Виртуализация

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

2. 1960 - IBM создает первый гипервизор. CP-40. 1970 - Выпускается VM/370 1991 - В серверах IBM i и p появляется LPAR 1997 - Virtual PC – Mac, OS/2, Windows 1999 - VMware анонсирует гипервизор под x86 2000 - FreeBSD jail, z/VM 2001 – VMware ESX 2003 - Xen. EMC покупает VMware 2005 - Zones в Solaris 10, LDOMs 2007 – VirtualBox, WPAR в AIX 6.1 История виртуализации

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. Виртуализация на уровне ОС Нескольких изолированныхокружений на одном ядре Ранее самое популярноерешение под x86 - chroot - Примеры: chroot, Jail, Solaris Zones, OpenVZ, WPARs Программная виртуализация

5. Аппаратная поддержкагипервизора Виртуализация режимареальной адресации x86 -  Intel VT и AMD-V Power – LPARs UltraSPARC - LDOMs Аппаратная виртуализация

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

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

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

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

10. Консолидация физических ресурсов Более эффективнаяутилизация Простота управления Легкость масштабирования Сокращение стоимости владения Плюсы виртуализации

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

12. 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 Виртуализация рабочих мест

13. Виртуализация рабочих мест

14. Виртуализация БДOracle

15. Виртуализация БДOracle

16. Вопросы

17. Александр Жермаль, ELCOM Ltd. Alexander.Zhemal@Elcom.SPb.Ru Облачные вычисления

18. Тенденции Затраты IBM BladeCenter (14 узлов) Вычислительное облако IBM iDataPlex (82 узла) IBM System x (1 узел) Время Вчера Сегодня Завтра

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

20. 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 Что такое облако?

21. Вычислительная эластичность и учет потребления (metering) Что такое облако? 3 10 Нуф-Нуф Нуф-Нуф 4 Наф-Наф 5 12 Наф-Наф Серый волк 2 Серый волк

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

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

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

25. Infrastructure as a Service Oracle Solaris 11 — первая Cloud OS Zones Crossbow ZFS Simulating the cloud - a practical example: http://www.c0t0d0s0.org/archives/7424-Simulating-the-cloud-a-practical-example..html

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

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

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

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

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

31. 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 Решения для частных облаков

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

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

34. Вопросы

35. Александр Жермаль, ELCOM Ltd. Alexander.Zhemal@Elcom.SPb.Ru Системы высокой доступности

36. 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 Определение кластера

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

38. 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 HA стандарты

39. Базовый 2-х узловой кластер

40. 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, … Узлы кластера, сервисы. Большинство наиболее распространенных сервисов имеют поддержку в кластерном решении посредством специальных модулей-агентов.

41. Транспортная сеть кластера Технологии :Ethernet InfinibandScalable coherent interface (SCI)

42. Кворум Различная реализация механизма кворума в кластерных решениях производителейОсновное 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 контроллеровПодключение хостов по нескольким путям через все доступные контроллеры/зеркалирование на стороне хоста для JBOD Маппинг (Storage Domains)SCSI-резервацииГлобальные устройства

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

45. Топологии Clustered Pairs Pair + N

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

47. «Вырожденные» топологии : Non-Storage Single-Node Cluster Топологии (продолжение) 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