Virtualizzazione

Strumenti essenziali per la pianificazione della tua infrastruttura virtuale

Jay Sauls e Baldwin Ng

Panoramica:

• Contenimento dei costi
• Inventario dei computer
• Determinazione dell'utilizzo di CPU, I/O del disco e rete

Indice

Caratteristiche principali dello strumento
Analisi della situazione
Determinazione degli utilizzi attuali
Consigli sul posizionamento dei server
Configurazione delle macchine virtuali
Vincoli di posizionamento
Valutazione delle opzioni
Requisiti
Conclusioni

Pur non rappresentando una novità assoluta, la virtualizzazione si sta affermando in molte nuove aree, ben lontane dall'originaria virtualizzazione delle piattaforme sviluppata da IBM negli anni 1960. Una delle principali ragioni di questa rapida crescita è il potenziale offerto dalle tecnologie di virtualizzazione in termini di contenimento dei costi nel datacenter e nelle operazioni informatiche. A causa dell'aumento dei costi dell'energia e della crescente richiesta di servizi informatici da parte di diversi dipartimenti della propria organizzazione potrebbe diventare difficile tenere il passo con la crescita dei server e, contemporaneamente, tenere sotto controllo i costi operativi. La virtualizzazione può essere utile in scenari di questo tipo. Microsoft e altri produttori di software hanno sviluppato nuove tecnologie, tra cui la virtualizzazione di server, desktop e applicazioni, che renderanno le risorse virtuali maggiormente disponibili.

In questo articolo si prende in esame un set di strumenti utili per i progetti di virtualizzazione: Microsoft Assessment and Planning Toolkit (MAP), componente della famiglia Microsoft Solution Accelerator. Cosa sono gli acceleratori di soluzioni? In termini semplici, sono strumenti di automazione e guida utili per qualsiasi progetto informatico. Gli acceleratori di soluzioni sono risorse gratuite e affidabili che aiutano a pianificare, creare e gestire in modo proattivo l'infrastruttura IT, dai desktop ai server, dalle macchine fisiche a quelle virtuali.

Progettati in collaborazione con gli esperti del settore e verificati in ambienti cliente reali, gli acceleratori di soluzioni offrono la giusta quantità di indicazioni normative e automazione per ottenere elevate prestazioni e creare un'infrastruttura IT indipendente dai prodotti, il tutto senza dover reinventare la ruota. Queste risorse si concentrano sugli interessi cruciali di aziende di ogni dimensione, come valutazione e pianificazione delle infrastrutture, virtualizzazione, comunicazione e collaborazione, protezione e conformità.

Caratteristiche principali dello strumento

Toolkit MAP 3.1, rilasciato di recente, (vedere la Figura 1) è uno strumento di valutazione dell'infrastruttura a livello dell'intera rete, progettato per ottenere rapidamente una visione d'insieme di server e desktop e verificare se essi siano pronti per l'aggiornamento o per la migrazione a tecnologie come Hyper-V, Microsoft Application Virtualization, Windows Server 2008, Windows Vista, Office 2007 e SQL Server.

Figura 1 Toolkit Microsoft Assessment and Planning 3.1 (fare clic sull'immagine per ingrandirla)

Come si nota nella Figura 2, MAP genera automaticamente report di valutazione della prontezza e proposte, risparmiando all'utente molto lavoro. Toolkit MAP 3.1 supporta sia scenari server che desktop ed è in grado di analizzare i computer desktop in funzione dell'aggiornamento a Windows Vista e pianificare il rollout di Microsoft Application Virtualization.

Figura 2 Esempio di architettura di migrazione autogenerata (fare clic sull'immagine per ingrandirla)

Per la pianificazione della virtualizzazione server, sono tre le funzionalità principali dello strumento che aiutano a determinare i migliori candidati tra le diverse macchine fisiche: inventario dei server, raccolta di misurazioni sulle prestazioni e consigli sul posizionamento di virtualizzazione. È utile esaminare uno scenario concreto che illustri come utilizzare queste funzionalità per creare un'immagine dettagliata dell'ambiente esistente e pianificare il passaggio alla virtualizzazione.

Analisi della situazione

Molte grandi aziende hanno a disposizione qualche forma di infrastruttura di gestione server, ad esempio, System Center Operations Manager. Alcuni ambienti sono gestiti in modo meno attivo. Se si lavora in un ambiente di cui non si conoscono i server effettivamente a disposizione né i sistemi operativi utilizzati, la funzionalità Server Inventory (Inventario server) può contribuire a ottenere un quadro chiaro della situazione. Server Inventory (Inventario server) è in grado di individuare le macchine nell'ambiente utilizzando Active Directory, una scansione dell'intervallo di indirizzi IP o semplicemente importando un elenco di macchine da un file flat. Come illustrato dalla Figura 3, si possono utilizzare anche più metodi di rilevamento contemporaneamente (Active Directory e scansione degli indirizzi IP, ad esempio) per individuare le macchine che dovrebbero trovarsi nell'Active Directory ma non lo sono.

Figura 3 Scelta del metodo di rilevamento computer (fare clic sull'immagine per ingrandirla)

Una volta rilevate le macchine, Toolkit MAP 3.1 tenta di connettersi a ciascuna di esse e recuperare più di 50 classi di dati tramite Strumentazione gestione Windows (WMI). Sulla base di questi dati, possono essere generati vari tipi di report. Per il consolidamento dei server con la virtualizzazione, interessano maggiormente i report creati selezionando Migrate specific roles and services to Windows Server 2008 (Esegui migrazione di ruoli e servizi a Windows Server 2008).

Anche se la migrazione a Windows Server 2008 non deve essere effettuata immediatamente, i due report creati in questo scenario sono preziosi per determinare il tipo di hardware a disposizione nell'ambiente (inclusi tipo di processore e velocità, dimensioni del disco e memoria installata), nonché i ruoli software assegnati a ciascun server (server DNS, controller di dominio e Servizi terminal).

I report vengono forniti sotto forma di cartelle di lavoro Microsoft Excel, è quindi facile utilizzare gli strumenti di classificazione e filtro di Excel per identificare esattamente tra le macchine dell'ambiente i migliori candidati per la virtualizzazione.

I report dell'inventario dei server forniscono dati su diversi attributi di cui tenere conto nella scelta dei server da virtualizzare. Ad esempio, potrebbe essere necessario accertarsi che i computer virtualizzati eseguano un sistema operativo supportato dalla piattaforma di virtualizzazione Hyper-V. Nella cartella di lavoro di Excel WS2008HardwareAssessment creata dal processo di inventario dei server, nella scheda Server Inventory (Inventario server), si possono controllare le colonne Current Operating System (Sistema operativo corrente) e Service Pack per individuare i sistemi che necessitano di aggiornamento.

Determinazione degli utilizzi attuali

Il passaggio successivo per l'individuazione dei candidati per la virtualizzazione consiste nel misurare il grado di utilizzo delle macchine fisiche. La procedura guidata Performance Metrics (Valutazione delle prestazioni) di Toolkit MAP 3.1 (vedere Figura 4) registra i contatori di prestazioni da un elenco di macchine identificate come candidati per la virtualizzazione. Vengono acquisiti, per la successiva analisi, i dati sull'utilizzo di CPU, I/O del disco e rete.

Figura 4 Procedura guidata Performance Metrics (Valutazione delle prestazioni) (fare clic sull'immagine per ingrandirla)

Questa parte dello strumento è stata progettata per osservare i computer nell'arco di un periodo abbastanza lungo (fino a un mese), in modo da garantire una certa flessibilità nella scelta delle modalità di utilizzo. Se si ha già un'idea approssimativa dei momenti in cui nell'ambiente si verificano gli utilizzi più intensi (ad esempio, in corrispondenza di una finestra di elaborazione batch settimanale), è possibile impostare l'esecuzione della procedura guidata soltanto per alcune ore attorno a quel momento. Tuttavia, se non si è certi di quando si verifichino gli utilizzi più elevati, o se si desidera osservare molti computer con momenti diversi di utilizzo massimo, si può stabilire che la procedura guidata venga eseguita per diversi giorni o settimane al fine di registrare i dati dei computer. Questo consente allo strumento di identificare automaticamente i momenti di massimo utilizzo da una serie più estesa di dati.

Con le informazioni dell'inventario precedente, accedere alle funzionalità di classificazione e filtro in Excel per creare un elenco di computer da monitorare. La procedura guidata Performance Metrics (Valutazione delle prestazioni) accetterà questo elenco in formato file flat con un nome di computer per riga. Copiare l'elenco di nomi di computer da Excel in un nuovo file di testo vuoto nel Blocco Note, quindi salvarlo. Quando richiesto, importare il file salvato nella procedura guidata e impostare l'ora di fine del periodo di raccolta delle misurazioni sulle prestazioni. La procedura guidata passerà alla modalità di raccolta dati e registrerà i contatori di prestazioni dei computer specificati ogni cinque minuti.

Una volta completata la procedura guidata Performance Metrics (Valutazione delle prestazioni), verrà creato in Excel un report dettagliato che elenca tutte le macchine osservate e le misurazioni sulle prestazioni per le diverse categorie di utilizzo: CPU, disco fisico, disco logico e rete. Con queste informazioni, si può ulteriormente restringere l'elenco di candidati da tenere in considerazione per la virtualizzazione.

È possibile concentrarsi sui computer con utilizzi molto bassi e cercare di consolidarne diversi sotto forma di macchine virtuali (MV) su un unico host oppure combinare queste informazioni con i dati di inventario, in modo da individuare computer con servizi critici che necessitano di un'elevata disponibilità. La virtualizzazione può essere utilizzata per fornire funzionalità di ripristino di emergenza migliorate per gli ambienti ad elevata disponibilità. Dopo l'analisi, si può passare alla fase finale di creazione di consigli sul posizionamento di macchine virtuali.

Consigli sul posizionamento dei server

La procedura guidata Server Virtualization and Consolidation (Virtualizzazione e consolidamento server) consente di specificare la configurazione di un ipotetico computer host di virtualizzazione in termini di CPU, rete, sottosistema del disco e memoria. Utilizzando i dati sulle prestazioni raccolti dalla procedura guidata Performance Metrics (Valutazione delle prestazioni), la procedura guidata Server Virtualization and Consolidation (Virtualizzazione e consolidamento server) calcola un mapping significativo tra MV guest e MV host, garantendo che ogni host venga utilizzato correttamente senza rischiare un impiego eccessivo durante i periodi di massimo utilizzo.

Al termine della procedura Server Virtualization and Consolidation (Virtualizzazione e consolidamento server), viene prodotto un foglio di lavoro Excel dettagliato con la proposta di mapping tra MV guest e host fisici. Per ciascuna MV e per ciascun host, il report riporta i valori stimati di utilizzo di I/O del disco, I/O di rete e CPU. Mano a mano che le MV vengono aggiunte alle macchine che fungono da host fisici durante il processo di adattamento, vengono assegnati nuovi computer host via via che gli host precedenti raggiungono il limite di capacità. Per ogni nuovo host, viene visualizzato un messaggio che indica la ragione dell'aggiunta dello stesso.

Se per diversi host si ottiene lo stesso messaggio, può essere utile ripetere la procedura guidata di posizionamento con una configurazione host diversa, per tentare di aumentare il numero di guest assegnati a ciascun host. Se, ad esempio, per diversi host appare il messaggio di raggiungimento del limite di memoria, si può provare a ripetere la procedura guidata specificando una maggiore quantità di RAM per la configurazione degli host. In tal modo si dovrebbe aumentare il numero di guest che possono essere assegnati a ogni host.

Configurazione delle macchine virtuali

Ogni pagina della procedura guidata Server Virtualization and Consolidation (Virtualizzazione e consolidamento server) consente di configurare un componente principale della ipotetica configurazione di computer che sarà utilizzata per modellare la capacità del computer MV host. Sono forniti modelli sia per Virtual Server 2005 R2 che per Hyper-V e, nella prima pagina della procedura guidata, viene richiesto di indicare quale tecnologia di virtualizzazione si desidera utilizzare (vedere la Figura 5).

Figura 5 Scelta della tecnologia di virtualizzazione da utilizzare per i consigli sul posizionamento (fare clic sull'immagine per ingrandirla)

I modelli per diverse famiglie di CPU di AMD e Intel sono forniti nella pagina di configurazione della CPU. Se non è disponibile un modello per una CPU specifica, scegliere la corrispondenza più prossima. In questa pagina si può configurare il numero di processori fisici, core e hyper-thread per core. Si noti che, scegliendo Hyper-V come piattaforma di virtualizzazione, potranno essere scelte solo CPU a 64 bit (vedere la Figura 6).

Figura 6 Configurazione CPU host (fare clic sull'immagine per ingrandirla)

La terza pagina della procedura guidata consente di configurare un sottosistema del disco in termini di numero di unità del disco e tecnologia RAID per calcolare lo spazio su disco totale disponibile sull'host e un valore di velocità effettiva del sottosistema del disco. Il valore di produttività fornito è automaticamente basato sulla tecnologia di interfaccia e sulla velocità del disco Monitoraggio affidabilità e Performance Monitor (RPM).

Toolkit MAP 3.1 non offre il supporto diretto della modellazione di soluzioni disco di tipo rete di archiviazione (SAN) e Network Attached Storage (NAS). Per approssimazione, scegliere la tecnologia di disco SCSI e configurare un livello RAID simile alla configurazione SAN con dischi di velocità simile. Questa approssimazione dovrebbe essere abbastanza vicina da favorire la pianificazione iniziale.

Vincoli di posizionamento

Via via che i computer guest vengono associati agli host fisici, vengono presi in considerazione sei fattori per valutare se un guest potrà essere contenuto nella capacità residua di un computer host:

• Utilizzo della CPU
• Utilizzo I/O di rete
• Utilizzo I/O sottosistema del disco
• Memoria
• Spazio su disco
• Supporto del sistema operativo guest da parte della tecnologia di virtualizzazione specificata

L'utilizzo di CPU, rete e sottosistema del disco sono relativamente semplici. Gli utilizzi misurati sul candidato di virtualizzazione guest fisico vengono convertiti nell'utilizzo equivalente sul computer host di virtualizzazione e aggiunti all'utilizzo esistente dell'host. Se l'utilizzo totale risultante da tutti i guest assegnati all'host per la risorsa specifica è inferiore al limite soglia, il guest viene assegnato all'host. In caso contrario il guest non sarà posizionato e verranno presi in esame altri guest per individuarne uno più adatto.

Si supponga, ad esempio, di avere raccolto misurazioni di prestazioni di un computer con CPU Pentium 4 da 1,2 GHz con utilizzo della CPU del 32%. Se si configura un host di virtualizzazione con CPU Intel Xeon quad-core serie 5300, l'utilizzo della CPU originale misurato dal potenziale computer guest sarà estrapolato in un utilizzo equivalente stimato sul computer host. Il nuovo utilizzo sarà inferiore al valore originale misurato grazie a un'architettura di CPU più nuova, diversa velocità di clock della CPU e l'aggiunta di più core.

Se, al contrario, è stato configurato un computer host con CPU meno potente di quella del guest, l'utilizzo stimato sarà più elevato una volta estrapolato all'host. In entrambi i casi il nuovo utilizzo della CPU estrapolato sarà impiegato per calcolare l'utilizzo globale del computer host con il procedere delle assegnazioni.

Vale la pena illustrare brevemente la modalità con cui vengono prese decisioni sull'utilizzo di memoria e spazio su disco. La quantità totale di memoria fisica installata su ogni potenziale guest di virtualizzazione è riservata sul computer host. Inoltre, una piccola quantità di memoria (512 MB) è riservata per l'host stesso. Quando la memoria totale sull'host è esaurita a causa dell'assegnazione di guest, più l'overhead dell'host, non possono essere posizionati altri guest di virtualizzazione su quello specifico computer host.

Lo spazio su disco è gestito allo stesso modo: la quantità totale di spazio fisico su disco di ogni potenziale guest di virtualizzazione è riservata sul computer host. Inoltre, 50 GB di spazio su disco sono riservati per l'host di virtualizzazione. Quando l'utilizzo totale del disco di tutti i guest assegnati all'host, più lo spazio riservato all'host stesso, raggiunge le dimensioni specificate nella configurazione dell'host, non può più essere assegnato alcun guest aggiuntivo.

A seconda della piattaforma di virtualizzazione scelta, saranno effettuate verifiche per garantire che il sistema operativo eseguito sul computer guest sia effettivamente supportato dalla piattaforma di virtualizzazione. I sistemi operativi a 64 bit, ad esempio, non sono supportati come guest su Virtual Server 2005 R2, dunque non saranno posizionati se si sceglie questa tecnologia di virtualizzazione.

Valutazione delle opzioni

Eseguendo più volte la procedura guidata Server Virtualization and Consolidation (Virtualizzazione e consolidamento server), diventa semplice confrontare i risultati di scelte hardware diverse per il computer host di virtualizzazione. Ogni volta che si ripete la procedura guidata, si possono scegliere opzioni di CPU, di disco e di memoria differenti per individuare la soluzione migliore per il proprio ambiente.

Basta prestare attenzione alla colonna Last Placement Failed Reason (Motivo dell'ultimo posizionamento non riuscito) nella scheda Consolidation Recommendations (Consigli di consolidamento) della cartella di lavoro di Excel di consolidamento dei server. I motivi forniscono indizi sulla ragione per cui non è stato possibile posizionare su un host particolare più macchine guest. Se per diversi host è riportata la stessa ragione, ad esempio Memory utilization of guest exceeds available memory on host (L'utilizzo della memoria del guest supera la memoria disponibile sull'host), si può aumentare la quantità di memoria sulla configurazione dell'host per ridurre il numero totale di host necessari.

Requisiti

Uno dei vantaggi di Toolkit MAP 3.1 è che non richiede l'installazione di alcun software sui computer oggetto di inventario. Tutte le operazioni sono condotte in modalità remota. Tuttavia, affinché tutto funzioni correttamente, si devono tenere in considerazione alcuni fattori.

Perché le procedure guidate Inventory e Performance Metrics (Valutazione delle prestazioni) completino il lavoro, alcune porte TCP devono essere aperte sul computer di destinazione e accessibili dal computer su cui è installato Toolkit MAP. Nella Guida introduttiva si analizzano in dettaglio i requisiti; in breve, le porte per autenticazione, DCOM e WMI, devono essere aperte sui computer oggetto di inventario. Se sulla rete sono installati firewall tra il computer che esegue Toolkit MAP 3.1 e le destinazioni di inventario, tali firewall devono essere configurati per consentire il passaggio del traffico.

Toolkit MAP 3.1 è progettato per effettuare l'inventario di ambienti con un massimo di 100.000 computer e raccogliere i dati sulle prestazioni di un massimo di 3.000 computer per volta. Per impostazione predefinita, questo strumento installerà un'istanza privata di SQL Server 2005 Express Edition. A causa del limite di 4 GB sulle dimensioni dei file del database in SQL Server Express, questa configurazione consente l'inventario di soli 20.000 computer prima di raggiungere le dimensioni limite del file imposte da SQL Server Express. Per lavorare con più computer durante l'inventario, devono essere modificate alcune impostazioni predefinite.

Per lavorare in ambienti di maggiori dimensioni è necessario utilizzare una versione completa di SQL Server, ad esempio SQL Server 2005 Standard Edition. Prima di installare Toolkit MAP, installare un'istanza nuova di SQL Server 2005 e denominarla "MAPS". Eseguire quindi normalmente il programma di installazione di Toolkit MAP sullo stesso computer. Toolkit MAP richiede un'istanza locale di SQL Server: il programma di installazione rileverà automaticamente un'istanza "MAPS" locale del server di database ed effettuerà l'installazione in questa, anziché installare SQL Server Express Edition.

Per ambienti ancora più grandi, si può utilizzare la funzionalità di scalabilità orizzontale che consente a più computer helper, su cui sia installato Toolkit MAP, di eseguire insieme un grande inventario e memorizzare in cooperazione tutti i dati raccolti in un unico database centrale. Anche questa configurazione richiede l'uso di SQL Server Standard Edition per evitare il limite di 4 GB relativo alle dimensioni del file.

Per ulteriori informazioni su come installare lo strumento in questa configurazione e modificare correttamente le stringhe di connessione database per questa modalità, vedere la Guida introduttiva. La funzionalità di scalabilità orizzontale può essere anche utilizzata per installare SQL Server su un computer diverso da quello su cui è installato Toolkit MAP.

Conclusione

Gli acceleratori di soluzioni come Microsoft Assessment and Planning Toolkit sono tutti pensati per esonerare l'utente dalle attività più pesanti dei progetti IT. Toolkit MAP ha risparmiato a molti utenti diverse centinaia di ore di pianificazione informatica per distribuzioni Hyper-V. Se si ritiene di essere pronti a provarlo,

scaricare gratuitamente Microsoft Assessment and Planning Toolkit all'indirizzo microsoft.com/map o effettuare il download degli altri Virtualization Solution Accelerator da microsoft.com/vsa. È molto utile anche visitare il blog del team Toolkit MAP all'indirizzo blogs.technet.com/mapblog, per ottenere ulteriori suggerimenti e video di dimostrazione.

Jay Sauls è Senior Program Manager del gruppo Solution Accelerator presso Microsoft, dove ha lavorato a strumenti di progettazione e implementazione tra cui Windows Vista Hardware Assessment e Toolkit Microsoft Assessment and Planning. In precedenza, Jay ha lavorato in altri team di prodotto Microsoft, tra cui Microsoft Commerce Server, Microsoft BizTalk e System Center Capacity Planner.

Baldwin Ng è Senior Product Manager del team Microsoft Solution Accelerators Core Engineering. I suoi progetti attuali comprendono Microsoft Assessment and Planning Toolkit e Virtualization Solution Accelerators. Baldwin ha oltre 16 anni di esperienza nella gestione e nello sviluppo di prodotti per i settori informatica, e-commerce e servizi Internet wireless, raccolta presso Microsoft, Corbis e Alltel. Spesso scrive contributi su blogs.technet.com/MAPBLOG.