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A infraestrutura de virtualização com armazenamento interno em cada host cria ilhas de recursos difíceis de gerenciar.
Essa arquitetura limita a mobilidade das máquinas virtuais e desperdiça capacidade de disco e processamento.
Por isso, a separação entre a camada de computação e o armazenamento de dados se torna um passo natural para a maturidade operacional.
O uso de um storage NAS dedicado para centralizar os datastores responde a essa necessidade com mais agilidade e controle.
O papel de um armazenamento centralizado
Uma arquitetura de virtualização com storage NAS dedicado separa os recursos de computação dos hosts da capacidade de armazenamento, escala cada camada de forma independente e simplifica a gestão do ciclo de vida das máquinas virtuais, desde o provisionamento até as rotinas de backup e recuperação de desastres.
Nesse modelo, os servidores que executam o hipervisor se tornam nós de computação mais enxutos. Eles não precisam mais de arranjos de disco complexos e de grande volume.
Todo o armazenamento dos datastores fica consolidado em um sistema NAS externo. Isso transforma os hosts em unidades de processamento e memória facilmente substituíveis.
A principal vantagem operacional é a mobilidade das máquinas virtuais. A migração de uma VM entre hosts físicos com vMotion ou Live Migration ocorre em segundos, pois não há transferência de dados de disco.
O administrador do hipervisor move apenas o estado da memória e do processador. O datastore permanece no mesmo local, acessível por ambos os hosts através da rede.
Essa estrutura reduz drasticamente o tempo de manutenção. Um analista de infraestrutura consegue colocar um host em modo de manutenção, esvaziá-lo de VMs e aplicar atualizações sem interromper os serviços.
Conexão, rede e protocolos de acesso
A comunicação entre os hosts e o storage NAS dedicado depende de uma rede bem dimensionada. O tráfego de armazenamento é sensível à latência e exigente em largura de banda.
Por isso, a boa prática isola o tráfego de armazenamento em uma rede física ou VLAN separada. O time de redes evita que a comunicação das VMs com o storage dispute banda com o tráfego dos usuários.
Redes de 10GbE se tornaram o padrão para essa finalidade. Elas oferecem o throughput necessário para sustentar dezenas de máquinas virtuais ativas em um mesmo datastore.
Os dois protocolos mais comuns para conectar hipervisores a um NAS são NFS e iSCSI. O NFS opera na camada de arquivos e apresenta um compartilhamento de rede como um datastore.
Já o iSCSI é um protocolo de bloco que encapsula comandos SCSI em pacotes de rede. Ele apresenta um volume no NAS, chamado de LUN, como se fosse um disco local para o hipervisor.
A escolha entre eles depende da equipe e do ambiente. Ambos os protocolos entregam desempenho sólido em redes 10GbE bem configuradas para virtualização.
Governança e padronização do ambiente
A centralização do armazenamento em um NAS dedicado simplifica a governança do ambiente. A equipe de TI define políticas de provisionamento e proteção em um único ponto.
Em vez de configurar RAID e volumes em cada host, o administrador de infraestrutura cria datastores padronizados no storage. Ele define níveis de serviço com base no tipo de disco e na configuração de proteção.
Isso reduz o erro humano e a inconsistência entre os servidores. Toda nova máquina virtual herda as características do datastore onde ela é criada.
O controle de acesso também fica mais granular. O sistema NAS gerencia quais hosts ou iniciadores iSCSI podem acessar determinados volumes e registra todas as tentativas de conexão.
Essa trilha de auditoria é fundamental para ambientes que precisam de rastreabilidade. Ela mostra quem acessou o quê e quando, diretamente na camada de armazenamento.
Proteção com snapshots e backup integrado
Um storage NAS corporativo inclui tecnologia de snapshots. Ela cria cópias pontuais de um volume ou datastore de forma quase instantânea.
Esses snapshots consomem pouco espaço e têm baixo impacto no desempenho. O responsável por backup consegue agendar a criação de múltiplos pontos de recuperação ao longo do dia.
A recuperação de uma VM inteira ou de arquivos individuais a partir de um snapshot do storage é muito mais rápida. O processo restaura o estado do volume sem precisar mover grandes quantidades de dados pela rede.
Além disso, a maioria das ferramentas de backup corporativo se integra ao NAS. Elas delegam a criação de snapshots ao storage antes de iniciar a cópia dos dados e reduzem o atordoamento da VM.
É importante lembrar que RAID e snapshots não são backup. O RAID protege contra falha de disco, enquanto o snapshot protege contra erros lógicos, mas ambos residem no mesmo equipamento e não protegem contra desastres ou ransomware.
Desempenho sob carga e concorrência de I/O
Ambientes virtualizados geram um perfil de I/O bastante aleatório. Múltiplas máquinas virtuais com sistemas operacionais e aplicações diferentes acessam o mesmo datastore simultaneamente.
Esse efeito, conhecido como "I/O blender", pode degradar o desempenho de sistemas de armazenamento que não foram projetados para isso. A latência de acesso ao disco aumenta e as VMs ficam lentas.
Um storage NAS para virtualização usa mecanismos para lidar com essa carga. Ele adota controladoras potentes e algoritmos de cache otimizados para I/O aleatório.
O uso de cache com SSDs é uma abordagem comum. O sistema armazena os blocos de dados mais acessados em discos de estado sólido e acelera as operações de leitura e escrita recorrentes.
O ganho se torna perceptível em operações diárias. O tempo de boot das VMs diminui e a resposta das aplicações melhora, mesmo com dezenas de serviços rodando em concorrência.
Cenários ideais e pontos de atenção
A arquitetura com host enxuto e NAS dedicado funciona bem em diversos cenários. Ambientes de Virtual Desktop Infrastructure (VDI) e consolidação de servidores de departamento são casos de uso clássicos.
Laboratórios de desenvolvimento e teste também se beneficiam muito. A capacidade de provisionar e destruir VMs rapidamente a partir de templates acelera o ciclo de desenvolvimento.
Contudo, a abordagem tem limites. Aplicações com altíssima demanda por I/O e sensibilidade extrema à latência, como grandes bancos de dados transacionais, podem exigir armazenamento local em flash NVMe ou uma Storage Area Network (SAN) com Fibre Channel.
O principal ponto de atenção é a rede. Ela se torna um componente crítico para a disponibilidade e o desempenho de todo o ambiente de virtualização.
Por isso, o time de redes precisa projetar a malha de armazenamento com redundância. O uso de múltiplos switches, links agregados e caminhos múltiplos (MPIO) para iSCSI evita que uma falha de porta ou cabo paralise a operação.
Próximos passos para a sua infraestrutura
A decisão de separar computação e armazenamento moderniza a infraestrutura de virtualização. Ela traz mais agilidade para a operação e otimiza o uso dos recursos de hardware.
O planejamento cuidadoso da camada de rede e a escolha de um sistema de armazenamento adequado ao perfil de carga das máquinas virtuais são fatores críticos para o sucesso do projeto.
Converse com os especialistas da Storage House para desenhar uma arquitetura de armazenamento centralizado que atenda às demandas de desempenho e proteção do seu ambiente.
