Виртуализация Ас Павел Джунев Кратка история 1960

Виртуализация Ас. Павел Джунев

Кратка история 1960 - IBM създават първи хипервайзор - CP-40. 1970 – Старт на VM/370 1991 - В сървъри на IBM се появява LPAR (Logical Partition) 1997 - Virtual PC – Mac, OS/2, Windows 1999 - VMware под x 86 архитектура 2000 - Free. BSD jail, z/VM 2001 – VMware ESX 2003 - Xen. EMC закупуват VMware 2005 - Zones в Solaris 10, LDOMs 2007 – Virtual. Box, WPAR в AIX 6. 1

Хипервайзор - Хипервайзорът, също наричан мениджър на виртуални машини е софтуер, който позволява на няколко операционни системи да споделят ресурсите на един сървър. Всяка една от операционните системи, които се намират на сървърът- хост, споделят RAM, процесор и всички останали ресурси, като ги контролира и разпределя в зависимост от нуждите на всяка една от операционните системи(виртуалните машини).

Програмна виртуализация - Виртуализация на ниво ОС - Примери: chroot, Jail, Solaris Zones, Open. VZ, WPARs

Хардуерна виртуализация хардуерната виртуализация, хардуера осигурява архитектурна подкрепа, която улеснява изграждането на виртуален монитор, машина и позволява ОС за гости да се движат в изолация. Хардуерно-подпомагана виртуализация бе представена за първи път на IBM System / 370 през 1972 г. , за използване с VM / 370. През 2005 г. и 2006 г. , Intel и AMD, предвидиха допълнителен хардуер за подкрепа на виртуализация. Sun Microsystems (сега Oracle Corporation) добавят подобни характеристики в техните Ultra. SPARC T-Series процесори през 2005 г. Примери за платформи за виртуализация, пригодени за тази хардуери включват Linux KVM, VMware Workstation, VMware Fusion, Microsoft Hyper-V, Microsoft Virtual PC, Xen, Parallels Desktop за Mac, Oracle VM сървър за SPARC, Virtual. Box и Parallels Workstation.

Мрежова виртуализация - Комбинира хардуерни и софтуерни мрежови услуги - Може да бъде външна и вътрешна - Виртуализация на нива (v. NIC), VLAN, VIOS (Power. VM) - Crossbow – проект за виртуализация, предназначен за Solaris

Виртуализация на системите за съхранение на данни - Виртуални масиви обединяват физически дискове в Виртуализованный массив объединяет физические диски в места за съхранение на данни - Облачни масиви - Технология Thin Provisioning, Easy Tier - Примери – IBM Storwize, XIV, Net. App, EMC

- Приложения Не изисква отделна инсталация Приложението се поставя в контейнер Лесен за съхранение, готов за инсталация от ВМ Citrix Xen. App, VMware Thin. App, Microsoft App-V

Комплексна виртуализация - Управлява всички компютри от един център - Скалируемост, отказоустойчивост, дистрибутивност - VMware v. Sphere, Citrix Xen. Center

Ползи на виртуализацията - виртуалните машини могат да бъдат използвани за консолидиране на натоварването на няколко сървъра и да използват по-малко машини, вероятно една машина (сървър консолидация). Ползите са спестявания за хардуер, разходи за околната среда, управлението и администрацията на сървърната инфраструктура. • Необходимостта от стартиране на наследени приложения е решена при виртуалните машини. Някои наследени приложения просто не могат да стартират на по-нов хардуер и/или операционни системи. Дори и ако това се случи, те натоварват много сървъра. • виртуални машини могат да се използват за осигуряване на сигурни, изолирани среди за стартиране на ненадеждни приложения. Можете дори да създадете такава среда за изпълнение динамично - в движение - както когато сваляте приложение от интернет и го стартирате. • виртуални машини могат да бъдат използвани за създаване на операционни системи или среди за изпълнение с ограничени ресурси и при добро управление, да осигурят нужните ресурси.

- • виртуалните машини могат да предоставят хардуер или хардуерна конфигурация, които вие нямате (като SCSI устройствата или множество процесори, ). Виртуализацията може да се използва за симулиране на мрежи от независим компютри. • виртуални машини могат да бъдат използвани за да стартират няколко операционни системи едновременно: различни версии, или дори съвсем различни системи, които могат да бъдат режим на готовност. Може да бъде трудно или невъзможно някои от тези системи да стартират по-нов физически хардуер. • виртуалните машини позволяват много мощни инструменти за отстраняване на грешки и мониторинг на производителността. • виртуалните машини могат да изолират това което управляват, така че да предоставят възможност за проследяване и откриване на грешки. Можете да прехвърлите грешки директно в софтуер за проучване на тяхното поведение. • виртуалните машини са много добри средства за изследвания и научни експерименти. Тъй като те осигуряват изолация, са по-безопасни за работа. Те капсулират цялото състояние на стартираната система: можете да го запишете, разгледате, да го промените или презаредите и т. н. Състоянието също осигурява намаляване на натоварването. • Виртуализацията може да позволи на съществуващите операционни системи да работят с няколко процесора, които споделят памет. • Намаляване на разходите за IT инфраструктура, чрез по-ефективно използване на наличните ресурси. • Опростяване на инфраструктурата. • Подобряване на системата за достъпност. • Предоставяне на по-добра производителност. • Централизирането на системи, данни и инфраструктура

Недостатъци - Висока сложност на интегриране - Необходими са допълнителни познания - Безопасност. Black Hat - Бекъп

• Ниска степен на натоварване на инфраструктурата - Типичните x 86 сървъри постигат средна степен на натоварване само от 10% до 15% от общия капацитет. Организациите обикновено стартират по едно приложение на всеки сървър за да се избегне риска от уязвимости в едно приложение, засягащи производителността на друго приложение на същия сървър. • Повишаване на разходите на физическата инфраструктура - оперативните разходи за поддръжка на нарастващата физическа инфраструктура, значително са се увеличили. Повечето компютърни инфраструктури трябва да работят по всяко време, довеждащи до разходи за консумация на енергия, охлаждане и съоръжения, които не се различават в различните нива на използване. • Повишаване на IT разходите за управление - тъй като компютърните системи стават все по-сложни, нивото на специализирано обучение и опит, необходими на персонала за управление на инфраструктурата и свързаните разходи за подобен персонал са се увеличили. Организациите изразходват несъразмерно време и ресурси, за ръчни задачи, свързани със сървърната поддръжка, а това изисква повече персонал, за изпълнение на тези задачи. • Недостатъчно защита от грешки и бедствия - организациите все почесто са засегнати от спирането на критични сървърни приложения и недостъпността на критичните потребителски настолни компютри. Заплахата от атаки в сигурността, природните бедствия, здравните пандемии и тероризма повишиха значимостта на непрекъснатост на бизнес планирането за настолни компютри и сървъри. • Висока поддръжка за крайните потребителски настолни компютри управлението и осигуряване на бизнес настолните компютри ни изправя пред многобройни предизвикателства. Контролирането и управлението на разпределените десктоп среди, политиките за достъп и сигурност, без да нарушават способността на потребителите да работят ефективно, е сложно и скъпо нещо.

Виртуализация на работни места - Пользователят получава готово работно място - Възможност за работа с ПК, тънък клиент, таблет - Достъп до любими места – сайтове, папки. Създаването на ново работно място става за няколко минути - Пример – VMware View, Citrix Xen. Desktop, Sun VDI

Виртуализация на работно място

Виртуализация БД Oracle

Виртуализация Oracle DB

Изчисления в облака

Тенденции Разходи IBM Blade. Center (14 узлов) Cloud Computing IBM i. Data. Plex (82 узла) IBM System x (1 узел) Време Вчера Днес Утре

Тенденции Себестойност на сървърите Организация на хардуера Инфраструктура Техническа поддръжка Лицензи

Какво се е облак? Изчисления в облак (на английски: cloud computing) е предоставянето на компютърни (изчислителни) услуги, а не на продукт (за разграничение между услуга и продукт виж статията за услуга). Това е термин от областта на информационните технологии, означаващ използването на споделени ресурси, софтуер и информация, като предоставяни на компютри и други устройства по мрежа (чрез Интернет). Wikipedia

Какво е това Clo? Обединението на компютърни платформи и управлението им Приложение 1 Системно. ПО Сървър Приложение 2 Приложение 1 Облачна среда Системно ПО Сървър Мрежа + БД Управляваща среда Традиционен подход Приложение 2 Сервер Облачна среда масиви от данни Управляваща среда Облачен подход

Сервис (Приложение + Framework) Paa. S Платформа (ОС + Хипервизор + БД) Инфраструктура (сървер + мрежа)

Что такое облако? Класически достъп до мрежата Терминальные устройства Облачни услуги

Infrastructure as a Service Oracle Solaris 11 — Първа Cloud OS Zones Crossbow ZFS Simulating the cloud - a practical example: http: //www. c 0 t 0 d 0 s 0. org/archives/7424 -Simulating-the-cloud-apractical-example. . html

Cloud Storage — поставяне на данни в облака Dropbox Amazon S 3 IBM XIV и IBM SONAS Добро решение за резервни копия

Platform as a Service

Software as a Service Може да обслужва всички доставчици Multitenancy software Достъп через Web; поддръжка SOAP, REST, и т. д. Многофункционалност

Software as a Service Офис IBM Lotus. Live Google Docs, Gmail, Calendar Microsoft Office 365 CRM: Sales. Force Sugar. CRM ERP Open. ERP

Решения за частичен облак Разгръщане на станции от IMAGES Управление с помощта на уеб интерфейс Поддръжка на различни хипервизори Решения: IBM Cloud Starter Kit Citrix Cloud. Stack VMware v. Cloud Open. Stack

Oracle Exadata — Ниво база данни Saa. S + Paa. S-решения: Oracle Exalogic Elastic Cloud X 2 -2 Oracle SPARC Super. Cluster Oracle

Oracle Exalogic + Exadata Web. Logic Server Java API Стандартно приложение за Linux или Solaris Exalogic SDP TCP/IP Eo. IB Програмно Обезпечение Exadata IPo. IB Ядро Exabus (Infiniband) Exabus Оборудване Exalogic Оборудване Exadata

IBM Cloud. Burst управление на компютърна среда с помощта на Tivoli Управление чрез System Director

Определение кластера Клъстер - объединение на 2 -х или повече сървъри в една компютърна система с цел повишаване на ресурсите, мащабируемост Хардуерно независими системи Общ (Shared) дисков масив Клъстерна среда (Framework). Осигуряване на производителността на приложенията в режим на готовност Поддръжка на стандартен и специализиран софтуер, за да се движат по един клъстер

Вид клъстери 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

Базов клъстер

Клъстер възли, услуги Възли : Работни станции Cървъри ВМ Hardware Domain, LDOM, LPAR Услуги : СУБД Web-сервера Сървърни приложения (AS) ERP/CRM — системи Услуги LDAP, DNS, DHCP, Mail, … По-голямата част от най-общи услуги се поддържат в клъстер чрез специални модули агенти.

Клъстер транспортна мрежа Технологии : Ethernet Infiniband Scalable coherent interface (SCI)

(Shared Storage) Общи изисквания за масив за съхранение: Трябва да се поддържа физическото свързване на множество хостове / SAN Свързване на хостове на множество пътища чрез всички налични контролери / огледално на страната домакин за JBOD? Mapping (Storage Domains)? SCSIрезерва ? ? Global Device

Кластерная файловая система Клъстерна файлова система QFS, Lustre, OCFS, Vx. FS, 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 клъстер

Приложения СУБД : Oracle, Informix, DB 2, Postgre. SQL, My. SQL, SQL server, Sybase, . . . Web-серверы : Apache Web Server, Microsoft IIS, . . . Сервера приложений (AS) : Apache. Tomcat, Sun Glassfish, IBM Web. Sphere, Oracle Web. Logic, Oracle Application Server. . . ERP/CRM -системы : SAP(подсистемы DB, Live. Cache, 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.

Задачи за упражнението 1. Стартирайте Oracle Virtual Box 2. Изтеглете Image на Windows Xp 32 bit 3. Конфигурирайте операционната система на виртуалната машина и задайте минимални хардуерни параметри Тествайте дали всичко работи коректно 4. Тествайте и на домашните си компютри Oracle Virtual Box като инсталирате втора OS , например Linux (Ubuntu, Mandrake или друга дистрибуция). 4 стъпка не е задължителна, а само препоръчителна.