Administración de la capacidad y alta disponibilidad en un entorno virtual (SharePoint Server 2010)

Última modificación del tema: 2016-11-30

En este artículo se proporciona información acerca de la administración de la capacidad y alta disponibilidad para un entorno virtual que hospeda Microsoft SharePoint Server 2010. Se combinan ambos conceptos en este artículo ya que la capacidad y el ajuste del tamaño son partes muy importantes del desarrollo de un plan de virtualización y de la arquitectura de un entorno virtual. Además, la administración de la capacidad no está aislada de la alta disponibilidad en un entorno virtual. En el caso de los hosts de virtualización, una capacidad insuficiente puede bloquear la alta disponibilidad en el nivel del conjunto o granja de servidores y del host.

Al igual que ocurre con otros aspectos de un entorno virtual, como la copia de seguridad y la recuperación, la administración de la capacidad y la alta disponibilidad tienen que adaptarse a las dos capas de un entorno virtual: los equipos virtuales que se utilizan para SharePoint Server 2010 y los servidores físicos que se utilizan para hospedar los equipos virtuales. En el caso de un entorno híbrido, también debe tratar con los servidores físicos de la granja de Microsoft SharePoint Server.

En este artículo:

• Información general de la virtualización

• Administración de capacidad

• Capacidad y ajuste del tamaño del servidor de virtualización

• Creación y perfeccionamiento de las arquitecturas

• Additional options for improving the architecture

Información general de la virtualización

La virtualización de servidores, tal como se implementa mediante Tecnología Hyper-V de Windows Server 2008 o Microsoft Hyper-V Server 2008, está basada en hardware y también se le conoce como virtualización asistida por hardware, a diferencia de la virtualización basada en software. El hipervisor de Hyper-V tiene una ruta de comunicación y una interacción más directas con los componentes de hardware del servidor físico que las tecnologías de virtualización basada en software. El resultado neto es un mejor rendimiento que el de una tecnología de virtualización basada en software. Para obtener más información acerca de la arquitectura de Hyper-V, vea el tema de introducción a Hyper-V en Windows Server 2008 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=188006&clcid=0xC0A) y el de supervisión del rendimiento de Hyper-V (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=187746&clcid=0xC0A.

Aunque un servidor físico puede cumplir los requisitos de Hyper-V, cada servidor físico es único. Cada fabricante usa su propia implementación de procesadores, tecnología de varios núcleos, memoria, bus de datos, discos duros y adaptadores de red. Además, el diseño del hardware y la implementación varían de un modelo a otro, incluso si el fabricante es el mismo. Esto destaca la necesidad de realizar rigurosas pruebas al implementar SharePoint Server 2010 en un entorno virtual.

Los programas de software y las aplicaciones presentan las mismas variaciones de rendimiento que el hardware. Mientras que algunos programas usan mucho la CPU, otros tienen demandas altas de memoria y otros usan mucho el disco duro. SharePoint Server tiene sus propias necesidades de capacidad, como las tienen Internet Information Server (IIS) y SQL Server 2008. Una vez más, se deben realizar pruebas rigurosas.

La administración de la capacidad requiere que tenga en cuenta el servidor de virtualización, la solución de almacenamiento, la infraestructura de red, las tecnologías que se ejecutan en un entorno de SharePoint Server y las características que están habilitadas para implementar la solución de SharePoint Server.

Administración de capacidad

La administración de la capacidad amplía el concepto de la planeación de la capacidad para expresar un enfoque cíclico en el que la capacidad de una implementación de SharePoint Server 2010 se supervisa y optimiza continuamente para adaptarla a las condiciones y los requisitos cambiantes. Este método se puede implementar en todas las granjas de SharePoint Server, incluidas las que están completamente virtualizadas y aquellas que están parcialmente virtualizadas. Para obtener una descripción general de la administración de la capacidad, vea Administración y ajuste de tamaño de la capacidad de SharePoint Server 2010. Hay recursos adicionales de administración de la capacidad en el Centro de recursos sobre la administración de la capacidad para SharePoint Server 2010 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=194748&clcid=0xC0A).

Capacidad y ajuste del tamaño del servidor de virtualización

Cuando disponga del diseño de la granja de SharePoint Server y las recomendaciones sobre el ajuste del tamaño para los servidores de la granja, diseñe la arquitectura de host de virtualización física necesaria para admitir la granja virtual. Para obtener más información acerca de las arquitecturas virtuales, vea Planeación de arquitecturas virtuales (SharePoint Server 2010).

Se recomienda que utilice principios aplicables de administración de la capacidad de SharePoint Server 2010 y que los use como guía para un entorno virtual. Las siguientes actividades ilustran la naturaleza iterativa del diseño, del ajuste del tamaño y de la modificación de la arquitectura física y virtual desde la planeación inicial hasta la implementación en un entorno de producción.

• Antes de empezar la implementación de la granja de servidores, cree una arquitectura física y virtual con la máquina virtual y el ajuste del tamaño del servidor de virtualización. En el caso de que haya varios hosts de virtualización, la arquitectura debe incluir la distribución de la máquina virtual.

• Durante la fase piloto de la implementación, recopile datos de estado y rendimiento que se puedan usar para establecer un banco de pruebas comparativas de las máquinas virtuales de la granja y los hosts de virtualización.

• Durante la fase de prueba de aceptación del usuario de la implementación, ajuste la configuración del host de virtualización y de la máquina virtual según los datos del banco de pruebas. Si es necesario, cambie la arquitectura física mediante la redistribución de las máquinas virtuales en los hosts de virtualización.

• Después de la implementación, continúe recopilando las pruebas comparativas de estado y rendimiento y perfeccionando la máquina virtual y, si corresponde, la configuración de la máquina física. Si es necesario, ajuste la arquitectura de ambas.

Es esencial que analice los datos de rendimiento del host de virtualización y de la máquina virtual y que comprenda cómo estos datos reflejan las necesidades de capacidad y el efecto de la aplicación en la capacidad. Además, tendrá que conocer los límites de rendimiento y capacidad. Dada la interrelación entre la capa virtual y la física, todo lo que afecta al rendimiento y la capacidad de la máquina virtual tiene un efecto directo en el host o se debe adaptar mediante la modificación de la configuración del host de virtualización para mantener un rendimiento aceptable en la granja.

Es posible que en algunos casos tenga que cambiar la arquitectura física mediante la adición de hosts de virtualización y, a continuación, la modificación de la distribución de las máquinas virtuales en la arquitectura física.

Se recomienda que lea las preguntas frecuentes de rendimiento de Hyper-V R2 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=187745&clcid=0xC0A), que se actualizan para reflejar la información de rendimiento y capacidad de Windows Server 2008 R2 y Windows Server 2008 con Service Pack 2 (SP2). Las preguntas frecuentes contienen respuestas a preguntas comunes de Hyper-V, proporcionan instrucciones e incluyen vínculos a artículos detallados que se pueden usar para desarrollar pruebas comparativas para hosts de virtualización, máquinas virtuales y redes de Windows.

También es recomendable que lea las siguientes entradas del blog acerca de los contadores de rendimiento de Hyper-V:

• Contadores de rendimiento de Hyper-V. Parte uno de muchas: información general (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=125651&clcid=0xC0A)

• Contadores de rendimiento de Hyper-V. Parte dos de muchas: conjunto de contadores "Hipervisor Hyper-V" (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=125652&clcid=0xC0A)

• Contadores de rendimiento de Hyper-V. Parte tres de muchas: conjunto de contadores "Procesadores lógicos del hipervisor Hyper-V" (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=125653&clcid=0xC0A)

• Contadores de rendimiento de Hyper-V. Parte cuatro de muchas: conjunto de contadores "Procesador virtual del hipervisor Hyper-V" y "Procesador virtual raíz del hipervisor Hyper-V" (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=125655&clcid=0xC0A)

Creación y perfeccionamiento de las arquitecturas

Una arquitectura completa consta de los hosts de virtualización, las máquinas virtuales y los equipos físicos que componen el entorno virtual de SharePoint Server que se va a implementar. Para obtener más información acerca de las arquitecturas de virtualización, vea Planeación de arquitecturas virtuales (SharePoint Server 2010).

El desarrollo y la implementación de una arquitectura virtual constan de los siguientes pasos:

1. Creación de la arquitectura física y virtual. Cree una arquitectura que sea compatible con los objetivos de la granja de servidores de SharePoint Server 2010.

2. Análisis de las arquitecturas. Identifique y obtenga la información que falta o que mejorará el diseño del entorno que se va a implementar.

3. Perfeccionamiento de las arquitecturas. Utilice la información del paso 2 para perfeccionar la arquitectura.

4. Continúe perfeccionando la configuración de las arquitecturas y del servidor a medida que avanza por las distintas fases de implementación. Para obtener más información acerca de las fases de implementación, vea el tema sobre la implementación y los modelos de procesos de virtualización de los productos de SharePoint 2010 disponible en el artículo Diagramas técnicos (SharePoint Server 2010).

Creación de la arquitectura

Cree un modelo de la arquitectura que pueda usar como una herramienta para evaluar y ajustar la configuración de los hosts de virtualización y la máquina virtual. Utilice los siguientes criterios como una guía para desarrollar el modelo:

• Identifique la cantidad de máquinas virtuales que es necesaria y el rol de cada una en la granja de SharePoint Server.

• Especifique los requisitos de configuración de la máquina virtual individual (espacio de disco, memoria y cantidad de procesadores). Estos se basan en los requisitos de capacidad de SharePoint Server.

• Especifique los requisitos de los hosts de virtualización (espacio de disco, memoria y cantidad de procesadores lógicos). Estos se basan en los requisitos de la máquina virtual.

• Identifique la distribución de la máquina virtual en los hosts de virtualización. Se basa en los requisitos de alta disponibilidad de la granja y está limitada por la cantidad y capacidad de los hosts de virtualización.

• Identifique los requisitos generales de red y almacenamiento.

• Permita el crecimiento en los hosts de virtualización y en las máquinas virtuales (incrementar la escalabilidad vertical u horizontal).

Después de crear un modelo de la arquitectura, tendrá que analizar ambas arquitecturas para validar el diseño, así como la configuración de los hosts de virtualización y de la máquina virtual.

Análisis de las arquitecturas

El objetivo fundamental del análisis de la arquitectura es determinar si puede admitir correctamente la solución de SharePoint Server 2010 que se va a implementar. Sin embargo, es razonable asumir que las configuraciones del servidor y del diseño se cambiarán a medida que avance en el proceso de implementación.

En la siguiente ilustración se muestra una arquitectura virtual de ejemplo para una granja de servidores que consta de servidores front-end web, servidores de aplicaciones y servidores de base de datos. Esta arquitectura es representativa de las granjas pequeñas a medianas que se describen en Ejemplos de arquitecturas virtuales para granjas de servidores pequeñas a medianas y se puede utilizar para mostrar los elementos clave que deben tenerse en cuenta al analizar los requisitos de capacidad y disponibilidad de una granja virtual.

Figura 1. Arquitectura preliminar

Utilice los criterios proporcionados para la creación de una arquitectura virtual para analizar la arquitectura de ejemplo que se muestra en la ilustración anterior. Para la arquitectura de la ilustración, se asume que todos los servidores web y servidores de aplicaciones son máquinas virtuales. No se determinó si los servidores de bases de datos de la granja son equipos físicos o máquinas virtuales.

Análisis del host de virtualización

Las siguientes tablas (HOST-1 y HOST-2) proporcionan un análisis de cada host de virtualización y en ellas se usan la memoria, los procesadores y la escalabilidad como criterios. A continuación del análisis del host, se presenta un análisis de diseño.

HOST-1

HOST-2

Análisis de diseño

Generalmente, la arquitectura de ejemplo muestra un grado de alta disponibilidad para los servidores de la granja. Por ejemplo, hay tres servidores front-end web distribuidos en HOST-1 y HOST-2 y los servidores de base de datos (en clúster o reflejados) también se encuentran en hosts de virtualización independientes o servidores físicos diferentes. La alta disponibilidad en el nivel del host de virtualización no forma parte de la arquitectura y falta información pertinente. Antes de que pueda modificarse el diseño, se requiere la siguiente información:

• Tamaño de la base de datos

  El tamaño de la base de datos de contenido determina cómo configurar y distribuir todos los servidores de la granja.

• Subsistema de almacenamiento

  Por ejemplo, en la arquitectura de ejemplo, no se proporciona información acerca de la cantidad de discos necesarios para cada máquina virtual, ni hay ninguna indicación de la distribución y capacidad de los discos. Esta información es muy importante para determinar y configurar el sistema de almacenamiento. En el ejemplo de arquitectura se utiliza almacenamiento local. Tiene que determinar si esto es adecuado para su entorno o si desea utilizar la configuración del disco de acceso directo a un número de unidad lógica (LUN) en una red de área de almacenamiento (SAN).

• Requisitos de red

  Debe identificar la cantidad de adaptadores de red y el rendimiento mínimo.

• Configuraciones de disco duro virtual

  También tiene que determinar cuál de las configuraciones del disco duro de Hyper-V desea utilizar (por ejemplo, tamaño fijo, de acceso directo). Para obtener más información, vea el tema sobre la planeación de los discos y del almacenamiento (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=188007&clcid=0xC0A) y el tema sobre el rendimiento del disco duro virtual: Windows Server 2008 / Windows Server 2008 R2 o Windows 7 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=186519&clcid=0xC0A).

Después de finalizar una revisión de diseño, el paso siguiente es perfeccionar la arquitectura.

Perfeccionar la arquitectura

El alcance del perfeccionamiento de la arquitectura depende de la arquitectura inicial, los resultados del análisis y el plan de implementación. Con el ejemplo que se proporciona, hay escenarios donde es posible que decida no realizar ningún cambio. Por ejemplo:

• La arquitectura preliminar es adecuada para la prueba inicial, prueba de concepto y una implementación piloto limitada.

• Los hosts de virtualización son solo de prueba y se reemplazarán por hosts de mayor capacidad durante la fase de prueba de aceptación del usuario.

• La granja virtual es solo para realizar pruebas y se cerrará al finalizarlas. En algunos casos, el entorno se puede conservar y utilizar posteriormente para probar actualizaciones de software.

La siguiente ilustración muestra una arquitectura revisada que se adapta mejor a una granja de servidores de producción.

Figura 2. Arquitectura revisada

En la arquitectura revisada, el supuesto principal es que desea tener ocho servidores de virtualización principales. Los cambios en la ilustración anterior reflejan esa suposición e incluyen las siguientes consideraciones:

• El tamaño estimado de la base de datos de contenido es de 1 terabyte (TB).

• El objetivo es ofrecer una alta disponibilidad a todos los servidores de la granja y maximizar el rendimiento de la infraestructura.

• Los servidores de bases de datos de la granja son servidores físicos que se pueden agrupar en clústeres o reflejar para admitir alta disponibilidad. Cada servidor tiene ocho núcleos, 16 GB de RAM y utiliza unidades locales para reducir la latencia.

Análisis del host de virtualización

Las siguientes tablas (HOST-1 revisada y HOST-2 revisada) proporcionan un análisis de cada host de virtualización y usan la memoria, los procesadores y la escalabilidad como criterios. A continuación del análisis del host, se presenta un análisis del diseño.

HOST-1 revisado

HOST-2 revisado

Análisis de diseño

• Cada máquina virtual utiliza una configuración de tres unidades, que tiene un tamaño en función de las instrucciones de los procedimientos recomendados de SharePoint Server. Estas unidades se suelen configurar de la siguiente forma:

  • Unidad C (50 GB) para la instalación de Windows

  • Unidad D (de 50 GB) para archivos de SharePoint Server 2010

  • Unidad E (300 GB) para los archivos de registro y el contenido web

• Cada servidor front-end web está configurado con cuatro procesadores virtuales (4xPV) y 8 GB de RAM. Se trata de la configuración mínima recomendada para un entorno de producción.

• La cantidad de servidores front-end web se aumenta a cuatro para admitir una agrupación en clústeres efectiva y alta disponibilidad. Esta configuración de cuatro servidores es especialmente adecuada para instalar las actualizaciones de software, ya que siempre habrá dos servidores disponibles al instalar las actualizaciones.

• Los dos servidores de aplicaciones (Apl-1 y Apl-2) proporcionan alta disponibilidad. Apl-1 hospeda lo siguiente: Administración central, el componente de rastreo de búsqueda y el índice pasivo para el componente de consulta de búsqueda. La cantidad de procesadores y de memoria se basa en el tamaño estimado de la base de datos de contenido.

  Apl-2 es un servidor dedicado de consulta de búsqueda. También contiene una copia de Administración central. La cantidad de procesadores y de memoria se basa en el tamaño estimado de la base de datos de contenido.

• Para obtener una alta disponibilidad, también se instala Administración central en un servidor front-end web de otro host.

• Los servidores de bases de datos son servidores físicos que están agrupados en clústeres o reflejados para asegurar una alta disponibilidad. Este cambio a los servidores físicos ofrece las ventajas de incrementar la capacidad del host de virtualización para los servidores de la granja virtuales y mejorar el rendimiento general de la base de datos.

  Nota

  Como se indicó anteriormente en este artículo, la decisión de virtualizar o no los servidores de bases de datos es una decisión compleja que requiere una planeación y pruebas amplias.

• Desde una perspectiva de red, ambos hosts de virtualización están configurados con dos adaptadores de red físicos independientes de 1 gigabit. Este es un procedimiento recomendado para asegurarse de que el tráfico de datos del host de virtualización y de la máquina virtual esté separado para mejorar el rendimiento y proporcionar redundancia de adaptadores.

• Cada host de virtualización emplea una LAN virtual (VLAN), que puede proporcionar las siguientes ventajas: segregación de red, seguridad y rendimiento mejorados.

La arquitectura física y virtual revisada se ha mejorado considerablemente y se puede implementar en un entorno de producción. Sin embargo, es importante destacar que, como se configuraron, los recursos del host de virtualización disponibles no son compatibles con el escalado de la granja de servidores. Además, tampoco admiten la migración de un servidor de la granja de un host a otro cuando fuera necesario.

De forma realista, si desea implementar la granja de ejemplo en producción, se recomienda que tenga en cuenta las siguientes actualizaciones:

• Aumente la capacidad del host de virtualización mediante el uso de un equipo de 16 núcleos con 48 ó 64 gigabytes de RAM.

• Agregue uno o más hosts de virtualización.

Para conseguir el máximo nivel de alta disponibilidad, tenga en cuenta las opciones adicionales que se indican en la siguiente sección.

Opciones adicionales para mejorar la arquitectura

La sección anterior proporciona opciones para revisar el modelo. Por supuesto, hay otras opciones para conseguir un mejor rendimiento y una alta disponibilidad. Incrementar la escalabilidad horizontal del entorno del host de virtualización o incrementar la escalabilidad vertical de los hosts de virtualización son buenas alternativas, aunque el costo siempre es un problema. La estrategia de virtualización de su organización le ayudará a definir el mejor método.

Las mejoras de rendimiento se pueden lograr con las siguientes opciones:

• Implemente o adquiera servidores que tengan procesadores habilitados para la traducción de direcciones de segundo nivel (SLAT). En los procesadores Intel, esta característica se conoce como tablas de página anidadas y está disponible en los procesadores de Nehalem de la serie 55xx. En AMD, esta característica se conoce como tablas de página extendidas (EPT).

• Implemente o adquiera servidores que proporcionen detención de núcleos de la CPU. Una característica que permite que el Hyper-V que se ejecuta use la menor cantidad de núcleos de procesador para satisfacer la demanda de la carga de trabajo.

• Investigue la descarga de TCP Chimney, las colas de máquina virtual (VMQ) y las tramas gigantes. Estas funciones mejoran el rendimiento de la red y reducen el uso de la CPU, por lo que aumenta la capacidad total del sistema.

• Investigue la compatibilidad con tramas gigantes para acelerar el rendimiento de la red al transferir grandes cantidades de datos. No obstante, debe probar esto cuidadosamente porque las tramas gigantes no funcionan en todos los entornos.

• Investigue la formación de grupos de adaptadores. Esta característica puede mejorar el rendimiento de la red y proporcionar la capacidad de conmutación por error a los adaptadores de red físicos.

  Importante

  La formación de grupos de adaptadores es una solución de otro fabricante y solo su proveedor ofrece asistencia. Para obtener más información, vea la directiva de soporte técnico de Microsoft para la formación de equipos de la Tarjeta de interfaz de red (NIC) con Hyper-V (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=194749&clcid=0xC0A).

Para asegurar una alta disponibilidad para un entorno virtual, considere la posibilidad de implementar el clúster de conmutación por error de Windows Server 2008 R2 y la migración en vivo de Hyper-V, de la siguiente forma:

• El ámbito del clúster de conmutación por error puede incluir hosts de virtualización y las máquinas virtuales de cada host. Si un host de virtualización no funciona de forma inesperada, las máquinas virtuales automáticamente conmutan a otro host de virtualización.

• La migración en vivo es una solución para el tiempo de inactividad planeado. Puede migrar máquinas virtuales en ejecución a otro servidor (sin tiempo de inactividad), apagar el servidor físico y realizar el mantenimiento. Cuando haya terminado el mantenimiento del servidor, utilice la migración en vivo para mover las máquinas virtuales de vuelta al servidor físico original.

Para obtener más información, vea los temas sobre Hyper-V: uso de Hyper-V y del clúster de conmutación por error (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=187967&clcid=0xC0A) e Hyper-V: uso de la migración en vivo con volúmenes compartidos de clúster en Windows Server 2008 R2 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=188009&clcid=0xC0A).