Nutanix关键应用环境下的设计与部署

1、一键式开启超融合企业云之旅Nutanix关键应用环境下的设计与部署什么是 Business Critical Applications 关键应用？企业内部任何应用程序，如果当它持续很长时间不可用或者性能下降的时候，会对企业的生产力、声誉和财务活力构成严重影响，这种应用程序就是企业的关键应用例如:虚拟桌面VDI企业内部所有用户ERP 系统和支持ERP系统的数据库、中间件制造，过程自动化和控制系统SCADA金融系统，支付处理，网上银行中间件和企业总线（ESB）系统计费系统面向客户的在线系统其他? 关键应用的虚拟化程度性能不再是需要担优的事情Oracle/Sun M ClassIBM p Serie

2、sHP EnterpriseSuperDome orNutanix 的亮点从小规模开始，可以无限延申可预期的性能完整的管理与分析工具orLets (Also) Go After UNIX现在的一台Nutanix 可以相当于一台顶级小机CPU：176Core，内存6TB存储性能表现突出5数据库 需要存储性能 OLTP 需要 IOPS OLAP 需要Bandwidth 6使用Dell DVD Store 2.1数据库性能基准测试的结果数据库在Nutanix平台上的scaleup和scaleout7数据库在Nutanix平台上的scaleup和scaleoutNutanix提供了多维度的高可用性保护

3、Self-healing from disk failureRedundancy of key components硬件Node failure resiliencyNon-disruptive upgradesTunable redundancy and Erasure codingTransparent consistent checks数据VM-centric ProtectionHA & DRSEco-system integration (CommVault)虚拟机Multi-site replicationCloud ConnectMetro Availability / Sync

4、 Replication节点站点传统架构部署关键业务十分复杂物理设计存储设计数据库设计传统架构客户需要考虑的问题要使用何种RAID / 要多少颗的硬盘组成一个卷是否使用 Strip/或是 MetaLun 的功能 使用 FC 连结还是使用FCoE / iSCSI，光纤交换机要多少部，要几个Ports?如何规划Zoning 与 Masking 使用 VMFS或是 RDM (若使用物理/邏辑的RDM有那些的限制)每一个卷的性能可以达到多少？ (IOPS,MB/s) 在一个卷上应该放多少个虚机在一个服务器上要放多少个虚机中间件、数据库的存放设计传统存储划分空间步骤 ：25步Nutanix划分存储空间：

5、1步完成 HP, Dell, Cisco, LenovoCisco, HP, Arista, BrocadeQlogic, EmulexEMC, NetApp, HP, Dell, HDSCisco, BrocadeVMware, MicrosoftCisco, HP, Arista, BrocadeAHV、VMware, Microsoft网络可扩展的运算与存储虚拟化层网络虚拟化层运算光纤网络存储NutanixNutanix一键开启关键业务基础架构、无限横向扩展能力关键业务的规划设计以Oracle为例收集性能数据分析性能自动生成报告CPU 转换Memory 计算/IOPS/ WSS 假设在S

6、izer 中输入RAW data考虑高可用、CPU数量、虚拟比率、SSD数量和保守激进策略生成配置报告虚拟机部署收集性能数据第一步 -请求客户运行AWR捕获SQL命令捕获数据。在所有范围的数据库中运行（至少生产数据库）。脚本是在这里capture_awr_stats.sql第二步 -上传AWR输出的文件到自动分析服务器，例如输出文件是awr-hist-2505896440-PPTL1-7424-7627.out 第三步- 上传的文件经过服务器分析后会自动生成PDF格式的报告，可以批量上传和批量自动分析生成报告，例如报告文件：AEBPD01-40055-40852-1-plot.pdf收集 -

7、步骤1请客户DBA帮助收集AWR性能报告，如果客户不知道如何运行AWR，请按照这个步骤来收集数据Login as sysdba or dba privilege Login oracle user , in the command prompt type = sqlplus / as sysdba or sqlplus system/PASSWORDSID sqlplus capture_awr_stats.sql (will require Diagnostic Pack lics ) ask for customer do they have this .In the same folde

8、r , will have one out out like “awr-hist-1423744458-ORCL-0-155.out” , where 14237xxxx is DBID , ORCL is oracle instance收集步骤2Select files and upload awr-hist xxx.out file Click upload & parse收集步骤3下载自动生成的PDF报告文件性能分析报告简明、直观的浏览关键信息Node -6 代表 Oracle RAC database 6节点Platform Linux 平台Version- (patches upda

9、te 3) 版本Socket /core - total 12 sockets /96 cores, 表示CPU和core数量Threads 192 means 开启超线程Memory 256 GB per node 每个节点内存数量Days shown 28.8 days AWR数据收集时间持续了28.8天CPU Maximum 98.1 / Average is 41.5 CPU使用率SGA + PGA = 258+51 = 309 GB SGA、PGA缓存大小Database size = 13624 GB 数据库大小CPU 转换场景1正在使用X86物理服务器 正在使用X86虚拟化环境使

10、用SPEC 2006 进行转换场景II正在使用AIX物理服务器，准备迁移到X86虚拟化 使用SAPs基准进行转换 SAP应用性能标准（SAPS）是一个独立于硬件的测量单位，介绍了在SAP环境下的一个系统配置的性能。. /solutions/benchmark/sd2tier.epxStandard Performance Evaluation Corporation标准性能评估机构是一个全球性的、权威的第三方应用性能测试组织，它旨在确立、修改以及认定一系列服务器应用性能评估的标准/cpu2006/results/cint2006.html物理环境到Nutanix 使用 SPEC CPU 200

11、6示例: 这个例子中客户Oracle数据库运行在Dell PowerEdge R720服务器上CPU是 Intel Xeon E5-2603 v2 1.8 GHz CPU . 单个CPU 性能结果是29.4选用Nutanix NX-8035 G4 系列的话, 我们选择SuperMicro 型号CPU Intel Xeon E5-2660 v3 系列, 单个CPU性能结果是60.7因此，相对比较将是60.8 / 29.4 = 2.06。这意味着e5-2660 V3是e5-2603 V2几乎两倍的速度. 如果客户将从物理机迁移到虚拟机，会有一个额外的虚拟化开销。我们总是假设10%的转换损失。它意味

12、着2.060.9 = 1.86 倍的CPU性能提升。示例 : 用户运行Oracle 10g 在solaris SPARC上, UltraSPARC T2 Plus with 32 cores. 总体 SAPS is 25830 . 我们计算到每个Core的SAPS值为25830/32 = 807 SAPs .客户计划迁移到Nutanix NX-8150 E5-2697 v2 CPU, 通过SAP网站查询整体SAPS为53702. 每台E5-2697 v2 CPU 具备 24 core , 所以每个Core的saps 为 53702/24= 2237 同样考虑到虚拟化开销, 每个虚拟内核能力为

13、2237x0.9 = 2013 .所以使用 Intel E5-2697 型号CPU 的计算能力是小型机的UltraSPARC 的 2.49 倍AIX 到Nutanix 使用 SAPs 计算假设条件这可能不会给您100%精确的TPC、TPMC。但可以给您一个相对适合的CPU型号转换比。当使用SAPS来计算，我们忽略了后台数据库的类型。所有的SAP测试使用的CPU利用率99%，客户的实际利用率不会那么高。如果能得到客户当前CPU的利用率计算，计算会更加精确。如果会找不到CPU类型E5-2697 V2，我们可以选择旧的像e5-2660 V2和使用规格2006得到相对比较值不是所有的CPU型号可以在S

14、PEC2006和SAP网站找到的。如果找不到一个，选择最相似的内存预估PGA(Client sessions and context)Oracle SGA(DB buffer cache, and others)Operating SystemVM Configured MemoryOracle Background Processes(PMON, SMON, DBWR, LGWR, CKPT, others)OS数据库场景正确的预留内存资源是十分重要的SGA+ PGA+ Background Process + OS = 需要预留的内存内存不要过量分配，保证 1:1 原则在Oracle/SQ

15、L 数据库场景ReservationIOPS、WSS需求预估使用AWR收集报告中最大的IOPSWSS (Working Set Size) 是Nutanix 规化IOPS 最大的重点。例如：当一个数据库有100 GB 的大小，但每天它的数据变化量可能只有10 GB 的区块会产生变化。我们称10 GB 为WSS 。我们希望这是区块都会在SSD 上运行着所以 WSS 会决定我们采购 SSD 的大小与个数有些存储厂商可以使用工具提供这样的资讯，也可以通过每天增量数据备份量来预估WSS的大小对于 OLTP 的数据库大小小于 ( 5TB Size) 我们会假设20% 的变动量，当然可以跟客户相互讨论这的

16、变动量的假设sizing 示例CPU core total = 96 Assume user use old E5-2603 and we convert to E5-2660 v2Total IOPS = Read IO (Max) + Write IO (Max) 89571+7872=97443 IOPSTotal capacity 13 TB database usage ( Not include VM Guest OS usage ).Total RAM = 1151GB by guest hosts, SGA +PGA= 309GBWe assume the OLTP WSS i

17、s 30%, So 13 TB database data , we have 3.9 TB WSS. Actually cold data will be 13-3.9=9.1 TB 使用Nutanix Sizer 使用RAW input 作为负载输入我们收集和估算的指标From AWR analysis From E5-2603 to E5-2660 v2 Should be shrink in our caseHot + Cold DataIOPS requirements选择RF, Erasure Coding配置1 自动生成 配置2 根据用户需求手工调整关键应用系统的HA 设计 虚拟

18、化HA和Oracle RACNX-8235 G4NX-3360 G4HypervisorHypervisorHypervisorHypervisorHypervisorVMRAC1VMRAC2VMOracleVMOracleVMOracleTier-1 Oracle databaseTier-2/3 Oracle databaseOracle 标准版RTO 3-10 minutes Oracle 企业版 RACRTO 1minutes Oracle RAC 1 & RAC2 using DRS Affinity lock in NX-8235-G4Tier-2/3 Oracle using D

19、RS Affinity lock in NX-3360-G4SQL Server: Failover Cluster Instances (FCI)MS SQLFCIFailover ClusterSQL 2008 和SQL 2012标准版支持最小的系统代价In-Guest iSCSI (Nutanix)SQL Server : AlwaysOn Availability Groups (AAG）SQL 2012 or higher横向扩展分布式Backup, Reporting最快的HA切换和维护 Failover ClusterMS SQL Instance AMS SQL Instanc

20、e BMS SQL Instance C AAGPrimary DBSecondary DBSecondary DBNutanix 灾备(虚拟机级别) 生产中心灾备中心Cluster ACluster BESXi-Host 1ESXi-Host 2ESXi-Host 3ESXi-Host 4OracleVMDKOracleVMDKReplicated /asyncPrimarySecondaryCluster1VMOracleVMOracle保护组Cluster2Nutanix 灾备整合SRM (虚拟机级别) 生产中心灾备中心Cluster ACluster BESXi-Host 1ESXi-

21、Host 2ESXi-Host 3ESXi-Host 4OracleVMDKOracleVMDKReplicated 15mins /asyncPrimarySecondaryCluster1VMOracleVMOraclevSphere ReplicationCluster2SRMSRM使用数据库自带方案：Oracle Golden Gate、Data Guard生产中心灾备中心Cluster ACluster BESXi-Host 1ESXi-Host 2ESXi-Host 3ESXi-Host 4OracleVMDKOracleVMDKPrimarySecondaryCluster1VM

22、OracleSrcVMOracleTgtCluster2RedoPUSHTrailFileAPPLYTransaction CommitOracle RAC on Nutanix MetroCluster 生产中心灾备中心Cluster ACluster BESXi-Host 1ESXi-Host 2ESXi-Host 3ESXi-Host 4Container 1Container 1Replication同步PrimarySecondaryStretched ClusterVMRAC1VMRAC2VMRAC3VMRAC4(round-trip) PGA_AGGREGATE_TARGETUt

23、ilize multiple disks for Redo Log, Archive Log, Database Table SpacesUse Oracle Automatic Storage ManagementEnable Auto Extend as a fail safe and set next size to be a multiple of the ASM AU Scale number of ORADB VMs vs. large number of ORADB instances and schemas per VMUse Jumbo Frames for Oracle R

24、AC Interconnect Networks Use VLANs to separate Oracle RAC Interconnect Traffic 操作系统层优化Reduce Swapping Go /etc/sysctl.conf add few line in the end of file. vm.overcommit_memory = 1 vm.dirty_background_ratio = 5 vm.dirty_ratio = 15 vm.dirty_expire_centisecs = 500 vm.dirty_writeback_centisecs=100 vm.swappiness = 0 After modify all the parameter , go command prompt type = sysctl p , re-read the sysctl.conf and take effective Networking Tuning in Guest OS (ESXi only) Using ESXi VMXNET3 vNIC and Install VMware toolsExecute command - /sbin/eth