Cloud Computing. Einführung in Cloud Infrastrukturen

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1 Cloud Computing Einführung in Cloud Infrastrukturen CONNECTING BUSINESS & TECHNOLOGY

2 Agenda! Cloud Computing Services! Marktübersicht von Cloud Computing Lösungen! Verfügbare Cloud Computing Lösungen! Cisco Unified Computing System Plattform! VMware vsphere! Fazit 2!

3 Überblick Cloud Services 3!

4 Cloud Service Varianten 4!

5 Marktübersicht !

6 Cloud Infrastruktur (Service Provider) 6!

7 Unterschiede Cloud Services / Outsourcing! Outsourcing Ressourcen werden auf Projektbasis dem Kunden bereitgestellt. Starke Kundenbindung an den Provider. Ressourcen werden für den Kunden zur Verfügung gestellt. Dimensionierung der Ressourcen gemäss den vorhandenen Peaks. Monatliche / jährliche Servicegebühren! Cloud Services Dynamische Bereitstellung der Ressourcen für den Kunden Schnellere Service Bereitstellung Schwache Kundenbindung an den Provider. Dynamische Nutzung der Ressourcen möglich. Dimensionierung der Ressourcen kann dynamisch angepasst werden. Pay per use Service 7!

8 Cloud Service (Infrastructure as a Service)! Mögliche technische Implementierung eines Cloud Computing Services: Cisco Unified Computing System (UCS) VMw are ESXi Server Netapp FCoE Storage! Diese drei Firmen haben eine strategische Allianz gegründet um ihre Technologien besser aufeinander abzustimmen und in Zukunft gemeinsame Lösungen anzubieten! 8!

9 Cisco UCS Plattform! Cisco integrierte Server Plattform für den Betrieb von virtualisierten Serverinfrastrukturen.! Neuer Ansatz für die Hardware Virtualisierung / Abstraktion! Ermöglicht Konsolidierung von Servern! Ermöglicht Unified I/O (Ein Netzwerk für LAN und SAN)! Integriertes Management für Server, Netzwerk und Storage Provisioning.! Neuer Ansatz für den Aufbau von internen Cloud Computing Umgebungen (Service Provider) 9!

10 Aktuelle Blade Server Deployments! Entwicklung der letzten 10 Jahre. An evolution of size, not system More servers & switches than ever More switches per server Management applied, not integrated! Resultat More points of management More difficult to maintain policy coherence More difficult to secure More difficult to scale 10!

11 Cisco Unified Computing System! Weniger Kabel! I/O Konvergenz! 8 Blades pro Chassis! Mehr Flexibilität! Neuer Abstraktionslevel der Hardware möglich! Erstellung von dynamischen Hardware Profilen möglich. 11!

12 Cisco UCS System Komponenten! Fabric Interconnect (40 or 20 10GEports) + (2 or 1 GEM slots)! Chassis Upto 8 half width blades or 4 full width blades! Fabric Extender Host to uplink traffic engineering Up to 80Gb Flexible bandwidth allocation! Adapter Virtualized adapter for single OS and hypervisor systems! Compute Blade 12!

13 VmWare Hypervisor und Hardware Abstraktion! Servervirtualisierung und Hardware Abstraktion sind unabhängig von einander!! 13!

14 Cisco UCS Service Profile (1/2)! Definierbare Attribute pro Service Profile Disks & usage Network Type: FC, Ethernet, etc. Number Identity Characteristics LAN settings vlan, QoS, etc SAN settings LUNs vsan & Persistent Binding Firmware Revisions Configuration settings Identity (BIOS) 14!

15 Cisco UCS Service Profile (2/2)! Automatische Bereitstellung der Hardware anhand des Profiles! Vereinfachter Bereitstellungsprozess (LAN / SAN)! Virtueller Server kann jederzeit auf eine andere Hardware Instanz verschoben werden.! Falls physikalische Kapazität nicht mehr reicht, kann das Blade automatisch verschoben werden.! LAN / SAN Einstellungen bleiben gleich.! Alle Daten liegen auf einem zentralen Storage (z.b. NetApp) 15!

16 Cisco UCS Server Profiles Aktuelle Deployments Deployments mit Server Profilen 16!

17 Beispiel Datencenter mit Cisco UCS und Nexus 17!

18 VMware vsphere! Führender Anbieter von Virtualisierungstechnologien! vsphere ermöglicht die Servervirtualisierung im Datencenter.! Ermöglicht die dynamische Bereitstellung von VM s im Datencenter.! Bereits heute teilweise integrierte Technologien für den Betrieb von Cloud Umgebungen. 18!

19 VMware vspehre Übersicht 19!

20 Hardware Konsolidierung 20!

21 VMware Ressource Pools! DPM konsolidiert Workloads um den Stromverbrauch zu senken. VM s können innerhalb eines Ressource Pools automatisch verschoben. Bei einem erhöhten Load können automatisch mehr Ressourcen zur Verfügung gestellt werden. Unterschiedliche wake protocols werden unterstützt: IPMI, ilo, WOL... 21!

22 VMware Fault Tolerance (FT) 22!

23 VMware Host Profiles 23!

24 VMware VMsafe 24!

25 Überblick einer möglichen IaaS / PaaS Architektur! Hardware Abstraktion durch Cisco UCS Plattform.! Virtualisierung durch VMware vsphere ermöglicht eine dynamische Abbildung von Systemen.! Ressourcen können dynamisch anhand des Service Profiles zugewiesen werden.! API auf Cisco UCS Manager und innerhalb VMware vsphere ermöglichen eine individuelle Serviceentwicklung.! Hardware Layer wird für den Kunden abstrahiert. (IaaS / PaaS) 25!

26 Fazit! Mit Hilfe der Cisco UCS Plattform und der VMware vspehre Lösung können heute schon teilweise Cloud Computing Umgebung gebaut und betrieben werden. (Service Provider)! Mit Hilfe von diesen Technologien kann ein IaaS oder PaaS Service den Kunden angeboten werden.! Für den Betrieb von Cloud Datencenter werden neue Ethernet, Storage und Virtualisierungstechnologien benötigt.! Die einzelnen Themengebiete (Storage, Netwerk, Server) verschmelzen immer mehr technologisch miteinander. 26!

27 Fragen? 27!

28 Cloud Computing Betriebssicherheit in Cloud Computing Umgebungen CONNECTING BUSINESS & TECHNOLOGY

29 Betriebssicherheit! Betriebssicherheit wird definiert durch: Verfügbarkeit (Service / Plattform / Infrastruktur) Antwortzeitverhalten aus Sicht des Endbenutzers (=> Beim Überschreiten eines im Antwortzeitverhalten definierten Thresholds) Qualität der angebotenen Services und abgerufenen Daten (SLA relevant)! Wie kann die Betriebssicherheit in einer Cloud definiert und messtechnisch nachgewiesen werden? 29!

30 Service Access Points (SAP) 30!

31 Cloud Computing SLA s! Infrastructure as a Service SLA Verfügbarkeit des VM Layer Leistungsindikatoren Storage Services Leistungsindikatoren Physical Server Leistungsindikatoren Network Connectivity...! Technische PKI auf Hardware Level müssen definiert werden.! Platform as a Service SLA Verfügbarkeit des OS Leistungsindikatoren Operating System...! Technische PKI auf OS Level müssen definiert werden.! Software as a Service SLA Verfügbarkeit der Applikation Antwortzeitverhalten der Applikation...! Organisatorische und physikalische PKI auf Application Level müssen definiert werden. 31!

32 Cloud Computing SLA s! SLA s definieren die Basis für die Zusammenarbeit zwischen Cloud Benutzer und Cloud Betreiber.! Im professionelle Geschäftsumfeld müssen für die Benutzung von Cloud Services SLA s definiert werden.! SLA s verhindern unter Umständen den dynamischen Charakter von Cloud Services.! SLA s bilden die Basis für die messtechnische Überwachung der Infrastruktur. 32!

33 End-to-End Monitoring (Kundensicht)! Der Kunde kann die Serviceverfügbarkeit End-to-End aus Sicht des Benutzers messen. (Application Roboter) 33!

34 Funktionsweise Application Roboter (SaaS) 34!

35 Cloud Monitoring (Service Provider)! Der Service Provider muss seine Cloud Infrastruktur überwachen. Dazu müssen die folgenden Themengebiete umgesetzt werden: Pro aktive Komponentenüberwachung (Hardware / Software) Pro aktives Capacity Management Erstellung Infrastruktur Betriebskonzepten Erstellung von Überwachungs- und Messkonzepte Pro aktives Application Performance Management Erstellung Applikation und Service Typenscheinen 35!

36 Klassische IT-Infrastrukturen (Service Provider)! IT-Organisation besitzt mehrere unabhängige Fachteams. 36!

37 Cloud Infrastrukturen (Service Provider)! Die Virtualisierung der kompletten Infrastruktur ermöglicht den Cloud Betreiber eine voll automatische Service Bereitstellung.! Die einzelnen Fachbereiche verschmelzen immer mehr miteinander. 37!

38 Übersicht Cloud Infrastrukturkomponenten! Server Hardware (Blades)! Storage Hardware! Netzwerk Hardware (Switches / Routers / Firewalls / Load Balancers / WAN Optimizer)! Betriebssysteme (Linux / Windows / Unix)! Virtualisierung (VmWare, Sun Solaris, Microsoft)! Security Layer!...! Application Server! Database Server! Web Server! Directory Server! File Server! Server! Portal Server! Frameworks!... Komponenten übergreifende Provisioning, Monitoring und Accounting Schnittstellen müssen entwickelt werden. 38!

39 Cloud Servicekette (Service Provider)! Grafische Darstellung aller Cloud Infrastrukturkomponenten aus Kundensicht. (Messkonzept / Troubleshooting) 39!

40 Cloud Servicekette (Service Provider)! Überwachung der gesamten Servicekette muss sichergestellt werden.! Pro Servicebenutzer muss die Performance gemessen und mit der definierten Baseline verglichen werden.! Um Veränderungen in der Servicequalität zu verhindern, muss die Infrastruktur vom Cloud Betreiber pro aktiv überwacht werden. 40!

41 Herausforderungen! Technologische Komplexität für Serviceanbieter steigt.! Messkonzepte für die Überwachung komplett virtualisierter Infrastrukturen müssen erstellt werden. (Schwierigkeit)! Lückenlose SLA Definitionen zwischen Kunde und Provider definieren die Grundlage für die erfolgreiche Zusammenarbeit in einer Cloud Umgebung.! SLA Anforderungen sind unterschiedlich je nach Serviceangebot des Providers.! Technische SLA Parameter müssen definiert und messtechnisch erfasst werden.! Messinstrumentierung muss dynamisch beim Service Provisioning für den Kunden bereitgestellt werden. 41!

42 Fazit! End-to-End Robotermessungen werden immer wichtiger um die Betriebssicherheit von Cloud Services aus Kundnensicht zu verifizieren.! Cloud Services basieren auf virtualisierten Infrastrukturen (Technologie grösstenteils vorhanden)! Die SLA s definieren die Qualität der Cloud Services.! Servicebereitstellung und Serviceabrechnung stellen die grössten Herausforderung an die Betreiber von Cloud Infrastrukturen dar. 42!

43 Fragen? 43!

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