Диплом_Пушкин_СВ

сегмент виртуализации должен обеспечить достаточный запас производительности, в случае роста предприятия, а так же возможности добавления новых физических серверов для увеличения производительности.

Можно приблизительно оценить требуемую производительность по системным требованиям требуемых сервисов, дополнительно требуется сохранить возможности масштабирования и доступности в случае миграции гостевых машин.

Для выполнения этих требований надо организовать сегмент виртуализации на двух производительных серверах, каждый из которых должен обладать достаточными процессорными мощностями, значительным объемом оперативной памяти. Платформы серверов должны обеспечивать достаточные возможности для дальнейшей модернизации.

Должно быть предусмотрено два сетевых канала данных для каждого гипервизора:

Канал данных основного серверного сегмента

Канал для взаимодействия гипервизоров

Каждый канал должен быть агрегирован из двух физических интерфейсов (требования отказоустойчивости). Таким образом, необходимо четыре сетевых интерфейса на каждом сервере.

Для увеличения быстродействия подсистемы виртуализации программное обеспечение гипервизоров следует разместить на быстрых локальных накопителях, объединенных в отказоустойчивый массив. Для этого необходимо два локальных накопителя на каждый сервер.

Таким образом, для сегмента виртуализации были выбраны две серверные платформы "Intel 2U SR2625URBRPR".

Характеристики платформы приведены в таблице 3.1.

	Таблица 3.1.
Основные характеристики
Производитель, Модель	INTEL, SR2625URBRP
Описание	Серверный корпус SR2625 с установленной в нем платой S5520UR
Чипсет мат. Платы	Intel 5520 + 82801IJR (ICH10R))
"Процессор"
	61

Гнездо процессора		Socket LGA1366 x2
Поддержка типов процессоров		1 или 2 процессора Intel Xeon серии 55xx, 56xx (Nehalem-EP, Westmere)
Энергопотребление		До 130 Вт
процессора
Частота шины		6400, 5860, 4800 МГц
Видео
Видео		ServerEngines Pilot II, видеопамять 8 Мб.
Поддержка памяти
Количество разъемов DDR3		12 (по 6 на каждый процессор)
Тип поддерживаемой памяти		Registered DDR3, DDR3. Максимальная поддерживаемая пропускная
		способность памяти указана в описании процессора.
Конфигурация
Отсеков 2,5 дюйма		6 отсеков для SAS или SATA HDD с возможностью горячей замены.
Оптический привод		Нет. Возможна установка низкопрофильного оптического SATA привода
		(для ноутбука)
Интегрированный RAID-		Встроен в чипсет, возможно построение RAID массивов уровней 0, 1, 10
контроллер		из Serial ATA устройств, возможна поддержка RAID5
Коммуникации
Сеть		2 x 10/100/1000 Мбит/сек. 2х канальный контроллер Intel 82575EB
		10/100/1000 Мбит/с
Интерфейс, разъемы и выходы
Разъем на объединительной		SATA x6
плате
Количество разъемов PCI-		2, переходная плата ASR26XXFHXR для установки двух
X/PCI-64		полноразмерных карт расширения устанавливается вместо 3 слотов для
		полноразмерных карт PCI-E.
Количество		1 слот 16x, 2 слота 8x. Все слоты работают со скоростью до 5 GT/s
разъемов PCI Express
Serial ATA-II		6 каналов с возможностью подключения 6и устройств.
Разъем на шлейфе		SATA
Разъемы на передней панели		1 USB порт, 1 разъем для подключения VGA монитора
Разъемы на задней панели		4x USB 2.0, 1x RJ-45 COM, 2x RJ-45 LAN, 1x VGA монитор
Питание
Блок питания		С горячей заменой резервных, 750 Вт
Потребительские свойства
Охлаждение		3 вентилятора (фиксированных) в центре корпуса. Возможна замена на
		комплект из 6 вентиляторов с горячей заменой, радиаторы для
		процессоров в комплекте.
Прочие характеристики
Вес брутто (измерено в		19.3 кг
НИКСе)
Рабочая температура		10°C - 35°C

Розничная цена одной такой платформы за наличный расчет по прайсу компании НИКС составляет 41 873 рубля.

Важно заметить, что серверные платформы поставляются в конфигурации, допускающей доукомплектование дополнительными комплектующими. Для проектируемого серверного сегмента надо добавить в комплектацию серверов процессоры, модули памяти, жесткие диски и

62

оптический привод.

Дополнительным требованием к процессору будет поддержка аппаратной виртуализации. Для серверных процессоров Intel Xeon эта технология называется Intel VT (Intel Virtualization Technology). Серверные платформы двухпроцессорные, поэтому для каждого сервера необходимо приобрести два процессора Intel Xeon, совместимых с сокетом LGA1366.

Все эти цели при умеренной стоимости отлично реализованы в процессоре CPU Intel Xeon X5660. Характеристики процессора представлены в таблице 3.2.

	Таблица 3.2.
Основные характеристики
Производитель	INTEL
Модель	Xeon Processor X5660
Описание	Процессор для двухпроцессорных серверов и рабочих станций.
Ключевые особенности	наборы инструкций: SSE, SSE2, SSE3, SSE4.2, Аппаратное ускорение
	шифрования AES, EVP (Enhanced Virus Protection или Execute Disable
	Bit), Intel Virtualization Technology (VT-x), Intel Trusted Execution Technology
Частота шины CPU	6400 МГц
Рассеиваемая мощность	95 Вт
Критическая	81.3 °C
температура
Технология	0.032 мкм
Процессор
Частота работы	2.8 ГГц или до 3.2 ГГц в режиме Turbo Boost
процессора
Гнездо процессора	Socket LGA1366
Ядро	Westmere
Кэш L1	64 Кб x6
Кэш L2	256 КБ x6
Кэш L3	12 Мб
Поддержка Hyper	Да
Threading
Поддержка 64 бит	Да
Количество ядер	6
Поддержка памяти
Тип поддерживаемой	Registered DDR3, MetaSDRAM, DDR3 PC3-6400 (DDR3-800), PC3-8500 (DDR3-
памяти	1066), PC3-10600 (DDR3-1333), трехканальный контроллер
Официально	PC3-10600 (DDR3 1333 МГц), PC3-8500 (DDR3 1066 МГц), PC3-6400 (DDR3 800
поддерживаемые	МГц)
стандарты памяти
Max объем	288 Гб.
оперативной памяти

Розничная цена одного процессора Intel Xeon X5660 за наличный расчет по прайсу компании НИКС, составляет 35 312 рублей. Цена двух процессоров – 70 624 рубля.

63

В комплекте с процессором не поставляется система охлаждения

(процессорный кулер), поэтому подобную систему надо приобретать отдельно. Для серверных корпусов необходимы специальные низкопрофильные кулеры. Под используемый разъем процессора типа socket-

1366 подойдет кулер модели Cooler Master RR-V6GT-22PK-R1. Это надежный кулер с тепловыми трубками. Розничная цена за наличный расчет по прайсу компании НИКС составляет – 1 583 рубля. Цена за два составит

Требованием к модулям оперативной памяти, приобретаемой для сервера будет опция Registered и поддержка технологии ECC (Error Correct

Code - алгоритм выявления и исправления случайных ошибок "на лету").

Лучше всего использовать модули памяти "проверенных" производителей.

Для каждого процессора будет использовано по четыре модуля памяти объемом 16GB модели Kingston ValueRAM KVR13R9D4 / 16.

Такая конфигурация нужна для активации работы модулей с трехканальным контроллером памяти, что теоретически может дать значительный прирост производительности серверной платформы. Основные характеристики модуля памяти представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3.

Основные характеристики

Производитель	Kingston
Модель	KVR13R9D4/16
Объем памяти	16 Гб
Частота	до 1333 МГц
функционирования
Тип	Registered DDR3
Стандарт памяти	PC3-10600 (DDR3 1333 МГц)
Тайминги	9-9-9
Поддержка ECC	Есть

Итого 128GB ОЗУ для каждого сервера. Это обеспечит отличный запас производительности и оставит место для масштабируемости виртуального сегмента сети.

Розничная цена одного модуля памяти Kingston ValueRAM KVR13R9D/16 за наличный расчет по прайсу компании НИКС, составляет 4 760 рублей. Цена 8-ми подобных модулей памяти (для одной платформы) 38

64

080 руб.

Основные требования к локальным накопителям для серверных платформ, это надежность и производительность. Дополнительным требованием. согласно техническому заданию является отказоустойчивость системы хранения данных. Для этого следует организовать локальные накопители каждого сервера в массив RAID.

Так как основная информация будет храниться в отдельном хранилище данных, локальные накопители серверов будут использоваться только для хранения и загрузки операционных систем мониторов виртуализации, файлов конфигурации, разделов подкачки и прочей связанной информации. Для этого не требуется больших объемов накопителя. Отказоустойчивость можно реализовать путем зеркалирования информации на двух дисках (массив raid-

1), выбранная серверная платформа имеет аппаратную поддержку этой технологии. Требования скорости можно удовлетворить, использовав для локальных накопителей относительно небольшие по объему, но имеющие высокое быстродействие SSD твердотельные накопители.

Для этой цели подойдут быстрые и надежные накопители Kingston SSDNow V+200 Series SVP200S3 – объемом 120GB.

Характеристики данного накопителя представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4.

Основные характеристики

Производитель	Kingston
Серия	SSDNow V+200
Модель	120 Гб SSDNow V+200 SVP200S3/120G
Параметры производительности
Скорость чтения	До 535	Мб/сек
Скорость записи	До 480	Мб/сек
IOmeter, скорость записи	44000 IOPS
4Кб файлов, глубина
очереди=32
Интерфейс, разъемы и выходы
Интерфейс SSD	SATA 6Gb/s
Пропускная способность	6 Гбит/сек
интерфейса

Примечание: Крепеж для установки устройства 2.5" в отсек 3.5" идет в

комплекте с накопителем.

65

Выбранный SSD имеет внутреннюю скорость чтения/записи порядка

500 МБ/сек, что более чем в 10 раз больше чем у обычного HDD (78 МБ/сек).

Розничная цена одного накопителя Kingston SSDNow V+200 Series SVP200S3/120GB за наличный расчет по прайсу компании НИКС, составляет

3 184 рубля. Цена 2-х подобных накопителей (для одной платформы) 6 386

рублей.

Оптический привод для каждого сервера нужен для установки программного обеспечения и использования программ восстановления в случаях сбоев. Оптический привод должен надежно читать CD/DVD диски и иметь низкопрофильную конструкцию для установки в серверный корпус.

Для этого подойдет модель привода DVD RAM & DVD±R / RW & CDRW

Pioneer DVR-220LBK SATA.

Розничная цена одного оптического привода Pioneer DVR-220LBK за наличный расчет по прайсу компании НИКС, составляет 856 р.

Дополнительно, для доступа к внешнему хранилищу и организации внутренней подсети между мониторами виртуальных машин нужны надежные и быстрые сетевые карты. Для этого подойдет сетевая плата Intel EXPI9402PT PRO/1000 PT Dual Port. Плата сделана на чипе Intel 82571EB,

имеет два порта 10/100/1000 Мбит/сек и подключается к порту PCI Express x4.

Розничная цена одной сетевой платы Intel EXPI9402PT PRO/1000 PT Dual Port за наличный расчет по прайсу компании НИКС составляет 5371

руб.

Итого, цена одного физического сервера для поддержки виртуализации, получается равной 166 351 рубль, цена двух таких серверов,

равна 332 702 рубля.

66

3.2.2. Выбор систем хранения данных (СХД).

Требования к сетевым хранилищам (NAS) данных накладывает система

виртуализации и сетевая архитектура:

Должен предоставляться единовременный доступ к ресурсу основного хранилища для всех мониторов виртуальных машин.

Высокое быстродействие для оперативного взаимодействия гостевых операционных систем.

Отказоустойчивость на уровне выхода из строя любого накопителя в каждом томе.

Возможность работы с логическими томами хранилища, как с блочными устройствами (для ускорения операций ввода-вывода).

Для этого необходимо хранилище с высокоскоростным дисковым интерфейсом SAS (Serial Attached SCSI). На данный момент последняя реализация интерфейса SAS-2 поддерживает скорость передачи 6 GB/s.

Аналогичную скорость поддерживает реализация SATA-3. Важно учитывать тот момент, что контроллеры SAS полностью поддерживают SATA диски.

Подобные возможности, за исключением использованием требований к высокому быстродействию накладываются на хранилище для резервного копирования:

Хранилище резервных копий должно обеспечивать отказоустойчивость на уровне накопителей данных.

Хранилище должно быть надежным, при необходимости должен

обеспечиваться быстрый доступ к резервным копиям.

Требования к накопителям основной системы хранения будут различны, поэтому общее пространство основного NAS-массива будет условно поделено на две части, каждая из которых имеет собственные требования к быстродействию. Первая часть используется для хранения файлов виртуальных машин, она должна иметь очень высокое

67

быстродействие, объем хранимой информации умеренный. Вторая часть пространства NAS, используемая для хранения информационных баз предприятия должна иметь умеренно высокое быстродействие, но большой объем файлового пространства.

Требования к накопителям, применяемых в NAS-массиве для хранения резервных копий следующие: невысокая стоимость, большой объем, но умеренное быстродействие.

Для устранения "узких мест" в сетевой среде передачи данных должна использоваться технология объединения каналов. При этом полоса пропускания между коммутатором и основным хранилищем по скорости должна быть приближена к скорости работы интерфейсов накопителей данных, для эффективного использования скоростных дисковых массивов.

Таким образом, первый массив основного хранилища (для хранения виртуальных машин) будет состоять из 4-х быстродействующих SSD SATA

накопителей, объединенных в RAID-5. Массив RAID-5 обеспечивает отказоустойчивость на уровне накопителей, при выходе из строя одного любого накопителя в массиве информация не потеряется. Емкость массива

RAID-5 определяется как сумма емкостей накопителей минус емкость одного накопителя в массиве. Тесты быстродействия подтверждают большую производительность SSD SATA в сравнении с HDD SAS.

Второй массив основного хранилища будет использовать быстрые и емкие HDD SAS диски, обеспечивающие высокое быстродействие за счет высокоскоростных дисков и продвинутой очереди команд, унаследованной от параллельного интерфейса SCSI. Массив будет состоять из шести SAS

дисков, объединенных в RAID-5.

Так как требований к высокому быстродействию к хранилищу для хранения резервных копий нет, группа накопителей этого NAS будет использовать недорогие и надежные SATA HDD диски. Группу дисков надо объединенить в массив RAID-6, который обеспечивает большую надежность

данных, нежели RAID-5, но имеет меньшее быстродействие (примерно на 10-

68

15%) из-за необходимости рассчитывать две контрольные суммы. Массив

RAID-6 позволяет сохранить данные даже при выходе из строя сразу двух накопителей. Общая емкость массива равна сумме объема носителей в массиве за минусом двухкратного объема одного из носителей.

Рис. 3.2. Организация отказоустойчивости.

Комплектация основного хранилища.

Требования к основному хранилищу успешно выполняются сетевым хранилищем Thecus N12000. Thecus зарекомендовал себя как надежный поставщик хранилищ данных корпоративного уровня. Характеристики хранилища представлены в таблице 3.5.

	Таблица 3.5.
Спецификация устройства
Процессор	Intel Xeon X3470 + чипсет Intel 3450
Дисковые интерфейсы	12 х SAS/SATA 6GB для внутренних дисков, 1 х eSATA для внешнего диска
Контроллер RAID	LSI 2008 HBA
Системная память	4GB DDR3 SDRAM
LAN интерфейс (PCI-e)	3 x RJ-45: 10/100/1000 BASE-TX Auto MDI/MDI-X
	Поддержка WOL
USB интерфейс (хост)	6 х USB 2.0 типа A (2 на передней панели, 4 на задней панели)
	2 х USB 3.0 (на задней панели)
OLED-панель	Отображение данных о состоянии системы и другой информации (на
	нескольких языках)
LED-индикация	Питание (синий)
	Системное оповещение: резервное питание или сбой вентиляции системы
	(красный)
	69

	Активность/сбой дисков 1-12 (зеленый/красный)
Слот PCIe	8х (3), одно гнездо используется для контроллера SAS HBA
	4х (1)
	1х (1), используется для контроллера CU30N (USB 3.0)
Источник питания	ИП с резервированием 700 Вт или более (80plus)
Контроль	Датчик температуры процессора
температуры/вентиляции	Регулирование частоты вращения вентилятора ЦП
	Регулирование частоты вращения вентилятора системы
Вентиляция системы	4 вентилятора с поддержкой горячей замены
Рабочая среда	Температура: 5°C — 40°C
	Относительная влажность: 0 ~ 80 % (без образования конденсата)
Режимы RAID	RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 и JBOD
Файловые протоколы	SMB/CIFS, HTTP/HTTPS, FTP, NFS v3, AFP
Горячая замена	Поддерживается

Выбранная система хранения данных уровня предприятия может поддерживать суммарную емкость носителей до 36 ТБ. Позволяет использовать 10 жестких дисков с интерфейсами SATA III и SAS 6 Гб.

Система имеет два блока питания с резервированием суммарной мощностью

800 Вт.

Высокая производительность N12000 обеспечивается процессором Intel Xeon X3470 и 4 Гб памяти DDR3 RAM. Для обеспечения высокого уровня безопасности хранения модель N12000 поддерживает все режимы работы массивов RAID, необходимые для сервера уровня предприятия, включая

RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 и JBOD. Замена вышедших из строя дисков крайне проста благодаря функциям горячей замены, горячего резервирования и расширения массива RAID.

Для дополнительной защиты данных поддерживается 256-разрядное шифрование томов RAID по стандарту AES.

В состав программного обеспечения системы N12000 входит Acronis Backup and Recovery Server, которое может быть полезным для создания резервных копий. Важным моментом является наличие слотов pci-express,

что позволяет установить дополнительный сетевой адаптер.

Цена хранилища Thecus N12000 на официальном сайте компании

(www.thecus.ru) равна 161 000 рублей.

Для обеспечения большей скорости взаимодействия с сетью нужно установить дополнительный сетевой адаптер. Для этого будет использован

70