El CIFP Tartanga LHII ha mejorado la velocidad de conexión entre los diferentes servidores que dan servicio al instituto. En este caso, se ha actualizado la conexión entre los nodos de un cluster de Proxmox dedicado a la infraestructura de escritorios virtuales y un servidor de Proxmox Backup Server, donde se realizan backups incrementales de las máquinas alojadas en el cluster de virtualización.
Diagrama de conexión a Gigabit Ethernet
Tal y como se muestra en el diagrama anterior, la situación de inicio parte de un cluster de Proxmox con tres servidores dedicados a virtualización de escritorios y un servidor dedicado a backups de seguridad con Proxmox Backup Server. La conexión entre los nodos del cluster y la red LAN del instituto se realiza a 1 Gbps, mediante tarjetas de red de tipo Gigabit Ethernet y cableado UTP categoría 6. Esta estructura funcionaba correctamente, pero la utilización de conexiones de tipo Gigabit Ethernet daba lugar a tiempos excesivamente largos en las tareas de backup y de restore de máquinas virtuales desde el servidor de Proxmox Backup Server. La mejora ha pasado por la instalación de tarjetas de red de 10 Gigabit de tipo LOM, tanto en los nodos del cluster de virtualización como en el server de Proxmox Backup Server. Igualmente se han sustituido los switches de tipo Gigabit por nuevos switches 10 GE con puertos de tipo SFP+. La conexión entre estos nuevos switches y las tarjetas de red a 10 Gbps se ha realizado por medio de cables de tipo direct attach pasivos.
Diagrama de conexión a 10 Gbps y con cables de tipo direct attach
Cluster de virtualización con tres nodos HP Proliant DL380 G10
Tarjeta de red HP 530FLR Broadcom BCM57810S 2x 10GbE SFP+
Tarjeta de red HP 530FLR insertada en el puerto LOM del server
Es de señalar que los modelos actuales de servidores de HP cuentan con un puerto de tipo LOM (LAN-On-Motherboard), que es un estándar de HP y que permite la instalación de una tarjeta de red directamente sobre una ranura PCI Express x8 situada en la placa base exclusivamente para esa función.
Conexiones a 10 Gbps por medio de cables direct attach en puertos SFP+ en el nodo 1
Los tres nodos del cluster conectados a 10G en los interfaces LAN y GESTION
Cable direct attach de tipo pasivo
Los cables direct attach permiten la conexión directa a puertos SFP+ y soportan velocidades de 10 Gbps en distancias relativamente cortas, habitualmente de 7 metros o menos. Teniendo en cuenta que un cable UTP Cat 6A soporta 10 Gbps sobre una distancia de 100 metros, sorprende que este tipo de cables directa attach solo estén disponibles en longitudes mucho más reducidas. Esto es debido a que la transmisión a 10 Gbps sobre cables UTP Cat 6A se realiza de forma bidireccional sobre los 4 pares del cable, transmitiéndose 2,5 Gbps por cada uno de los pares, siendo necesario un ancho de banda de 500 MHz en cada par. Por el contrario, los cables direct attach transmiten los 10 Gbps sobre un único par, ya que se insertan en un puerto SFP+ donde también se puede insertar un transceptor de fibra óptica. Por lo tanto, los cables direct attach necesitan tener un ancho de banda muy superior, lo cual implica distancias reducidas.
Transmisión a 10 Gbit por un único par en los cables de tipo direct attach
Los cables direct attach de tipo pasivo no contienen ningún tipo de electrónica en su interior y se limitan a transportar las señales entregadas por los switch, sin realizar ninguna modificación en ellas. Por el contrario, los cables direct attach de tipo activo contienen electrónica en su interior que procesa las señales entregadas por los switch para lograr un alcance superior, típicamente de hasta 15 metros. Tanto unos como otros se comercializan con diferentes terminaciones de conexión en función de la velocidad a la que van a trabajar, siendo los más conocidos los siguientes: SFP+ para 10G, QSFP+ para 40G, SFP28 para 25G, QSFP28 para 100G y QSFP-DD para 400G.
Cables direct attach conectados al switch de 10 Gbps de la red de gestión de Proxmox
En la parte inferior de la imagen anterior se observa un switch TP-LINK TL-SX3008, el cual posee 8 puertos de tipo SFP+, los cuales permiten trabajar a 10 Gbps. En uno de los puertos de ese switch se ha conectado un transceptor de tipo 10GBaseT a SFP+, a fin de conectar ese switch de 10 Gigabit con otro switch de tipo Gigabit que da servicio a la red de gestión de Proxmox en server de tipo G8 que todavía no tienen tarjeta de red a 10 Gigabit.
Transceptor 10GBASE-T a SFP+ del fabricante FS
Especificaciones técnicas del transceptor 10GBASE-T a SFP+ del fabricante FS
Switches TP-LINK TL-SX3008 para las conexiones LAN a 10 Gbit de diferentes server
Una vez realizada la instalación se han efectuado diversas pruebas de backup y restore de máquinas virtuales desde el server de Proxmox Backup Server, en el cual hay también un almacenamiento de tipo NFS utilizado para los backups nativos de Proxmox (backups no incrementales). En las siguientes capturas de pantalla se muestra los tiempos necesarios para las tareas de backup y restore de una máquina virtual que ocupa un espacio de almacenamiento de aproximadamente 26 GB.
Backup de una máquina virtual con tarjetas de red gigabit: 43 min
Backup de la misma máquina virtual con tarjeta de red 10G: 10 min
Restore de una máquina virtual con tarjetas de red Gigabit: 12 min
Restore de la misma máquina virtual con tarjetas de red 10G: 8 min 49 seg
Se puede observar que, con la utilización de tarjetas de red de tipo 10G, disminuyen de forma sensible los tiempos de backup y de restore de las máquinas virtuales. En el CIFP Tartanga LHII las tareas de restore de una máquina virtual se realizan de forma ocasional, pero las tareas de backup se realizan de forma diaria, tanto mediante backup incrementales con Proxmox Backup Server como con backup totales mediante los backups nativos de Proxmox en el almacenamiento compartido NFS. Tanto unos como otros se realizan de forma programada por las noches, pero en determinados casos, cuando los tamaños de backup son muy grandes, la tarea se prolonga por un número elevado de horas, llegando en algunos casos a interferir con la actividad del centro. Este hecho ocasiona, en algunos casos y en momentos puntuales, respuestas lentas de los server, problema que esperamos se minimice de forma significativa con esta actualización de las tarjetas de red de los server y con la instalación de switches 10 GE.