Wysoka dostępność usług bibliotecznych prezentacja lokalnych rozwiązań BUW Andrzej Regmunt, Adam Twarowski Oddział Komputeryzacji IV Spotkanie PGU VTLS Biblioteka Uniwersytecka w Warszawie 15-16 czerwca 2011

O czym będziemy mówić Co było? Co jest? Nowe wyzwania Środowisko standardowe Co to jest wirtualizacja i jej typy Porównanie platform wirtualizacji Nasz wybór Możliwości Oracle VM Architektura rozwiązania w BUW DEMO Virtua serwer Live Migration High Availability

Trochę historii 1998 – awaria dysku twardego w serwerze HP 3000 brak dostępu do systemu VTLS - 4 dni 2001 – problemy z płyta główna serwera Sun Enterprise 450 brak dostępu do systemu VTLS - 2 dni 2003 – uszkodzenie systemu plikowego, konieczność odtworzenia danych z backupu + odtworzenie „transaction log” brak dostępu do systemu VTLS - 3 dni 2000-2010 – coroczna migracja do nowej wersji Virtua brak dostępu do systemu VTLS - 3-5 dni 98,904 – dostępność z migracją 97,534 – dostępnosć z migracją i kopią zapasową

Sytem informacyjno biblioteczny UW 37 bibliotek wydziałowych kataloguje w Virtua - w tym 15 bibliotek wydziałowych wypożycza w Virtua Co najmniej 220 pracowników BUW i BW korzysta z Virtua w codziennej pracy Ponad 120.000 czytelników bazie (3500 odwiedzin dziennie w BUW) Ponad 179.000 dziennie żądań do serwera WWW z Chameleon’em W sesji BUW czynny 22 godziny na dobę System biblioteczny MUSI DZIAŁAĆ – NON STOP

Próby poprawy sytuacji Propozycje firmy VTLS mające na celu poprawę dostępności i skrócenie czasu awarii do minimum to Hot swappable devices RAID Primary and secondary (standby) servers Oracle Data Guard RMAN Tape and disk backup SAN (DAS,NAS) Orientacja na ochronę danych, a nie na dostępność usług

Środowisko standardowe Najczęściej jedna aplikacja działa na jednym serwerze (maszynie) Wykorzystanie serwerów jest tylko między 8% a 30% (Gartner) Wada: podatność na awarie, pojedynczy punkt awarii Zaleta: maksymalane wykorzystanie wydajności serwera

Środowisko wirtualizowane Konsolidacja, wyższe wykorzystanie serwerów Redundancja, zapewnienie Failover, HA oraz LB Zmniejszone inwestycje w sprzęt (mniej serwerów) Zmniejszenie kosztów administracyjnych i operacyjnych

Partycjonowanie sprzętowe doskonała separacja logicznych partycji sprzętowych dostępność wyłącznie na specjalizowanych platformach sprzętowych podział poprzez podstawowe zasoby serwera (płyty procesorów, płyty pamięci, karty w gniazdach rozszerzeń) dowolne dostępna dla danej platformy systemy operacyjne dla logicznych prartycji np IBM DLPAR i WPAR, Sun LDOM/Oracle VM (SPARC)

Partycjonowanie programowe (wirtualizacja poziomu systemu operacyjnego) umiarkowana separacja pomiędzy wirtualizowanymi obszarami potencjalnie dość dobra skalowalność podział poprzez najmniejsze zasoby systemu operacyjnego (procesory, pamięć, interfejsy) brak możliwości mieszania systemów operacyjnych i ich wersji (np dla kontenerów) np AIX WPARs, HP SRP, OpenVZ, Sun Solaris Container/Oracle VM (SPARC)

Wirtualizacja hypervisora - typ 1 działa bezpośrednio na poziomie sprzętu (natywny, bare metal) ma nad nim pełną kontrolę i monitoruje uruchomione systemy operacyjne systemy operacyjne działają na poziomie wyżej niż hypervisor bardzo dobra izolacja pomiędzy wirtualizowanymi maszynami podział poprzez najmniejsze zasoby hypervisora (wirtualne procesory, pamięć, interfejsy oraz mapowane urządzenia blokowe) dowolne dostępne dla danego hypervisora systemy operacyjne gościa np VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer, Oracle VM

Wirtualizacja aplikacyjna - typ 2 działa jako program uruchomiony na danym systemie operacyjnym (hoście) zwirtualizowane systemy działają dwa poziomy ponad sprzętem podział poprzez najmniejsze zasoby wirtualizatora (emulowane procesory, pamięć czy interfejsy) dedykowany dla rozwiązań desktopowych np VMware Workstation, Microsoft Virtual PC, Oracle VirtualBox

Porównanie platform wirtualizacji

Architektura Oracle VM Oracle VM Server Open Source Działający bezpośrednio na poziomie sprzętu Wsparcie dla architektur x86(IA-32), x86_64 (AMD64) oraz IA-64 Wymagania: procesor ze wsparciem Intel VT-x lub AMD-V dla wirtualizacji sprzętowej

Architektura Oracle VM Oracle VM Manager Interfejs do zarządzania z poziomu przeglądarki WWW Własny serwer aplikacyjny (Oracle Containers) Standardowe repozytorium (Oracle Express) Wymagania: procesor x86 lub x86_64 min 1.83GHz *1, pamięć operacyjna min 2 GB

Architektura Oracle VM Oracle VM Manager Zarządzanie cyklem życia maszyn wirtualnych (LCM) Tworzenie Konfiguracja Klonowanie Współdzielenie Uruchamianie Migrowanie Dostęp z poziomu przeglądarki WWW

Architektura Oracle VM – Role serwerów Oracle VM Manager Interfejs zarządzania (bazujący na WWW) Przekazywanie poleceń do wykonania (agent) Prezentacja rezultatów (logi) Oracle VM Server Fizyczny serwer należy do puli serwerów Od jednej do trzech ról Uruchomiony Oracle VM Agent

Architektura Oracle VM – Role serwerów Server Pool Master ●Dokładnie jeden w puli (wymagany) ●Kontakt ze światem zewnętrznym/Dyspozytor w puli ●Zarządza obciążeniem/Load Balancing maszyn VM Utility Server ●Wiele możliwych w obrębie puli również na Master ●Odpowiedzialny za operacje I/O (Copy/Move) ●Tworzenie/Usuwanie/Zmiana nazw maszyn VM serwerów i puli

Architektura Oracle VM – Role serwerów Virtual MachineServer ●Wiele możliwych w obrębie puli również na Master ●Po prostu hostuje maszyny VM Storage ●Wspólny Storage w puli (SAN, NAS, iSCSI) ●Maszyny wirtualne, zasoby zewnętrzne + pliki danych ●System plików: OCFS2 lub NFS

Architektura Oracle VM

Architektura Oracle VM XEN Hypervisor Mały, lekki VMM (Virtual Machine Monitor) Narzędzie niezbędne do prowadzenia procesu wirtualizacji Decyduje które procesy wirtualizowanego systemu operacyjnego można wykonywać bezpośrednio sprzęcie, a które należy emulować.

Architektura Oracle VM Domain 0 (Dom0) Posiada uprzywilejowane prawa, przejmuje zadania związane z kontrolą i sterowaniem Jest startowana jako pierwsza Dostęp do sprzętu jest realizowany tylko tutaj, posiada niezbędne sterowniki Zawiera aplikacje do sterowania domenami DomU Domain U (DomU) Zawierają instancje systemu operacyjnego Są nieuprzywilejowane

Dwa rodzaje wirtualizacji - PVM i HVM Wirtualizacja sprzętowa (HV) Działa w oparciu hardware’owe rozszerzenia CPU Intel VT-x i AMD-V dla x86/x86_64 System operacyjny gościa nie wie, że działa na wirtualnym środowisku Jądro systemu jest zamknięte np. Windows 2003, Windows Server 2003 and Windows XP Parawirtualizacja (PV) System operacyjny gościa wie, że jest uruchomiony w wirtualnym środowisku Jądro systemu gościa jest zmodyfikowane, bardzo wydajny dostęp do sprzętu przy pomocy API, porównywalny do natywnego

Oracle VM-Dostęp do urządzeń Obsługa urządzeń Dom0 posiada sterowniki do fizycznych urządzeń Dostęp przez Hypervisor i pod jego kontrolą Domeny DomU zawierają (para-) wirtualizowane odpowiedniki Kernel DomU komunikuje się za pomocą wirtualnych sterowników z fizycznymi Dla zapewniena wysokiej dostępności można np. konfigurować NIC bonding i Storage multipathing Możliwy RAW Device Mapping do maszyn wirtualnych!

Najważniejsze funkcje i zalety Oracle VM •Live Migration •Pool i Guest High Availability Pool Load Balancing •Cloning •P2V / V2V •Templates

Najważniejsze funkcje i zalety Oracle VM Live Migration Migracja maszyn wirtualnych, w czasie rzeczywistym -podczas pracy, z jednego serwera fizycznego na drugi Brak opóźnień i przestojów Ciągła dostępność usług Pełna integralność wszystkich transakcji Służy do równoważenia obciążenia i planowanych prac konserwacyjnych

Najważniejsze funkcje i zalety Oracle VM Pool i Guest High Availability (HA) Automatyczne przeniesienie ról oraz uruchomienie maszyn wirtualnych (VM)w obrębie puli po awarii Pool Load Balancing (LB) Podczas uruchamiania maszyny wirtualnej (VM) zostanie wybrany serwer OVM z największą ilościa wolnych zasobów Cloning Klonowanie maszyn wirtualnych (VM) umożliwia szybką budowę systemów testowych, lub umożliwia przeniesienie VM do innej puli serwerów P2V / V2V Dzieki narzędziu P2V na Oracle VM można zwirtualizować fizyczny serwer, V2V migracja plików VDMK VMware do OVM

Najważniejsze funkcje i zalety Oracle VM Templates Gotowe, prekonfigurowane systemy z oprogramowaniem Oracle Przetestowane i zoptymizowane pod kątem aplikacji Oracle Bezpłatny pobieranie z Oracle E-Delivery Możliwość konfiguracji, a następnie zapisu jako obraz bazowy

Architektura rozwiązania BUW Sprzęt 4x(2x) Power Edge R910 (4*8 core Intel Xeon 7560) 2x Sun Fire X2200M2 (2*4 core AMD 2376) 2x Sun StorageTek 2540 + 2x StorageTek 2501 2x Brocade 300 FC Oprogramowanie Oracle VM Server 2.2.1 Oracle VM Manager 2.2.0

Podsumaowanie Oracle VM •Darmowy produkt oparty na Xen •Przetestowana i wspierana przez Oracle technologia wirtualizacji serwerów i produktów Oracle •Konsolidacja serwerów Linux i Windows na platformie x86 i x86_64 •Szablony maszyn wirtualnych do automatycznego wdrażania Oracle VM •Zintegrowana konsola zarządzania, oparta na przeglądarce WWW •Zawiera opcję Live Migration bez dodatkowych opłat •Gotowe do ściągnięcia, przetestowane i zoptymalizowane przez Oracle obrazy z zainstalowanymi produktami •Wsparcie techniczne odpowiednie do zawartej umowy

Architektura rozwiązania BUW Pełna nadmiarowość infrastruktury

DEMO Virtua serwer Live Migration – bezprzerwowe przenoszenie maszyn wirtualnych w obrębie puli High Availability - automatyczne uruchomienie maszyn wirtualnych w obrębie puli po awarii

Jak działa ”Live Migration”

Jak działa ”Live Migration”

Jak działa ”Live Migration”

Jak działa ”Live Migration”

Jak działa ”Live Migration”

Jak działa ”Live Migration”

Jak działa ”High Availability”

Jak działa ”High Availability”

Jak działa ”High Availability”

Zapraszamy na DEMO

Dziękujemy za uwagę a.regmunt@uw.edu.pl adam.twarowski@uw.edu.pl