Oracle 11g und Virtualisierung Johannes Ahrends Technical Director Quest Software GmbH

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1 Oracle 11g und Virtualisierung Johannes Ahrends Technical Director Quest Software GmbH Copyright 2006 Quest Software

2 Quest Software Wir helfen bei Bereitstellung, Verwaltung und Überwachung komplexer Anwendungsumgebungen. Quest-Produkte durchleuchten Anwendungen von der Datenbank bis zum End User. Mit marktführenden Produkten für die Datenbankverwaltung steigern wir die Produktivität von DBAs und Entwicklern sowie die Performance Ihrer Datenbanken. Wir vereinfachen, automatisieren und sichern Ihre Windows-Infrastruktur mit umfassenden Funktionen für Migration & Management und integrieren Unix, Linux sowie Java in die verwaltete Umgebung.

3 Quest Software Kontinuierliches Wachstum Bei Analysten Nr Mio $ Umsatz 2007 Nasdaq: QSFT über Beschäftigte Kunden über weltweit 75 % der Fortune 500 Starke Branchenpartner Mio USD $700 $600 $500 $400 $300 $200 $100 $0 '99 '00 '01 '02 '03 '04 '05 '06 '07 Application Management Software Gartner Dataquest, 2005 Distributed Database Management Facilities Software IDC, 2005 Windows Server Management Forrester Research, 2004

4 Agenda Was ist Virtualisierung Hypervisor Hardware Zuordnung Oracle auf VM

5 Was ist Virtualisierung? Virtualization is a technique for hiding the physical characteristics of computing resources from the way in which other systems, applications, or end users interact with those resources. This includes making a single physical resource (such as a server, an operating system, an application, or storage device) appear to function as multiple logical resources; or it can include making multiple physical resources (such as storage devices or servers) appear as a single logical resource. (Quelle: Wikipedia.org) Presentation Virtualization Desktop Virtualization Application Virtualization Server Virtualization

6 Komponenten Physikalische Hardware Spezielle Hardware Compatibility List (HCL) Vier Ressourcen, die der virtuellen Infrastruktur zur Verfügung gestellt werden: CPU Memory Disk Network

7 Komponenten Hypervisor Stellt die Verbindung von Gast-Betriebssystem und Hardware her Zwei Typen: Typ 1 = Paravirtualization Typ 2 = Full Virtualization Hypervisor Hardware

8 Hypervisor Typ 1 Direkt auf der Hardware = Paravirtualization VMware ESX OracleVM / XEN Microsoft HyperV Service Konsole DOM 0 Gast OS VM Layer Gast OS VM Layer Gast OS VM Layer Hypervisor Hardware

9 Hypervisor Typ 2 Auf einem Basisbetriebssystem = Full Virtualization (MS-Windows, Linux) VMWare Server / Workstation Gast OS Gast OS Gast OS Gast OS VM Layer VM Layer VM Layer VM Layer Hypervisor Betriebssystem Hardware

10 Paravirtualization vs. Full Virtualization Paravirtualization + Eigenständiges Betriebssystem + Sehr kleiner Kernel (< 32 MB) + Kann in Hardware-Bios integriert werden (z.b. ESX 3i) + Direkte Zuordnung von Hardware-Ressourcen Gast-Kernel muss angepasst werden Full Virtualization + Setzt auf MS-Windows oder Linux auf + Gast Betriebssystem kann einfach übernommen werden Routing über unterschiedliche Layer kostet Performance

11 Komponenten Typ 1 Service Console / DOM0 Red Hat Betriebsysstem Ähnlich wie MS-DOS bei Windows NT zur Initialisierung der Hardware Wird als priveligierte Virtual Machine geladen Service Konsole DOM 0 Hypervisor Hardware

12 Komponenten Gastsystem / Virtual Machine Beliebige x86 Betriebssysteme 64 Bit Unterstützung mit Hardwareassistent (Intel VT AMD-V) Typischerweise 4 8 VMs pro CPU Core Gast OS Gast OS Gast OS Gast OS VM Layer VM Layer VM Layer VM Layer Hypervisor Hardware

13 CPU Zuweisung Virtuelle Gast-CPU kann 100% der Core CPU verwenden VMkernel kann die Ressource dynamisch ändern CPU Metriken: MHz Used %Ready Problem: 1 Sekunde der echten CPU!= 1 Skeunde der VM CPU Timer clock hat niedrige Priorität => Clock drift Metriken wie Transactions / Second, Throughput oder Session / Second sind nicht nutzbar D.h. Zeit muss von einer externen Ressource zur Verfügung gestellt werden

14 CPU Zuweisung Soft minimum reserviert für jede VM (MHz) Garantierte CPU Ressourcenvergabe möglich Andere VM können die Ressourcen verwenden solange die zugeordnete VM diese nicht benötigt VM kann nicht gestartet werden, wenn die Ressource nicht reserviert werden kann

15 Memory Zuweisung Physikalisches Memory wird im VM als zusammenhängender Bereich angezeigt In Wirklichkeit ist das Memory nicht unbedingt komplett der VM zugeordnet Überallokation möglich Transparent Page Sharing Ballooning Swapping

16 Disk Zuweisung Local SCSI Kein Sharing für mehrere Hosts Problematisch für Skalierbarkeit Fiber SAN Typisch für teure und schnelle Lösungen Höchster Durchsatz (2 4 GB/s) iscsi Low cost Alternative zu Fiber SAN Performance durch Netzwerkbandbreite limitiert Neuere Architektur erlaubt bis ca. 10 GB/s NFS Erstaunlich gute Performance Neuere Architektur erlaubt bis ca. 10 GB/

17 Netzwerk Zuweisung Unterschiedliche Komponenten möglich Physical und Virtual Switches Physical und Virtual NICs

18 Oracle auf VM Entwicklung Minimierung des Ressourcenverbrauchs Einfache Erstellung von Kopien Test Snapshot-Technologie für einfaches Fallback / Testwiederholung In der Regel keine 1:1 Produktionsumgebung Produktion Bessere Ausnutzung der Ressourcen Erhöhung der Verfügbarkeit

19 VM für f r die Produktion? Beispiel Single Instance Datenbank liegt auf separater Hardware (SAN / NAS, NFS) Oracle Software liegt auf lokalen Disks Problem: Verfügbarkeit Lösung: Replikation der Oracle SW in virtual Machine p2v Oracle Oracle Oracle SAN / NAS Hypervisor Oracle DB

20 VM für f r die Produktion? Beispiel RAC Datenbank liegt auf separater Hardware (SAN / NAS, NFS) Oracle Software liegt auf lokalen Disks Hohe Verfügbarkeit Gute Skalierbarkeit SAN / NAS Oracle DB

21 VM für f r die Produktion? Beispiel RAC Was passiert beim Ausfall eines Systems? Waren die Systeme so konfiguriert, dass das / die verbliebenen Systeme die ganze Last aufnehmen können? Jedes System nur mit max. 50% Load kalkuliert? Bestimmte Anwendung werden abgeschaltet? VMware Kopie Oracle Oracle Oracle SAN / NAS Hypervisor Oracle DB

22 VM für f r Datenbanken Voraussetzung: Netzwerk Storage Bessere Ressourcenausnutzung Chargeback für kleinere Datenbanken Erhöhung der Verfügbarkeit Auch bei RAC

23 Fragen? Copyright 2006 Quest Software