiguration festgelegt wurden:

Sowohl MSSQL1- und MSSQL2-Anwendungen verwenden dieselbe FAST-Policy.

Policies dienen zur Beschränkung von Flash-Tiers, um zu vermeiden, dass eine einzige Anwendung Flashressourcen dominiert.

Speichergruppe Name der FAST-Policy Flash FC SATA

MSSQL1_OLTP MSSQL_OLTP 5 % 40 % 100 %

MSSQL2_OLTP MSSQL_OLTP 5 % 40 % 100 %

MSSQL_DSS MSSQL_DSS 0 % 100 % 100 %

Oracle Oracle 15 % 35 % 50 %

SAP SAP 10 % 80 % 10 %


OLTP-Anwendung

OLTP-Transaktionen pro Minute

Durchschnittliche Leseantwortzeit

Oracle 97.846 5,5 ms

MSSQL1 37.920 10 ms

MSSQL2 139.020 11 ms

DSS/OLAP-Anwendung Durchschnittlicher Durchsatz

MSSQL DSS 808 MB/s

Anwendung OLTP-Transaktionen pro Minute

Durchschnittliche Dialogantwortzeit

SAP 2894,8 929,93 ms

Build-Validierung – Ausführung aller Anwendungen


Validierung von FAST VP mit SRDF-Koordination

SRDF-Koordination – Ausgleich an Quell-

und Zielgeräten– Ähnliche Tier-Nutzung

an beiden Standorten

Durchgezogene Linien entsprechen Quellgeräten

Gestrichelte Linien entsprechen Zielgeräten


SRDF-Koordination (Fortsetzung)

Die Last des Geräts wurde über alle Tiers hinweg in einer ähnlichen Verteilung aufseiten von R1 und R2 ausgeglichen.

[root@solenabler1 ~]# symcfg list -tdev -range 426:426 -bound -detail -v -sid 542

Symmetrix ID: 000195700542

Aktivierte Kapazität (Tracks): 1826068704Begrenzte Kapazität (Tracks): 1048590

S Y M M E T R I X T H I N D E V I C E S---------------------------------------------------------------------- Pool Pool Gesamt Begrenzt Flags Subskript. ges. Zugewiesen GeschriebenSym Pool-Name ESPT Tracks (%) Tracks (%) Tracks (%)---- ------------ ----- ---------- ----- ---------- --- ---------- ---0426 FC10K_RAID1 F..B 1048590 0 546156 52 1044754 100 FLASH_3RAID5 -.-- - - 312924 30 - - SATA_6RAID6 -.-- - - 186540 18 - -

Gesamt ---------- ----- ---------- --- ---------- ---Tracks 1048590 0 1045620 0 1044754 0

[root@solenabler1 ~]# symcfg list -tdev -range 426:426 -bound -detail -v -sid 541

Symmetrix ID: 000195700541

Aktivierte Kapazität (Tracks): 1826068704Begrenzte Kapazität (Tracks): 1048590

S Y M M E T R I X T H I N D E V I C E S---------------------------------------------------------------------- Pool Pool Gesamt Begrenzt Flags Subskript. ges. Zugewiesen GeschriebenSym Pool-Name ESPT Tracks (%) Tracks (%) Tracks (%)---- ------------ ----- ---------- ----- ---------- --- ---------- ---0426 FC10K_RAID1 F..B 1048590 0 570996 54 1044492 100 FLASH_3RAID5 -.-- - - 352524 34 - - SATA_6RAID6 -.-- - - 120972 12 - -

Gesamt ---------- ----- ---------- --- ---------- ---Tracks 1048590 0 1045620 0 1044754 00

Quellarray

Disaster-Recovery-

Array


Failover-Test

Oracle und SAP werden am R1

ausgeführt.

Oracle und SAP werden Failover-Vorgang

unterzogen und werden am R2 ausgeführt.

Anwendungslasten wurden auf längere Zeit am R1-Standort ausgeführt und Speichergruppen auf beiden Arrays mit FAST VP ausgeglichen.

RDF-Links werden zur Simulation von Failover gesplittet.

SAP und Oracle wurden auf einem Remote-ESXi-Server aufgerufen.

Die Performance wurde vor und nach dem Failover überwacht.


Failover-Test (Fortsetzung)

Nach dem Failover lag die Performance auf den Anwendungsebenen gleichauf mit der Performance auf Produktionsebene.

Transaktionen pro Minute und beobachtete Reaktionszeiten waren gleich


Reaktionsgeschwindigkeit und Flexibilität von FAST VP

Anpassung der SQL-OLTP-Policy um 7:40 Uhr, um weitere Flashfunktionen hinzuzufügen

Die Performance verbesserte sich nach 30 Minuten.

Die Zahl der SQL-Datenbanktransaktionen/Sekunde stieg an und Latenz ging zurück.

Nach 2 Stunden hat sich die SQL-Performance stabilisiert.

Bei anderen ausgeführten Anwendungen wurden keine Auswirkungen beobachtet.


Zusammenfassung und Lösungsvorteile VMAX 40K ist die ideale Plattform für kritische, virtualisierte Datenbankanwendungen, die

unterschiedliche Workloads ausführen.

End-to-End-Transparenz dank VMware Storage Integrator von EMC ermöglicht vereinfachtes Management und die direkte Identifizierung von VMAX-Geräten von vCenter aus.

Kaskadierte FAST VP-Speichergruppen vereinfachen das Management von ESX-Umgebungen mit FAST.

Die Funktion „Zuweisung nach Policy“ verringert die Zeit für den Ausgleich von FAST VP-Speichergruppen und die Anzahl der Daten, die FAST VP verschieben muss.

FAST VP ist optimierbar und reaktionsschnell. Durch Anpassung der FAST-Policies kann die Performance an sich ändernde geschäftliche Anforderungen angepasst werden. Performance erhöht sich innerhalb von 30 Minuten ohne negative Auswirkungen auf andere ausgeführte Workloads.

SRDF-Koordination mit FAST VP stellt – bei ähnlichen Konfigurationen und im Falle eines Failover in einer FAST VP-Umgebung – die Performance auf Produktionsebene am R2-Standort sicher. Somit profitieren durch FAST VP sowohl Produktions- als auch Disaster-Recovery-Standorten von der Performance und den Kostenvorteilen.


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