VMAX 40K, FAST VP, SRDF

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EMC INFRASTRUKTUR
FÜR VMWARECLOUDUMGEBUNGEN
EMC Symmetrix VMAX 40K,
EMC Symmetrix FAST VP, EMC SRDF
und VMware vSphere 5
EMC Solutions Group
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1
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
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2
Lösungs- und
Technologieübersicht
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3
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 3Speicherressourcen mit Federated
Tiered Storage
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4
Einführung der Symmetrix VMAX 40K
Neu
 Größer, besser, schneller
– Doppelte Performance, doppelte
Kapazität
 Neue Unterstützung für 2,5-ZollSAS-Laufwerke
– 400 Laufwerke in einem 24-ZollStandardschrank
 Verteilte System-Bays
– Flexible Erweiterung für Rechenzentren
mit beschränktem Platzangebot
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5
Ausgezeichnete Skalierbarkeit und
Konsolidierung
Engine 1
Massive
Skalierbarkeit
Transformieren Sie Ihre
Hybrid Cloud-Umgebungen
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VIRTUELLE
MATRIX
Neu
Bis zu
8 Engines
6
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.
OLTPDatenbanken
• Oracle Database 11g R2
• SAP ERP 6.0 EHP 4
• Microsoft SQL Server 2012
Data Warehouse
• Microsoft SQL Server 2012
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7
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 SRDForientierte FAST VP (Enginuity 5876) mit konstantem,
automatisiertem Tuning des Anwendungsspeichers an
Produktions- und Disaster-Recovery-Standorten
 Virtualisiert mit VMware vSphere 5 Update 1
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8
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-EthernetNetzwerkverbindung zwischen
Hosts und Standorten
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9
Hardware der Lösung
Komponente
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 DisasterRecovery-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
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10
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
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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
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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 SASLaufwerken
–
–
FLASH
FC
SATA
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-RecoveryStandorten

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
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Überblick über EMC Virtual Provisioning
 Bessere Speicherauslastung
 Weniger Komplexität und Overhead beim SpeicherProvisioning
 Automatisierung von Prozessen für einfache
Speichererweiterung
ESXi 1
10 TB
ESXi 2
10 TB
ESXi 3
10 TB
4 TB
3 TB
3 TB
Physische
Zuweisung
 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
Gemeinsamer
Speicherpool
 Vereinfachtes Speichermanagement mit Unisphere für VMAX
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EMC Symmetrix FAST VP – Übersicht
 Automatisches Speicher-Tiering für Virtual Provisioning
Thin-Pools
Flash
 Analyse und Datenverschiebung auf Sub-LUN-Ebene:
–
FC
–
–
SATA
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 ExtentGruppe (7.680 KB)
• Drastische Vereinfachung
des Speichermanagements
• Performanceoptimierung
• Höhere Speichereffizienz
 Verschiebung von Daten auf Basis von
benutzerdefinierten Policies und
Performanceanforderungen der Anwendung
 Datenverschiebung erfolgt automatisch und
unterbrechungsfrei.
Symmetrix VMAX mit FAST VP – Legen Sie die richtigen Daten zur richtigen Zeit am richtigen Ort ab.
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Symmetrix FAST VP – Komponenten
 Speicherebene: Mindestens ein
virtueller Pool, der Geräte mit
demselben Technologietyp, derselben
Laufwerksgeschwindigkeit und RAIDSchutzstufe 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.
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Einstellungen durch den Administrator:
• Leistungsfähige Policies, die für kritische
Anwendungen mehr Flashlaufwerkskapazitäten
nutzen
• Kosteneffiziente Policies, die für weniger kritische
Anwendungen mehr SATA-Laufwerkskapazitäten
nutzen
16
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 DRStandorten
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Details zur
Konfiguration
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Speicherkonfiguration – Virtuelle Pools
Name des Thin-Pools
Laufwerksgröße/Te
RAID-Schutz
chnologie/U/min
Anzahl der
Laufwerke
TDAT-Größe
Anzahl der DATAGeräte
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
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Nutzung virtueller Pools durch
Anwendungen
 SAP, Oracle und MS SQL
OLTP nutzen gemeinsame
Flash-, FC- und SATAPools.
 MS SQL DSS-Anwendung
nutzt SATA-Pools mit
allen Anwendungen, ist
aber an einen separaten
FC-Pool gebunden.
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Nutzung des Front-end-Ports
 Isolierung schreibintensiver Anwendungen auf dedizierte Front-endPorts, um konsistente Performance zu ermöglichen
 Gewöhnlicher
Datenverkehr auf
gewöhnlichen Ports
 PowerPath/VE
managt Lastenausgleich und
Failover
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21
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-ProvisioningUmgebungen.
Zeitfenster
Erstellen 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.
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Konfiguration von FAST VP
1.
Erstellung von FAST
VP-Tiers von VPPools
2.
Definition von
Policies durch
Festlegung des
Prozentanteils von
Flash-, FC- und
SATA-Pools
3.
Verwendung für
Anwendung
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23
Bedarfsberichte für Tiers
 Kapazitätsmanagement wird vereinfacht.
Wie viel Speicher ist
aktuell belegt?
Maximale Anforderung
von FAST VP SG pro Tier
GB-Angaben im
Plusbereich zeigen an,
wie viel Speicherplatz
in jeder Tier übrig ist.
• Verwendung von Bedarfsberichten für Tiers von
Unisphere, um Tier-Nutzung und -Anforderungen zu
überwachen
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24
Bereitstellung von
Speicher auf VMAX 40K
mit Unisphere für
VMAX
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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.
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26
Kaskadierte Speichergruppen
 Neue Funktion von
Enginuity 5876, mit der
mehrere
Speichergruppen in einer
einzigen MaskingAnsicht 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
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27
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.
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Virtualisierungs- und
Anwendungsprofile
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VMware-Konfiguration
 Verkürzung der HBA-Warteschlange für vSphere ESXiServer 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.
vCenterScreenshot
s
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30
EMC Virtual Storage Integrator
und VMAX 40K
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31
Konfiguration der Anwendung
Oracle-OLTP
MSSQL-OLTP (TPC-E-ähnlich)
1 Oracle-DB-Instanz, 12 vCPUs mit
53 GB RAM
2 SQL-Instanzen, 16 vCPUs mit
32 GB RAM
1 Datenbank pro VM mit 2 TB Kapazität
1 DB pro VM, 1 TB Kapazität
Verteilung der anfänglichen SwingBench-Workload
auf 400 Anwender, Verhältnis von Lese- zu Schreibvorgängen: 60:40
Gemischte Workloads zur Simulation von aktiven
und weniger aktiven Anwendungen, Verhältnis von
Lese- zu -Schreibvorgängen: 85:15
SAP-OLTP
MSSQL-OLAP (DSS, TPC-H-ähnlich)
3 SAP ERP 6 IDES EHP 4-Instanzen, 16 vCPUs mit
32 GB RAM
1 SQL-Instanz, 32 vCPUs mit
128 GB RAM
1 Oracle-DB-Instanz bei 845 GB Kapazität
1 Datenbank pro VM mit 2 TB Kapazität
1.000 Anwender des LoadRunner-Updates +
Simulation einer Kopie des lokalen Clientsystems,
Verhältnis von Lese- zu -Schreibvorgängen: 80:20
2 parallele Workloads, 100% Lesezugriff
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32
Validierung und
Tests
•
•
•
•
Validierung der Anwendungsperformance
Online-Policy-Tuning
SRDF-Koordination
Anwendungs-Failover mit schnellem Rampup
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33
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
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34
FAST VP-Policies
Die Tabelle unten zeigt die FAST VP-Policies, die für die
Baselinekonfiguration festgelegt wurden:
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 %
 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.
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35
Build-Validierung – Ausführung aller
Anwendungen
OLTPAnwendung
OLTP-Transaktionen
pro Minute
DSS/OLAP-Anwendung
Durchschnittliche
Leseantwortzeit
Durchschnittlicher
Durchsatz
MSSQL DSS
Oracle
97.846
808 MB/s
5,5 ms
MSSQL1
37.920
10 ms
MSSQL2
139.020
11 ms
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Anwendung
SAP
OLTP-Transaktionen pro
Minute
Durchschnittliche
Dialogantwortzeit
2894,8
929,93 ms
36
Validierung von FAST VP mit SRDFKoordination
 SRDF-Koordination
– Ausgleich an Quellund Zielgeräten
– Ähnliche Tier-Nutzung
an beiden Standorten
 Durchgezogene Linien
entsprechen
Quellgeräten
 Gestrichelte Linien
entsprechen Zielgeräten
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37
SRDF-Koordination (Fortsetzung)
[[email protected] ~]# symcfg list -tdev -range 426:426 -bound -detail -v -sid 542
Symmetrix ID: 000195700542
Aktivierte Kapazität (Tracks): 1826068704
Begrenzte Kapazität (Tracks): 1048590
Quellarray
SYMMETRIX THIN DEVICES
---------------------------------------------------------------------Pool
Pool
Gesamt
Begrenzt
Flags
Subskript. ges.
Zugewiesen
Geschrieben
Sym 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
[[email protected] ~]# symcfg list -tdev -range 426:426 -bound -detail -v -sid 541
Symmetrix ID: 000195700541
 Die Last des Geräts
wurde über alle
Tiers hinweg in
einer ähnlichen
Verteilung aufseiten
von R1 und R2
ausgeglichen.
Aktivierte Kapazität (Tracks): 1826068704
Begrenzte Kapazität (Tracks): 1048590
DisasterRecoveryArray
SYMMETRIX THIN DEVICES
---------------------------------------------------------------------Pool
Pool
Gesamt
Begrenzt
Flags
Subskript. ges.
Zugewiesen
Geschrieben
Sym 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
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---------- ----- ---------- --- ---------- --1048590
0 1045620 0 1044754 00
38
Failover-Test
 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.
Oracle und SAP
werden am R1
ausgeführt.
Oracle und SAP werden
Failover-Vorgang
unterzogen und werden
am R2 ausgeführt.
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39
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
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40
Reaktionsgeschwindigkeit und Flexibilität von FAST VP
 Anpassung der SQL-OLTPPolicy um 7:40 Uhr, um
weitere Flashfunktionen
hinzuzufügen
 Die Performance verbesserte
sich nach 30 Minuten.
 Die Zahl der SQLDatenbanktransaktionen/Se
kunde stieg an und Latenz
ging zurück.
 Nach 2 Stunden hat sich die
SQL-Performance
stabilisiert.
 Bei anderen ausgeführten
Anwendungen wurden keine
Auswirkungen beobachtet.
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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 ESXUmgebungen mit FAST.
 Die Funktion „Zuweisung nach Policy“ verringert die Zeit für den Ausgleich von FAST VPSpeichergruppen 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 R2Standort sicher. Somit profitieren durch FAST VP sowohl Produktions- als auch DisasterRecovery-Standorten von der Performance und den Kostenvorteilen.
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42
Fragen?
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