Технологические основы для построения облачной среды

Технологические основы для построения облачной среды

2011

Определения

■ Облачные вычисления — технология распределённой обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис.

■ «Облако» - модель удобного доступа по требованию к общим разделяемым ресурсам (сеть, серверы, емкость, приложения, …), которые могут быть выделены и настроены в короткие сроки, автоматизированно, с минимальным вмешательством владельца ресурсов или провайдера услуги

■ Облачные вычисления можно сравнить с подводом электричества и газа, либо предоставлением телефонных, телевизионных или почтовых услуг

2

Облаку – 50!

■ Utility Computing, Adaptive Infrastructure, …

■ “…computing may someday be organized as a public utility just as the telephone system is a public utility... The computer utility could become the basis of a new and important industry”

John McCarthy, speaking at the MIT

Centennial in 1961

■ Douglas Parkhill, The Challenge of the Computer Utility, 1966.

3

Причины применения

■ Гибкость при масштабировании и внедрении новых сервисов

■ Простота и скорость выделения ресурсов

■ Повышение коэффициента использования оборудования

■ Надежность при поломках, миграциях, модернизациях

■ Упрощение обслуживания централизованных приложений

■ Контроль производительности (классификация уровней сервиса)

4

Средства реализации

■Частные (proprietary)■Стандартные

- Серверная виртуализация- Хранилища объектов- Сквозное управление сетью- QoS

■Для частных облаков- 10ГБ Ethernet, FC over Ethernet, Converged

Ethernet- Дисковые массивы, управляемые

политиками- Управление инфраструктурой из единой

точки5

Серверная виртуализация

■ Наиболее распространена (Vmware, Hyper-V, ZEN, vPar, LPAR, и т.д.)

■ Необходима интеграция с дисковыми массивами, сетью

- Простота выделения ресурсов серверам

- Интеграция со средствами массивов (управление, снимки)

- Управление виртуальными коммутаторами

■ Требуются средства контроля использования (chargeback)

6

10Гб технологии: конвергированный Ethernet

7

■LAN и SAN траффик по одному кабелю

■Уменьшение CapEx и OpEx:

- Меньше кабелей и адаптеров

- Экономия питания (от 8%) и места в шкафу

- Лучше коэффициент использования оборудования

- Интеграция в существующие инфраструктуры

■Способствует консолидации и виртуализации

виртуализованныесервера

VMware

VMware

VMware

Storage Area Network

10 GbE/FCoE10 GbEFibre Channel

Converged Network Switch

Дисковый массив

Converged Storage Network

LAN

Управление политиками СХД:Многоуровневое хранение данных

8

• Дисковое пространство

• Производительность

Повыше-ние производительности приложений

Снижениеэнергопотребления и издержек на хранение данных

Отчет об активности устройств

Флэш-диски

SATA

Fibre Channel

Размещение нужных данных в надлежащем месте

Целевые устройствадля дисков SATA

Целевые устройствадля флэш-дисков

V-LUN

V-LUN

Управление политиками СХД на примере ЕМС FAST

9

Доступно для массивов среднего уровня!

Выделениересурсов хранения

Тип ресурса хранения

Тип 1

Флэш-диски 200 ГбайтRAID 5 (3+1)

Тип 2

Диски FC 146 Гбайт 15 000 об/минRAID 1

Тип 3

Диски SATA 1 TбайтRAID 6 (14+2)

Определениеполитики

Политики FAST

«Платиновая»

25%

50%

25%

«Серебряная»

25%

75%

Применение к приложению

Группы хранения

Exchange_SG

Oracle_SG

Development_SG

Управление политиками СХД: примерSymmetrix V-Max с VMware ESXв детвии

10

Дисковые ресурсы заняты примерно на 80%

Все диски –Fibre Channel

Прил.

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

VMware

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

VMware

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил

ОС

Прил.

ОС

VMware

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

VMware

11

Конфликты ввода-вывода сокращены на 68%

Время отклика дисков снижено в 2,5 раза

Многоуровневое хранение:

4% флэш-дисков96% дисков

Fibre Channel

Управление политиками СХД:Добавление флэш-дисков и FAST

Прил.

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

Прил

ОС

VMware

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

VMware

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил

ОС

Прил.

ОС

VMware

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

Прил.

ОС

VMware

Управление политиками СХД:Снижение совокупной стоимости владения

12

без технологии FASTбез разделения на уровни

Оптимизаторсреды Enginuity TF-Clone

2 модуля V-Max100 ТБ сырая емк.

Все дискиFibre Channel702 диска 15K по 146 ГБ

(включая запасные)

OPEXза 3 года

Обслуживание

Управление

Питание и охлажд.

FAST с дискамиEFD, FC SATA

Набор FAST,оптимизаторсреды Enginuity TF-Clone

2 модуля V-Max 100 ТБ сырая емк.

Многоуровневая СХД17 дисков EDF по 200 ГБ149 дисков 15K по 146 ГБ82 диска SATA по 1 ТБ(включая запасные)

На 20% нижестоимость приобретения

На 43% ниже стоимость эксплуатации

Снижение на 27% в расчете на 3-летний период

Питание и охлажд.

OPEX за 3 года

Управление

Обслуживание

Об

щи

е з

атр

аты

Интеграция управления ресурсами хранения и виртуальными машинами

Требуются средства автоматизированного управления для упрощения процесса управления и создания отчетности о

том, кто что использует, когда и где

«Это виртуальная машина, но у меня нет других сведений о сервере, кроме как на уровне логического устройства»

«Это логическое устройство, но у меня нет других сведений о хранении данных, кроме как на уровне ESX»

Администратор хранения Администратор VMware

VMware

14

Группы автоматического выделения ресурсов

Выполнение за 15 действий

Порт A

Порт B

Порт C

Порт D

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Создание и связывание групп в рамках одной процедуры настройки

Традиционные процедуры установления соответствия и маскирования

Пример: автоматизированное выделение ресурсов хранения на Symmetrix V-Max

40 отдельных операций маскирования5 ESX-серверов x 2 HBA-адаптера x 4 порта хранения

Выполнение примерно за 160 действийпри начальной настройке и при каждом изменении и дополнении

Порт A

Порт B

Порт C

Порт D

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

HBA-адаптер

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Устрой-ство

Управление облаком: примерEMC UIM и VMware vCloud Director

vCenter ESX Cluster

UIM service offerings

Bronze

Silver

Gold

Tier 3

Tier 2

Tier 1

Compute StorageNetwork

vCloud Director Org vDC 1

Virtual Machine 1……......……

Virtual Machine N

UIM ServiceESX Server 1

ESX Server N

…….....................

Data Share 1

Data Share N…........

vCloud Director Org vDC N

Virtual Machine 1……......……

Virtual Machine N…...

vCloud Director Provider vDC

15

Архитектура облака VMware

16

Применение шаблонов и самообслуживания

Администратор облака

Пользователь

VMware vSphere

VMware vCloud Director

Портал само-обслуживания

Централизован-ный каталог шаблонов и образов

Делегированное управление

Контроль

17

«Облачное» хранение данных: Atmos

18

■ Хранение объектов

■ Управляется политиками

- Трансляция бизнес-требований

- Расположение данных, количество копий

■ Масштабирование на ПБ ёмкости, миллиарды объектов

- Единое пространство имен

- Глобально распределенные сайты

■ Эксплуатационная эффективность:

- Автоматическое конфигурирование и работа с отказами

- Репликация, компрессия, дедупликация, замедление дисков

- Протокол доступа для веб-сервисов (REST/SOAP), а также файловый доступ

19

Современные технологииИнтеграция оборудования

Решения и услуги ведущего системного интегратора –

S&T

Потребности предприятия

Путь к облакам

20

Cпасибо!

Александр БутыринS&T Украина

20