Виртуализация Александр Жермаль, ELCOM Ltd. Alexander.Zhemal@Elcom.SPb.Ru. - презентация

1 Виртуализация Александр Жермаль, ELCOM Ltd.

2 История виртуализации IBM создает первый гипервизор. CP Выпускается VM/ В серверах IBM i и p появляется LPAR Virtual PC – Mac, OS/2, Windows VMware анонсирует гипервизор под x FreeBSD jail, z/VM 2001 – VMware ESX Xen. EMC покупает VMware Zones в Solaris 10, LDOMs 2007 – VirtualBox, WPAR в AIX 6.1

3 Гипервизор - Программа, обеспечивающая одновременное, параллельное выполнение нескольких операционных систем на одном и том же компьютере (Wikipedia) - Изоляция, разделение ресурсов, защита и безопасность - Уровни: 1, 2, гибридный - Работа в кольце 0,3 и -1

4 Программная виртуализация -Виртуализация на уровне ОС -Нескольких изолированных окружений на одном ядре -Ранее самое популярное решение под x86 - chroot - Примеры: chroot, Jail, Solaris Zones, OpenVZ, WPARs

5 Аппаратная виртуализация -Аппаратная поддержка гипервизора -Виртуализация режима реальной адресации -x86 - Intel VT и AMD-V -Power – LPARs -UltraSPARC - LDOMs

6 Виртуализация сети -Комбинация аппаратных и программных сетевых ресурсов -«Внешняя» и «внутренняя» виртуализация -Виртуализация на уровне сетевых карт (vNIC), VLAN, контейнеры, VIOS (PowerVM) -Crossbow – проект виртуализации сети для Solaris

7 Виртуализация СХД -Виртуализованный массив объединяет физические диски в пулы хранения данных -Виртуализация «обычных» массивов -Технологии Thin Provisioning, Easy Tier -Примеры – IBM Storwize, XIV, NetApp, EMC

8 Виртуализация приложений -Преобразование приложения в не требующее установки -Приложение помещается в контейнер -Легкость развертывания готовых ВМ -Citrix XenApp, VMware ThinApp, Microsoft App-V

9 Комплексные системы виртуализации -Управление всеми виртуальными машинами из единого центра -Масштабируемость, отказоустойчивость, распределенность -Живая миграция ВМ, пулы ресурсов, виртуальные сети… -VMware vSphere, Citrix XenCenter

10 Плюсы виртуализации -Консолидация физических ресурсов -Более эффективная утилизация -Простота управления -Легкость масштабирования -Сокращение стоимости владения

11 Проблемы виртуализации -Сложность первоначального запуска -Требуются дополнительные знания -Не все приложения легко виртуализируются -Безопасность. Black Hat -Резервное копирование

12 Виртуализация рабочих мест -Пользователь получает готовое рабочее место -Возможность работать на ПК, тонком клиенте, планшете -Доступ из любой точки. Миграция рабочего окружения -Создание нового рабочего места занимает пару минут. Большая утилизация в сравнении с ПК -Примеры – VMware View, Citrix XenDesktop, Sun VDI

13 Виртуализация рабочих мест

14 Виртуализация БД Oracle

15

16 Вопросы

17 Облачные вычисления Александр Жермаль, ELCOM Ltd.

18 Тенденции IBM System x (1 узел) IBM BladeCenter (14 узлов) IBM iDataPlex (82 узла) Вычислительное облако ВчераСегодняЗавтра Время Затраты

19 Тенденции Стоимость сервера цена сервера Организация помещения Лицензирование ПО Техническая поддержка Инфраструктура

20 Что такое облако? Облачные вычисления (cloud computing) модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (Wikipedia) Облако собственно такой пул ресурсов Private-облако пул находится во владении одной организации и public доступ к пулу может получить любая организация

21 Что такое облако? Нуф-Нуф Серый волк Наф-Наф Нуф-Нуф Серый волк Наф-Наф Вычислительная эластичность и учет потребления (metering)

22 Что такое облако? Унификация вычислительной платформы и управляющей среды Традиционный подходОблачный подход Системное ПО Сервер Сеть + СХД Управляющая среда Приложение 1 Системное ПО Сервер Сеть + СХД Управляющая среда Приложение 2 Управляющая среда Облачная среда хранения данных Сервер Облачная среда виртуализации Приложение 1Приложение 2

23 Что такое облако? Инфраструктура (сервер + сеть + СХД) Платформа (ОС + Гипервизор + БД) Сервис (Приложение + фреймворки) PaaS

24 Что такое облако? Универсальный доступ по сети Терминальные устройства Облачный сервис

25 Infrastructure as a Service Zones Crossbow ZFS Simulating the cloud - a practical example: practical-example..html Oracle Solaris 11 первая Cloud OS

26 Хранение данных в облаке Cloud Storage размещение данных в облаке Dropbox Amazon S3 IBM XIV и IBM SONAS Идеально для резервного копирования

27 Platform as a Service Базы данных Хороши для Web- решений Плата по размеру базы и по трафику Операционные системы Замечательное средство тестирования приложений

28 Software as a Service Все обслуживается провайдером Multitenancy software один экземпляр ПО обслуживает многих заказчиков Доступ через Web; поддержка SOAP, REST, и т. д. Настраиваемый функционал

29 Software as a Service Офис IBM LotusLive Google Docs, Gmail, Calendar Microsoft Office 365 CRM: SalesForce SugarCRM ERP OpenERP

30 Решения для частных облаков Развертывание приложений из готовых образов Управление с помощью веб-интерфейса Поддержка различных гипервизоров Решения: IBM Cloud Starter Kit Citrix CloudStack VMware vCloud OpenStack

31 Решения для частных облаков Oracle Exadata уровень баз данных SaaS + PaaS-решения: Oracle Exalogic Elastic Cloud X2-2 Oracle SPARC SuperCluster Поддерживают как решения Oracle, так и стороннее ПО

32 Решения для частных облаков Oracle Exalogic + Exadata WebLogic Server Java API Exalogic SDP Стандартное приложение для Linux или Solaris TCP/IP EoIBIPoIB Ядро Exabus (Infiniband) Оборудование ExalogicОборудование Exadata Exabus Программное Обеспечение Exadata

33 Решения для частных облаков IBM CloudBurst Управление вычислительной средой с помощью продуктов Tivoli Управление аппаратурой с помощью System Director

34 Вопросы

35 Системы высокой доступности Александр Жермаль, ELCOM Ltd.

36 Определение кластера Кластер - объединение 2-х и более серверов в единую вычислительную систему в целях обеспечения высокой доступности (HA), масштабируемости (Scalability) или их комбинацию. Аппаратно-независимые сервера узлы кластера, имеющих собственную копию ОС. Транспортная сеть. Общий(Shared) дисковый массив. Кластерное окружение (Framework). Обеспечение работы приложений в режиме HA и Scalable Поддержка работы стандартного и специализированного ПО для работы в кластере

37 Типы кластеров Failover решение : High Availability (HA) clusters Scalable решение : Parallel processing clusters Load-balancing clusters High Perfomance Computing (HPC) Fault-Tolerant clusters

38 HA стандарты 99,999% = 5,26 минут простоя в год 99,99% = 52,56 минут простоя Резервирования оборудования недостаточно : Время перезагрузки сервера + запуск приложений ~10 минут Даже High-End сервер не застрахован от паник ОС и сбоев ПО

39 Базовый 2-х узловой кластер

40 Узлы кластера, сервисы. Узлы : Рабочие станции Cервера Виртуальные машины Hardware Domain, LDOM, LPAR Сервисы : СУБД Web-сервера Сервера приложений (AS) ERP/CRM системы Службы LDAP, DNS, DHCP, Mail, … Большинство наиболее распространенных сервисов имеют поддержку в кластерном решении посредством специальных модулей-агентов.

41 Транспортная сеть кластера Технологии : Ethernet Infiniband Scalable coherent interface (SCI)

42 Кворум Различная реализация механизма кворума в кластерных решениях производителей Основное предназначение : Разрешение ситуаций «split-brain» («раздвоение личности») Решение проблемы «amnesia» («потеря памяти»)

43 Дисковая подсистема кластера (Shared Storage) Общие требования к дисковому массиву: Должен поддерживать физическое подключение нескольких хостов/SAN Резервирование контроллеров Подключение хостов по нескольким путям через все доступные контроллеры/зеркалирование на стороне хоста для JBOD Маппинг (Storage Domains) SCSI-резервации Глобальные устройства

44 Кластерная файловая система QFS, Lustre,OCFS, VxFS, UFS, ACFS,... Кластерная файловая система

45 Топологии Clustered PairsPair + N

46 Топологии (продолжение) N+1 (Storage backup)N*N (Scalable storage)

47 Топологии (продолжение) «Вырожденные» топологии : Non-Storage Single-Node Cluster NAS device-only Data Replication

48 GEO/Campus кластер

49 Приложения СУБД : Oracle, Informix, DB2, PostgreSQL, MySQL,SQL server, Sybase,... Web-серверы : Apache Web Server, Microsoft IIS,... Сервера приложений (AS) : ApacheTomcat, Sun Glassfish, IBM WebSphere, Oracle WebLogic, Oracle Application Server... ERP/CRM -системы : SAP(подсистемы DB, LiveCache, Web Application Server), Siebel, Oracle E-Business Suite,..., А также различные реализации серверов/служб LDAP, DNS, DHCP, Samba, Kerberos, Mail, и т. д. Практически любое ПО можно кластеризовать при помощи «Generic» агентов, поставляемых кластерным решением. Открытое API некоторых кластерных решений позволяет разработку собственных агентов.

50 Вопросы

51 Курсы Oracle по Java Мастер Классы JUG.RU

52 Спасибо за внимание! Александр Жермаль, ELCOM Ltd.