Виртуализация Александр Жермаль, ELCOM Ltd. [email protected] История виртуализации 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 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 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 Аппаратная виртуализация - Аппаратная поддержка гипервизора - Виртуализация режима реальной адресации - x86 - Intel VT и AMD-V - Power – LPARs - UltraSPARC - LDOMs 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 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 Виртуализация приложений - Преобразование приложения в не требующее установки - Приложение помещается в контейнер - Легкость развертывания готовых ВМ - Citrix XenApp, VMware ThinApp, Microsoft App-V Комплексные системы виртуализации - Управление всеми виртуальными машинами из единого центра - Масштабируемость, отказоустойчивость, распределенность - Живая миграция ВМ, пулы ресурсов, виртуальные сети… - VMware vSphere, Citrix XenCenter Плюсы виртуализации - Консолидация физических ресурсов - Более эффективная утилизация - Простота управления - Легкость масштабирования - Сокращение стоимости владения Проблемы виртуализации - Сложность первоначального запуска - Требуются дополнительные знания - Не все приложения легко виртуализируются - Безопасность. Black Hat - Резервное копирование 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 Виртуализация рабочих мест Виртуализация БД Oracle Виртуализация БД Oracle Вопросы Облачные вычисления Александр Жермаль, ELCOM Ltd. [email protected] Тенденции Затраты Вычислительное облако IBM BladeCenter (14 узлов) IBM System x (1 узел) IBM iDataPlex (82 узла) Время Вчера Сегодня Завтра Тенденции Стоимость сервера ≠ цена сервера Организация помещения Инфраструктура Техническая поддержка Лицензирование ПО 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 Что такое облако? Вычислительная эластичность и учет потребления (metering) 10 Нуф-Нуф 3 Наф-Наф 4 Нуф-Нуф Наф-Наф 5 12 Серый волк Серый волк 2 Что такое облако? Унификация вычислительной платформы и управляющей среды Приложение 1 Системное ПО Сервер Приложение 2 Системное ПО Сервер Сеть + СХД Сеть + СХД Управляющая среда Управляющая среда Традиционный подход Приложение 1 Приложение 2 Облачная среда виртуализации Сервер Сервер Сервер Облачная среда хранения данных Управляющая среда Облачный подход Что такое облако? Сервис (Приложение + фреймворки) PaaS Платформа (ОС + Гипервизор + БД) Инфраструктура (сервер + сеть + СХД) Что такое облако? Универсальный доступ по сети Терминальные устройства Облачный сервис 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-apractical-example..html Хранение данных в облаке Cloud Storage — размещение данных в облаке Dropbox Amazon S3 IBM XIV и IBM SONAS Идеально для резервного копирования Platform as a Service Базы данных Хороши для Webрешений Плата по размеру базы и по трафику Операционные системы Замечательное средство тестирования приложений 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 Software as a Service Офис IBM LotusLive Google Docs, Gmail, Calendar Microsoft Office 365 CRM: SalesForce SugarCRM ERP OpenERP 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 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 Решения для частных облаков Oracle Exalogic + Exadata WebLogic Server Java API Стандартное приложение для Linux или Solaris Exalogic SDP TCP/IP EoIB Программное Обеспечение Exadata IPoIB Ядро Exabus (Infiniband) Exabus Оборудование Exalogic Оборудование Exadata Решения для частных облаков IBM CloudBurst Управление вычислительной средой с помощью продуктов Tivoli Управление аппаратурой с помощью System Director Вопросы Системы высокой доступности Александр Жермаль, ELCOM Ltd. [email protected] 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 Типы кластеров Failover решение : High Availability (HA) clusters Scalable решение : Parallel processing clusters Load-balancing clusters High Perfomance Computing (HPC) Fault-Tolerant clusters 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 Базовый 2-х узловой кластер 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. Транспортная сеть кластера Технологии : Ethernet Infiniband Scalable coherent interface (SCI) Кворум Различная реализация механизма кворума в кластерных решениях производителей Основное предназначение : Разрешение ситуаций «split-brain» («раздвоение личности») Решение проблемы «amnesia» («потеря памяти») 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 Кластерная файловая система QFS, Lustre,OCFS, VxFS, UFS, ACFS, ... Топологии Clustered Pairs Pair + N Топологии (продолжение) N+1 (Storage backup) N*N (Scalable storage) Топологии (продолжение) NAS device-only «Вырожденные» топологии : Non-Storage Single-Node Cluster Data Replication GEO/Campus кластер 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. Вопросы Курсы Oracle по Java Мастер Классы JUG.RU www.tune-it.ru [email protected] Спасибо за внимание! Александр Жермаль, ELCOM Ltd. [email protected]