Oracle VM (x86): Der Aschenputtel-Hypervisor? DOAG 2015

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1 Oracle VM (x86): Der Aschenputtel-Hypervisor? DOAG 2015 November 2015 Mag. Dr. Thomas Petrik

2 Basiskomponenten 2

3 Hypervisor Typen Type 1 setzt direkt auf der HW auf z.b. XEN (Oracle VM x86), VMware ESX, Hyper-V AIX / LPAR, Oracle VM for SPARC: Teil der Firmware Type 2 setzt ein Träger-OS voraus z.b. KVM, Virtual Box, VMware Workstation Quelle: 3

4 Oracle VM (x86) aktuell Version UEK 3 (basiert auf OEL 6) XEN 4.3 Type 1 Hypervisor Dom0 Verwaltungsdomain direkter Zugriff auf HW reserviertes RAM Quelle: /etc/grub.conf Memorybedarf steigt mit der Zahl der I/O-Threads ca. 512 MB pro VM reserviert + 20 MB +1 % vom Guest RAM für laufende VMs 4

5 HVM vs. PVM Hardwarevirtualisierung (HVM) Guest OS unverändert Emulation aller HW-Schnittstellen Paravirtualisierung (PVM) modifiziertes Guest OS mit nativen HW-Treibern z.b. RHEL 6 PV-Support im Kernel allenfalls Treiberupgrade bei HW-Änderung erforderlich HVM mit PV-Treibern z.b. für Windows, RHEL 4.x, 5.x, 7.x Microsoft Windows Server Virtualization Validation Program (SVVP) massiver Performance-Boost im I/O-Bereich 5

6 Gastsysteme und Limits Guest OS Oracle Enterprise Linux 4.x,5.x, 6.x, 7.x RedHat Linux 4.x,5.x, 6.x, 7.x CentOS 4.x,5.x, 6.x, 7.x Solaris x86 10, 11 SUSE Enterprise Linux 11.x Microsoft Windows Server 2003 R2 bis 2012 R2 Microsoft Windows Vista, 7, 8, 8.1 Maxima pro Server 320 Cores 6 TB RAM 100 concurrently running VMs Maxima pro HA Cluster 32 Server 2560 VMs VM Limits 128 Cores RAM: 2 TB (PV/HVM) NICs: 8 (PV/HVM) Virtual Disks: 104 (PV/HVM) VDisk Size: 10 TB Release Notes: 6

7 Architektur 7

8 Single Server Architektur VM Manager separate Linux 6 Maschine Konfiguration + Management nicht für den laufenden Betrieb nötig Storage local Disk local Partition / LVM NFS iscsi Fibre Channel Netzwerk Trennung optional VLAN Support Bonding 8

9 HA-Cluster Architektur IPMI / ILO Start Server DPM HA-Fencing 9

10 OVM Manager 10

11 Enterprise Features 11

12 Severpool Features Live Migration optional dediziertes Netzwerk 10 GBit empfehlenswert gleiches Instruction Set zwingend Server Processor Compatibility Groups Anti-Affinity Groups Gruppierung von VMs. die nicht auf den gleichen Knoten laufen sollen Server 1 Server 2 Shared Storage 12

13 Severpool Features /2 DRS Dynamic Resource Scheduling CPU Load Network Utilization DPM Dynamic Power Management CPU Load White Paper: 13

14 Migrationsszenarien von VMware direkter Import der vmdk-files als VDisk via HTML Transfer der Diskfiles in ein NFS-Repo und Cloning von OVM wie VMware von physischer Maschine P2V Tool Quelle: 14

15 Templates & Assemblies Templates vorgefertigte VM-Templates von Oracle User-defined Clone von aktueller VM "Golden Image" Assemblies Import von ova-files enthalten eine od. mehrere VMs Erzeugung von Templates aus Assemblies 15

16 Command Line Interface Beispiel: create VM # ssh admin@localhost -p OVM> create Vm name=vm01 repository=sata-raid5 domaintype=xen_hvm_pv_drivers cpucount=4 memory=4096 ostype="oracle Linux 7" on serverpool name=sit-cl02 OVM> create VirtualDisk name=vm01_d00 size=10 sparse=yes shareable=no on repository name=sata-raid5 OVM> create VmDiskMapping slot=0 virtualdisk=vm01_d00 name=vm01_d00 on vm name=vm01 OVM> create VmDiskMapping slot=1 virtualcd=oel7.1.iso name=cdrom on vm name=vm01 OVM> edit Vm name=vm01 bootorder=cdrom,disk OVM> create Vnic network=vlan-demo-01 name=net1 on vm name=vm01 OVM> start vm name=vm01 16

17 Disken, Snapshots, Clones 17

18 OVM Cluster im SAN FS/ASM virtual disk Guest VM FS/ASM virtual disk Guest VM OVM 1 OVM 2 FC ocfs2 18

19 OVM Cluster im SAN /2 Guest VM Guest VM FS/ASM FS/ASM FS/ASM FS/ASM virtual disk physical disk virtual disk physical disk OVM 1 OVM 2 FC ocfs2 19

20 Snapshot Clones Thin Clones nur mit Virtual Disks OCFS2 Funktionalität Copy On Write (COW) Filesystem Snapshot = Clone vollwertige VM kann separat gestartet werden konsistent im laufenden Betrieb nur im gleichen Repository möglich Dauer: < 1s Backup Szenarien Thin Clone erstellen Move in ein NFS-Storage oder: Übergabe an einen Backup Client via NFS Export 20

21 COW Snapshot - OLTP Swingbench 2.5, Order Entry Benchmark create Snapshot 21

22 COW Snapshot - DWH kein zusätzlicher Platzbedarf Swingbench 2.5, Sales History Benchmark 22

23 Lizenzen & Support 23

24 Support & Lizenzen keine Lizenzkosten Open Source Manager ist nur Freeware Weblogic-basierend Support optional Zertifizierung & Support für alle Oracle Produkte kaum vorhanden für SW- Appliances von Drittherstellern Server Pinning Lizenzierung einzelner Server für alle Oracle Produkte HA nur bedingt cold Failover im Rahmen der Failover Cluster Regelung CPU Pinning Lizenzierung einzelner Cores HA möglich KEINE Live Migration 24

25 CPU Pinning Setup am OVM Manager ovm_utils: Patch separat zu installieren ab 3.3: Aktivierung von tcps (Port 54322) ovm_vmcontrol Live migration of CPU pinned virtual machines to another Oracle VM Server is not permitted under the terms of the hard partitioning license. Consequently, for Oracle VM 3, DRS (Distributed Resource Scheduler) and DPM (Distributed Power Management) policies should not be enabled for server pools containing CPU pinned guests. # ovm_vmcontrol -u admin -p Test1234 -h localhost -v ora01 -c vcpuset -s 0,2,4,6 Oracle VM VM Control utility Connecting with a secure connection. Connected. Command : vcpuset Pinning virtual CPUs Pinning of virtual CPUs to physical threads '0,2,4,6' 'ora01' completed. Manager 25

26 Performance 26

27 DWH Load / Swingbench 27

28 andere Untersuchungen Open University Australia Oracle RAC und Oracle Applications auf OVM Giests 28

29 DR-Konzepte 29

30 DR-Konzepte - traditionell White Papers:

31 Streched Serverpool MOS Note

32 Streched Serverpool /2 DR & HA kein SPOF Verteilung von Server + Storage über 2 Standorte active/active Storage in OVM nicht vorgesehen redundanter Manager könnte auch eine eigene VM im HA-Mode sein Performance & Stabilität es gelten die gleichen Regeln wie in allen Clustern redundante Wege Split Brain Problematik Latenzzeiten kontrollieren 32

33 DR-Konzepte innovativ Site A Site B SSD PCIe / NVMe 10 GBit Virtual Shared Storage DRBD SSD PCIe / NVMe SAN / NAS SAN / NAS 33

34 DR-Konzepte innovativ /2 Active / Active beide Seiten synchron voll nutzbar "Site Overprovisioning" günstige Storage Infrastruktur SAN oder NFS nicht zwingend erforderlich lokale Disken möglich High Performance SSDs SAS, SATA, PCIe, NVMe Customized Setup Verwendung von Standard (Open Source) Software NICHT out of the box 34

35 Kritik & Ausblick 35

36 Kritikpunkte Storage Management keine Live Migration zwischen Repositories keine online Storage Migration GUI kein Multitasking in der gleichen Session mehrere Sessions erforderlich, CLI keine Userverwaltung (Mandantenfähigkeit) marginales Monitoring Backup erst beginnende Integration in Backup-Produkte Overprovisioning nur für CPUs, nicht für RAM Verbreitung kaum Zertifizierungen für SW-Appliances von Fremdherstellern 36

37 Gartner's Magic Quadrant 37

38 Noch Fragen? Wir haben die Antworten: Mag. Dr. Thomas Petrik /