Serverkonsolidierung durch Einsatz von VMware Virtual Infrastructure 3 (VI3) - Ausblick auf die neuen Funktionen von VMware Next Generation (vsphere)

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1 Serverkonsolidierung durch Einsatz von VMware Virtual Infrastructure 3 (VI3) - Ausblick auf die neuen Funktionen von VMware Next Generation (vsphere) Dipl.-Inf. (FH) Maik Zachacker IBH IT-Service GmbH Gostritzer Str Dresden

2 Gliederung 1. Virtualisierung Was ist das? 2. Virtualisierung Vorteile, Anwendungsfälle 3. Virtualisierung mit VMware 4. Zentrales Management 5. Ressourcenverwaltung mit VMware DRS 6. Live-Migration mit VMotion 7. Hochverfügbarkeit mit VMware HA 8. Zentrales Patch Management 9. Backup mit VMware VCB 10. Der Hypervisor der nächsten Generation 11. Ausblick auf VMware vsphere 4 2

3 Virtualisierung - Was ist das? Virtuell: Man kann es sehen, es ist aber nicht da. Hardware-Virtualisierung (VMware, MS Hyper-V, Xen, VirtualBox) Para-Virtualisierung Hardware-Emulation (VMware, Xen, IBM LPAR, z/vm, Solaris Logical Domains) (QEMU, Bochs) Virtualisierung (OpenVZ, Viruozzo, BSD Jails, Linux-VServer, Solaris Container) Anwendungsvirtualisierung (MS Softgrid, Java VM, Altiris SVS, Thinstall VS, Sandboxie) 3

4 Virtualisierung - Vorteile, Anwendungsfälle Kosteneffizienz Weniger Investitionen für Server und Storage Wesentlich bessere Auslastung der Hardware (bei VMware VI3 von Ø 5-15% auf etwa 60-80%) Reduzierung des Strombedarfs Kürzere Bereitstellungszeit für Server (bei VMware VI3 Reduzierung um bis zu 70%) Vereinfachung der Umgebung Reduzierung von Fehlerquellen/ Wartungsbedarf Einheitliches Management Weniger Platz im Rack, Verkabelung, Klimatechnik, Geschäftsanforderungen erfüllen Höhere Flexibilität Verbesserte Managementfähigkeit 4

5 Virtualisierung - Vorteile, Anwendungsfälle Server-Konsolidierung statt Ein physischer Server pro Anwendung Built-In Hochverfügbarkeit (ab Standard Lizenz) statt individuelle Clusterlösungen Built-In effiziente Ressourcennutzung (ab Enterprise Lizenz) statt teurer Überdimensionierung oder Nachrüstung Schnelle Bereitstellung von Servern / Wartung statt langwierige Beschaffung und Inbetriebnahme, Anpassungen, Ausfallzeiten 5

6 Virtualisierung mit VMware - Was ist die VMware Virtual Infrastructure? VMware entkoppelt die Software von der Hardware. Enterprise App Operating System Operating System VMware virtualization 6

7 Virtualisierung mit VMware - Was ist die VMware Virtual Infrastructure? Führen Sie mehrere Betriebssysteme auf einem einzelnen Server aus. Erzeugen Sie Pools aus den verfügbaren Ressourcen, um die Infrastruktur zu optimieren. 7

8 Virtualisierung mit VMware - Was ist die VMware Virtual Infrastructure? ❸ Management & Automation Infrastructure Optimization Business Continuity Desktop Management Software Lifecycle ❷ Virtual Infrastructure Resource Mgt Availability Mobility > DRS > HA > VCB > Storage VMotion > VMotion Security > Update Manager ❶ Virtualization Platform ESXi 3.5 ESX 3.5

9 Virtualisierung mit VMware - Eigenschaften einer VM Partitionierung Isolierung Mehrere virtuelle Rechner laufen gleichzeitig auf einem einzigen physischen Server Jeder virtueller Rechner ist von anderen virtuellen Rechnern auf demselben Server isoliert Einkapselung Hardware- Unabhängigkeit Jeder virtueller Rechner ist ein vollständiges System, eingekapselt in einer paar Dateien Ein virtueller Rechner läuft auf jedem Server ohne Änderung 9

10 Virtualisierung mit VMware Wie komme ich zu einer VM? Migration eines physischen Servers in eine VM mittels VMware Converter (neben P2V auch V2V) Templates VMware Virtual Appliance Marketplace 10

11 Zentrales Management 11

12 Ressourcenverwaltung mit VMware DRS - Ressourcenpools effiziente Nutzung von Ressourcen (jede VM bekommt was sie benötigt) keine Verschwendung durch Überdimensionierung keine zusätzlichen Investitionen durch Nachrüstungen 12

13 Ressourcenverwaltung mit VMware DRS - Dynamische Lastverteilung automatischer Lastausgleich der ESX-Hosts proaktiv (VMware Mechanismen) statt reaktiv (Admin) 13

14 Live-Migration mit VMotion - Zero Downtime via VMotion Wie läuft ein Wartungsfenster aufgrund einer Hardwareerweiterung oder eines -ausfalls bei Ihnen normalerweise ab? Würden Sie gern davon unabhängig sein? VMotion machts möglich! 14

15 Live-Migration mit VMotion - Zero Downtime via Storage VMotion Mobilität für Ihre virtuellen Festplatten (auch im laufenden Betrieb) Ermöglicht Verschiebung von virtuellen Disks von einem Datastore in einen anderen ohne Downtime Ermöglicht Performanceoptimierung und Tausch des Speichersystems Verbessert die Nutzung des verfügbaren Speichers Bedienung per Remote-CLI oder mittels freiem VI-Plugin SVMotion 15

16 Hochverfügbarkeit mit VMware HA Übernahme einer VM bei Ausfall eines Servers kosteneffizientes HA für alle Anwendungen Aber: Konsistenz der Filesysteme und Datenbanken kann nicht garantiert werden 16

17 Zentrales Patch Management - VMware Update Manager Updaten der Virtuellen Infrastruktur Richtliniengebundenes Updaten der virtuellen Maschinen und ESX-Server Überwacht Updatestatus der VMs und ESX-Server Unterstützt Prüfung auf Konformität mit Richtlinien Unterstützt auch das Updaten gängiger Betriebssysteme und Applikationen OFFLINE Update Manager Host Server 17

18 Backup mit VMware VCB - VMware Consolidated Backup zentralisiertes agentenloses Backup kein Backup-Traffic im LAN Backup mitten am Tag 18

19 Der Hypervisor der nächsten Generation - VMware ESXi 3.5 Hardwareüberwachung und -management mittels offener Standards (CIM) ohne herstellerspezifische Agenten Minimaler Konfigurationsaufwand Klein (32MB vs. Gigabytes der Service-Console) Unterstützt alle Funktionen der VMware Infrastructure Management via VC, VI-Client und Remote CLI Geringere Angriffsfläche Kostenlos (mit geringerem Funktionsumfang) Bootet von USB-Stick, Flash-Laufwerk, Festplatte oder SAN 19

20 Ausblick auf VMware vsphere 4 VMware Virtual Infrastructure wird zu VMware vsphere Neue Features VMware Fault-Tolerance VMware Data Recovery VMware VMsafe vnetwork Distributed Switch (Support für Cisco Nexus 1000V) vapp - SLAs für VMs VMware vshield Zones vstorage Thin-Provisioning Host Profile Neues Lizenzmodell Essentials/Essentials Plus Standard/Advanced/Enterprise/Enterprise Plus Breiterer Einsatzbereich VMs mit bis zu 8 vcpus, 255GB RAM, Hot-Add CPU/Memory/NICs Support für 64 Cores und 512GB RAM pro Host Support für neue Virtualisierungsfunktionen in CPUs, Chipsätzen und Netzwerkchips 20

21 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features VMware Fault Tolerance Single identical VMs running in lockstep on separate hosts XApp HA App HA X App FT App App App App Zero downtime, zero data loss failover for all virtual machines in case of hardware failures Integrated with VMware HA/DRS VMware ESX VMware ESX Zero downtime, zero data loss No complex clustering or specialized hardware required X Single common mechanism for all applications and -es 21

22 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features VMware Data Recovery 1. Backup VirtualCenter 1. Schedule backups via VC 2. Snapshots taken 3. Data de-duped and stored Agent-less, disk-based backup and recovery of your VMs VM or file level restore Incremental backups and data de-dupe to save disk space 2. Restore VirtualCenter 1.VM goes down 2.Select VM images/files to recover 3.Restore VM running in seconds X X De-duplicated Storage Quick, simple and complete data protection for your VMs Centralized Management through VirtualCenter Cost Effective Storage Management 22

23 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features VMware VMsafe API Multi-function Security Appliance A pp Security VM App App App App vnetwork Distributed Switch VMware ESX VMware ESX A pp Security VM Agent-less deployment of partner security services Single security VM for multiple security services AV, Firewall, IPS Security policy and state moves with virtual machine Integrated, more effective, comprehensive security solutions within the virtual infrastructure Better security than physical servers! 23

24 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features vnetwork Distributed Switch Aggregated view of virtual networking App App App App App Datacenter level networking (versus host level) Historical statistics follow the VM A unified infrastructure for networking services (monitoring, filtering, mgmt via PVLANs) vswitch vnetwork Distributed vswitch vswitch Simplified setup and change; seamless addition of capacity Easy troubleshooting, monitoring and debugging Enables new security services 24

25 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features vapp New Model for Describing and Deploying Applications Availability = 99.99% Security = High Performance = 500 msec SLA Definitions Application vservices Availability App vapp Security App App Scalability Allows management of multi-tier applications as a single entity Utilizes industry standard OVF to provide instructions on how to deploy Templates, Clone and other operations execute at the vservice level Simpler, application centric view of management Easier portability of applications Applications can now be written to monitor and scale themselves VMware Infrastructure -> virtual datacenter 25

26 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features VMware vshield Zones Self-learning, self-configuring firewall Service APP APP APP APP APP APP VMotion and network-configuration aware trust zones APP APP APP APP APP APP Dynamic firewall policy using application protocol awareness VMware vsphere Dynamic security capacity using infrastructure vservices Security policies auto-adapt to network reconfiguration or upgrades 26

27 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features vstorage Thin Provisioning Virtual Disks Datastore APP APP ESX APP Thick Thin Thin 20GB 40GB 100GB 20GB 20GB 100GB 60GB 20GB 40GB Virtual machine disks consume only the amount of physical space in use Virtual machine sees full logical disk size at all times Full reporting and alerting on allocation and consumption Significantly improve storage utilization Eliminate need to overprovision virtual disks Reduce storage costs by up to 50% 27

28 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features vcenter Server: Host Profiles Reference Host Cluster Simplified setup and change management for ESX hosts Easy detection of non-compliance with standard configurations Automated remediation 28

29 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neue Features vcenter Server: Linked Mode vcenter Server vcenter Server vcenter Linked Mode Replicated licenses & roles vcenter Server vcenter Server vcenter Server vcenter Server Standard vsphere Client can access inventory across multiple vcenters View and search across combined inventory of a group of VC Servers Shared roles and license configurations ESXi ESX ESX ESXi ESXi ESXi ESX 29

30 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neues Lizenzmodell Was ist neu daran? Änderung der Lizenzierung von 2-CPU-Lizenzen zu 1-CPU-Lizenzen Neue Editionen Neue Features Weniger Optionen Günstigere Standard-Lizenz Limitierung der Unterstützten Cores/Server je nach Edition 30

31 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neues Lizenzmodell VMware vsphere Essentials für kleine Firmen und Außenstellen All-inclusive Pakete: Lizenzen für 6 physische Prozessoren (3 Dual-CPU Server) Lizenz für vcenter Server (bis 3 Hosts) Pakete können nicht entbündelt oder kombiniert werden; sind nicht mit anderen Editionen nutzbar Data Recovery High Availability Update Manager VC Agent 4-way vsmp VMware ESXi OR VMware ESX vcenter Server for Essentials (up to 3 servers) ESSENTIALS Update Manager VC Agent 4-way vsmp VMware ESXi OR VMware ESX vcenter Server for Essentials (up to 3 servers) ESSENTIALS PLUS vcenter Server for Essentials 31

32 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neues Lizenzmodell Basic consolidation of a lab or small environment High availability products for protecting critical production applications VC Agent 4-way vsmp VMware ESXi OR VMware ESX 6 Physical Cores / CPU 256 GB Physical Memory STANDARD vshield Zones Data Recovery Fault Tolerance Hot Add VMotion VC Agent 4-way vsmp VMware ESXi OR VMware ESX 12 Physical Cores / CPU 256 GB Physical Memory ADVANCED Large scale management of critical production applications DRS / DPM Storage VMotion vshield Zones Data Recovery Fault Tolerance Nur Hot Add verfügbar VMotion bis Host Profiles Distributed Switch DRS / DPM Storage VMotion vshield Zones Data Recovery Fault Tolerance VMotion Thin Provisioning Thin Provisioning Thin Provisioning Thin Provisioning High Availability High Availability High Availability High Availability Dezember Update Manager Update Manager Update Manager Update Manager 2009 VCB / vstorage APIs VCB / vstorage APIs VCB / vstorage APIs VCB / vstorage APIs VC Agent 4-way vsmp VMware ESXi OR VMware ESX 6 Physical Cores / CPU 256 GB Physical Memory ENTERPRISE Multi-pathing APIs Hot Add VC Agent 8-way vsmp VMware ESXi OR VMware ESX 12 Physical Cores / CPU No License Memory Limit ENTERPRISE PLUS 32

33 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Neues Lizenzmodell VI Add-ons ESXi Single Server Kostenlos Data Recovery Nur für vsphere Standard Most features are no longer available a la carte (e.g. VMotion) Data Recovery is available for standalone sale on top of vsphere Standard only ESXi is still available for free as ESXi Single Server Excellent solution for virtualizing one or two servers Does not include a vcenter management agent 33

34 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Breiterer Einsatzbereich vcompute Virtual Machines App App App App App ESX Server Virtual hardware scale scale out up Hardware Scale up 8-way vsmp and 256 GB of RAM per VM 128 cores and 512 GB of physical RAM CPU HW Assist Purpose Built Scheduler Lowest CPU overhead Memory Networking Storage HW Assist Page Sharing Ballooning VMDirectPath Offload VMDirectPath Para-virtualized SCSI Maximum memory efficiency Wirespeed (9Gb today) network access (40Gb future) Greater than 200k IO/s Lower than 2ms latency 34

35 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Breiterer Einsatzbereich vstorage Virtual Disks Datastore 20GB APP 40GB APP ESX 20GB APP Extend 8GB of virtual disk Add new virtual disk Extend 10GB of virtual disk No change VMFS to datastore Volume Grow to grow the datastore VMFS Volume Grow to grow the datastore Hot Virtual Disk Extend Expand virtual disks online Respond quickly to growing requirements without downtime VMFS Volume Grow Expand VMFS Volume on the same LUN it was created Facilitate adding more virtual machines to an existing volume Facilitate data growth for the virtual machines LUN 100GB Increase flexibility to simplify capacity planning 35

36 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Breiterer Einsatzbereich vstorage Pluggable Storage Architecture (PSA) First product: EMC Powerpath/VE Third-Party MPP Third-Party MPP VMware NMP VMware SATP VMware PSP VMware SATP VMware PSP VMware SATP VMware PSP Third-Party SATP Third-Party PSP For unique performance and fault-tolerance behavior To accommodate specific storage arrays For more complex I/O load balancing algorithms 36

37 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Breiterer Einsatzbereich vstorage Virtualization Layer I/O MMU I/O Device VMDirectPath I/O: I/O Device Driver Directly Accesses Physical Device Full network support with: Intel Gigabit Ethernet Controller Broadcom gigabit network adapter Experimental storage I/O device support with: QLogic QLA25xx 8Gb Fibre Channel LSI 3442e-R and 3801e (1068 chip based) 3Gb SAS adapters Virtual machines must be running on Intel Nahalem platform support Each virtual machine can connect to up to two passthrough devices Increases performance but trades off losing several virtualization features VMotion, Hot add/remove of virtual devices, Suspend and Resume, Record and Replay, Fault Tolerance, High Availability, Memory Over-commitment and page sharing 37

38 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Breiterer Einsatzbereich vstorage Storage-VMotion Enhancements Can administer via vsphere Client Supports NFS, Fibre Channel, and iscsi No longer requires 2 x memory Supports moving VMDKs from thick to thin formats Can migrate RDMs to RDMs and RDMs to VMDKs (non-passthrough) Leverages new vsphere 4 features to speed migration Limitations Virtual machine cannot include snapshots VM must be powered off to simultaneously migrate both host and datastore 38

39 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Breiterer Einsatzbereich vnetwork Improved performance and extended support Tcpip2 Based on FreeBSD 6.1 Supports IPv6 Improved locking and threading capabilities Loads by default Tcpip2v6 loads when IPv6 is enabled VMXNET3 MSI/MSI-X support Receive side scaling IPv6 checksum and TSO over IPv6 VLAN offloading 39

40 Ausblick auf VMware vsphere 4 - Breiterer Einsatzbereich vnetwork Distributed Switch and Cisco Nexus 1000V What is it? VMware and Cisco software switches built on the new VI vnetwork platform.. vswitch CURRENT vswitch vswitch Customer Benefits Single virtual switch across all hosts in cluster VMotion compatible when VM moves, its policies and statistics move with it Cisco version provides Cisco features and management, including the I CLI vnetwork vnetwork Distributed Switch vnetwork Platform Cisco Nexus 1000V vnetwork Platform 40

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