Wykorzystanie wirtualizacji w kluczowych scenariuszach data-center Jerzy Mikołajczak, Sebastian Petruczynik, Marek Zawadzki Poznańskie Centrum Superkomputerowo Sieciowe III Konferencja MIC Nowoczesne technologie bliŝej nas Poznań,, 16.04.2009 1
2
Agenda: 1. Wprowadzenie Tradycyjne i nowoczesne podejście do wykorzystywania serwerów w centrach przetwarzania danych Korzyści biznesowe płynące z wykorzystania wirtualizacji 2. Rozwiązania firmy Microsoft w dziedzinie wirtualizacji. 3. Konsolidacja, poprawa wykorzystania oraz redukcja fizycznych zasobów. 4. Zwiększania niezawodności wybranych usług. 5. Podnoszenie bezpieczeństwa systemów. 6. Ułatwienie w zarządzaniu zasobami. 3
Wprowadzenie Wykorzystanie serwerów w data-center: TRADYCYJNIE usługa = dedykowany serwer wykorzystanie danej usługi definiuje utylizację serwera wysoka niezawodność usług = redundancja dedykowanych zasobów fizycznych separacja usług zakup maszyn zarządzanie usługami = zarządzanie zasobami fizycznymi NOWOCZEŚNIE serwer fizyczny oznacza pulę zasobów (cpu, ram, hdd, sieć) do dowolnego rozdysponowania pomiędzy usługami 4
Wprowadzenie Korzyści biznesowe płynące z wykorzystania wirtualizacji: Lepsze wykorzystanie środków zainwestowanych w zakup serwerów. Oszczędności związane z zasilaniem (serwerów oraz klimatyzatorów) i miejscem w serwerowni. Ułatwione a więc tańsze zarządzanie Elastyczność wykorzystania posiadanych zasobów. MoŜliwość zwiększenia niezawodności usług. MoŜliwość wykorzystania wirtualizacji do zwiększenia bezpieczeństwa systemów 5
MS Rozwiązania firmy Microsoft w dziedzinie wirtualizacji: Virtual PC 2007 SP1 (desktop, emulacja sprzętu PC, freeware) Microsoft Virtual Server 2005 R2 (lepsze wsparcie dla systemów serwerowych) Microsoft Enterprise Desktop Virtualization (MED-V) (repozytorium maszyn wirtualnych i separacja aplikacji na desktopie) AppV Application Virtualization (framework do izolacji aplikacji przy uŝyciu centralnego serwera) Hyper-V (Windows Server 2008) sprzętowa wirtualizacja (wymaga Intel VT lub AMD-V, hypervisor) rola w Windows Server 2008 (moŝliwość dodania innych ról) Hyper-V Server (CLI+mmc, brak innych ról, freeware) Microsoft System Center Virtual Machine Manager 2008 (SCVMM) obsługa róŝnych platform (Hyper-V, Virtual Server, VMware ESX) wsparcie dla konsolidacji (+ Operations Manager: które maszyny są słabo obciąŝone) Intelligent Placement (rekomendacja serwera dla maszyny wirt. na podstawie wymagań) biblioteka zasobów (dyski, obrazy, konfiguracje, itd.) wsparcie do zarządzania usługą Failover Clustering konwersje P2V/V2V wsparcie dla PowerShell dla automatyzacji zadań integracja z AD 6
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Konsolidacja, poprawa wykorzystania oraz redukcja fizycznych zasobów. załoŝenia MIC dot. profilu wykorzystania serwera - niepełne obciąŝenie: Scenariusz 1 7
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja obsłużone żądania Scenariusz 1: konsolidacja nie w pełni obciążonych serwerów fizycznych (IIS) 350 300 311 328 250 200 150 100 82 82 82 82 164 164 245 246 1 serwer fizyczny/4cpu 1 serwer fizyczny/4cpu 1 serwer wirtualny/1cpu 1 serwer fizyczny/1cpu 2 serwery wirtualne/1 cpu każdy 2 serwery fizyczne/1 cpu każdy 3 serwery wirtualne/1 cpu każdy 3 serwery fizyczne/1 cpu każdy 4 serwery wirtualne/1cpu każdy 4 serwery fizyczne/1cpu każdy 50 service 1 service 1 service 2 service 2 service 3 0 serwer service 3 8
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Scenariusz 1: konsolidacja nie w pełni obciążonych serwerów fizycznych (SQL) obsłużone żądania 14000 11540 12565 12000 1 serwer fizyczny/4cpu (load 20%) 10000 8120 1 serwer wirtualny/4cpu 8000 6000 5660 5000 2 serwery wirtualne/4 cpu każdy 3 serwery wirtualne/4 cpu każdy 4 serwery wirtualne/4 cpu każdy 4000 service 1 2000 service 1 service 2 service 2 service 3 0 service 3 9
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Konsolidacja, poprawa wykorzystania oraz redukcja fizycznych zasobów. załoŝenia MIC dot. profilu wykorzystania serwera rozkładanie w pełni obciąŝonego serwera: Scenariusz 2 10
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Scenariusz 2: rozłożenie w pełni obciążonego serwera fizycznego na serwery wirtualne (IIS) obsłużone żądania 350 300 250 327 261 291 307 311 223 1 serwer fizyczny (4cpu) 1 serwer wirtualny (4cpu) 2 serwery wirtualne (2cpu każdy) 200 150 3 serwery wirtualne (1+1+2 cpu) 4 serwery wirtualne (1cpu każdy) 4 serwery wirtualne (4cpu każdy) 100 50 0 serwer 11
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Scenariusz 2: rozłożenie w pełni obciążonego serwera fizycznego na serwery wirtualne (SQL) obsłużone żądania 27870 1 serwer fizyczny (4cpu) 30000 25000 22450 21590 20760 19998 1 serwer wirtualny (4cpu) 2 serwery wirtualne (4cpu każdy) 20000 3 serwery wirtualne (4cpu każdy) 4 serwery wirtualne (4cpu każdy) 15000 10000 5000 0 serwer 12
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Utylizacja procesora (IIS/ASP.NET MyWebPagesStarterKit CMS) w zaleŝności od liczby procesorów przydzielonych dla serwera wirtualnego: 100,0% 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 1 2 3 4 # cpu/virtual server cpu load context sw./req requests/sec 13
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Utylizacja procesora (IIS/static content) w zaleŝności od zasobów przydzielonych dla serwera wirtualnego: 100,0% 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 1 2 3 4 # cpu/virtual server cpu load context sw./req requests/sec 14
Wykorzystanie wirtualizacji/konsolidacja Konsolidacja, poprawa wykorzystania oraz redukcja fizycznych zasobów: typowy błąd nadmierny optymizm przy konsolidacji: 15
Wykorzystanie wirtualizacji/niezawodność Zwiększanie niezawodności wybranych usług: Klastrowanie maszyn wirtualnych (Windows Server 2008 Ent. / Failover Clustering). Likwidacja pojedynczego punktu awarii (węzeł, storage, urządzenia sieciowe) Wykorzystanie wirtualizacji do bezpiecznego przeprowadzania procedury uaktualniania/serwisowania systemów service 1 service 1 service 2 service 2 service 3 service 3 16
Wykorzystanie wirtualizacji/bezpieczeństwo Wykorzystanie wirtualizacji do zwiększenia bezpieczeństwa systemów: Separacja usług (np. Exchange) WaŜne naleŝy zapewnić bezpieczeństwo dla systemów-hostów 17
Wykorzystanie wirtualizacji/ułatwione zarządzanie Wirtualizacja jako ułatwienie w zarządzaniu zasobami: Rozwiązuje typowe problemy organizacyjne w środowisku wielo-projektowym: konieczność dedykowania zasobów, w tym na okres tymczasowy konieczność instalacji róŝnych wersji oprogramowania na serwerze konieczność nadania praw administracyjnych konieczność zapewnienia ciągłości działania Wykorzystanie wirtualizacji podczas aktualizacji i napraw systemów Wirtualizacja jako narzędzie do szybkiego usuwania awarii 18
Dziękujemy za poświęcony czas. Pytania? support-mic@man.poznan.pl 19