Desafios no dimensionamento de capacidade em ambiente Mainframe por Fernando ...
Servidores Integrity suportam demandas de aplicações críticas
1. AMBIENTE DE SERVIDORES INTEGRITY SUPORTANDO
DEMANDAS DE APLICAÇÕES DE MISSÃO CRÍTICA
Carlos Cesar Mazaro
Gilvan Fagundes dos Santos
Jean Carlos Dorneles Maçãs
Luiz Sassá Junior
Resumo: Este trabalho visa apresentar uma solução de consolidação de servidores para
um cliente com um parque de servidores obsoletos onde o negócio da empresa tem
grande dependência do bom funcionamento das aplicações nestes servidores, que
rodam sistema operacional HP-UX.
Abstract: This paper shows a solution of consolidation of servers for a client with
obsolete servers in which the organization’s business depends a lot in the well
functioning of its applications on these servers that runs the operational system HP-UX.
Palavras-chave: Escalabilidade, Alta Disponibilidade, Virtualização, Consolidação de
Servidores HP, Clusterização.
2. SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ................................................................................................3
1. CENÁRIO ATUAL ......................................................................................... 3
1.1 TOPOLOGIA ............................................................................................... 3
2. POR QUE FAZER O UPGRADE? ................................................................. 4
3. PROPOSTA .................................................................................................. 4
4. BENEFÍCIOS COM A MIGRAÇÃO................................................................ 7
5. CONCLUSÃO ............................................................................................... 8
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 9
3. INTRODUÇÃO
Este artigo tem por objetivo de se fazer uma análise no parque de servidores
de uma empresa fictícia apresentada na proposta de realização desse trabalho,
no qual se deve criar uma solução condizente e inovadora de consolidação de
servidores com o melhor custo benefício utilizando a linha HP Integrity para o
problema apresentado.
1. CENÁRIO ATUAL
Um cliente que tem seu parque de servidores composto por tecnologia obsoleta
onde o negócio da empresa tem uma dependência muito grande do
funcionamento das aplicações nestes servidores, que rodam sistema
operacional HP-UX. Há necessidade de criação de ambiente de alta
disponibilidade para proteger todas as aplicações de paradas não planejadas
(as aplicações podem rodar juntas sobre o mesmo HP-UX e funcionam com
cluster ServiceGuard). A capacidade computacional instalada atende a
demanda durante 25 dias do mês, porém, no fim de mês, a capacidade
computacional instalada não suporta a demanda de processamento batch das
aplicações, fazendo com que o tempo de resposta para o usuário final seja
impactado negativamente. Entretanto se pode observar que o pico de
execução de algumas aplicações não coincide. Um grande desafio deste
cliente é adequar o orçamento disponível de TI (gastando 75% em operação e
manutenção e 25% em inovação e novos projetos) com o requerimento de
atualização tecnológica dos servidores. Juntamente com este projeto, o cliente
está estudando a possibilidade de reduzir a quantidade de servidores x86 que
rodam banco de dados Microsoft SQL Server, através de um processo de
consolidação de servidores. O cliente deseja ter o mínimo de impacto nas
migrações e todas as aplicações utilizadas rodam na versão do HP-UX para
servidores Integrity. (FIAP, 2009)
1.1 Topologia
A figura abaixo representa a situação do parque de servidores do cliente
apresentado para a criação deste artigo.
4. Figura 1 – Representação gráfica da capacidade do parque de Servidores do Cliente. (FIAP,
2009)
2. POR QUE FAZER O UPGRADE?
A Estrutura atual apresenta um conjunto de servidores que ainda atende com
algum déficit nos dias de pico, mas não possui mais capacidade de upgrade.
Pelo fato de estarem obsoletos e por se tratar de 12 servidores, dificulta-se a
administração necessitando de mais analistas, racks, ar-condicionado, energia
elétrica e dos dispositivos de rede para o bom funcionamento do sistema, logo
um custo alto a se pagar por uma solução que não atende ao crescimento da
empresa. Com a consolidação dos servidores a demanda de processamento
poderá ser atendida sem impactos para os usuários mesmo nos dias em que
se dá o pico do sistema além disso
3. PROPOSTA
Este projeto apresentou duas requisições:
1) Primeiramente precisou-se substituir 12 servidores RISC com
HP UX que estão obsoletos e possuem 120UP cada um. Estes
servidores possuem aplicações que rodam sob HP UX, necessitando de
50 % a mais de processamento no fechamento do mês. É necessário
também que esta estrutura possua altíssima disponibilidade, de 100%,
diminuindo ao máximo o downtime, porque a empresa depende destas
aplicações para o seu negócio.
2) Foi apresentada a necessidade de realizar a migração de 6
servidores com Microsoft SQL Server, que possuem 150UP e estão
utilizando somente 65UP da capacidade de processamento.
5. Para responder a primeira requisição de atender a esta demanda de
processamento diário com alta disponibilidade e ainda resolver o problema de
capacidade instalada para o processamento no final do mês, vamos utilizar
servidores HP Integrity rx8640 e também os recursos de Utility Pricing. Com o
Utility Princing temos soluções HP de capacidade instantânea – iCAP (Instant
Capacity), ou seja, uma grande facilidade de disponibilizar recursos de
processamento para o ambiente de TI de forma ágil e totalmente transparente
para os sistemas HP-UX com ServiceGuard.
A topologia a ser adotada será: três servidores HP Integrity rx8640 com
4 células cada e utilizando as tecnologias de GiCAP (Global iCAP) e TiCAP
(Temporary iCAP). Com o GiCAP caso um servidor apresente indispobilidade o
sistema irá automaticamente alocar CPUs nos outros servidores que fazem
parte do cluster. Com o TiCAP poderemos aumentar o poder de
processamento de forma pontual sem a necessidade de ativação definitiva,
assim podemos executar as rotinas de final de mês.
Para esta realidade dimensionamos o ambiente da seguinte forma:
Total de UP necessário para operação de 25 dias: 120UP x 12 =
1440UP.
Total de cores rx8640 para operação de 25 dias: 1440/50 ≈ 29. Sendo 4
células ativadas e com 3 cores inativos.
Total de UP necessário para fechamento do mês: 1440 + 50% =
2160UP.
Total de células rx8640 para fechamento do mês: 2160/50 ≈ 44. Sendo 6
células ativadas e com 4 cores inativos.
Com esses dados vamos configurar as células dos servidores da
seguinte forma: 2 células ativas em cada servidor e o restante em iCAP para
caso de falha de algum servidor, com as células já ativadas não será
necessário executar a reinicialização de nenhum sistema para agregar mais
células e só será necessário a inclusão apenas de CPU.
Os 29 ou 44 cores poderão ser divididos entre as células ativas.
Para calcular o número de CPU TiCAP, faremos a diferença entre os
cores dos dias que mais se consome e os cores dos dias da operação normal:
44 – 29 = 15, ou seja, precisamos de 15 CPU TiCAP para o fechamento do
mês.
Para responder a segunda requisição utilizaremos a solução de
virtualização Integrity Virtual Machines – IVM 4.1, com ela poderemos extrair
todo o poder do HP-UX com as facilidades de Utility Pricing para melhorar o
desempenho de máquinas virtuais com Windows e as instâncias de banco de
dados SQL para Windows.
Para calcular o uso de UP necessário para o SQL: 6 * 65 = 390 UPs
6. Neste escopo utilizaremos duas células da nossa infraestrutura para ter
alta disponibilidade com dois Hosts IVMs para cada célula em dois servidores
rx8640, neste contexto cada servidor poderá ter 4 cores ativados.
As máquinas virtuais que rodam o SQL Server podem-se utilizar do
cluster do Windows Server e SQL com MS DTC (Microsoft Data Transaction
Coordinator). Dessa forma será realizada uma consolidação de servidores e
serão instaladas instâncias de MSSQL para obter um maior isolamento das
bases de dados e manteremos alta disponibilidade pois caso um servidor
apresente algum incidente, podemos utilizar a migração de máquinas virtuais
entre os Host IVM.
Segue abaixo uma representação gráfica do modelo apresentado nesse
capítulo.
Rx 8640 #2
Rx 8640 #1 3 Células ativas com 5 cores
2 Células ativas com 1 core inativo
inativo Cluster Cluster 1 Células iCAP
2 Células iCAP
Cap. de proc. por célula 400UP
Cap. de proc. por célula 400UP
IVM
Rx 8640 #3
Cluster 3 Células ativas com 5 cores
inativo
1 Células iCAP
Cap. de proc. por célula 400UP
IVM
Figura 2 – Ilustração da solução proposta pelos autores para a resolução do probelma
apresentado no capítuo 1 deste artigo.
7. 4. BENEFÍCIOS COM A MIGRAÇÃO
Os servidores HP Integrity apresentam características, que abrangem alto
desempenho com diferenciais na escalabilidade, flexibilidade de sistemas
operacionais, possibilidades de aumento de performance instantâneo e
continuidade de fabricação de componentes.
Comparando com a estrutura atual, podem-se destacar vários
benefícios com esta migração. Como primeiro benefício, observou-se a
substituição dos servidores atuais que não possuíam mais possibilidade de
upgrade e desempenho adequado para o funcionamento da empresa. Com o
uso da nova estrutura, será possível atender totalmente as demandas da
empresa, com desempenho compatível, escalabilidade para o negócio e
capacidade de upgrade adequada. Com relação a alta disponibilidade, o
Serviceguard que é o serviço de cluster da HP trará uma garantia de
disponibilidade para as aplicações que rodam sob HP UX, garantindo uma
maior confiabilidade. O servidor rx 8640 possui vários itens importantes para
suportar a missão critica, entre eles pode-se citar o isolamento elétrico entre as
células memórias e processadores com hot spare, fácil gerenciamento, vários
sistemas operacionais simultâneos.
8. 5. CONCLUSÃO
A solução demonstrada atende totalmente a demanda e por um preço
relativamente baixo pela quantidade de recursos que possui, poderíamos
aperfeiçoar ainda mais a solução se tivesse mais informações sobre a
utilização de servidor, como a curva de carga do servidor, pois poderíamos
diminuir mais o número de CPUs ativas e talvez diminuir o números de células
utilizadas.
Com essa configuração é garantido 100% de redundância com o ServiceGuard
além de estar protegido a falhas elétricas isoladas nos processadores, pois
pode-se desativar o processador queimado sem necessidade reboot na
máquina e sem impacto para as aplicações.
Com essa solução conclui-se ainda que haja uma economia com os gastos de
energia elétrica, ar condicionado, cabeamento, infraestrutura em geral e mão
de obra para garantir o funcionamento das aplicações e dos equipamentos.
Ainda se houver a necessidade de um upgrade será mais fácil de realizá-la
para atender possíveis demandas de crescimento.
Agora com o ambiente totalmente modernizado pode-se ter uma melhoria
significativa na administração com o uso do VSE – Virtual Server Environment
– obtendo-se integração e harmonização do funcionamento das ferramentas
HP, entre elas podemos destacar o uso do Global Workload Manager (gWLM)
para gerenciar a carga de diferentes servidores e de maneira automática migrar
recursos entre partições ou servidores, assim muitas das tarefas do dia-a-dia
ficarão facilitadas.
9. REFERÊNCIAS
Hp Pay Per Use utility pricing for servers. Disponível em
<http://sysdoc.doors.ch/HP/PayperUse_util_pricing.pdf >. Acesso em: 27 nov.2009.
HP VSE Overview, Disponível em <www.hp.com/go/vsera>. Acesso em: 28 nov.
2009.
HP Partitioning Continuum for HP Integrity and HP 9000 servers . Disponível
em < http://h71028.www7.hp.com/hpux11i/cache/257389-0-0-0-121.html >. Acesso
em: 28 nov.2009.
HP Integrity mid-range servers, Disponível em <
http://h20341.www2.hp.com/integrity/w1/en/mid-range/integrity-mid-range-
servers.html >. Acesso em: 28 nov. 2009.
SQL Server 2000 Failover Clustering, Disponível em <
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc917693.aspx >. Acesso em: 4 dez.2009.
Windows on HP Integrity servers, Disponível em
<http://h20341.www2.hp.com/integrity/w1/en/os/windows-on-integrity-overview.html>
Acesso em: 27 nov.2009.
FIAP, Disponível em
<http://www2.fiap.com.br/fiap/login/alunos_2004/entregaTrabalho/verTrabalho.asp?titu
lo_secao=Entrega%20de%20Trabalhos > Acesso em: 27 nov.2009.