Виртуализация базовых инфраструктурных...
TRANSCRIPT
Виртуализация базовых
инфраструктурных сервисов
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Содержание
Первые шаги на пути к виртуализации
Oracle
Microsoft SQL Server
Microsoft Exchange Server
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Первые шаги на пути к
виртуализации
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Анализ текущей инфраструктуры. Принятие
решений.
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Выявление текущих потребностей…
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Oracle
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Разрастание БД и их стоимость
Низкий уровень использования аппаратной части и
программного обеспечения 5% - 15% (в среднем ~6%)
SQL
SQL
SQL SQL
Большое количество БД малого
среднего размера
SQL ~ 9% of x86 servers
Oracle ~ 4% of x86 servers
БД критичные для
бизнеса
20K
40K
60K
80K
100K $87,5K
… И очень высокая стоимость
на экземпляр (SW and HW)
$27K
Ведомственный БД
License (SE, 2 proc)
SWA 2 servers
(incl. HA)
SQL license
(EE, 2 proc)
SW
Assurance
1 server
ORCL
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Вызовы, связанные с обслуживанием БД
SQL
SQL
SQL
Производственная среда БД
Lab
App Неэффективное
тестирования
• Дополнительные
расходы и время,
чтобы переместить
конфигурации БД
из зоны
тестирования в
производственную
среду
• Инфраструктуру высокой доступности /
восстановления
• Управление нагрузкой
• Обновление аппаратных компонентов
• Контроль соблюдения аудита
Длительное время
ввода в эксплуатацию
новых экземпляров БД
SQL
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Преимущества виртуализации VMware для
серверов БД
Производительность
Быстрый ввод
в эксплуатацию
IO не является проблемой
Различные варианты масштабирования системы
Новое АО может увеличить производительность в любой момент
Быстрые и прозрачные подготовка, внедрение и проверка
серверов
Исключение ошибок, связанных с человеческим фактором
Консолидация
серверов
Полное использование аппаратных ресурсов сервера
Полная изоляция приложений
Динамическая масштабируемость необходимы размеров.
Распределение
нагрузки
Непрерывность
бизнеса
Обслуживание без простоев
Живая миграция БД
Высокая
доступность
VMotion, HA, FT, DRS
Без использования технологий RAC
SRM
Снижение затрат на аппаратное обеспечение запасной площадки
Тестирование планов восстановления
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Управление нагрузкой
Live Oracle Database Migrations
Infrastructure Abstraction
VMotion™
VMware VMotion
• Перемещение ВМ между
серверами
• Зрелая и стабильная технология
Плюсы для Администраторов БД
• Обслуживание без простоев
• Перемещение БД по требованию
• Минимальное воздействие на
пользователей
Вопросы
• Как администраторы могут сделать
тоже самое без vMotion или RAC?
• Без VMotion:
Существенные простои
А сколько это стоит для бизнеса?
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Автоматическая балансировка нагрузки
Distributed Resource Scheduling
• Ресурсы ИТ полностью
сопоставлены с потребностями
бизнеса
• Динамическое использование
ресурсов по требованию
Дайте возможность DRS
управлять экземплярами Oracle
• Динамическое перераспределение
нагрузок БД
• Предоставление вычислительных
ресурсов по мере необходимости
• Управление временем отклика и
SLA
Automated Oracle Management
Infrastructure Abstraction
Dynamic Resource
Scheduling
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Уникальный порядок распределения нагрузки
Тонкая настройка правил DRS
• Создавайте свои собственные правила DRS
• Переопределяйте стандартные параметры; бизнес всегда знает лучше
• Пример правила:
Экземпляр сервера Oracle отвечающего за отчетность в компании постоянно
сильно загружен в конце месяца
Он отвечает за генерирование финансовых отчетов активно использует большие
объемы аппаратных ресурсов
Создайте правило (affinity rule), которое автоматически мигрирует все ВМ с этого
сервера
- Кроме вышеупомянутого сервера
После того как отчет сгенерирован, произвести балансировку и вернуть ВМ на
аппаратный сервер
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Сроки хранения: Воспроизведение данных и
аудит
• Это не просто поиски
резервных копий БД
• Необходимо воспроизвести
весь программно-
аппаратный стек
• Какие ОС?
• Версии приложений?
• Версии БД?
• Обновления и заплатки?
• На каком аппаратном
обеспечение?
• Если нет, нет
гарантированного результата
• Аудит провален
Что если необходимо воспроизвести среду 6-ти летней давности?
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Использование vSphere в целях соблюдения
требований регулирования
• ВМ могут быть клонированы и
сохранены в едином архиве
• В любой момент по требованию
могут быть включены как единое
целое
• Существенно упрощают процедуры
воссоздание сред
• Независимое от аппаратного
обеспечения восстановление
• Оперируя средами ВМ мы делаем
шаг на пути к прощению сред
удовлетворяющих требованиям
регулирования
VMware vSphere
Клонируя полностью виртуализированное приложение - захватываем все
компоненты решения
Виртуальный архив vSphere
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Средняя БД Oracle легко помещается в ВМ
CPU
VM
8 vCPU
Oracle DB
2-4 CPU
4% utilized
Memory
VM
255 GB
Oracle DB
4-8GB
50% utilized
Disk IO
VM
350,000 IOPS
Oracle DB
1200 IOPS
Network IO
VM
30 Gb/s
Oracle DB
2 MB/S
Источник: VMware Capacity Planner анализ 700,000 серверов производственных сред заказчиков
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Лицензирование Oracle: анализ
лицензирования на основе ЦПУ Для всех случаев ниже: Сервер полностью лицензируется
Как только полностью лицензировали сервер, помещайте на него неограниченное количество ВМ!!
STANDARD EDITION ONE -Лицензируется по СОКЕТАМ -Ограничено 2 СОКЕТАМИ -Должны полностью лицензировать сервер
STANDARD EDITION - Лицензируется по СОКЕТАМ - Ограничено 4 СОКЕТАМИ - Должны полностью лицензировать сервер
ENTERPRISE EDITION -Лицензируется по ЯДРАМ - Должны полностью лицензировать сервер
Pricing per Oracle Technology Global Price List, January 29, 2009
$5,800 x 2 =
$11,600
$17,500 x 4 =
$70,000
$47,500x16 x 0.5
$380,000
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Поддержка ORACLE
• Oracle предоставляет поддержку для все продуктов за исключением
Oracle RAC.
• Нет случаев когда закачки VMware не получил поддержки (Feb 2010)
• Отсутствие ошибок ORACLE в системах ESX/ESXi с Января 2007
• Хотя заявление о поддержке сбивает с толку:
Certification NOT = Support
Certification Only applies to OVM configs with OEL guest
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Среда, оптимизированная для задач • Оптимизация среды для vSphere
Определите настройки BIOS и выключите ненужные процессы и периферию
Bios Включить Выключить
Virtualization Technology Да
Turbo Mode Да
Power Saving Да
Cache Pre-Fetch Да
HyperThreading Да
Execute Disable Да
On Board Ports Да
• Не устанавливайте дополнительных компонентов ОС
Office Productivity, Graphics, Instant Messenger
• Выключите ненужные процессы
anacron, apmd, atd, autofs, cups, cupsconfig, gpm, isdn, iptables, kudzu, netfs, portmap
Создайте золотой образ с операционно системой для серверов БД
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Управление ресурсами (DRS)
• Правила (Affinity rules)
“Держите ВМ рядом друг с другом”: если ВМ интенсивно взаимодействуют друг с
другом (например сервер БД и сервер приложений).
“Распределите ВМ”: Если ВМ интенсивно используют одни и те же ресурсы(ЦПУ,
ОЗУ, сеть или хранилище)
“Распределите ВМ”: Если виртуальные машины полагаются на работу друг друга
(например узлы кластера RAC, зазеркалированные узлы БД).
• Когда конфигурируете кластер ESX
Обсудите совместимость систем для VMotion
Обсудите месторасположение ВМ с учетом конфигурации и нагрузок
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Виртуальные процессоры
• Чрезмерно не перегружайте систему виртуальными vCPU;
заранее точно спланируйте требования к системе.
• Если точные требования к систем не известны, начните с
меньшего количества vCPUs и увеличьте по необходимости.
• При больших нагрузках, общее количество vCPUs определенное
для всех ВМ должно быть равно или меньше общему количество
ядер на сервере ESX.
• Если не уверены в своих расчетах, используйте рекомендации по
расчету требований от Oracle
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Виртуальная ОЗУ
• Не рекомендуется «перегружать» оперативную память до тех пор,
пока vCenter не укажет стабильное использование оперативной памяти
ниже, чем в наличие физической ОЗУ
• Не выключайте драйвер оптимизации оперативной памяти (balloon
driver) (устанавливается вместе с VMware Tools).
• Включите поддержку аппаратной виртуализации в BIOS сервера ESX и
для ВМ
• Включите опцию CPU/MMU Virtualization в автоматический режии
vSphere выберет лучшие настройки для Virtual Machine Monitor базируясь на
CPU/Guest OS
• Используйте большие страницы памяти
Руководствуйтесь Oracle Admin Guide
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Сеть
• Oracle не требует большой пропускной способности сети
• Используйте разные vSwitches для Консоли, VMKernel и ВМ
• Для “Говорливых” ВМ на одном сервере, подключите их к одному vSwitch
чтобы исключить трафик через сетевой адаптер
• Используйте VMXNET паравиртуализированный драйвер для увеличения
производительности
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Хранилище
• Размещайте ВМ Oracle на общем хранилище – позволяет использовать VMotion,
HA, и DRS.
Создайте выделенные хранилища для ВМ с БД
Storage Multipathing – используйте минимум 4
пути от сервера ESX Server до СХД.
Используйте Oracle Automated Storage Management
(ASM)
Create ASM Disk Groups with = Disk Types
Create ASM Disk Groups by I/O Characteristics.
(Data, Logs, etc.)
Use External Redundancy not Oracle Failure
Groups (Minimize CPU)
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Microsoft SQL Server
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Масштабирование SQL сервера
При 1 & 2 vCPU, ВМ на ESX показывает 92 % исходной производительности
При 1, 2 и 4 vCPU на 8 процессорном сервере, ESX эффективно балансирует задачи между ядрами.
4 vCPU, 88% и 8 vCPU 86 % от исходной производительности
0
1
2
3
4
5
6
1 2 4 8
Th
rou
gh
pu
t (N
orm
ali
ze
d t
o 1
-CP
U N
ati
ve
R
es
ult
)
Количество физических или виртуальных ЦПУ
Native ESX4.0Исходная ESX 4.0
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Поддерживаем > 95% БД Microsoft SQL
SQL IO Requirements
0% 20% 40% 60% 80% 100%
10
40
70
100
400
700
1000
100,000
% Баз Данных SQL
SQL IO Requirements
Треб
ования
дл
я с
исте
мы
ввод
а/в
ывод
а (
IOP
S)
Demonstrated VMware Capacity 350,000 IOPS
Источник: VMware Capacity Planner анализ 700,000 серверов производственных сред заказчиков
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Средняя БД SQL легко помещается в ВМ
CPU
VM
8 vCPU
SQL DB
2 CPU
9% utilized
Memory
VM
255 GB
SQL DB
3GB
50% utilized
Disk IO
VM
350,000 IOPS
SQL DB
100 IOPS
Network IO
VM
30 Gb/s
SQL DB
500 KB/S
Источник: VMware Capacity Planner анализ 700,000 серверов производственных сред заказчиков
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Идеальная платформа для консолидации
SQL
Устаревшая
БД
SQL SQL SQL SQL
SQL
SQL SQL SQL
Быстрая консолидация при помощи P2V
1
2 Полная изоляция ВМ Изоляция ОС Изоляция БД Безопасность
3 Гарантированные ресурсы
Резервирование Приоритеты
4 Балансировка VMotion DRS
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Преимущества безопасности
Более гранулярная система при консолидации серверов SQL
Минимизация поверхности атаки SQL Server для каждой ВМ
Уникальные параметры безопасности на уровне ВМ
• Установленные/включенные компоненты
• Используемы протоколы
• Гранулярные и более выборочные настройки для администраторов ОС и
БД
Менее рискованная система управления обновлениями и
изменениями SQL Server
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Виртуальные процессоры
Используйте несколько виртуальных процессоров в ВМ
только если при ожидаемой нагрузке SQL будет по-
настоящему использовать все vCPUs.
Если точные требования к систем не известны, начните с
меньшего количества vCPUs и увеличьте по
необходимости.
Для критичных к производительности ВМ SQL,
убедитесь, что общее количество vCPUs определенное
для всех ВМ должно быть равно или меньше общему
количество ядер на сервере ESX.
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Виртуальная ОЗУ Не рекомендуется «перегружать» оперативную память до тех
пор, пока vCenter не укажет стабильное использование оперативной памяти ниже, чем в наличие физической ОЗУ
Установите объемы зарезервированной ОЗУ соответственно стандартным рабочим нагрузкам
Включите DRS для балансировки в кластере ESX.
Убедитесь в том, что аппаратная поддержка виртуализации включена в BIOS сервера ESX и для ВМ
SQL по умолчанию динамически резервирует ОЗУ, что означает каждый экземпляр постарается занять ОЗУ столько сколько сможет
Фиксируйте объемы занимаемой ОЗУ
max_server_memory = <limit in MB>
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Microsoft Exchange Server
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Зрелость системы Exchange
Exchange 2003
32-bit Windows
900MB database
cache
4Kb block size
High read/write
ratio
Exchange 2007
64-bit Windows
32+ GB database
cache
8Kb block size
1:1 read/write
ratio
70% reduction in
disk I/O
Exchange 2010
64-bit Windows
32Kb block size
I/O pattern
optimization
Further 50% I/O
reduction
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Техническая поддрежка Вариант 1:
• Поддержка на основе контракта MS Premier
• http://support.microsoft.com/kb/897615/en-us
Вариант 2:
• Поддержка на основе программы Microsoft Server Virtualization Validation Program
• ESX 3.5 U2 и выше (включая vSphere)
• Windows Server 2008 и выше
• Exchange 2007 и выше (включая Exchange 2010)
Вариант 3:
• Поддержка через OEM
• http://www.vmware.com/support/policies/ms_support_statement.html
Вариант 4:
• Поддержка через VMware GSS, TSA Net
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Ключевые преимущества виртуализации
vSphere
Консолидация серверов:
• Полная отдача от аппаратного обеспечения.
• Управление изоляцией ролей без дополнительных затрат на аппаратное
обеспечение.
Преимущества обслуживания:
• Планируете для текущих нагрузок вместо того, чтобы гадать на будущее.
• Планируйте для специфических бизнес задач...
• Быстрый ввод в эксплуатацию на основе шаблонов.
• Снижение капитальных и операционных затрат на лабораторию Exchange
• Расширенные возможности тестирования и разрешение проблем с учетом
возможностей клонирования ВМ.
Высокая доступность с меньшей сложностью:
• Минимизация плановых простоев
• Минимизация простоев при нештатных ситуациях
• Минимизация рисков отказа в обслуживании при недостатке ресурсов
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
vSphere. Масштабирование
производительности Exchange
Виртуальные системы в 5%
отфизических.
Всего лишь 25% ЦПУ при 4000
пользователей.
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
vSphere. Масштабирование
производительности Exchange
Высокая производительность при увеличении ВМ и
пользователей.
Использование ЦПУ ниже 60% при 8,000 пользователях и 4 ВМ.
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Производительность протоколов
0
50
100
150
200
250
Heavy Online Profile Double Heavy OnlineProfile
Avg
Se
nd
Ma
il L
ate
nc
y (
ms
)
Fibre Channel
iSCSI
NFS
0
10
20
30
40
50
60
70
Heavy Online Profile Double Heavy OnlineProfile
% C
PU
Uti
liza
tio
n
Fibre Channel
iSCSI
NFS
8 ВМ с 2000 пользователей (Heavy Online Users) = 16000
пользователей
Производительность FC, iSCSI и NFS при
использовании NetApp FAS6030
Все протоколы показали хорошие результаты – FC
лучшие
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Виртуальная ОЗУ Не рекомендуется «перегружать» оперативную память до тех
пор, пока vCenter не укажет стабильное использование оперативной памяти ниже, чем в наличие физической ОЗУ
• Установите объемы зарезервированной ОЗУ равными максимальным объемам ОЗУ для ВМ.(На уровне ВМ файл vmkernel swap будет занимать 0байт). Такие настройки могут ограничить VMotion.
• Важно “правильно” сконфигурировать параметры ОЗУ для каждой ВМ. Память будет «растрачиваться» если сервер Exchange не будет полезно использовать выделенные объемы.
• Включите DRS для балансировки в кластере ESX.
• Чтобы минимизировать использование файла подкачки ОС, сконфигурированные объемы ОЗУ для ВМ должны быть больше чем средний уровень использования ОЗУ системой Exchange. Следуйте рекомендациям Microsoft для определения требования для памяти и файла подкачки для каждой ВМ с сервером Exchange.
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Хранилище
• Располагайте ВМ Exchange на общем хранилище – позволяет использовать VMotion, HA, и DRS. Корректно соотносится с промышленным внедрением систем Exchange, когда часто используется внешняя система хранения.
• Убедитесь в том, что тяжело нагруженные ВМ не обращаются к одному и тому же LUN одновременно.
• Storage Multipathing – используйте минимум 4 пути от сервера ESX Server до СХД.
• Создавайте VMFS партиции централизованно с использованием vCenter.
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Сеть
• Используйте выделенный сетевой адаптер/сеть для vMotion, FT logging traffic, и консоли управления ESX;или используйте VLAN.
• Используйте минимум 2 сетевых адаптера для трафика Exchange, используя технологии NIC teaming. Минимум 4 сетевых адаптера для каждого узла ESX.
• Используйте VMXNET3 – паравиртуализированный vNIC поставляемый с VMware Tools. VMXNET3 оптимизирован для виртуальных сред и разработан для высокой производительности.
• Следуйте дополнительным рекомендациям по планированию сети, рекомендации включают в себя разделение сетей для обеспечения высокого уровня отказоустойчивости, и производительности.
© VMware, Inc., 2009. Все права защищены. Конфиденциальный документ, собственность компании.
Дальнейшие шаги…
Дополнительная информация о виртуализации
приложений SAP, Exchange, Oracle, SQL, SharePoint,
Windows
http://www.vmware.com/technical-resources/enterprise-
applications/
Материалы с VMworld 2009
http://www.vmworld2009.com/community/sessions/2009
Вопросы и ответы
Благодарим вас!