Nutanix Series - Episodio 3

Como mencioné en el episodio 2 de esta serie, en esta tercera entrega de introducción a la plataforma de Nutanix vamos a entrar de lleno en la administración de las máquinas virtuales y características más avanzadas, entre las cuales están las reglas de afinidad, migración en caliente de máquinas virtuales y las diferentes API de integración. Comencemos...

Gestión de máquinas virtuales

La gestión de máquinas virtuales en AHV se centra en la creación, las actualizaciones, la eliminación, la protección de datos y la supervisión de las mismas y sus recursos. Estos servicios y características de clúster están disponibles a través de la interfaz gráfica de Prism, una capa de administración distribuida que está disponible en la CVM de cada host de AHV.

Operaciones de VM

Prism muestra una lista de todas las máquinas virtuales en un clúster de AHV junto con una gran cantidad de configuraciones, uso de recursos y detalles de rendimiento por VM. Podemos crear máquinas virtuales y realizar una serie de operaciones incluidas su encendido y apagado, restauración, reinicio, gestión de instantáneas y clones, migración, pausado, actualización, eliminación e inicio desde una consola remota.

Gestión de imágenes

El servicio de administración de imágenes dentro de AHV es un repositorio centralizado que brinda acceso a medios virtuales e imágenes de disco, así como también la capacidad de importar desde fuentes externas. Nos permite almacenar máquinas virtuales como plantillas o imágenes maestras, que luego podemos utilizar para crear nuevas máquinas virtuales rápidamente a partir de la imagen base. 

El servicio de administración de imágenes puede almacenar archivos de discos virtuales que se utilizan para crear VMs o medios de instalación del sistema operativo en formato .ISO, que luego puede montarse para realizar la instalación del sistema operativo. 

Al estar incorporado en Prism, el servicio de imágenes puede importar y convertir formatos de discos virtuales existentes, incluidos .raw, .vhd, .vmdk, .vdi y .qcow2. La configuración de hardware virtual de versiones anteriores no restringe un disco virtual importado y esta capacidad permite una gran flexibilidad a la hora de configurar por completo los recursos de CPU, memoria, discos y red en el momento del aprovisionamiento de la VM.

Acropolis Dynamic Scheduling

Acropolis Dynamic Scheduling (ADS) es una función automática habilitada en cada grupo de AHV para evitar puntos calientes dentro de los nodos del clúster. ADS supervisa continuamente el almacenamiento, memoria y CPU para tomar decisiones de migración y colocación inicial para las máquinas virtuales y volúmenes de Acropolis Block Services (ABS), que veremos más adelante. Analizando los datos estadísticos existentes para el clúster, ADS vigila las anomalías, respeta los controles de afinidad y solo toma decisiones de migración cuando hace falta para evitar puntos conflictivos. Mediante el aprendizaje automático, ADS puede ajustar los umbrales de movimiento de cargas de trabajo a lo largo del tiempo desde sus valores fijos iniciales para lograr la mayor eficiencia sin sacrificar el rendimiento.

ADS monitorea la utilización de memoria y CPU de cada nodo individual. Cuando la asignación de CPU de un nodo supera su umbral (actualmente 85% de la CPU de la CVM), Nutanix migra las VM o los volúmenes de ABS, según sea necesario, de ese host a otro para reequilibrar la carga de trabajo.

Nota: La migración solo se produce cuando hay contención. Si hay un sesgo en la utilización entre los nodos (por ejemplo, tres nodos al 10% y uno al 50%), la migración no ocurre, ya que no ofrece ningún beneficio a menos que exista una disputa por los recursos.

Ubicación inteligente de máquinas virtuales

Cuando crea, restaura o recupera máquinas virtuales, Acropolis las asigna a un host AHV dentro del clúster según la recomendación de ADS. Este proceso de ubicación de máquinas virtuales también tiene en cuenta la configuración de alta disponibilidad (HA) del clúster de AHV, por lo que no infringe ningún host de failover o reservas de segmentos. Veremos HA más adelante en la sección de alta disponibilidad.

Afinidad y anti-afinidad

Los controles de afinidad proporcionan la capacidad de administrar y gobernar dónde se ejecutan las máquinas virtuales. AHV tiene dos tipos de controles de afinidad:

1. La afinidad VM-host vincula estrictamente una VM a un host o grupo de hosts, por lo que la VM solo se ejecuta en ese host o grupo. La afinidad es particularmente aplicable para casos de uso que involucran licencias de software o dispositivos de VM. En tales casos, a menudo necesita limitar el número de hosts en los que se puede ejecutar una aplicación o vincular un dispositivo de VM a un solo host.

2. La antiafinidad permite declarar que una lista determinada de máquinas virtuales no debe ejecutarse en los mismos hosts. La antiafinidad ofrece un mecanismo que permite que las máquinas virtuales que ejecutan una aplicación distribuida o las máquinas virtuales en clúster se ejecuten en diferentes hosts, aumentando de esta forma la disponibilidad y flexibilidad de la aplicación. Para elegir la disponibilidad de VM por sobre la separación de VM, el sistema anula este tipo de regla cuando un clúster se vuelve limitado.

Migración en caliente

La migración en caliente o en vivo permite que el sistema mueva una VM de un host de Acropolis a otro mientras está encendida, ya sea que el movimiento se inicie manualmente o mediante un proceso automático. La migración en vivo también puede ocurrir cuando un host se coloca en modo de mantenimiento, lo que realiza el movimiento de todas las máquinas virtuales.

Migración Cross-Hypervisor

Acropolis AMF simplifica el proceso de migración de máquinas virtuales existentes entre un clúster de ESXi y un clúster de AHV con capacidades de protección de datos incorporadas. 

Puede crear uno o más dominios de protección en el clúster de origen y establecer el clúster de AHV como el clúster remoto de destino. Luego, se puede realizar una instantánea de las máquinas virtuales en el clúster ESXi de origen y replicarlas en el clúster AHV, donde podremos restaurarlas y ponerlas en línea como máquinas virtuales AHV.

Alta disponibilidad automatizada

Acropolis ofrece alta disponibilidad de la máquina virtual (VMHA) para garantizar la disponibilidad de la misma en caso de una interrupción del host o del bloque. Si un host falla, las máquinas virtuales que se ejecutan previamente en ese host reinician en nodos saludables en todo el clúster. Hay múltiples opciones de configuración de HA disponibles para tener en cuenta diferentes escenarios de clúster.

1. De forma predeterminada, todos los clusters de Acropolis proporcionan HA denominado de mejor esfuerzo, incluso cuando el clúster no está configurado para HA. El mejor esfuerzo de HA funciona sin reservar ningún recurso, por lo tanto el control de admisión no se aplica y es posible que no haya suficiente capacidad disponible para iniciar todas las máquinas virtuales desde el host fallido.

2. También puede configurar un clúster de Acropolis para HA con reserva de recursos para garantizar que los recursos necesarios para reiniciar las máquinas virtuales siempre estén disponibles. Acropolis ofrece dos modos de reserva de recursos: reservas de host y reservas de segmentos. Los clústeres con configuraciones de host uniformes (por ejemplo, RAM en cada nodo) utilizan la reserva de host, mientras que los clústeres con configuraciones heterogéneas usan la reserva de segmentos.

Reservas de host (Host reservations)

Este método reserva un host completo para la protección contra fallas. Acropolis selecciona el host menos utilizado en el clúster como nodo de reserva, y todas las máquinas virtuales de ese nodo se migran a otros nodos en el clúster para que la capacidad total del nodo de reserva esté disponible para la migración tras error de la máquina virtual. Prism determina la cantidad de hosts de failover necesarios para que coincida con el número de fallas que el clúster tolerará para el factor de replicación configurado.

Reservas de segmento (Segment reservations)

Este método divide el clúster en segmentos de tamaño fijo de CPU y memoria. Cada segmento corresponde a la VM más grande que se garantiza que se reiniciará después de una falla en el host. El programador o scheduler, también tiene en cuenta la cantidad de fallas del host que se pueden tolerar e implementa el control de admisión para garantizar que haya suficientes recursos reservados para reiniciar las máquinas virtuales ante la falla de cualquier host en el clúster.

La CVM maestra de Acropolis (Acropolis Master CVM) reinicia las VM en los hosts saludables. Acropolis Master realiza un seguimiento del estado del host supervisando las conexiones a libvirt en todos los hosts del clúster. Si el Acropolis Master se particiona o se aisla, o si falla, la parte saludable del clúster elige un nuevo Acropolis Master.

Copia de seguridad convergente y recuperación de desastres

Los servicios convergentes de copia de seguridad y recuperación de desastres de Acropolis AMF protegen sus clusters. Los clústeres de Nutanix que ejecutan cualquier hipervisor tienen acceso a estas funciones, que protegen a las VM tanto de forma local como remota para casos de uso que van desde la protección básica de archivos hasta la recuperación de una interrupción completa del sitio. Ya veremos en futuros artículos las funciones integradas de copia de seguridad y recuperación ante desastres en la plataforma Nutanix. 

API de respaldo

Para complementar la copia de seguridad integrada que proporciona Enterprise Cloud Platform, AHV también publica un amplio conjunto de API para admitir proveedores externos de copias de seguridad. Las API de copia de seguridad de AHV utilizan el seguimiento de región modificada para permitir que los proveedores de copia de seguridad hagan una copia de seguridad solo de los datos que cambiaron desde la última tarea de copia de seguridad para cada VM individual. 

El seguimiento de regiones modificadas también permite que las tareas de copia de seguridad omitan ceros de lectura, reduciendo aún más los tiempos de copia de seguridad y el ancho de banda consumido. Las API de respaldo de Nutanix permiten a los proveedores de servicios de backup realizar copias de seguridad completas, incrementales y diferenciales. El seguimiento de la región modificada siempre está activo en los clústeres de AHV y no requiere que lo habilitemos en cada VM. Las copias de seguridad pueden ser coherentes o consistentes con la aplicación.

Analytics

Nutanix Prism ofrece análisis en profundidad para cada elemento en la pila de infraestructura, incluido hardware, almacenamiento y máquinas virtuales. Se pueden uilizar vistas de Prism Element para monitorear estos componentes de la pila de infraestructura y usar la vista de Analytics para obtener una evaluación integrada de los recursos del clúster, con la opción de profundizar en métricas específicas en un elemento dado. Prism pone a disposición datos detallados de VM, agrupándolos en las siguientes categorías:

• Rendimiento de VM: múltiples gráficos con informes de CPU y de almacenamiento sobre el uso de recursos y el rendimiento
• Discos virtuales: puntos de datos detallados que se centran en tipos de E/S, medidas de E/S, fuente de lectura, aciertos de caché, tamaño de conjunto de trabajo y latencia en un nivel de disco virtual
• NIC de VM: resumen de configuración de vNIC para una VM
• Instantáneas de VM: una lista de todas las instantáneas de una VM con la capacidad de clonar o restaurar desde la instantánea o eliminar la instantánea
• Tareas de VM: una lista basada en el tiempo de todas las acciones operacionales realizadas contra la VM seleccionada. Los detalles incluyen resumen de tareas, porcentaje completado, hora de inicio, duración y estado
• Consola: los administradores podemos abrir una sesión de consola emergente o una sesión de consola en línea para una VM

La pestaña Almacenamiento (Storage) proporciona una vista directa de Acropolis DSF (Distributed Storage Fabric) que se ejecuta en un clúster de AHV. Aquí vamos a podemos ver las configuraciones de almacenamiento detalladas, el uso de la capacidad a lo largo del tiempo, la eficiencia del espacio y el rendimiento, así como una lista de alertas y eventos relacionados con el almacenamiento. 

La pestaña Hardware brinda una vista directa de los bloques y nodos de Nutanix que conforman un clúster de Acropolis. Estos informes están disponibles tanto en un diagrama como en un formato de tabla para una fácil lectura.

La pestaña Analysis de Prism brinda las herramientas necesarias para poder explorar y comprender lo que está sucediendo en los clusters de forma rápida e identificar los pasos necesarios para la corrección según sea necesario. Podemos crear diagramas interactivos personalizados usando cientos de métricas disponibles para elementos como hosts, discos, pools de almacenamiento, contenedores, VM, dominios de protección, sitios remotos, enlaces de replicación, clusters y discos virtuales. Luego, se correlacionan las tendencias en los gráficos con alertas y eventos en el sistema. También podemos elegir medidas y elementos específicos y establecer un marco de tiempo deseado al generar informes, para poder realizar una búsqueda precisa en los datos que estamos buscando.

En el próximo artículo, cuarto y último de esta introducción a la plataforma, veremos características avanzadas de performance y seguridad.

Links relacionados:

Nutanix Series - Episodio 1
Nutanix Series - Episodio 2
Nutanix Series - Episodio 3
Nutanix Series - Episodio 4

Gracias por su lectura y, como siempre, si disfrutaron o les resultó interesante este artículo por favor compártanlo en sus redes sociales para ayudar a su difusión en español.