Виртуализация и ArcGIS Enterprise

При развертывании ArcGIS Enterprise в виртуализированной среде важно эффективно резервировать и распределять ресурсы для обеспечения оптимальной производительности и стабильности. ArcGIS Enterprise – это, как правило, ресурсоемкая система, поэтому адекватное управление всеми типами ресурсов в виртуализированной среде имеет решающее значение. В этом разделе содержится ряд ключевых рекомендаций, которые следует рассмотреть на этапе проектирования, независимо от базовой платформы виртуализации.

Распределение ресурсов

Распределение ресурсов для ArcGIS Enterprise на виртуальных серверах имеет решающее значение для оптимизации производительности, обеспечения масштабируемости и поддержания стабильности. Вот некоторые ключевые соображения и рекомендации по эффективному распределению ресурсов:

Распределение ЦП:

Определите подходящее количество ядер ЦП для назначения каждой виртуальной машине (VM), на которой работают компоненты ArcGIS Enterprise. Количество необходимых ядер зависит от конкретной рабочей нагрузки. ArcGIS Server и другие компоненты ArcGIS Enterprise выигрывают от использования нескольких ядер ЦП, а шаблоны использования могут помочь определить правильное количество ядер для распределения. Лицензирование также может ограничивать количество ядер, которые могут быть назначены определенному программному компоненту. Для получения дополнительной информации см. технический документ Лицензирование развертываний ArcGIS Enterprise в виртуализированных и облачных средах.
Рассмотрите возможность использования нескольких виртуальных машин для разных компонентов (например, используйте отдельные виртуальные машины для ArcGIS Server, Portal for ArcGIS и ArcGIS Data Store), чтобы распределить нагрузку на процессор и избежать конкуренции за ресурсы. Несмотря на то что все компоненты могут быть установлены на одной машине, рекомендуется разделять компоненты.
Для высокопроизводительных сред настройте привязку к процессору, чтобы закрепить определенные виртуальные машины на выделенных ядрах ЦП. Это может помочь обеспечить стабильную производительность критически важных компонентов.

Выделение памяти (ОЗУ):

Выделите соответствующий объем ОЗУ для каждой виртуальной машины в зависимости от требований компонента и рабочей нагрузки. У компонентов ArcGIS Enterprise могут быть разные потребности в оперативной памяти.
Чрезмерное выделение ОЗУ может привести к проблемам с производительностью, поэтому не выделяйте виртуальной машине ОЗУ больше, чем необходимо, так как это может привести к конкуренции за ресурсы с другими виртуальными машинами, работающими на том же узле.
Отслеживайте использование ОЗУ и при необходимости корректируйте выделение памяти, чтобы предотвратить возникновение узких мест в памяти. Инструменты операционной системы вместе с ArcGIS Monitor могут быть использованы для изучения использования памяти и того, какие программы или рабочие процессы приводят к увеличению объема памяти.

Распределение хранилища:

Используйте высокопроизводительные хранилища, например, твердотельные накопители (SSD), для размещения операционных систем, баз данных и часто используемых данных. Это может значительно повысить производительность за счет более быстрой или выделенной входной/выходной емкости.
Выделяйте отдельное хранилище для различных целей, например, для операционных систем, двоичных файлов приложений, баз данных и данных. Раздельное хранилище может улучшить управление ресурсами и повысить производительность работы.
Внедряйте методы виртуализации хранилища, такие как тонкая подготовка и дедупликация, чтобы оптимизировать использование хранилища и снизить затраты.
Внимательно изучите поставщиков хранилищ, которые создают предложения по хранению данных SAN или NAS, и изучите конфигурации производительности и ограничения этих систем, прежде чем использовать их для размещения компонентов ArcGIS.

Резервирование ресурсов:

Используйте резервирование ресурсов, чтобы гарантировать минимальный уровень ресурсов для критически важных виртуальных машин, таких как ArcGIS Server. Резервирование гарантирует, что эти виртуальные машины получат необходимые ресурсы даже во время конфликтов с другими виртуальными машинами на том же хосте.

Дополнительные рекомендации по виртуализации доступны в документации ArcGIS Server.

Пулы ресурсов

Создайте пулы ресурсов в среде виртуализации, чтобы сгруппировать виртуальные машины с аналогичными потребностями в ресурсах. Это позволяет более эффективно управлять ресурсами и распределять их. В этих пулах можно назначать общие ресурсы, лимиты и резервирования. Ниже приведены некоторые ключевые соображения и рекомендации по эффективному проектированию пулов ресурсов.

Группировка виртуальных машин: Создайте пулы ресурсов в среде виртуализации, чтобы сгруппировать виртуальные машины с аналогичными требованиями. Это позволяет эффективно распределять ресурсы и управлять ими.
Общие ресурсы, ограничения и резервирования: Назначайте общие ресурсы, ограничения и резервирования в пулах ресурсов, чтобы быть уверенными в том, что виртуальные машины с более высоким приоритетом получат необходимые ресурсы. Общие ресурсы помогают распределять ресурсы пропорционально, ограничения накладывают ограничения на потребление ресурсов, а резервирование гарантирует минимальные уровни ресурсов.
Именование пула ресурсов: Четко маркируйте и категоризируйте пулы ресурсов на основе компонентов или сервисов ArcGIS Enterprise для упрощения управления ресурсами и их распределения.
Отказоустойчивые пулы ресурсов: Проектируйте пулы ресурсов для конфигураций с высоким уровнем доступности, гарантируя, что основные и резервные виртуальные машины для критически важных компонентов сгруппированы отдельно. Это позволяет контролировать выделение ресурсов во время операций отработки отказа.
Мониторинг ресурсов: Регулярно отслеживайте производительность и использование пула ресурсов, чтобы определить, соответствует ли распределение ресурсов фактическим потребностям. При необходимости корректируйте доли ресурсов и ограничения.
Динамическое управление ресурсами: Рассмотрите возможность настройки пулов ресурсов для динамически выделяемых ресурсов, которые могут корректироваться в зависимости от изменяющихся рабочих нагрузок. Это обеспечивает гибкое управление ресурсами для адаптации к изменениям спроса.
Размер пула ресурсов: Соответствующий размер пулов ресурсов должен быть обеспечен достаточным количеством ресурсов для удовлетворения потребностей виртуальных машин в нем. Превышение ограничения подписки в пулах может привести к конкуренции за ресурсы.

Привязка к процессору

Правила Anti-affinity могут быть полезны при развертывании ArcGIS Enterprise в виртуализированной среде для повышения доступности и отказоустойчивости системы. Эти правила гарантируют, что определенные виртуальные машины или компоненты размещаются на отдельных физических узлах в кластере виртуализации, чтобы предотвратить их одновременную работу на одном хосте. Это может свести к минимуму риск простоя в случае сбоев оборудования или хоста. Правила запрета сходства применяются к различным компонентам системы ArcGIS Enterprise специфичными для каждого компонента способами:

ArcGIS Server: Вы можете применить правила anti-affinity для компьютеров ArcGIS Server, чтобы гарантировать, что основной и резервный экземпляры одного и того же сервиса не будут работать на одном и том же узле. Это особенно важно при настройке отказоустойчивости для сервисов. Например, предположим, что у вас есть сервис геообработки с несколькими экземплярами. В этом случае можно убедиться, что основной и резервный экземпляры находятся на разных физических узлах для поддержания доступности сервисов.
Portal for ArcGIS: При развертывании Portal for ArcGIS в отказоустойчивой конфигурации используйте правила anti-affinity, чтобы разделить основной и резервный компьютеры портала на разных хостах. Это помогает поддерживать функциональность портала в случае сбоя оборудования или технического обслуживания хоста.
ArcGIS Data Store: В конфигурации ArcGIS Data Store на нескольких компьютерах вы можете использовать правила anti-affinity, чтобы гарантировать, что первичные и резервные компоненты (например, первичные и вторичные реляционные хранилища данных) не будут размещены на одном и том же физическом сервере. Это помогает обеспечить доступность хранилища данных.
Балансировщик нагрузки: Рассмотрите возможность использования балансировщика нагрузки для распределения входящего трафика между несколькими экземплярами ArcGIS Server. При правильной настройке вы можете гарантировать, что трафик будет распределен между разными узлами, что обеспечит высокий уровень доступности и балансировки нагрузки.
Веб-адаптеры: Если вы используете веб-адаптеры в развертывании ArcGIS Enterprise, рассмотрите возможность их размещения на разных хостах. Это может помочь убедиться в том, что сбой на одном узле не повлияет на доступ к веб-сервисам через веб-адаптер.

Производительность хранилища

Производительность хранилища является критически важным аспектом оптимизации производительности и стабильности ArcGIS Enterprise при развертывании на виртуализированном оборудовании. ArcGIS Enterprise часто имеет дело с большими наборами данных и сложной обработкой пространственных данных, поэтому важно иметь хорошо настроенную инфраструктуру хранения данных. Ниже приведены некоторые рекомендации по обеспечению адекватной производительности хранилища.

Высокопроизводительное хранилище: используйте высокопроизводительные решения для хранения данных, такие как твердотельные накопители (SSD), для размещения операционных систем, баз данных и часто используемых данных. Твердотельные накопители обеспечивают более быстрое извлечение данных и меньшую задержку, что может значительно повысить производительность ввода-вывода.
Резервирование хранилища: Реализуйте избыточность в инфраструктуре хранения данных, чтобы обеспечить доступность данных и отказоустойчивость. Используйте конфигурации RAID для защиты от сбоев дисков и поддержания целостности данных.
Выделенные сети хранения данных: Рассмотрите возможность использования выделенных сетей хранения данных для отделения трафика хранилища от общего сетевого трафика. Это может помочь снизить конкуренцию в сети и оптимизировать производительность хранилища.
Оптимизированные файловые системы: Выбирайте файловые системы, оптимизированные для высокой производительности ввода-вывода, такие как NTFS для систем на базе Windows или XFS для систем на базе Linux. Настройте файловые системы с соответствующими размерами блоков для данных ГИС.
Сегментация данных: Разделяйте хранилище для различных целей, таких как операционные системы, двоичные файлы приложений, базы данных и данные ГИС. Это позволит быть уверенными в том, что ресурсы хранилища будут распределены надлежащим образом в соответствии с конкретными требованиями.
Мониторинг хранилища: Регулярно отслеживайте производительность и использование хранилища для выявления потенциальных узких мест или проблем. Используйте средства мониторинга хранилища для упреждающего выявления и устранения проблем с производительностью.
Многоуровневое хранение данных: Реализуйте стратегии для поддержания менее часто используемых данных в более медленных и экономичных решениях для хранения данных, сохраняя при этом часто используемые данные в высокопроизводительных хранилищах.
Резервное копирование и аварийное восстановление: Разработайте комплексные стратегии резервного копирования и аварийного восстановления для инфраструктуры хранения данных, чтобы защитить их от потери данных и обеспечить непрерывность бизнес-процессов.
Масштабирование хранилища: Планируйте масштабируемость хранилища, выбирая решения, которые могут адаптироваться к растущему объему данных. Убедитесь, что архитектура вашего хранилища является гибкой и может быть расширена по мере увеличения объема данных ГИС.

Следуя этим рекомендациям по повышению производительности хранилища в виртуализированной среде ArcGIS Enterprise, вы можете гарантировать, что обработка геопространственных данных останется эффективной и надежной при выполнении требований рабочих нагрузок ГИС. Регулярный мониторинг и корректировка конфигураций хранилища имеют важное значение по мере изменения данных и шаблонов использования с течением времени.

Тестирование и эталонное тестирование

Перед развертыванием в производственной среде с использованием виртуализированной архитектуры проведите сравнительные тесты, чтобы понять требования к виртуальным ресурсам вашего развертывания ArcGIS Enterprise. Используйте эти данные для соответствующей корректировки распределения ресурсов. Периодически проводите нагрузочные тесты и тесты производительности хранилища для выявления узких мест и оптимизации конфигураций.

Более подробную информацию можно найти в разделе Разработка эффективной стратегии тестирования.

Убедитесь, что инфраструктура виртуализации соответствует потребностям вашей организации, и следуйте передовым практикам в области безопасности, мониторинга и масштабируемости. Регулярно тестируйте и оценивайте свою установку, чтобы внести необходимые коррективы для обеспечения оптимальной производительности и надежности. Технологии виртуализации постоянно развиваются, поэтому очень важно быть в курсе новейших функций и передовых методов. Следуя этим рекомендациям по управлению ресурсами в виртуализированной среде, вы можете гарантировать, что ArcGIS Enterprise работает эффективно и надежно для удовлетворения геопространственных потребностей вашей организации. Чтобы удовлетворить ваши конкретные требования, крайне важно найти правильный баланс между распределением ресурсов, высокой доступностью и масштабируемостью.