Cuando utilice ESXi con una SAN iSCSI, siga las recomendaciones que ofrece VMware para evitar problemas.
Consulte a su representante de almacenamiento si su sistema de almacenamiento admite las características de aceleración de hardware de Storage API - Array Integration. Si las admite, consulte la documentación del proveedor sobre cómo habilitar la compatibilidad con la aceleración de hardware en el sistema de almacenamiento. Para obtener más información, consulte Aceleración de hardware de almacenamiento en vSphere.
Evitar problemas en una SAN iSCSI
Al utilizar ESXi con una SAN, se deben seguir instrucciones específicas para evitar problemas en la SAN.
Tenga en cuenta las siguientes sugerencias:
- Coloque un solo almacén de datos de VMFS en cada LUN.
- No cambie la directiva de rutas de acceso que el sistema establece a menos que comprenda las consecuencias de realizar esa modificación.
- Documente todo. Incluya información sobre configuración, control de acceso, almacenamiento, conmutador, configuración de servidor y HBA iSCSI, versiones de software y firmware, y planificación del cableado de almacenamiento.
- Planificación en caso de errores:
- Haga varias copias de los mapas de topología. Para cada elemento, tenga en cuenta lo que sucede con la SAN si el elemento presenta errores.
- Verifique diferentes vínculos, conmutadores, HBA y otros elementos para asegurarse de no haber omitido ningún punto de error crítico en el diseño.
- Compruebe que los HBA iSCSI estén instalados en las ranuras correctas en el host ESXi, según la velocidad de bus y ranura. Equilibre la carga del bus PCI entre los buses disponibles del servidor.
- Familiarícese con los distintos puntos de supervisión en la red de almacenamiento, en todos los puntos de visibilidad, incluidos los gráficos de rendimiento de ESXi, las estadísticas del conmutador Ethernet y las estadísticas de rendimiento del almacenamiento.
- Cambie los identificadores de LUN solo cuando no haya máquinas virtuales en ejecución en los almacenes de datos de VMFS implementados en los LUN. Si cambia el identificador, las máquinas virtuales que se ejecutan en el almacén de datos de VMFS fallarán.
Después de cambiar el identificador del LUN, debe volver a examinar el almacenamiento para restablecer el identificador en el host. Para obtener información sobre cómo volver a examinar, consulte Operaciones de nuevo análisis para el almacenamiento de ESXi.
- Si cambia el nombre de iSCSI predeterminado del adaptador de iSCSI, asegúrese de que el nombre que introduzca sea universalmente único y que tenga el formato correcto. Para evitar problemas de acceso al almacenamiento, jamás asigne el mismo nombre iSCSI a los diferentes adaptadores, ni siquiera en hosts diferentes.
Optimización del rendimiento del almacenamiento SAN iSCSI
Hay varios factores que contribuyen a la optimización del entorno típico de SAN.
Si el entorno de red está bien configurado, los componentes de iSCSI proporcionan una capacidad de proceso adecuada y una latencia suficientemente baja para iniciadores y destinos iSCSI. Si la red está congestionada y los vínculos, conmutadores y enrutadores están saturados, el rendimiento de iSCSI se verá afectado y es posible que no sea el adecuado para los entornos de ESXi.
Rendimiento del sistema de almacenamiento
El rendimiento del sistema de almacenamiento es uno de los principales factores que contribuye al rendimiento de todo el entorno de iSCSI.
Si se producen problemas con el rendimiento del sistema de almacenamiento, consulte la documentación del proveedor del sistema de almacenamiento para acceder a toda la información relevante.
Al asignar LUN, recuerde que puede acceder a todos los LUN compartidos a través de una serie de hosts, y que pueden ejecutarse varias máquinas virtuales en cada host. Un LUN utilizado por el host ESXi puede atender operaciones de E/S desde varias aplicaciones diferentes que se ejecuten en distintos sistemas operativos. Debido a esta carga de trabajo diversa, el grupo RAID que contiene los LUN de ESXi no debe incluir LUN que utilicen otros hosts y que no ejecuten ESXi para aplicaciones de uso intensivo de E/S.
Habilite el almacenamiento en caché de lectura y de escritura.
El equilibrio de carga es el proceso de distribuir solicitudes de E/S de servidores en todos los SP disponibles y las rutas de acceso a servidores de hosts asociadas. El objetivo es optimizar el rendimiento en términos de capacidad de proceso (E/S por segundo, megabytes por segundo o tiempos de respuesta).
Los sistemas de almacenamiento SAN requieren un rediseño y ajuste continuos para garantizar que las operaciones de E/S sean equilibradas en todas las rutas de acceso del sistema de almacenamiento. Para cumplir con este requisito, distribuya las rutas de acceso a los LUN entre todos los SP. De esa manera, se podrá proporcionar un equilibrio de carga óptimo. Una supervisión exhaustiva indica en qué momento es necesario volver a equilibrar manualmente la distribución de LUN.
Para ajustar sistemas de almacenamiento equilibrados estadísticamente se deben supervisar estadísticas de rendimiento específicas (como operaciones de E/S por segundo, bloques por segundo y tiempos de respuesta), y es necesario distribuir la carga de trabajo de LUN para propagar la carga de trabajo en todos los SP.
Rendimiento del servidor con iSCSI
Para garantizar un rendimiento óptimo del host ESXi, debe tener en cuenta varios factores.
Cada aplicación del servidor debe tener acceso a su almacenamiento designado con las condiciones siguientes:
- Velocidad de E/S alta (cantidad de operaciones de E/S por segundo)
- Alta capacidad de proceso (megabytes por segundo)
- Latencia mínima (tiempos de respuesta)
Dado que cada aplicación tiene distintos requisitos, puede cumplir estos objetivos eligiendo un grupo RAID adecuado en el sistema de almacenamiento.
Para alcanzar los objetivos de rendimiento, siga estas directrices:
- Coloque cada LUN en un grupo RAID que proporcione los niveles de rendimiento necesarios. Supervise las actividades y el uso de recursos de otros LUN en el grupo RAID asignado. Es posible que un grupo RAID de alto rendimiento que tiene demasiadas aplicaciones que realizan operaciones de E/S en él no cumpla con los objetivos de rendimiento requeridos por una aplicación que se ejecuta en el host ESXi.
- Para lograr la máxima capacidad de proceso de todas las aplicaciones en el host durante el período máximo, instale suficientes adaptadores de red o adaptadores de hardware de iSCSI. La propagación de E/S en varios puertos proporciona una capacidad de proceso más rápida y menos latencia para cada aplicación.
- Para proporcionar redundancia para iSCSI de software, asegúrese de que el iniciador esté conectado a todos los adaptadores de red usados para la conectividad de iSCSI.
- Cuando se asignan LUN o grupos RAID a sistemas ESXi, recuerde que varios sistemas operativos usan y comparten ese recurso. El rendimiento de LUN requerido por el host ESXi podría ser mucho mayor que cuando se usan máquinas físicas normales. Por ejemplo, si espera ejecutar cuatro aplicaciones de uso intensivo de E/S, asigne el cuádruple de capacidad de rendimiento al LUN de ESXi.
- Cuando se usan varios sistemas ESXi con vCenter Server, aumentan los requisitos de rendimiento de almacenamiento.
- La cantidad de E/S pendientes requerida por las aplicaciones que se ejecutan en un sistema ESXi debe coincidir con la cantidad de E/S que puede manejar la SAN.
Rendimiento de la red
Una SAN típica consiste en una recopilación de equipos conectados a una recopilación de sistemas de almacenamiento a través de una red de conmutadores. Varios equipos acceden generalmente al mismo almacenamiento.
La siguiente imagen muestra varios sistemas informáticos conectados a un sistema de almacenamiento a través de un solo conmutador Ethernet. En esta configuración, cada sistema está conectado a través de un solo vínculo Ethernet al conmutador. El conmutador está conectado al sistema de almacenamiento a través de un solo vínculo Ethernet.
Cuando los sistemas leen datos del almacenamiento, el almacenamiento responde enviando datos suficientes para completar el vínculo entre los sistemas de almacenamiento y el conmutador Ethernet. Es poco probable que un sistema o una máquina virtual usen el total de la velocidad de red. Sin embargo, esta situación puede darse cuando muchos sistemas comparten el mismo dispositivo de almacenamiento.
Cuando se escriben datos en el almacenamiento, varios sistemas o máquinas virtuales pueden intentar completar los vínculos. Como resultado, es posible que el conmutador que une los sistemas y el sistema de almacenamiento descarte paquetes de red. El descarte de datos podría ocurrir debido a que el conmutador tiene más tráfico para enviar al sistema de almacenamiento del que puede transmitir un solo vínculo. La cantidad de datos que puede transmitir el conmutador está limitada por la velocidad del vínculo entre este y el sistema de almacenamiento.
La recuperación de datos de los paquetes de red descartados provoca una gran degradación del rendimiento. Además del tiempo dedicado a determinar que se descartaron datos, la retransmisión utiliza ancho de banda que, de lo contrario, podría usarse para transacciones actuales.
El protocolo Transmission Control Protocol (TCP) traslada el tráfico iSCSI en la red. TCP es un protocolo de transmisión confiable que garantiza que se vuelva a intentar la transmisión de los paquetes descartados para que estos alcancen, eventualmente, su destino. TCP está diseñado para recuperar datos a partir de paquetes descartados y volver a transmitirlos de forma rápida y sencilla. Sin embargo, cuando el conmutador descarta paquetes con cualquier regularidad, el rendimiento de red se ve afectado. La red se congestiona con las solicitudes para volver a enviar datos y con los paquetes reenviados. Se transfieren menos datos que en una red sin congestión.
La mayoría de los conmutadores Ethernet pueden guardar datos en búfer, es decir, almacenarlos. Esta técnica da la misma oportunidad de llegar al destino a todos los dispositivos que intentan enviar datos. La capacidad para almacenar en búfer algunas transmisiones, combinada con muchos sistemas que limitan el número de comandos pendientes, reduce las transmisiones a ráfagas pequeñas. Las ráfagas de varios sistemas se pueden enviar a su vez a un sistema de almacenamiento.
Si las transacciones son grandes y hay varios servidores que envían datos a través de un puerto de conmutador único, se puede superar la capacidad de almacenamiento en búfer. En este caso, el conmutador descarta los datos que no puede enviar y el sistema de almacenamiento debe solicitar la retransmisión del paquete descartado. Por ejemplo, si un conmutador Ethernet puede almacenar en búfer 32 KB, pero el servidor envía 256 KB al dispositivo de almacenamiento, algunos de los datos se descartarán.
La mayoría de los conmutadores administrados proporcionan información sobre paquetes descartados, algo similar a lo siguiente:
*: interface is up IHQ: pkts in input hold queue IQD: pkts dropped from input queue OHQ: pkts in output hold queue OQD: pkts dropped from output queue RXBS: rx rate (bits/sec) RXPS: rx rate (pkts/sec) TXBS: tx rate (bits/sec) TXPS: tx rate (pkts/sec) TRTL: throttle count
| Interfaz | IHQ | IQD | OHQ | OQD | RXBS | RXPS | TXBS | TXPS | TRTL |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| * GigabitEthernet0/1 | 3 | 9922 | 0 | 0 | 476303000 | 62273 | 477840000 | 63677 | 0 |
En este ejemplo de un conmutador Cisco, el ancho de banda usado es de 476.303.000 bits/segundo, que es menos de la mitad de la velocidad de cable. El puerto almacena en búfer los paquetes entrantes, pero descarta varios paquetes. La línea final de este resumen de interfaz indica que este puerto ya descartó casi 10.000 paquetes entrantes en la columna IQD.
Los cambios de configuración para evitar este problema incluyen comprobar que los diversos vínculos Ethernet de entrada no estén canalizados a un vínculo de salida, ya que provocaría un vínculo con exceso de suscripciones. Cuando varios vínculos que transmiten casi al límite de capacidad se cambian por una menor cantidad de vínculos, es posible que se produzca un exceso de suscripciones.
Por lo general, las aplicaciones o los sistemas que escriben muchos datos en el almacenamiento deben evitar compartir vínculos Ethernet con un dispositivo de almacenamiento. Estos tipos de aplicaciones tienen mejor rendimiento con varias conexiones a los dispositivos de almacenamiento.
La imagen Varias conexiones del conmutador al almacenamiento muestra varias conexiones del conmutador al almacenamiento.
La utilización de VLAN o VPN no proporciona una solución adecuada al problema de exceso de suscripciones de vínculos en configuraciones compartidas. Las VLAN y otras particiones virtuales de una red proporcionan una forma de designar una red lógicamente. Sin embargo, no cambian las capacidades físicas de los vínculos y los troncos entre conmutadores. Cuando el tráfico de almacenamiento y otros tipos de tráfico de red comparten conexiones físicas, es posible que se produzcan suscripciones excesivas y pérdida de paquetes. Lo mismo ocurre con las VLAN que comparten troncos entre conmutadores. El diseño de rendimiento de una SAN debe tener en cuenta las limitaciones físicas de la red, no las asignaciones lógicas.
Comprobar estadísticas del conmutador Ethernet
Muchos conmutadores Ethernet ofrecen diferentes métodos para supervisar el estado del conmutador.
Los conmutadores que tienen puertos funcionando cerca de su capacidad de proceso máxima la mayor parte del tiempo no brindan un rendimiento óptimo. Si tiene puertos en una SAN iSCSI funcionando cerca del máximo, reduzca la carga. Si el puerto está conectado con un sistema ESXi o almacenamiento iSCSI, puede reducir la carga a través del equilibrio de carga manual.
Si el puerto está conectado entre varios conmutadores o enrutadores, considere instalar vínculos adicionales entre estos componentes para soportar mayor carga. Generalmente, los conmutadores Ethernet también ofrecen información sobre errores de transmisión, paquetes en cola y paquetes Ethernet descartados. Si el conmutador informa regularmente cualquiera de estas condiciones en puertos que se usen para el tráfico iSCSI, el rendimiento de la SAN iSCSI no será bueno.
