Zarządzanie mocą przy wirtualizacji serwerów

Zarządzanie mocą przy wirtualizacji serwerów Strategie zapewnienia nieprzerwanej działalności i integralności danych w zwirtualizowanych centrach danych Autor Hervé Tardy, wiceprezes i dyrektor generalny, Distributed Power Quality Division Ameryka Północna i Południowa, Eaton Streszczenie dla kierownictwa Wirtualizacja serwerów umożliwia firmom obniżenie wydatków na urządzenia komputerowe, uproszczenie administracji i poprawę dostępności. Zdaniem analityków z firmy Gartner Inc. do roku 2016 niemal 80% obciążeń serwerów obsługiwanych przez sprzęt x86 będzie pracować na maszynach wirtualnych, i nie jest to wcale prognoza zaskakująca. Wirtualizacja serwerów stanowi jednak dla menedżerów IT i ośrodków zarówno wyzwanie, jak i szansę. Znacząco ułatwia zapobieganie przestojom wynikającym z awarii zasilania pod warunkiem, że centrum danych jest wyposażone w odpowiednie oprogramowanie do zarządzania zasilaniem a przede wszystkim wprowadza nowe, złożone elementy uniemożliwiające utratę danych podczas awarii zasilania, jeśli wyłączenie serwerów jest nieuniknione. Niniejszy raport omawia wpływ wirtualizacji serwerów zarówno na zapewnienie ciągłości działania firmy, jak i zachowanie integralności danych podczas awarii zasilania, a także wyjaśnia, w jaki sposób rozwiązania najnowszej generacji w dziedzinie zarządzania zasilaniem mogą pomóc zwirtualizowanym centrom danych w bardziej efektywnym radzeniu sobie z awariami zasilania. Spis treści Zapewnienie ciągłości działania firmy... 2 Wyzwania... 2 Rozwiązania... 2 Migrowanie maszyn wirtualnych do centrów danych z przetwarzaniem w chmurze... 3 Zachowanie integralności danych... 4 Wyzwania... 4 Rozwiązania... 4 Wnioski... 5 O firmie Eaton... 5 O autorze... 5

of 6 Zapewnienie ciągłości działania firmy Przestoje są niezwykle kosztowne, dlatego też wszechstronne środowisko zabezpieczenia zasilania musi być zaprojektowane tak, aby zapewniało stały dostęp do wszystkich podstawowych aplikacji. Zasadniczo wirtualizacja znacząco ułatwia zapewnienie ciągłości działania firmy w przypadku awarii sieci elektrycznej, umożliwiając centrom danych przeniesienie maszyn wirtualnych na niezależne serwery hosta, znajdujące się w innym miejscu w sieci. W rzeczywistości zarządzanie tym procesem jest jednak o wiele trudniejsze, niż się to wydaje. Wyzwania VMware, Microsoft, Citrix oraz inni dostawcy oprogramowania do wirtualizacji serwerów oferują produkty do migracji na żywo, dzięki którym można szybko przenosić maszyny wirtualne z jednego serwera hosta na drugi w celu zrównoważenia obciążeń lub jeśli oryginalny serwer doświadcza problemów czy też wymaga prac konserwacyjnych. Żadnego z tych systemów nie wyposażono jednak we wbudowaną funkcję, umożliwiającą reagowanie na przerwy w zasilaniu. Ponadto większość systemów zabezpieczenia mocy dla środowisk zwirtualizowanych serwerów jest dostarczana wraz z własną konsolą poleceń. Wskutek tego technicy muszą używać jednego narzędzia do zarządzania wirtualizacją, a innego do zarządzania zasilaniem. Pogarsza to ich wydajność i może powodować wydłużenie czasu reakcji w razie awarii zasilania. Rozwiązania Instalacja nowoczesnego oprogramowania do zarządzania zasilaniem w dużym stopniu upraszcza kwestie związane z zapewnieniem, by aplikacje o znaczeniu krytycznym były cały czas dostępne w razie awarii zasilania. Przede wszystkim niektóre z takich rozwiązań integrują się ściśle z czołowymi produktami do zarządzania wirtualizacją, takimi jak VMware vcentre Server, Microsoft SCVMM oraz Citrix XenCentre. Umożliwia to technikom przeglądanie, monitorowanie i zarządzanie nie tylko serwerami fizycznymi i wirtualnymi, lecz także systemami zasilaczy bezprzerwowych (UPS) oraz innymi urządzeniami zasilającymi z użyciem jednej konsoli. Rys. 1. Dostępne obecnie dodatki z niektórymi rozwiązaniami do zarządzania zasilaniem integrują się ściśle z czołowymi systemami do zarządzania wirtualizacją, umożliwiając technikom przeglądanie,

of 6 monitorowanie i administrowanie wszystkimi zasobami serwerowymi, pamięci i zarządzania zasilaniem z użyciem jednej konsoli Najnowsze rozwiązania w dziedzinie zarządzania zasilaniem mogą także automatycznie i w sposób niewidoczny przenosić maszyny wirtualne z serwerów hosta dotkniętych awarią zasilania na niezależne serwery w dowolnym miejscu klastra serwerów. Rys. 2. Zaawansowane rozwiązania w dziedzinie zarządzania zasilaniem pozwalają zachować ciągłość działania firmy podczas awarii zasilania poprzez automatyczną migrację maszyn wirtualnych do niedotkniętych awarią części sieci lub do zewnętrznego ośrodka zapasowego, do kolokacyjnego centrum danych lub do infrastruktury wykorzystującej przetwarzanie w chmurze 1. Migrowanie maszyn wirtualnych do centrów danych z przetwarzaniem w chmurze W swych dążeniach do poprawy efektywności, elastyczności i skalowalności współczesne firmy coraz częściej stosują rozwiązania oparte na zarządzaniu w chmurze. W najbliższej przyszłości najbardziej zaawansowane technicznie rozwiązania w dziedzinie zarządzania zasilaniem będą mogły pomóc organizacjom w lepszym wykorzystaniu zalet przetwarzania w chmurze, umożliwiając im automatyczne migrowanie podczas awarii zasilania maszyn wirtualnych do publicznej części chmury hybrydowej, z użyciem podobnych narzędzi i procesów jak te, które wykorzystują przy przenoszeniu serwerów wirtualnych na serwery firmowe. Centra danych wykorzystujące tę możliwość będą mogły wybierać spośród dwóch różnych rodzajów infrastruktury publicznej chmury: rozwiązania platforma jako usługa (Platform-as-a-service PaaS) zapewniają dostęp on-line do zasobów obliczeniowych oraz narzędzi programistycznych, które programiści mogą wykorzystać w celu tworzenia i hostowania aplikacji działających w chmurze, rozwiązania infrastruktura jako usługa (Infrastructure-as-a-service IaaS) oferują takie zasoby infrastruktury jak przestrzeń dyskowa i moc obliczeniowa za pośrednictwem Internetu. Główni dostawcy rozwiązań PaaS, tacy jak Eucalyptus Systems Inc. i OpenStack, zwykle w dużym stopniu opierają się na oprogramowaniu otwartym. Dlatego też zaawansowane rozwiązania z dziedziny zarządzania zasilaniem, które są zoptymalizowane pod kątem łatwości integracji ze środowiskami otwartymi, znajdą się w najlepszej sytuacji i w razie awarii będą mogły skorzystać z tej nowej możliwości postępowania.

of 6 Zachowanie integralności danych Zapewnienie dostępności o znaczeniu krytycznym to najwyższy priorytet centrów danych w przypadku awarii zasilania. Bardzo ważne jest również zapobieganie uszkodzeniu danych, niekiedy jedyną metodą osiągnięcia tego celu jest wyłączenie serwerów. Centra danych od dawna korzystają z połączenia zasilaczy bezprzerwowych (UPS) i oprogramowania do zabezpieczenia zasilania, by prawidłowo wyłączać serwery w razie awarii zasilania. Wirtualizacja serwerów sprawia jednak, że ochrona danych podczas awarii zasilania staje się znacznie bardziej skomplikowana. Wyzwania Kiedy dochodzi do awarii zasilania centrum danych, technicy muszą wyłączyć nie tylko serwery fizyczne, lecz także maszyny wirtualne, pracujące na tych serwerach hostów. Ponadto w ramach tego procesu muszą wykonywać wiele działań w określonej kolejności, często pod presją czasu. Na przykład muszą wyłączyć maszyny wirtualne przed fizycznymi, a urządzenia podstawowe kontrolery domeny i współdzielone macierze dyskowe po serwerach, które są od nich zależne. Rozwiązania Firmy mogą stawić czoła tym wyzwaniom na wiele sposobów: Pobrać kod oprogramowania otwartego do zarządzania. Wstępnie przygotowany kod otwartego systemu operacyjnego do prawidłowego wyłączania serwerów w określonej kolejności podczas awarii zasilania jest tworzony i rozprowadzany za pośrednictwem takich witryn jak Network UPS Tools (www.networkupstools.org). Pobierając, instalując i dostosowując taki kod, menedżerowie centrów danych mogą umożliwić swej infrastrukturze wyłączanie serwerów w określonej kolejności, kiedy dojdzie do awarii zasilania. Rozwiązanie to oferuje łatwą, a przy tym wysoce wydajną i dającą się w dużym stopniu konfigurować opcję organizacjom, które wykorzystują i dostosowują system Linux lub inne rozwiązania otwarte; kategoria ta obejmuje większość operatorów centrów danych, oferujących przetwarzanie w chmurze. Instalacja zaawansowanego oprogramowania do zarządzania zasilaniem. Choć aplikacje do zabezpieczenia zasilania umożliwiają organizacjom prawidłowe wyłączanie serwerów w razie awarii zasilania, większość takich systemów obsługuje jedynie urządzenia fizyczne. Najnowsze i najbardziej zaawansowane rozwiązania z dziedziny zabezpieczenia zasilania obsługują przecież maszyny wirtualne oraz takie hosty jak VMware ESX, Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer i Red Hat KVM. Dlatego też, jak przedstawiono to na rys. 3, można je skonfigurować z pomocą systemu do zarządzania wirtualizacją tak, by wyłączały w zdefiniowanej uprzednio kolejności zarówno serwery fizyczne, jak i wirtualne w celu minimalizacji zagrożenia utratą danych. Dodać zautomatyzowane skrypty do zaawansowanego oprogramowania do zabezpieczenia zasilania. Wiele zaawansowanych rozwiązań do zabezpieczenia zasilania umożliwia użytkownikom tworzenie skryptów, które automatycznie reagują na określone alarmy w sposób uprzednio zdefiniowany. Firmy mogą wykorzystywać takie skrypty do zaawansowanego rozwijania funkcji wbudowanych w ich systemy zabezpieczenia zasilania. Technicy mogą na przykład wydłużyć czas pracy na zasilaniu bezprzerwowym (UPS), tworząc skrypt, który w razie awarii zasilania automatycznie wyłącza maszyny wirtualne, obsługujące procesy o znaczeniu innym niż krytyczne tuż po wystąpieniu awarii, a potem konsoliduje pozostałe maszyny wirtualne na mniejszej liczbie serwerów hosta.

of 6 Rys. 3. Gdyby czas awarii zasilania miał przekroczyć czas pracy na zasilaniu bezprzerwowym (UPS), zaawansowane oprogramowanie do zabezpieczania zasilania może wyłączyć serwery dotknięte awarią automatycznie i w sposób prawidłowy Wnioski W ciągu kilku ostatnich lat wirtualizacja serwerów, która początkowo była tylko obiecującą nowinką techniczną, stała się filarem centrów danych. Przez ten czas menedżerowie IT i ośrodków weszli w posiadanie nowych, skutecznych narzędzi, pozwalających na zapewnienie ciągłości działania firmy w razie awarii zasilania, natomiast zapewnienie integralności danych w razie awarii zasilania stało się bardziej skomplikowane. Najnowsze rozwiązania w dziedzinie zarządzania zasilaniem umożliwiają firmom wykorzystanie w pełni zalet, jakie oferuje wirtualizacja serwerów, przy równoczesnym zmniejszeniu zagrożeń poprzez umożliwienie menedżerom centrów danych automatycznego migrowania maszyn wirtualnych na niedotknięte awarią hosty w razie zaniku zasilania. Pozwalają one także menedżerom IT i ośrodków na prawidłowe wyłączanie serwerów fizycznych w sytuacjach, gdy jest to nieuniknione. Firmy powinny więc uznać oprogramowanie do zaawansowanego zarządzania zasilaniem za niezbędny element każdego dobrze zaprojektowanego środowiska wirtualizacji serwerów. O firmie Eaton Eaton to zróżnicowane przedsiębiorstwo zarządzające energią, oferujące energooszczędne rozwiązania wspomagające efektywne zarządzanie wykorzystaniem energii elektrycznej, hydraulicznej i mechanicznej. Nasza firma jest ogólnoświatowym liderem w kilku dziedzinach. Są to m.in.: produkty elektryczne, systemy i usługi związane z jakością, dystrybucją, kontrolą i przesyłem energii, oświetlenie i okablowanie, komponenty hydrauliczne, systemy i usługi związane z wyposażeniem przemysłowym i przenośnym, paliwo lotnicze, systemy hydrauliczne i pneumatyczne wykorzystywane komercyjnie oraz przez przemysł zbrojeniowy, układy przeniesienia napędu i układu napędowe dla pojazdów ciężarowych oraz osobowych zwiększające wydajność i bezpieczeństwo oraz zmniejszające zużycie paliwa. W 2012 roku firma Eaton nabyła Cooper Industries plc. Eaton zatrudnia około 100 000 pracowników i oferuje swoje produkty w ponad 150 krajach. Aby uzyskać więcej informacji, patrz www.eaton.eu. O autorze Hervé Tardy ukończył ESSEC Business School w Cergy-Pontoise we Francji oraz program dla menedżerów Uniwersytetu Stanforda. Jest weteranem w branży zasilaczy bezprzerwowych (UPS), piastował liczne stanowiska w dziedzinie sprzedaży, marketingu kanałowego, komunikacji marketingowej, marketingu produktu i rozwoju produktu. Zawsze skupiał się raczej na zasilaniu bezprzerwowym i komputerowych urządzeniach peryferyjnych, a nie na prostych urządzeniach elektrycznych, stając się ekspertem w dziedzinie rozwiązań dotyczących zarządzania zasilaniem i łączności oprogramowania. Hervé

of 6 rozpoczął pracę w Eaton w październiku 2007 r. jako wiceprezes i dyrektor generalny jednostki biznesowej Distributed Power Solutions, odpowiadając za jednofazowe zasilacze bezprzerwowe (UPS), oprogramowanie i produkty związane z łącznością, zamierzając umocnić pozycję Eaton jako lidera technologii. Niedawno objął nowe obowiązki związane z inicjatywami dotyczącymi marketingu i sprzedaży w szybko rozwijającym się kanale IT w obu Amerykach. Tardy mieszka w Raleigh, stan Karolina Południowa. 1. Niniejszy dokument został stworzony z użyciem oficjalnej ikony VMware i biblioteki diagramów. Copyright 2010 VMware, Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. Niniejszy produkt podlega ochronie amerykańskiego i międzynarodowego prawa autorskiego oraz praw własności intelektualnej. Produkty VMware są objęte jednym lub większą liczbą patentów wymienionych w witrynie http://www.vmware.com/go/patents. VMware nie wspiera ani nie ponosi żadnej odpowiedzialności za informacje innych firm zawarte w niniejszym dokumencie, a umieszczenie w tym dokumencie jakiejkolwiek ikony VMware czy diagramu nie implikuje takiego wsparcia.