Von der Virtualisierung über. Computing. Günther Stürner Vice President Server Technologies & Sales Consulting

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1 <Insert Picture Here> Von der Virtualisierung über Grid- bis Cloud-Computing Computing Günther Stürner Vice President Server Technologies & Sales Consulting

2 Grids, Virtualisierung und Clouds? 2

3 Cloud auf dem Peak der Hype Kurve Source: Gartner "Hype C ycle for Cloud Computing, 2009" Research Note G

4 radikale "Der Umbau der IT-Infrastruktur ist die nächste große Welle, die die IT-Industrie beschäftigen wird." 4

5 "Der Aufbau und der Betrieb eines modernen Rechen- und Data-Centers ist eine komplexe und schwierige Aufgabe. Dazu benötigen wir nicht nur die besten Produkte, sondern auch die besten Leute, die am Markt zur Verfügung stehen." 5

6 Die Treiber dieses Umbaus sind: Hohe und steigende Energiekosten Generationswechsel beim Personal Komplexität der heutigen Infrastrukturen Geringe Effizienz Fehlende Flexibilität Neue Anforderungen Neue Technologien Massiver Kostendruck 6

7 Die Treiber dieses Umbaus sind: Hohe und steigende Energiekosten Generationswechsel beim Personal Komplexität der heutigen Infrastrukturen Geringe Effizienz Fehlende Flexibilität Neue Anforderungen Neue Technologien Massiver Kostendruck o Aktuelle Systemlandschaft - Extrem heterogen - 49 veraltete Server, allerdings Nuckelpinnen - 5 unterschiedliche OS, unterschiedlichste Versionsst o -HW Konsolidierung durch Virtualisierung möglich Potential zu sehen, weil weiterhin zu viele OS o - OS Konsolidierung aus verschiedensten Gründen sehr Aufwand Mittelfristiges Vorgehen.. 7

8 Gestern, heute, morgen Statisch Verkrustet Langsam Bürokratisch Unflexibel Dynamisch Schnell Chaotisch Ineffizient Sturm & Drang Gesteuerte Dynamik Industrialisiert Gestern Heute Morgen Wenige Rechner Wenige OS Wenig Anwendungen Wohlgeordnet Überschaubar Hohe Sicherheitsstandards Viele Rechner Viele OS Sehr viele Anwendungen Stark vernetzt Komplex Viele "Standards" Wenig effizient Viele Rechner Wenig OS Virtualisiert Klassifiziert Wohlgeordnet Hoch-effizient Höchste Sicherheitsstandards 8

9 Gestern, heute, morgen Statisch Verkrustet Langsam Bürokratisch Unflexibel Dynamisch Schnell "Chaotisch" Ineffizient Sturm & Drang Gesteuerte Dynamik Industrialisiert Verlässlich 21. Jahrhundert Geschäftsmäßig Gestern Heute Morgen Wenig Rechner Wenige OS Wenig Anwendungen Wohlgeordnet Überschaubar Hohe Sicherheitsstandards Viele Rechner Viele OS Sehr viele Anwendungen Stark vernetzt Komplex Viele "Standards" Wenig effizient Viele Rechner Wenig OS Virtualisiert Klassifiziert Wohlgeordnet Hoch-effizient Höchste Sicherheitsstandards 9

10 Bausteine des modernen Data Centers Hocheffiziente standardisierte Rechnermodule Schnellste Netzwerkverbindungen Clusterbildung I/O-Systeme mit skalierbaren Bandbreiten und eingebauter Intelligenz Klassifizierung Automatisierung Virtualisierung Enterprise Grid-Computing 10

11 Bausteine des modernen Data Centers Hocheffiziente standardisierte Rechnermodule Schnellste Netzwerkverbindungen Clusterbildung I/O-Systeme mit skalierbaren Bandbreiten und eingebauter Intelligenz Klassifizierung Automatisierung Virtualisierung Enterprise Grid-Computing 11

12 Virtualisierung vs. Grid Computing Eine einzige Maschine 12

13 Virtualisierung vs. Grid Computing OS1 OS2 OS3 Eine einzige Maschine erscheint als mehrere Maschinen 13

14 Virtualisierung durch Partitionierung Virtualisiert durch VMWare Oracle VM MS Hyper-V Xen OS1 OS2 OS3 + Bessere Auslastung der einzelnen Server + Höhere Flexibilität + Unterschiedliche Betriebssysteme pro Rechner + Unterschiedliche Versionen von Betriebssystemen pro Rechner + weniger Einzelmaschinen + geringerer Stromverbrauch + Skalierbarkeit innerhalb eines Rechners Hypervisor Bare-Metal Server - Keine Skalierbarkeit über Blechgrenze hinweg (aka Mainframe-Dilemma ) - Keine inhärente Ausfallsicherheit Eine einzige Maschine erscheint als mehrere Maschinen 14

15 Der fehlende Baustein: Grid Computing Die Komplementäre Technologie zur Virtualisierung Ziel: Skalierung über Blechgrenzen hinweg Multi-DB-Instance OracleDB RAC OracleDB RAC OracleDB RAC Rechner- Knoten Shared Disk "Zwei oder mehr DB-Instanzen arbeiten mit einer einzigen DB" 15

16 Der fehlende Baustein: Grid Computing Ziele: bessere Auslastung, skalierbare Systeme und Hochverfügbarkeit Multi-DB-Instance Mehr Last -> mehr aktive DB-Instanzen Weniger Last -> w eniger aktive DB-Instanzen OracleDB OracleDB OracleDB Keine Änderung der Datenstruktur Keine Änderung der Anwendung RAC RAC RAC Bei Ausfall eines Knoten übernimmt ein anderer Knoten die Arbeit (Lokale Hochverfügbarkeit) Rechner- Knoten Auch in Kombination mit Virtualisierung Shared Disk "Zwei oder mehr DB-Instanzen arbeiten mit einer einzigen DB" 16

17 17

18 Virtualisierung vs. Grid Computing Virtualisiert durch VMWare Oracle VM MS Hyper-V Xen Grid Computing mit Oracle RAC Oracle Clusterware Oracle ASM Oracle Coherence (MW) OS1 OS2 OS3 OracleDB RAC OracleDB RAC OracleDB RAC Hypervisor Bare-Metal Server Eine einzige Maschine erscheint als mehrere Maschinen Mehrere Maschinen erscheinen als eine einzige Maschine 18

19 Virtualisierung vs. Grid Computing Virtualisiert durch VMWare Oracle VM MS Hyper-V Xen Grid Computing mit Oracle RAC Oracle Clusterware Oracle ASM App1 OS1 App2 OS2 App3 OS3 OracleDB OracleDB OracleDB RAC RAC RAC Hypervisor Bare-Metal Server Virtualisierung durch PARTITIONIERUNG Virtualisierung durch AGGREGATION 19

20 20

21 Grids, Virtualisierung und Clouds? "Enterprise Grid-Computing - auf allen Ebenen - Datenbank, Storage und Application-Server und Virtualisierungstechnologien sind zwingende Voraussetzungen für das Data Center von morgen" 21

22 Wolken-Arten? Public Clouds Private Clouds Externe Anbieter Kauf und SLAs Weniger Aufwand Weniger Einfluß auf -Sicherheit -Verfügbarkeit Software as a Service Platform as a Service Oracle as a Service Interne Anbieter (IT) SLAs Mehr Aufwand Mehr Einfluß auf -Sicherheit -Verfügbarkeit Infrastructure as a Service 22

23 23

24 24

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29 Warum (public) Cloud-Computing, warum nicht? Vorteile Nachteile/Probleme Cost Speed Fit Security QoS Source: IDC exchange, "IT Cloud Ser vices User Sur vey, pt. 2: T op Benefits & C hallenges," (http://bl ogs.idc.com/i e/?p=210), October 2,

30 Oracle Cloud Platform für PaaS Third Party Applications Oracle Applications Platform as a Service ISV Applications Shared Services Cloud Management Integration Process Mgmt Security User Interaction: WebCenter Oracle Enterprise Manager Configuration Mgmt Application Grid Database Grid Infrastructure as a Service Andere Operating OSSystems: Oracle Oracle Enterprise Enterprise Linux Linux Vmware/Hyper-V, XEN Oracle VM for x86 Lifecycle Management Application Performance Management Application Quality Management Servers Storage 30

31 Case Study Oracle IT nutzt Cloud 31

32 Private PaaS Lebenszyklus 3. Service nutzen 2. Service erstellen 4. Scaling Kapazitätsanpassungen Monitoring Benutzer Service-Angebote zusammenstellen Deployment Service Betreiber des Service 5. Kostenrechnung Benutzung überwachen Kosten gerecht verrechnen 1. Cloud erstellen Shared Components Self-Service Interface IT Basis Komponenten Self-Service Portal Oracle PaaS/OaaS Basis 2010 Oracle C orporation 32 32

33 Private PaaS Lebenszyklus 3. Service nutzen 2. Service erstellen 4. Scaling Kapazitätsanpassungen Monitoring Benutzer Service-Angebote zusammenstellen Deployment Service Betreiber des Service 5. Kostenrechnung Benutzung überwachen Kosten gerecht verrechnen 1. Cloud erstellen Shared Components Self-Service Interface IT Basis Komponenten Self-Service Portal Oracle Fusion Middleware Oracle Database Oracle Enterprise Linux Oracle VM Oracle Enterprise Manager 2010 Oracle C orporation 33 33

34 Evolution zur Cloud Public Clouds Hybrid Public Cloud Evolution SaaS PaaS IaaS SaaS PaaS IaaS Private Cloud Evolution Virtual Private Cloud App1 App2 App3 App1 App2 App3 App1 App2 App3 App1 App2 App3 Private PaaS Private PaaS Private PaaS Private IaaS Private IaaS Private IaaS Silos Grid Private Cloud Hybrid Physikalisch Dediziert Statisch Heterogen Virtuell Shared Services Dynamisch Standardisierte Appliances Self-Service Flexibel Gemeinsame Nutzung Ausnutzung der Resourcen Zusammenspiel mit Public Clouds Kurzfristige Nutzung 34

35 Oracle in Public Clouds Oracle Database, Fusion Middleware & Enterprise Manager in Amazon EC2 Amazon Machine Images (AMIs) Self-service Public PaaS basierend auf Oracle VM, Oracle Enterprise Linux, Oracle Database RAC und Oracle WebLogic Server 35

36 Oracle IT: Oracle Development Self-Service Private Cloud Job Mgmt Virtualization Developer Submit Notifications Self-Service Application Priority Resource Mgmt Match Making Enterprise Manager Grid Control Metadata / Label Servers Hosts Results 36

37 Oracle IT: Oracle Development Self-Service Private Cloud Überblick über Implementierung: - Über 2600 physikalische Server mit über 6000 virtuellen Servern genutzt von über 3500 Entwicklern - Auslastung auf den Servern durchschnittlich 80% mit 90% zu Spitzenzeiten Ergebnisse: - Steigerung der Produktivität im Development - Self-Service Anwendung zur Erstellung von Development- Umgebungen - Schnelles Testen neuer Code-Bestandteile und damit Qualitätssteigerung - Reduktion der physikalischen Server um ca. 75% 37

38 Ergebnis: Self Service Anwendung in Grid Control Bald in GC Deployment eines kompletten Anwendungs- Stacks Anforderung eines Services - Beschleunigung der Nutzung Kontrolle über - Laufzeiten - Quota - Kostenverrechnung 38

39 Oracle IT: Oracle University Dynamisches Erstellen von Schulungs-Umgebungen Schulungsräume 2,300 Umgebungen pro Woche automatisch erstellt Hardware Einsparung von ca. 90% CPU Auslastung gesteigert von 7% auf 73% Platzersparnis (Fläche) reduziert um 50% Stromersparnis 40% Servers/Administrator Ratio erhöht um Faktor 10 Umsatz/Server erhöht um Faktor 10 39

40 Oracle Deutschland: Systemberatung Core Technology Dynamisches Erstellen von Test/Demo-Umgebungen Technisches Know How der Systemberater muß ständig aktuell gehalten werden muß ständig erweitert werden Versuch macht Klug Temporäre Umgebungen für Tests Laptops für einige Oracle-Produkte nicht ausreichend Performance bei Präsentationen Laptop als Performance-Engpass 40

41 Provisioning-Anwendung Nutzersicht 41

42 Provisioning-Anwendung Admin-Sicht (Dashboard) 42

43 Habe ich Ihr Vertrauen? Sind Sie sicher? "75% der Befragten halten "SECURITY" für das größte Problem bei der Nutzung von Public Cloud Computing" (IDC, August 2008) Security scheint einen hohen Stellenwert zu haben, aber die Realität sieht oft anders aus 43

44 Security Was bringt es? Kostet Geld Bedeutet Aufwand Braucht ständige Beobachtung Kann schwerlich mit Excel-Sheets berechnet werden "Ich brauche keine weiteren Sicherheitsmaßnahmen. Ich habe alles vertraglich fixiert" 44

45 Was ist mit... den Daten auf den Platten... den privilegierten Benutzern...können mit einem Hex-Editor im Klartext gelesen werden...haben Zugriff auf alles... den (realen) Testdaten der Entwickler... den vielen unterschiedlichen Log- Informationen der unterschiedlichsten Systeme... den Backup Daten auf Bändern und Archiven...sind oft ungeschützt und im Klartext zu lesen...unübersichtlich, keine Zusammenhänge...liegen meist im Klartext vor und können einfach gelesen werden 45

46 Was ist mit... den Daten auf den Platten... den privilegierten Benutzern... den (realen) Testdaten der Entwickler... den vielen unterschiedlichen Log- Informationen der unterschiedlichsten Systeme... den Backup Daten auf Bändern und Archiven Verschlüsselung von Tabellen und Spalten einer Datenbank Database-Vault, beschränkt Zugriffe von hoch-privilegierten Benutzern Data-Masking, maskiert Testdaten, macht sie unleserlich ohne den Kontext zu verlieren Audit-Vault, sammelt alle Log- Informationen von unterschiedlichen Systemen Verschlüsselte Backup/Secure Backup 46

47 Das ideale Data Center: Passt sich an die Last an (Rechnerleistung, Netzwerk, I/O) Ist einbruchsicher (auch für hochprivilegierte Personen) Muss nie angehalten werden (online Patches/online Upgrade) Ist gegen Ausfälle geschützt (toleriert Ausfälle, ohne dass Benutzer etwas merken) Ist gegen Katastrophen geschützt Neue Software-Versionen sind intensiv getestet (unter realen Bedingungen ) Verbraucht minimal viel Speicherplatz (Kompressionsverfahren auch für Datenbanken) Lastet die Server optimal aus (Virtualisierung & Grid Computing) Berechnet seinen Kunden nur das, was verbraucht wurde Ist jederzeit auskunftsbereit (bei Kundenanfragen & Auditorenanfragen) Ist Kundenorientiert Hat hochkompetente Mitarbeiter (trotz hoher Automatisierung) 47

48 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! "Der Aufbau und der Betrieb eines modernen Rechen- und Data-Centers ist eine komplexe und schwierige Aufgabe. Dazu benötigen wir nicht nur die besten Produkte, sondern auch die besten Leute, die am Markt zur Verfügung stehen." 48

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