Tecnología de almacenamiento

Se aplica a: Exchange Server 2007 SP3, Exchange Server 2007 SP2, Exchange Server 2007 SP1, Exchange Server 2007

Última modificación del tema: 2011-05-19

Los aspectos clave para elegir la tecnología de almacenamiento incluyen: confiabilidad, capacidad, rendimiento, complejidad, facilidad de administración y costo. Microsoft Exchange Server 2007 permite una gama de opciones más amplia para seleccionar tecnologías de almacenamiento como serial ATA (SATA), serial attached SCSI (SAS), Internet SCSI (iSCSI) y Canal de fibra. En este tema, se trata cada una de estas tecnologías en relación con Exchange 2007. Asimismo, se proporciona información acerca de cómo obtener redundancia para el diseño de almacenamiento mediante tipos de matrices redundantes de discos independientes (RAID).

A diferencia de las versiones anteriores de Exchange Server, el almacenamiento conectado a la red no es compatible con Exchange 2007. El único transporte de almacenamiento basado en red compatible con Exchange 2007 es iSCSI.

Independientemente de la solución que elija, todas las soluciones de almacenamiento utilizadas con Exchange 2007 deben estar enumeradas en el Catálogo de Windows Server de productos comprobados. Además, las soluciones de entorno de clúster de copia única (SCC) deben tener la solución entera enumerada en la categoría de soluciones de clúster del Catálogo de Windows Server de productos comprobados, y las soluciones SCC dispersas geográficamente deben tener la solución entera enumerada en el Catálogo de clústeres dispersos geográficamente de la categoría de soluciones de clúster dispersas geográficamente del Catálogo de Windows Server de productos comprobados.

Serial ATA

SATA es una nueva interfaz serie para unidades ATA (conexión de tecnología avanzada) e IDE (electrónica de dispositivos avanzados) que normalmente se encuentra en los equipos de sobremesa. Las unidades SATA normalmente son más lentas que los discos SCSI (interfaz estándar de de equipos pequeños) y de canal de fibra, pero se ofrecen en tamaños más grandes. Si piensa en instalar discos SATA, le sugerimos que consulte las recomendaciones del fabricante sobre las vibraciones de rotación y las tolerancias al calor. Algunos discos SATA no se han diseñado para matrices de discos, de manera que si hay demasiados discos juntos, el calor resultante y las vibraciones pueden producir errores de disco o bien una degradación del rendimiento. Asimismo, debe asegurarse de que el controlador que se vaya a usar sea de matrices de almacenamiento en caché de escritura, ya que su comportamiento mejorará el rendimiento transaccional por eje.

Serial Attached SCSI

El almacenamiento SAS utiliza discos duros de alto rendimiento y nivel de empresa. El rendimiento de muchas matrices SAS supera ampliamente el de los SATA y los SCSI tradicionales (hasta 3 gigabits por segundo) y pueden ayudarle a cumplir su SLA para mantenimiento o copia de seguridad (rendimiento de una transmisión por secuencias). Muchas matrices SAS pueden conectarse directamente al servidor y la conexión de cables es sencilla. Los discos SAS de factor de forma menor se proporcionan en capacidades menores, aunque siguen siendo extremadamente rápidos y son perfectos para implementaciones de Exchange Server en las que se necesitan las velocidades más rápidas para los buzones más pequeños. Es importante equilibrar la velocidad del disco con los requisitos de entrada/salida (E/S). En muchas implementaciones de buzones grandes, los discos SAS de 10K RPM pueden ser suficientemente rápidos para equilibrar la capacidad y las necesidades de E/S.

Internet SCSI

iSCSI es el único medio de almacenamiento basado en red compatible con Exchange 2007. Aunque iSCSI conecta un servidor al medio de almacenamiento a través de Ethernet, es importante tratarlo como una conexión de almacenamiento y aislar totalmente su red de almacenamiento iSCSI del resto del tráfico de la red. En caso de que estén disponibles, opciones como el control de flujo, la calidad del servicio (QoS) y los marcos gigantes pueden aumentar aún más el rendimiento. La versión 2.0 del iniciador iSCSI de Microsoft admite E/S de múltiples rutas (MPIO). En los laboratorios de pruebas de Microsoft, se han volcado 250 megabytes (MB) por segundo en tres tarjetas de red y se ha comprobado que iSCSI es un transporte de almacenamiento eficaz para situaciones en las que se requiere un rendimiento alto.

Si elige la tecnología iSCSI, es muy importante que configure el iniciador iSCSI de modo que las unidades conectadas se vuelvan a conectar automáticamente después de que el servidor se reinicie. Esto se consigue configurando el iniciador iSCSI para inicios de sesión con volúmenes persistentes. Si no se conservan las unidades iSCSI después de un reinicio, Exchange Server pierde el acceso a las unidades.

La configuración de la persistencia es de una importancia vital cuando se usa iSCSI con replicación continua en clúster (CCR) y replicación continua en espera (SCR). Además, al usar CCR o SCR, se recomienda que el servicio del servidor dependa del servicio iniciador de Microsoft iSCSI en el origen de la replicación continua. (En el caso de CCR, esta operación se debe efectuar en ambos nodos, ya que las designaciones de activo y pasivo cambiarán durante la vida del clúster.) De esta forma, se garantiza que los volúmenes de disco estén presentes y que los archivos compartidos para la replicación continua se creen adecuadamente.

Puede usar la herramienta de la interfaz de la línea de comandos iSCSI (iSCSICLI) para configurar un destino de inicio de sesión persistente o la herramienta del Panel de control del iniciador iSCSI para convertir los volúmenes en persistentes. También puede usar el comando iSCSICLI para vincular volúmenes persistentes o la herramienta del Panel de control del iniciador iSCSI para configurar la lista de volúmenes persistentes.

Para obtener información acerca de la herramienta iSCSICLI, consulte la guía de usuario de Microsoft iSCSI Software Initiator 2.x (en inglés). Para obtener instrucciones detalladas acerca de cómo configurar volúmenes y destinos iSCSI para inicios de sesión y volúmenes persistentes, y cómo configurar el servicio de servidor de modo que dependa del servicio iniciador de Microsoft iSCSI, consulte el artículo 870964 de Microsoft Knowledge Base, Los recursos compartidos de archivos en dispositivos iSCSI pueden no volverse a crear al reiniciar el equipo.

Canal de fibra

El canal de fibra es una tecnología de red que a menudo utiliza cables de fibra óptica en redes de área de almacenamiento (SAN). Se trata de una red de un gigabit de velocidad de alto rendimiento y excelente para la administración y consolidación del almacenamiento. Si utiliza un almacenamiento de canal de fibra, se recomienda que compruebe la configuración óptima con su proveedor del dispositivo de almacenamiento, ya que deben seguirse las recomendaciones de cada proveedor para los ajustes de Profundidad de cola, Destino de cola o Acelerador de ejecución.

Selección de RAID

Agregar redundancia a su diseño de almacenamiento es fundamental para lograr una alta disponibilidad. El almacenamiento RAID detrás de un controlador con batería es altamente recomendable para todos los servidores de Exchange. Existen muchos tipos de RAID y muchas modificaciones de propiedad para los tipos de RAID conocidos. No obstante, los cuatro tipos de uso más habitual en entornos de servidor son RAID-1/0, RAID-5, RAID-6 y RAID-DP.

En la tabla siguiente se comparan las soluciones RAID-1/0, RAID-5 y RAID-6 según su velocidad, uso de espacio y rendimiento durante las reconstrucciones y los errores.

Comparación de soluciones RAID

RAID-1/0

RAID-1/0 es donde los datos se seccionan (RAID-0) a lo largo de conjuntos reflejados (RAID-1). RAID-0-1 no es igual a RAID-1/0, y no recomendamos usar RAID-0-1 con datos de Exchange. El rendimiento transaccional con RAID-1/0 es muy bueno, ya que cualquier disco del reflejo puede responder a las solicitudes de lectura. No es preciso calcular la información de paridad, por lo que las escrituras en disco se administran con eficacia. Cada disco del conjunto reflejado debe ejecutar la misma escritura.

Cuando un disco de una matriz RAID-1/0 sufre un error, el rendimiento de escritura no se ve afectado porque sigue habiendo un miembro en el reflejo que puede aceptar escrituras. Las lecturas se ven afectadas de forma moderada porque ahora sólo un disco físico puede responder a las solicitudes de lectura. Cuando se sustituye el disco dañado, se establece de nuevo el reflejo y los datos deben copiarse o reconstruirse.

RAID-5

RAID-5 implica el cálculo de la paridad que puede usarse con datos de miembros subsistentes para recrear los datos de un disco dañado. La escritura en una matriz RAID-5 causa hasta cuatro E/S para cada E/S que se escriba y el cálculo de paridad puede consumir el controlador o los recursos del servidor. El rendimiento transaccional con RAID-5 puede seguir siendo bueno, especialmente cuando se usa un controlador de almacenamiento para calcular la paridad.

Cuando un disco de una matriz RAID-5 sufre un error, la matriz se encuentra en un estado degradado y el rendimiento es menor, mientras que las latencias son mayores. Esta situación se debe a que la mayoría de las matrices difunden la información de paridad equitativamente en todos los discos de la matriz y ésta puede combinarse con bloques de datos subsistentes para reconstruir datos en tiempo real. Tanto las lecturas como las escrituras deben tener acceso a varios discos físicos para reconstruir los datos de un disco perdido, con lo que durante un error aumenta la latencia y se reduce el rendimiento en una matriz RAID-5. Cuando se sustituye el disco dañado, se usa la paridad y los bloques subsistentes para reconstruir los datos perdidos, lo que supone un largo proceso que puede durar horas o días. Si un segundo miembro de la matriz RAID-5 sufre un error durante el modo de recuperación de datos provisionales o reconstrucción, la matriz se pierde. Debido a esta vulnerabilidad, se creó RAID-6.

RAID-6

RAID-6 agrega un bloque de paridad adicional y ofrece aproximadamente el doble de protección de datos que RAID-5, pero a costa de un rendimiento de escritura aún menor. Como los discos físicos son mayores y, en consecuencia, los tiempos de reconstrucción de RAID aumentan, en algunos casos RAID-6 es necesario para evitar un error de número de unidad lógica (LUN) en caso de que se produjera un error incorregible durante la reconstrucción o si un segundo disco del grupo de la matriz sufriera un error durante la reconstrucción. Debido a la capacidad de disco, algunos proveedores dan soporte a RAID-6 en vez de a RAID-5.

RAID-DP

RAID-DP de NetApp es una implementación de propiedad de la doble paridad de RAID para la protección de datos. RAID-DP cumple la definición de la Storage Network Industry Association para RAID-6. RAID-DP es también una marca comercial de NetApp.

A diferencia del RAID-6 tradicional, RAID-DP usa paridad diagonal con dos discos de paridad dedicados en el grupo RAID. RAID-DP también es similar a otras implementaciones RAID-6 en términos de medición de la confiabilidad y en su capacidad para superar la pérdida de los dos discos; sin embargo, un error en el tercer disco produciría la pérdida de datos. Mientras que las implementaciones activas en RAID-6 producen una penalización en el rendimiento de E/S como consecuencia de la introducción de un bloque de paridad adicional, RAID-DP está optimizado en este ámbito, ya que reduce la lectura de E/S debido a la forma en que el controlador de NetApp trata las operaciones de escritura de paridad. A diferencia de otros controladores de almacenamiento más convencionales de RAID que escriben los cambios en la ubicación original, el controlador de NetApp siempre escribe los datos en los nuevos bloques, por lo que parece que las escrituras aleatorias estén escritas secuencialmente. Es importante seguir las prácticas óptimas de NetApp para dar tamaño a la matriz para asegurar un nivel de rendimiento coherente para las implementaciones de Exchange.

Selección de un tipo de RAID

La selección de un tipo de RAID es un equilibrio entre la capacidad, la E/S transaccional y las características de rendimiento o de los errores/reconstrucción. Por ejemplo, el tamaño de un buzón de correo afecta notablemente a la capacidad, mientras que los discos de factor de forma menor afectan al rendimiento. El tipo de RAID que se seleccionará también depende de los datos que se almacenen y el controlador que se use. Los registros de transacciones son el conjunto de datos más importante y una latencia de escritura buena es fundamental para el rendimiento del servidor. Cuando se use un controlador de almacenamiento que no tenga en cuenta a RAID, los registros de transacción deberán ponerse en matrices RAID-1 o RAID-1/0, con caché de escritura con batería. Para obtener más información acerca de la importancia de un almacenamiento rápido de latencia baja para los registros de transacciones, consulte Optimizing Storage for Exchange Server 2003 (en inglés). Asimismo, cuando se use un controlador de almacenamiento que no tenga en cuenta RAID, RAID-1/0 será la configuración ideal para las bases de datos y tendrá un buen funcionamiento en discos de gran capacidad.

En Exchange Server 2003, RAID-5 ofrecía la mejor eficiencia de capacidad, aunque su rendimiento insuficiente pocas veces permitía que se usara el espacio extra. Como resultado, en muchas implementaciones de Exchange 2003, se necesitaban más discos físicos para satisfacer los requisitos de rendimiento transaccional de RAID-5 que de RAID-1/0.

Con Exchange 2007, el cambio de aumentar las escrituras de bases de datos como un porcentaje de la E/S de la base de datos causa que los LUN de RAID-5 funcionen peor que en Exchange 2003. Sin embargo, si se siguen las recomendaciones para conseguir una reducción de la E/S transaccional, RAID-5 puede ser una buena solución. RAID-5 es útil para usar discos de alta velocidad y menor capacidad. En soluciones de buzón mayores, RAID-5 puede ofrecer más rendimiento transaccional del que necesita con el fin de cumplir con los requisitos de capacidad con menos discos físicos que con RAID-1/0.

Para RAID-5 y RAID-6, el rendimiento de la reconstrucción pueden tener un impacto significativo sobre el rendimiento del almacenamiento. En función de la configuración y la matriz de almacenamiento, este efecto podría reducir a la mitad el rendimiento de almacenamiento. La programación de reconstrucciones fuera del horario de producción puede compensar esta bajada de rendimiento, pero pone en peligro la confiabilidad. En un entorno CCR, se puede evitar que la reducción de rendimiento afecte a los usuarios moviendo el servidor de buzones al nodo pasivo para, de esta manera, convertirlo en el nodo activo. Si no está disponible ninguna de estas opciones, debe asignarse capacidad de E/S adicional a la arquitectura para dar cabida a las condiciones de reconstrucción de RAID-5 o RAID-6 durante el horario de producción. Esta capacidad de E/S adicional puede ser hasta dos veces mayor que los requisitos de E/S de estado sin error.