Distribuzioni di Microsoft Exchange* semplificate grazie alle

Architettura di riferimento
delle soluzioni Intel®
Distribuzioni di Microsoft Exchange*
semplificate grazie alle soluzioni
iperconvergenti Maxta
Estratto
Il presente white paper illustra come distribuire la soluzione Microsoft Exchange in
modo facile e a costo contenuto in un'organizzazione IT di fascia media.
Destinatari
Famiglia di processori Intel® Xeon®
E5-2600 v3
Questa architettura di riferimento della soluzione è rivolta ai responsabili delle
decisioni IT intenti a distribuire una soluzione Microsoft Exchange in modo facile
e a costo contenuto attraverso l'implementazione di una soluzione di storage
iperconvergente che offra prestazioni migliorate a livello di applicazioni mediante
l'esecuzione di MxSP (Maxta Storage Platform) su una piattaforma con processore
Intel® Xeon® E5-2600 v3 con SSD Intel® Data Center PCIe (NVMe) e scheda di rete
convergente Ethernet Intel®.
Sintesi
Una delle sfide principali nella progettazione di grandi ambienti Microsoft Exchange
consiste nel prendere le decisioni giuste in materia hardware, al fine di ottimizzare
il valore rispetto alla durata prevista della soluzione semplificando al contempo la
gestione dello storage e con la garanzia di scalabilità qualora necessaria. Questa
soluzione utilizza un'architettura iperconvergente sulla piattaforma Intel Xeon
E5-2600 v3 con SSD Intel Data Center P3700, un SSD PCIe (NVMe) dalle eccellenti
prestazioni e bassa latenza, come richiesto dai requisiti di Exchange. La soluzione
utilizza inoltre una scheda di rete convergente 10 Gigabit Ethernet Intel, che offre
migliori prestazioni di rete e richiede minori consumi energetici. L'implementazione
esclusivamente software di MxSP è strutturata per supportare qualsiasi hypervisor,
server IA-based e dispositivo di storage.
Gennaio 2015
Architettura di riferimento delle soluzioni Intel®: soluzioni iperconvergenti Maxta
Indice
Introduzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Maxta Storage Platform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
I componenti Intel dell’architettura di riferimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Architettura di riferimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Analisi delle prestazioni . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
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Architettura di riferimento delle soluzioni Intel®: soluzioni iperconvergenti Maxta
Introduzione
Le piattaforme di storage iperconvergenti stanno
soppiantando le architetture di storage tradizionali (SAN e
NAS) nel mercato dello storage aziendale. Le aziende, dalle
PMI alle organizzazioni di grandi dimensioni, sempre più
frequentemente distribuiscono modelli iperconvergenti
e scalabili orizzontalmente nei data center di prossima
generazione. Gli elementi hardware di base sono i server
con montaggio su rack standard di settore con alloggiamenti
interni per i dischi, in cui inserire unità disco e SSD collegati
direttamente. Il software Maxta Storage Platform viene
eseguito parallelamente alle applicazioni in ciascun nodo del
server, estrapolando e aggregando il pool di storage in tutto
il cluster di server. Grazie a questo approccio, è possibile
eliminare unità di storage SAN/NAS separate, riducendo così
notevolmente i costi di distribuzione e gestendo lo storage
in modo più semplice. L'architettura distribuita consente di
scalare le prestazioni di computing e la capacità di storage
su richiesta. In numerosi ambiti di applicazione, questo
approccio è in grado di offrire migliori prestazioni, scalabilità e
disponibilità rispetto alle soluzioni SAN o NAS tradizionali.
Maxta Storage Platform
Maxta Storage Platform (MxSP) è una piattaforma di storage
indipendente dall'hypervisor e dall'elevata capacità di
recupero per i data center virtuali. Si integra interamente
con la virtualizzazione server a tutti i livelli, dall'interfaccia
utente alla gestione dati, supportando al tempo stesso
tutte le possibili distribuzioni di data center virtuali,
inclusi cloud privati, pubblici e ibridi. Grazie alla soluzione
basata esclusivamente su software, MxSP trasforma un
server standard in una soluzione di computing e storage
convergente, sfruttando le unità flash e disco sul lato
server per ottimizzare prestazioni e capacità. L'architettura
distribuita di MxSP permette la condivisione dello storage
e offre servizi di dati di classe enterprise, come istantanee,
duplicazioni, thin provisioning, compressione, deduplicazione
e replicazione, nonché una scalabilità orizzontale completa
senza deterioramento delle prestazioni. Ne conseguono una
distribuzione notevolmente semplificata e importanti risparmi
sui costi.
L'architettura innovativa, peer-to-peer di Maxta aggrega le
risorse di storage da più server, incorporando uno spazio
dei nomi globale e creando al tempo stesso un pool di
storage condiviso. Su ciascuno dei server che fanno parte
del cluster di virtualizzazione è installata un'istanza del
software MxSP. Le risorse di storage sono una combinazione
di unità disco magnetiche e unità SSD (Solid State Drive)
per la memorizzazione dei metadati nella cache e per la
memorizzazione in lettura/scrittura. Al pool di storage
aggregato hanno accesso tutti i server sui quali è in esecuzione
il software MxSP.
MxSP esegue una mappatura intelligente delle macchine
virtuali alle risorse di storage, ottimizzando il layout dei dati
per i carichi di lavoro virtuali. MxSP migliora notevolmente
le prestazioni, senza dover scendere a compromessi tra
prestazioni e costi.
Maxta Storage Platform è concepito per sfruttare le
innovazioni e i miglioramenti apportati alla tecnologia dei
processori Intel® (maggiore velocità e più core), della memoria
(DDR4) e degli SSD (NVMe).
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Architettura di riferimento delle soluzioni Intel®: soluzioni iperconvergenti Maxta
I componenti Intel dell'architettura di riferimento
Sistema basato sulla scheda madre Intel® S2600WT
La famiglia di schede madri Intel® S2600WT per server è
progettata per supportare le prestazioni e le caratteristiche
dei processori Intel® Xeon® E5-2600 v3 dual-core, della
tecnologia Intel® TXT, dei coprocessori Intel® Xeon Phi™ e
delle unità SSD Intel®. I sistemi comprendono modelli su rack
preconfigurati a 1U e 2U o chassis e schede separati, per una
maggiore flessibilità. Per ulteriori dettagli, fare riferimento a
http://ark.intel.com/it/products/82156/Intel-Server-BoardS2600WTT?q=2600WTT.
controller Intel® Ethernet X540, utilizzato da molti OEM
come soluzione a singolo chip per LAN on Motherboard
(LOM) per offrire connettività 10 Gigabit Ethernet (10 GbE)
nelle più recenti piattaforme server. Per ulteriori dettagli,
fare riferimento a http://www.intel.com/content/www/it/it/
network-adapters/10-gigabit-network-adapters/ethernetx540-datasheet.html.
Unità SSD Intel P3700 Data Center
Famiglia di processori Intel® Xeon® E5-2600 v3
La nuova famiglia di processori Intel® Xeon® E5-2600
v3 soddisfa i crescenti requisiti imposti all'infrastruttura
IT, supportando la crescita del business e favorendo
l'implementazione più veloce di nuovi servizi e di nuove
applicazioni da distribuire nelle aziende e negli ambienti
di computing tecnico, comunicazioni, storage e cloud.
Con questa nuova generazione di processori è possibile
realizzare data center potenti e flessibili, con il supporto
dell'infrastruttura definita tramite software (SDI, SoftwareDefined Infrastructure) per rispondere all'imminente
esigenza di una maggiore flessibilità con livelli superiori di
automazione e orchestrazione. La famiglia di processori
Intel Xeon E5-2600 v3 offre inoltre vantaggi significativi in
termini di prestazioni, efficienza energetica, virtualizzazione
e sicurezza. Abbinando questi vantaggi a costi complessivi
di gestione ridotti e all'apprezzata qualità dei prodotti Intel,
la famiglia di processori Intel Xeon E5-2600 v3 rappresenta
una soluzione interessante per qualsiasi organizzazione. Per
ulteriori dettagli, fare riferimento a http://www.intel.com/
content/www/it/it/processors/xeon/xeon-processor-e5-family.
html?wapkw=Xeon%20E5&wapkwg=featured
La famiglia di SSD Intel DC per PCIe indirizza in modo rapido e
stabile i flussi di dati direttamente nei processori Intel® Xeon®,
aumentando l'efficienza dei trasferimenti di dati tra server.
Inoltre, il nuovo standard per le interfacce di storage NVMe
(Non-Volatile Memory Express) è concepito appositamente
per le tecnologie di memoria non volatile odierne e future.
Supera le limitazioni delle prestazioni degli SSD SAS/SATA,
ottimizzando l'hardware e il software in modo da sfruttare
la tecnologia SSD. I processori Intel® Xeon ® sono in grado di
trasferire i dati in modo efficiente in meno cicli di clock con lo
stack software ottimizzato per NVMe rispetto allo stack AHCI
(Advanced Host Controller Interface), riducendo così latenza
e tempo di strumentazione. I collegamenti diretti alla CPU
eliminano inoltre le schede host-bus e riducono ulteriormente
latenza e costi di investimento iniziale. Combinando tecniche
di gestione della NAND degli SSD e miglioramenti del silicio
NAND, la tecnologia HET (High Endurance Technology)
consente alle unità DC P3700 di raggiungere 10 scritture
sull'unità al giorno in un ciclo di vita di 5 anni. Per ulteriori
dettagli, fare riferimento a http://www.intel.com/content/
www/it/it/solid-state-drives/data-center-family.html.
Driver NVMe sviluppato da Intel per ESXi 5.5
Scheda di rete CNA (Converged Network Adapter)
Intel® Ethernet X540
La nuova scheda di rete Converged Network Adapter Intel®
Ethernet X540 consente a Intel di agire da leader nella
promozione della diffusione di 10 Gigabit Ethernet nel
più ampio mercato dei server. Questa scheda contiene il
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In questa architettura di riferimento è stato utilizzato il driver
NVMe sviluppato da Intel, compatibile con ESXi 5.5. Intel sta
lavorando attivamente per certificare gli SSD Intel® PCIe e il
driver Intel® NVMe con ESXi 5.5 e versioni future. Una volta
completata la procedura di certificazione, l'SSD Intel DC serie
P3700 e altri saranno riportati nella Guida alla compatibilità di
VMware e il driver NVMe sarà pubblicamente disponibile.
Architettura di riferimento delle soluzioni Intel®: soluzioni iperconvergenti Maxta
Architettura di riferimento
L'architettura di riferimento evidenzia
in che modo Maxta Storage Platform
sia in grado di sfruttare le prestazioni
migliorate delle piattaforme Intel. Le
prestazioni sono state misurate in base
alla simulazione del carico di lavoro di
Microsoft Exchange sfruttando l'utilità
standard di settore JetStress*.
Configurazione di sistema
Configurazione hardware
CPU
Processore Intel® Xeon® E5-2697 v3 (35M, 2,6 GHz, 9,60 GT/s
Intel® QPI, SR1XF)
Memoria per nodo
DDR4 64 GB
SSD per nodo
2 unità SSD Intel® Data Center PCIe (NVMe) P3700
• Utilizzati per la memorizzazione dei metadati nella cache e
in lettura/retroscrittura
• 400 GB (10% della capacità del disco rigido)
• SSD utilizzato per la memorizzazione nella cache
dei metadati, per la memorizzazione in lettura e in
retroscrittura
Analisi delle prestazioni
Jetstress simula il database di Exchange
e registra il carico input/output (I/O)
del disco. I test delle prestazioni di
Jetstress eseguiti per un periodo di 24
ore hanno dimostrato che la piattaforma
di riferimento ha supportato 3642
transazioni I/O di Microsoft Exchange
al secondo. Il numero di transazioni
I/O di Exchange determina il numero
totale di utenti (caselle di posta) che
è possibile distribuire sul sistema. Le
transazioni di Exchange sono calcolate
in base al profilo utente che identifica
il numero di e-mail inviate e ricevute
in un determinato giorno. Ai fini del
test si è presupposto che gli utenti
inviino e ricevano circa 200 messaggi
al giorno. Ulteriori parametri di cui si
è tenuto conto nella determinazione
delle transazioni sono stati: attività in
background, come i processi di backup;
indicizzazione del database, ecc. L'uso
di SSD Intel PCIe ha inoltre ridotto la
latenza dell'applicazione rispetto agli
SSD SATA del sistema di generazione
precedente.
La figura 1 mostra il numero di
transazioni di Exchange e il numero
corrispondente di utenti distribuibili sul
sistema. Sull'asse X è indicato il numero
di thread utilizzati per generare il carico
di lavoro. Per questo esempio sono stati
utilizzati 64 thread, che hanno creato un
carico di lavoro pari a 3642 transazioni.
Sull'asse Y è indicato il numero di
transazioni ottenute.
Nuova generazione
Dischi rigidi per nodo
4 HDD da 1 TB a 7,2 RPM
Configurazione di rete
Controller integrato Intel® Ethernet X540 dual port (Twinville)
Configurazione software
VMware vSphere
ESXi 5.5 U2
Driver NVMe
Driver sviluppato da Intel
Maxta Storage Platform
2.4.1
Figura 1: numero di transazioni di Exchange e numero di caselle di posta di Exchange
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Architettura di riferimento delle soluzioni Intel®: soluzioni iperconvergenti Maxta
La figura 2 mostra la latenza delle
transazioni di Exchange. La latenza è un
fattore importante per la misurazione
delle prestazioni: indica il tempo
necessario affinché venga elaborata
una transazione. Maggiore è la latenza,
maggiore è il tempo che occorre per
l'elaborazione della transazione. In altre
parole, la latenza determina l'esperienza
dell'utente finale. Sull'asse X è indicato il
numero di thread utilizzati per generare
il carico di lavoro. Per questo esempio
sono stati utilizzati 64 thread che hanno
creato il carico di lavoro. Sull'asse Y è
indicata la latenza media ottenuta per le
transazioni di Exchange.
Combinando i due grafici, gli
amministratori possono stabilire
il numero di utenti di Exchange da
distribuire con una data latenza. Ad
esempio, con 24 thread per database, la
latenza media è di circa 5 ms in scrittura
e 10 ms in lettura. A questo livello di
latenza, gli amministratori possono
distribuire sul sistema circa 10.000
utenti.
Figura 2: latenza delle transazioni di Exchange
Configurazione del sistema: 64 GB di RAM, 4 HDD SATA da 1 TB a 7,2 RPM, 1 SSD
da 1,6 TB e 1 da 400 GB Unità SSD Intel P3700 PCIe
Conclusioni
Questa architettura di riferimento rappresenta una soluzione definita tramite software e iperconvergente per i data center
virtuali attraverso un insieme di componenti hardware e software predeterminati e dalle prestazioni verificate per le applicazioni
virtualizzate. L'architettura di riferimento consente ai clienti di scegliere l'hardware in modo intelligente durante la distribuzione
di Microsoft Exchange. Maxta Storage Platform affronta i problemi di gestione dello storage, consente di scalare computing e
storage su richiesta e combina al suo interno le migliori tecnologie di computing, storage e networking. È una soluzione semplice
e a costo contenuto per la distribuzione di Microsoft Exchange senza compromessi in termini di caratteristiche o prestazioni.
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Architettura di riferimento delle soluzioni Intel®: soluzioni iperconvergenti Maxta
Disclaimer
Δ I numeri dei processori Intel non corrispondono a una misurazione delle prestazioni, ma sono stati concepiti per differenziare le caratteristiche
all'interno di ogni famiglia di processori, e non tra le varie famiglie di processori. Per informazioni dettagliate, visitare il sito Web www.intel.com/
products/processor_number.
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