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Problemas comunes de redes híper-convergentes y formas de resolverlos

La híper-convergencia combina computación, almacenamiento y red en un solo paquete, pero las pesadas exigencias de E/S involucrados pueden causar latencia de la red en las organizaciones.

Las arquitecturas híper-convergentes aportan un valor significativo a las organizaciones que las implementan. Pero muchos entornos tienen un puñado de aplicaciones que requieren un rendimiento muy alto o rendimiento muy específico, lo que puede provocar cuellos de botella híper-convergentes.

En cualquier diseño híper-convergente, la red es el menos convergente de los componentes. Una red híper-convergente añade almacenamiento en todos los nodos, y las aplicaciones se pueden mover entre los nodos para funcionar en otra CPU. La red es bastante estática; el ancho de banda no se reasigna entre nodos, y la planta de cable físico de la arquitectura híper-convergente puede ser intimidante. Es importante recordar que la arquitectura híper-convergente es un clúster, potencialmente con muchos nodos. Todos estos nodos tienen que comunicarse entre sí para asegurar que están en sincronía.

En el pasado, los clústeres existentes tenían sistemas de almacenamiento dedicados que podían acceder mutuamente para los datos compartidos. Una arquitectura híper-convergente típicamente agrega almacenamiento interno de cada nodo en un conjunto virtual de almacenamiento. Un entorno con pesadas demandas de entrada/salida (E/S) de almacenamiento puede colocar una tremenda carga en la red. Tanto la comunicación de los entrenudos como la comunicación E/S del almacenamiento añaden latencia que puede ser notable en una arquitectura híper-convergente basada en flash.

Resolver el problema de las redes híper-convergentes

Aquí hay algunas áreas que afectan cualquier intento de solucionar un problema de red en su entorno híper-convergente.

Asegúrese de que la red tiene relativamente alto rendimiento; 10 Gigabit Ethernet (GbE) es la norma. Utilice fibra, no cables de cobre, para las interconexiones. La mayoría de los entornos utilizarán un switch en la parte superior del rack para conectar los nodos para una comunicación interna de nodo a nodo, y luego un enlace 40 GbE ascendente al núcleo para la conexión con el resto del entorno.

Idealmente, estos entornos tienen paneles pre-cableados y de corrección de palanca para hacer la conexión final entre componentes activos. El objetivo es no tener que abrir un nodo para realizar movimientos, adiciones y cambios. Este diseño se denomina ‘verdadero cableado estructurado’ y resuelve el mayor problema de desempeño de la red: un rendimiento subóptimo o pérdida total de la conectividad.

Implemente una red de almacenamiento dedicado. La mayoría de las arquitecturas híper-convergentes requieren Ethernet para todas las redes (almacenamiento y cómputo), pero dedican la E/S del almacenamiento a un segmento específico de la red. Una red híper-convergente dedicada aísla el tráfico de almacenamiento del tráfico de servidor a servidor, lo que se traduce en un rendimiento más consistente.

Examine cómo se almacenan los datos en la arquitectura híper-convergente. Todas las arquitecturas híper-convergentes de alguna manera deben presentar acceso compartido al almacenamiento a pesar de que el almacenamiento en sí sea interno. Los vendedores hasta el momento han elegido dos métodos para llevar a cabo esta presentación:

• La replicación genera una imagen casi en tiempo real de una máquina virtual (VM) en uno o varios otros nodos de la arquitectura híper-convergente. Si una máquina virtual tiene que migrar, puede crear una instancia en cualquier otro nodo con esa réplica. Aunque implica algo de desperdicio desde una perspectiva de la capacidad de almacenamiento, puede ser menos impactante desde una perspectiva de almacenamiento de E/S, ya que sólo unos pocos nodos se incluyen en la replicación.

• La agregación crea un conjunto virtual de almacenamiento desde todos los medios internos a los nodos del clúster. Aunque es mucho más eficiente desde una perspectiva de la capacidad, el método de agregación requiere típicamente volúmenes más altos de E/S.

Los vendedores tienen sus propios ajustes a estos dos métodos, por lo que el kilometraje puede variar entre las ofertas.

Un reto importante de una red híper-convergente es el escalamiento. Para resolver problemas de escalas físicas, utilice un método de cableado estructurado como se describió anteriormente. Los problemas de software se vuelven más complejos a medida que se añaden nodos, especialmente en el método de agregado. Entre más nodos, habrá mayor tráfico E/S de almacenamiento y será más complejo el entorno. Si la organización planea docenas de nodos y tiene expectativas específicas de rendimiento, una arquitectura más tradicional con niveles específicos de cómputo y almacenamiento puede ser más apropiada.

Este artículo se actualizó por última vez en junio 2016

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