Das virtualisierte RZ. Mario Beck Datacenter Architect Sun Microsystems GmbH

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1 Das virtualisierte RZ Mario Beck Datacenter Architect Sun Microsystems GmbH

2 Rechenzentren heute Schwierig zu verwaltende Systemlandschaft Zunehmend steigende Energiekosten Einzelne Anwendungen per 2 Mail Databas e Databas e Service lication OS Storage Data Center Management Durchschnittliche Systemauslastung zwischen 5-15 % NETWORK Developer Client

3 Ziel: Das virtuelle Rechenzentrum Prio 2: Garantiere Verfügbarkeit Prio 3: Schnell neue Anwendungen einführen Network Developer Web ERP Mail CRM Database ERP Database Service lication OS Prio 1: Effektive Systemauslastung 3 Storage Data Center Management Client

4 Really virtual? Virtually real? If you can see it, and it is there, it is REAL. 4

5 Really virtual? Virtually real? If you cannot see it, and it is there, it is INVISIBLE. 5

6 Really virtual? Virtually real? If you cannot see it, and it is not there, it is GONE. 6

7 Really virtual? Virtually real? If you can see it, and it is not there, it is VIRTUAL. 7

8 Wo wird virtualisiert? lication Middleware OS Storage 8

9 Virtualisierung bei Sun Hard Partitions Database Identity Virtual Machines File Web Mail OS Virtualization Calendar Database Web Resource Management SunRay Database OS Multiple OSs Trend to flexibility Dynamic System Domains > Very High RAS > Very Scalable > Mature Technology > Ability to run different OS versions 9 Logical Domains xvm VMware Microsoft Virtual Single OS Trend to isolation Solaris Containers (Zones + SRM) Solaris Trusted Extensions Solaris Containers for Linux lications Solaris Resource Manager (SRM) > Very scalable and low overhead > Single OS to manage > Fine grained resource management

10 Hard Partitions Isolation all the way into the hardware lication Only as granular as the hardware allows OS Only on certain hardware 10

11 Virtual Machines Allows different OS versions and types Extra overhead for the Hypervisor Available on many platforms 11 lication OS

12 VMware ESX Solaris, Linux and Windows support File Web Mail lication OS Integrated Control Domain and Hypervisor 12

13 Logical Domains Solaris or Linux guest domains Solaris Control Domain 13 Ultra lightweight Hypervisor in the firmware File Web Mail lication OS

14 Starke und sparsame Virtualisierungs- Sun Blade T6320 Sun SPARC Enterprise T TM Neu Sun SPARC Enterprise T5220

15 Stimmt es? Konventionelles Prozessor Design für multi-threaded Workloads 15 Taktfrequenz bringt Leistung Große Caches Performance Ein Prozessor Complexe Kerne: Out of Order, Design für alle um jeden Multi-Issue, Workloads Preis Speculation

16 Chip Multi-Threading (CMT) CMP FG-MT chip multiprocessing fine-grained multithreading m Strands pro Kern n Kerne pro Prozessor 16 CMT chip multithreading n x m Threads pro Prozessor

17 Mit Abstand die sparsamste CPU Threads per CPU Watts per thread Cores per CPU Watts per core 10 GbE* Crypto accelerator* PCI-Express* Wattage *Additional watts required Total wattage 17 2nd Gen. Opteron N/A N/A N/A Xeon N/A N/A N/A POWER N/A N/A N/A UltraSPARC T Integrated Integrated Integrated

18 Der beste Java-: SPECjbb2005 Simulierte Benutzer Javalikationslogik Simulierte Datenbank wird gemessen 410 Watt T Ops/s In Java geschriebene -likation für Bestellprozesse 1040 Watt 11x effizienter IBM p570 2*4.7GHz Power6 Dual-Core, 4U Ops/s (*) SPECjbb2005 Details siehe Folie Das Kleingedruckte 18

19 Logical Domains Solaris or Linux guest domains Solaris Control Domain 19 Ultra lightweight Hypervisor in the firmware File Web Mail lication OS

20 Logical Domains Technologie Partitionierung der Hardware LDom = virtuelle Maschine mit eigener OS-Instanz. Sicherheit und Isolation wird durch SPARC Hardware und die Hypervisor Firmware erreicht. LDom A OS Environment of choice LDom B LDoms Manager LDom C LDom D Linux FreeBSD Hypervisor Platform Hardware 20 CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU Memory Memory Memory Memory I/O I/O

21 I/O-Architektur Logical Domain A Privileged Hyper Privileged Hardware Service Domain Device Driver Virtual Device Service Virtual Device Driver Hypervisor Nexus Driver Virtual Nexus I/F Domain Channel I/O MMU PCI Root PCI B 21 I/O Bridge

22 Virtuelle Disks Logical Domain 1 Logical Domain 2 V-Disk Driver Hypervisor Logical Domain 3 V-Disk Driver Service Domain V-Disk V-Disk V-Disk Driver DeviceDriver Virtual SAN 2 Virtual SAN 1 I/O Bridge FC-AL I/F 22

23 Virtuelle Netzwerkdevices Logical Domain 1 Logical Domain 2 Logical Domain 3 V-Ether Driver Hypervisor V-Ether Driver Service Domain V-Ether Driver V-Ether Switch V-Ether Switch DeviceDriver Virtual LAN 2: 63.24/16 Virtual LAN 1: /24 I/O Bridge Gb Ether I/F 23

24 LDoms Unterstützte Plattformen Unterstützt auf UltraSPARC T1 basierten Systemen Sun Fire und SPARC Enterprise T1000 > > > > Sun Fire und SPARC Enterprise T2000 Netra T2000 Netra CP3060 Blade Sun Blade T6300 Modul Unterstützt auf UltraSPARC T2 basierten Systemen > Sun SPARC Enterprise T5120 > Sun SPARC Enterprise T5220 > Sun Blade T6320 Modul 24

25 xvm Solaris, Linux and Windows support Solaris stability and functionality enhances Xen Leverage Xen community Hypervisor 25 File Web Mail lication OS

26 Resource Management Resource controls only lication Very scalable OS Available on all platforms 26

27 Solaris Containers Strong isolation between and System Administrators OS Virtualization built into the kernel Very light weight and scales with any Solaris system 27 Calendar Database Web lication OS

28 Solaris Containers Single lication Consolidation dns1 zone (dnsserver1) web1 zone (foo.org) web2 zone (bar.net) mail zone (mailserver) zone root: /zone/dns1 zone root: /zone/web1 zone root: /zone/web2 zone root: /zone/mail zoneadmd zoneadmd 60 zoneadmd pool1 (4 CPU), FSS ce1:1 (inetd) ce0:3 core services (inetd) zcons core services (inetd) /usr core services (inetd) ce0:2 core services hme0:3 (sendmail, IMAP) zcons network services (IWS) /usr network services (Apache, Tomcat) ce0:1 network services (named) hme0:2 network services zcons (SSH sshd) /usr login services (SSH sshd, telnetd) hme0:1 login services (SSH sshd) zcons login services (SSH sshd) /usr login services zoneadmd pool2 (4 CPU) zone management (zonecfg(1m), zoneadm(1m), zlogin(1),...) core services remote admin/monitoring platform administration (inetd, rpcbind, sshd,...) (SNMP, SunMC, WBEM) (syseventd, devfsadm, ifconfig, metadb,...) storage complex network device (hme0) 28 network device (ce0) network device (ce1) lication Environment (v880-room2-rack5-1; ) Virtual Platform global zone

29 Solaris Containers Test & Development Systems global zone app_ver3.0 zone (myapp) zone root: /zone/ver2.0 zone root: /zone/ver2.1 zone root: /zone/ver3.0 core services core services (ypbind, inetd, rpcbind) (ypbind, inetd, rpcbind) (ypbind, inetd, rpcbind) zoneadmd /data /data zoneadmd... hme0:1 core services zcons (Oracle 10g, IAS 7) /usr enterprise services (Oracle 9i, IAS 6) hme0:1 enterprise services (Oracle 8i, IAS 6) zcons enterprise services /usr (Apache 2.0) hme0:1 web services (Apache , J2SE) zcons web services (Apache , J2SE) /usr web services zoneadmd zone management (zonecfg(1m), zoneadm(1m), zlogin(1),...) core services (inetd, rpcbind, ypbind, automountd, snmpd, dtlogin, sendmail, sshd,...) remote admin/monitoring (SNMP, SunMC, WBEM) platform administration (syseventd, devfsadm,...) storage complex network device (hme0) 29 lication Environment app_ver2.1 zone (myapp) Virtual Platform app_ver2.0 zone (myapp) /data... (devserver9)

30 Solaris Containers Successes NewEnergy Associates > Saved 20% of his 2006 capital budget Ning > "Solaris is a better Linux than Linux" Marc Andreessen EINE dt. Bank: > Konsolidierung von 153 n auf 35 > Amortisation in 11 Monaten 30

31 Hybrid Solutions Hard Partitions & OS Virtualization Database Web Mail Virtual Machines & OS Virtualization File Web Mail Dynamic System Domains with Solaris Containers > Combine high RAS and proven robustness with flexible application environments > Both can scale all the way up to 144 way systems > Incur no extra overhead for Virtualization 31 LDoms/Xen/VMware/MSVS with Solaris Containers > Combine flexibility of OS version and type with secure application environments

32 Virtualisierung bei Sun Hard Partitions Database Identity Virtual Machines File Web Mail OS Virtualization Calendar Database Web Resource Management SunRay Database OS Multiple OSs Trend to flexibility Dynamic System Domains > Very High RAS > Very Scalable > Mature Technology > Ability to run different OS versions 32 Logical Domains xvm VMware Microsoft Virtual Single OS Trend to isolation Solaris Containers (Zones + SRM) Solaris Trusted Extensions Solaris Containers for Linux lications Solaris Resource Manager (SRM) > Very scalable and low overhead > Single OS to manage > Fine grained resource management

33 Vorgehensmodell Welche Ziele sollen erreicht werden? > Kostenersparnis > Flexibilität, Time-to-Market > Sicherheit, Verfügbarkeit Welche OS-Plattformen stehen zur Auswahl? Welche Virtualisierung erlaubt die likation? 33

34 1. Schritt: Hardware konsolidieren 80% aller Rechenzentren haben Beschränkungen bei Stromzufuhr, Kühlungskapazität und Stellfläche Kühl & Klein = Echte Kostenersparnis! Aus: The New Economics of Virtualization, VirtualIron Whitepaper 34

35 Soweit zur Pflicht, jetzt kommt die Kür... 80% aller Rechenzentren haben Beschränkungen bei Stromzufuhr, Kühlungskapazität und Stellfläche Kühl & Klein = Echte Kostenersparnis! Aus: The New Economics of Virtualization, VirtualIron Whitepaper 35

36 Solaris Container für Virtualisierung Optimierte Prozesse > > > > > > > OS-Monitoring FS-Administration Patch-Mgmt HW-Administration Service-Migration Weniger Vielfalt Deployment Calendar Database Web lication OS 36

37 Faktoren für die Auswahl 37 Standardapplikationen Security-Bereiche (DMZ, Intranet) Produktion, Qualitätssicherung, Entwicklung Kundenzuordnung Standort / DR-Gruppe Bekannte Unverträglichkeiten

38 Und was ist die geeignete Lösung? 2 Methoden zur Qualifizierung Business Value Analyst Annahmen Initial ROI Model Services: Justification ac-dc 38 Initial Profile Refined ROI Model Refined ROI Model Refined ROI Model Architect Implement Manage Refined Profile Refined Profile Refined Profile Annahmen

39 lication Profiling 39 Lastverhalten der likationen Systemanforderungen / Containerfähigkeit Lizensierungsmodelle Koexistenzmöglichkeiten SLA Anforderungen Kapazitätsbedarf Abhängigkeiten, z.b. im Roll-Out Migrationsfähigkeit und -aufwand

40 Ressource Pools Solaris Container Utilization: 32% QRZ1022 QRZ2214 QRZ2070 QRZ2023 QRZ2165 QRZ1051 QLDI7 QRZ1065 Res.Pool: P2C_ QRZ1080 QRZ1076 QRZ1038 QRZ1083 QRZ1047 QRZ1015 QRZ QRZ1077 QRZ1214 QRZ1039 cmsdb-2 Res.Pool: P1ZL 40 SunCluster QRZ Res.Pool: P1ZR

41 Zusammenfassung Verschiedene Methoden zur Virtualisierung haben unterschiedliche Eigenschaften Es geht um mehr als nur auslastung Logical Domains sind SPARC HW-Virtualisierung UltraSPARC T2 41 ist die stärkste CPU der Welt

42

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