Einsatz von XEN in hochverfügbaren Umgebungen

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1 Einsatz von XEN in hochverfügbaren Umgebungen Bernd Erk NETWAYS GmbH NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

2 Agenda Kurzvorstellung Probleme im Datacenter Verwendung von XEN Flexibler Ressourceneinsatz Wachstum und Erneuerung Hochverfügbarkeit Rollout und Testing XEN vs. KVM Fragen & Antworten NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

3 Kurzvorstellung NETWAYS GmbH NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

4 Allgemeine Daten Gründung 1995 Open Source seit 1997 Nagios / Netsaint seit festangestellte Mitarbeiter NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

5 Leistungsbereiche Open Source Systems Management Open Source Data Center Solutions Monitoring Performance Management Configuration Management Service Management Knowledge Management Asset Management Identity Management Backup & Datensicherung High Availability Lösungen Cluster Lösungen Loadbalancing Virtualisierung Speicherlösungen Firewalls Datenbanken Voice over IP Managed Services Monitoring HW Veranstaltungen NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

6 Konferenzen Open Source Monitoring Conference (OSMC) Teilnehmer: 145 (06) 220 (07) 250 (08) 5 Tracks mit Vorträgen & Workshops 28. & 29. Oktober -> netways.de/osmc Open Source Datacenter Conference (OSDC) Teilnehmer: 70 (09) 3 Tracks mit Vorträgen & Workshops NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

7 Kunden NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

8 Herausforderungen Probleme im Datacenter NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

9 Probleme im modernen Datacenter Auch bei gutem Kapazitätsmanagement kann nur eine Teilauslastung der Systeme erzielt werden Niedrige Auslastung führt zu unverhältnismäßig hohen Kosten im Housing und Management Unterschiedliche Infrastrukturbasis verhindert horizontale Skalierung Upgrade der Infrastruktur meist nur durch parallele Neuinstallation der Umgebung möglich Aufwändige Testing- und Rolloutszenarien erschweren flexible Reaktion auf Marktanforderungen NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

10 Virtualisierung Verwendung von XEN NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

11 Was ist XEN Virtueller Maschinen Monitor (VMM) entwickelt von der Universität Cambridge Open-Source-Variante und kommerzielle Version der Firma Citrix Kommerzielle Unterstützung durch namhafte Firmen wie SUN, Intel, AMD, IBM, Red Hat und AMD Wirtunterstützung quelloffener Betriebssysteme wie SuSE Linux Fedora Core Linux Gentoo-Linux Debian NetBSD OpenSolaris Portierungen für weitere System geplant NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

12 XEN Features Feste Zuteilung von CPU und Hauptspeicher (vermeidet Impact anderer Systeme) Anpassung von Hauptspeicher und CPU während des laufenden Betriebs Erzeugung von Snapshots mit Hilfe von LVM Live-Migration auf andere Server (Shared Storage notwendig) 32- und 64-Bit Support Gastfähigkeit im Linux-Kernel integriert NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

13 Funktionsprinzip Dom-U Dom-U Dom-U modifiziertes unmodifiziertes (Qemu) unmodifiziertes (Secure Virtual Machine) XEN Hypervisor Dom-0 Hardware (Disks, CPU und Network) NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

14 Arten der Virtualisierung Paravirtualisierung Ausschließliche Virtualisierung kompatibler Gäste, da Portierung des Systems zur Nutzung der Treiber notwendig Hardwarevirtualisierung Virtualisierung inkompatibler Gäste bei Secure Virtual Machine- Fähigkeit der CPU (z.b. Windows) Emulation (Qemu) Keine Unterstützung der Hardware und des s notwendig Lauffähigkeit auch über Architekturgrenzen hinweg, jedoch mit Performanceeinbußen NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

15 Optimale Ressourcenauslastung ALLES flexibel einsetzen NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

16 Optimale Auslastung aller Komponenten Serverkonsolidierung Bessere Auslastung der Hardwareressourcen (normalerweise <= 30%, bei guter Verteilung ca. 80%) Weniger Infrastrukturkosten vor allem Energie Optimiertes Hardwaremanagement und Support Dynamische Auslastung zu Kernzeiten Dynamische Nutzung von Ressourcen in Abhängigkeit von Unternehmensanforderungen Automatische Zentralisierung von Systemen zu Nebenzeiten und am Wochenende NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

17 Szenario Konsoldierung Vorher Nachher Apache2 Hardware (Apache2) Datenbank Hardware Wiki Hardware (Datenbank) (Wiki) HW (Hypervisor) NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

18 Skalierung Wachstum und Erneuerung NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

19 Wachstum und Erneuerung Dynamische Ressourcenauslastung Online-Migration bei stetiger Verfügbarkeit Rolling Upgrade der Infrastruktur ohne Einbußen in der Serviceverfügbarkeit Optimiertes Hardwaremanagement Passgenauer Einsatz der Hardware Hardwareunabhängigkeit ermöglicht den flexiblen Einsatz der verfügbaren Ressourcen und die Nutzung bezüglich kritischer Unternehmensprozesse Hypervisor entkoppelt Betriebssystem und erlaubt herstellerunabhängige Skalierung unter Verwendung aller zur Verfügung stehender Ressourcen NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

20 Horizontale Skalierung Vorher Nachher HW Hypervisor Hypervisor Hypervisor NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

21 Updatefähigkeit Vorher Nachher WebServer Database WebServer Database Node II Node II Node I Node I Database WebServer Database WebServer Node I Node II Hypervisor Hypervisor NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

22 Always Online Hochverfügbarkeit NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

23 Hochverfügbarkeit Einsatz im Clustering Umfeld Maximale Ressourcenauslastung bei maximaler Verfügbarkeit Active-Active Szenarien durch Linux Virtual Server oder unter Verteilung der Applikationen Steuerung der XEN-e mit Hilfe von Heartbeat(Pacemaker) Vermeidung von Konfigurationsfehlern Migration des s bei Ausfall Migration des s auf anderen Wirt bei Ausfall einer Komponente Unter Vorraussetzung eines zentralen Storage Systems transparent für den Benutzer Reduzierung von Downtimes bei Wartungsarbeiten NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

24 Szenario Hochverfügbarkeit - Heartbeat Vorher Nachher Apache2 Hardware Datenbank Datenbank Datenbank Hardware Apache2 Hypervisor Apache2 Hypervisor Heartbeat Cluster NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

25 Szenario Hochverfügbarkeit - Migration Datenbank Datenbank Datenbank Webserver Hypervisor Datenbank Datenbank Hypervisor NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

26 Schnelligkeit Rollout und Testing NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

27 Rollout und Testing Testing Qualitätsmanagement- und Abnahmeumgebungen unter Praxisbedingungen testbar Snapshots ermöglichen Recovery von gespeicherten Systemzuständen Laststests auf Basis verschiedener Hardwareressourcen durchführbar Rollout Übernahme einer Abnahmeumgebung in die Produktion mit minimalem Zeitaufwand möglich Schnelle Wiederherstellung einer früheren Umgebung via Snapshot oder Backup möglich NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

28 Wildwuchs - Sorgen des Managements Contra Anzahl der virtuellen Maschinen > Anzahl an realen Systemen Pro Softwaremanagement-Tools (YaST, ZenWorks, Aptitude, ovirt) Gute Strukturierung der Systemlandschaft nach Anwendungsprofil Restrukturierung isolierter Teilbereiche möglich Installationsmanagement (Netinstall z.b. mit FAI) Konfigurationsmanagement (Puppet, CFEngine) Gute Kommandozeilen-Utilities (xm, xendomains) Gleichmäßige Auslastung der beteiligten Hardwareinfrastruktur unabhängig von Alter und Performance NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

29 libvirt Virtualisierungs API unter der Federführung von RedHat Unterstützung gängiger Open Source Virtualisierungsplattformen XEN QEMU KVM VirtualBox uvm. Management virtueller Maschinen, Netzwerke und Speicher Basis für plattformunabhängige Werkzeuge wie ovirt Vereinfacht Migrationspfad auf unterstützte Lösungen NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

30 XEN vs. KVM XEN seit Jahren als Open Source Standard mit Erfahrung im Einsatz KVM gute Alternative mit übersichtlichem Migrationspfad Verwendung von Hardware ohne Virtualisierungsunterstützung Blockdevice Latenz derzeit noch deutlich höher als XEN gute Managementlösungen wie z.b. ovirt Entscheidung für Open Source Virtualisierung unabhängig von der eingesetzten Technologie NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

31 Fazit Geringere Hardwareabhängigkeit durch dazwischen liegenden Hypervisor (VMM) Optimierte TTM durch flexible Nutzung von vorhanden Ressourcen Flexible Erweiterung von Ressourcen durch Verschiebung des s oder Erweiterung bereitgestellter Ressourcen Vereinfachtes Management durch flexible Laufzeitumgebung Kostenreduktion durch gleichmäßige Auslastung über die Kernzeiten hinaus Vereinfachte Skalierbarkeit durch hardwareübergreifenden Einsatz NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

32 Fragen & Antworten Jetzt und hier Blog: Twitter: netways.de/osdc NETWAYS GmbH Deutschherrnstr Nürnberg Tel: 0911/

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