Tecnologie di virtualizzazione per il consolidamento dei server Simone Balboni Seminario del corso Sistemi Operativi Bologna, 2 marzo 2006
Virtualizzazione e consolidamento dei server un caso concreto: i server Ce.S.I.A. evoluzione del datacenter sistemi operativi per la virtualizzazione tendenze 2006-2 -
un caso concreto: i server Ce.S.I.A. - 3 -
informatizzazione Amm.Centrale database: personale, studenti Ce.S.I.A. servizi per l Ateneo: posta, dns, autenticazione, contact center, supporto applicazioni: sviluppo e hosting ALMAnet e sicurezza informatica - 4 -
Tour virtuale della Sala Server (al 31/12/04) - 5 -
Diamo i numeri: (aggiornati al 31/12/04) server sistemisti referente servizio è anche sistemista 199 35 87% - 6 -
Distribuzione server per applicativi (85% campione, al 31/12/04) - 7 - Application server Domain controller Database File server Posta Servizi di rete Backup Portale Servizi vari Test Web
Distribuzione sistemi operativi nei server (84% campione, al 31/12/04) 17% 10% 8% 2k3 2k 28% 37% - 8 -
Uso CPU dichiarato Uso RAM dichiarato <10% 10%<x<30% 30%<x<50% 50%<x<80% (78% campione, al 31/12/04) - 9 -
Servizi rilevati: (aggiornati al 31/12/04) business continuity/dr assistenze scadute backup antivirus patch monitoraggio controller raid, redundant power 21% 18% 24% manuali 7% - 10 -
molte macchine molto scariche molte sovrapposizioni molti amministratori molti costi proliferazione esigenza di consolidamento applicativo e hardware - 11 -
evoluzione del datacenter - 12 -
Consolidamento applicativo: concentrare più istanze del medesimo servizio in una unica installazione multiistanza Consolidamento hardware: concentrare più server fisici in un unico hardware condiviso, nella forma di macchine virtuali - 13 -
Elementi di una architettura consolidata: HARDWARE calcolatori multiprocessore scalabili sistemi disco scalabili SAN tessuto connessione calcolatori-disco Fabric SOFTWARE sistemi operativi per la virtualizzazione:! Vmware! MS Virtualserver2005! XEN - 14 -
stato precedente nuova architettura Ce.S.I.A. D.R. SAN FABRIC storage
Sistemi operativi per la virtualizzazione - 16 -
Sistema operativo virtuale: come funziona? - 17 -
Strategie per simulare un ambiente: emulazione pura; emulazione delle API di un S.O.; virtualizzazione dell hardware; - 18 -
Virtualizzazione e paravirtualizzazione (Vmware vs Xen) - 19 -
VMware Processore host Intel x86, x86_64 VMM: caratteristiche a confronto Processore guest Intel x86 S.O. host Nessuno S.O. guest Windows, Linux (RH e SuSE), FreeBSD... Funzionalità SMP Sì Licenza Proprietaria Velocità di esecuzione S.O. ospite rispetto al S.O. ospitante Nativa MS Virtual- Server R2 Intel x86 Intel x86 W2003/XP WinNT, 2000/3, Linux No Proprietaria Elevata Xen Intel x86 Intel x86 Linux, S.O. Sì NetBSD modificati per essere consapevoli della virtualizzazi one Open source Nativa - 20 -
torniamo al Ce.S.I.A.... - 21 -
Dove sono finiti i server del 31/12/04? 26 dismessi tot 199 127 virtualizzati 46 rimasti in hardware - 22 -
Rapporto fisico/virtuale 1 x = - 23-30
Distribuzione delle macchine virtuali Dotazioni hardware: 4 quadriprocessori AMD Opteron con 16GB RAM 6 Terabyte di SAN in dischi FibreChannel Rapporto macchine fisiche/virtuali: ogni 4-processore è stato caricato in media con 30 macchine virtuali - 24 -
Evoluzione sistemi operativi dic. 04 (199 server fisici) mar. 06 (160 server virtuali) 17% 10% 8% 28% 0% 8% 28% 2k 2k3 37% 2k 12% 2k3 52% - 25 -
Utilizzo delle risorse fisiche nella infrastruttura virtuale Uso Uso della Memoria CPU (30 (30 VM) VM) un rapporto La RAM di richiesta 30/40 macchine è generale virtuali molto per superiore server fisico a quella comporta effettivamente un uso ottimale delle risorse utilizzata condivise - 26 -
FAN STATUS 1 2 3 4 5 6 CONSOLE CONSOLE MGMT10/10 MGMT10/10 COM2 COM2 CF1 CF1 CeSIA, V.le Filopanti 3 Sito DR, Via Zamboni 33 Bl20g3 VMotion 1 x DL 585 BL20p G2 3 x DL 585 CISCO MDS 9120 MDS 9506 - TAT U S S -S M YSTE -A C TIV E -P WR MGM T -RE SET - STA TU S - S YS TEM - AC T IVE - PWR MG MT -R E SE T Cisco MDS 9120 Librerie EMC EMC STK L80 EMC EMC SAN - 27 - Replica STK L40 dati SAN HP MSA 1000
Benefici di un server virtuale: " creazione immediata (server on demand) " scalabilità: richieste di cambiamento nel tempo di un reboot " affidabilità: backup/recovery con SAN, business continuity " no downtime durante le manutenzioni hw - 28 -
Benefici di un server virtuale: " riduzione dei costi grazie alla gestione centralizzata di hw e sistemi operativi " possibilità per il richiedente di concentrarsi esclusivamente sulla propria applicazione, grazie ai benefici di un livello orizzontale specializzato che si fa carico della creazione, gestione, monitoring, supporto dei server - 29 -
progressi fino ad ora/4 12/2004-30 -
progressi fino ad ora/4 2/2005-31 -
progressi fino ad ora/4 oggi - 32 -
tendenze 2006-33 -
Principali novità riguardanti il 2006: rilascio di VMWARE Player, e del nuovo Server in forma gratuita; annuncio per Q1/2006 delle architetture x86 Intel e AMD con supporto alla virtualizzazione in Instruction Set; miglioramenti di XEN Virtual Machine Monitor - un prodotto opensource a livello enterprise; - 34 -