Новые возможности платформы виртуализации

Василий Маланин, i-vamala@microsoft.comменеджер по продуктам виртуализации Microsoft

Слишком высокие затратыСложности с исполнением SLA

Обеспечение бесперебой-ной работы операционных систем и приложений

Высокая стоимость аренды площадей для центра обработки данных или филиалов

Невозможность быстрого масштабирования систем

Простои, как следствие — плохая доступность сервера

Несовместимость приложений

Медленная реакция на меняющиеся потребности бизнеса

Неэффективное использова-ние возможностей сервера

Обычные серверные нагрузки часто потребляют лишь от 5% до 10% общей мощности сервера

Новые ИТ-задачи стимулируют развитие интегрированной виртуализации

Чрезмерное потребление электроэнергии; экологические риски

Длительное тестирование сервера

Отдельный сервер под каждое приложение (силосы)

ИЛИ

Представление и процесс на одном и том же компьютере

Приложения, установленные в операционной системе

Операционная система, установленная

на оборудовании

Хранение данных на локальном компьютере

Сеть, установленная в определенном месте

Что такое виртуализация?

Виртуализация — это изоляция одного вычислительного ресурса от остальных.

Виртуализация способствует более эффективному использованию ресурсов и обеспечивает большую гибкость и простоту в управлении изменениями.

Виртуальное представлениеУровень представления отделен

от процесса

Виртуальные приложенияЛюбое приложение на любом компьютере,

доступное по требованию

Виртуальная машинаОС может быть назначена любому ПК

или серверу

Виртуальные данныеДанные хранятся в сети

Виртуальная сетьЛокализация рассредоточенных ресурсов

Интегрированная виртуализация в компании

ВИРТУАЛИЗАЦИЯСЕРВЕРА

Консолидация рабочих нагрузок для более

эффективного использования

ресурсов

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ

НАСТОЛЬНОГО ПКСоздание

дополнительной изолированной среды ОС на стандартном

настольном ПК

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ

ПРИЛОЖЕНИЙОтделение прило-

жений от настольной операционной

системы и предоставление их

по запросу

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ

ПРЕДСТАВЛЕНИЙЦентрализованные

обработка и хранение данных; локальное предоставление

интерфейса пользователя

Виртуализация: модель оптимизации Microsoft

Базовый уровень

Стандартизиро-ванный уровень

Рационализиро-ванный уровень

Динамический уровень

Центр затрат Оптимизированный центр затрат

Поддержка бизнеса Стратегический актив

Нескоординированная, управляемая вручную

инфраструктура

Управляемая ИТ- инфраструктура

с ограниченной автоматизацией и сбором знаний

Управляемая и консолидированная ИТ- инфраструктура

с расширеннойавтоматизацией, сбор и повторное

использование знаний

Полностью автоматизированное управление, динами-

ческое использование ресурсов, связанные

с бизнесом соглашения об уровне услуг,

автоматизированный сбор и использование знаний

Снижение затрат• Тестирование и

разработка• Консолидация серверов• Совместимость

приложений

Повышение уровня обслуживания• Резервное копирование и

восстановление• Интегрированное

управление

Обеспечение гибкости• Динамическая

инициализация• Самоуправляемые

системы

Движение навстречу динамической ИТ-инфраструктуре, где ожидается снижение затрат, повышаются безопасность и доступность, обеспечивается гибкость

Виртуализация на базе Windows — это ключевой набор технологий, помогающих двигаться все дальше и дальше...

Влияние виртуализацииОт базового уровня к стандартизированному

Снижение затратУпростите и консолидируйте серверы и приложения для оптимизации использования ресурсов

Консолидируйте неэффективно используемые серверы

Консолидация серверовс помощью виртуализации

Управление физическими и виртуальными машинами, приложениями и пользователями из единого центра

Экономия на сокращении потребления электроэнергии, кондиционировании и расходах по содержанию помещения

Увеличьте эффективность использования сервера

терминалов

Возможность одновременного запуска любых приложений на любом сервере

Повышение производительности сервера терминалов

Простота развертывания и поддержки приложений

Избавьтесь от несовместимости приложений

Уменьшение конфликтови времени тестирования приложений на совместимость при помощи виртуализации настольных ПК и приложений

Ускорение обновления приложений и ОС

Создание и поддержка стандартных конфигураций

Повышение доступностиОбеспечение бесперебойной работы путем усовершенствования резервного копирования ИТ-инфраструктуры и возможностей восстановления

Интегрированное резервное копирование в режиме

реального времени

Легкая архивация и копирование

для серверов и приложений

Защита инфраструктуры сервера посредством постоянного резерв-ного копирования в режиме реального времени

Объединение решений по управ-лению резервным копированием файлов и расширение их приме-нения для виртуализированных серверов и приложений

Повышение восстанавлива-емости с помощью потоковой

передачи приложений

Уменьшение полного отказа узлов с применением потоковой виртуализации приложений

Улучшение доступности с применением развертывания приложений на основе политики

Улучшение аварийного восстановления

Автоматическое восстановле-ние после сбоя на уровне узла или гостевой ВМ с помощью функции Quick Migration

Использование кластеризации для поддержания работы при запланированных и незаплани-рованных простоях

Влияние виртуализацииОт стандартизированного уровня к рационализированному

Увеличьте гибкостьЦентрализация, автоматизация и рационализация ИТ-операций для создания динамической ИТ-инфраструктуры

Улучшенное перемещение

Использование функции Quick Migration для перемещения нагрузок между узлами

Контролируемое использование ресурсов и баланс между пере-мещением и перенастройкой

Динамическая инициализация

Ускоренная инициализация новых серверов или приложений на основе реальных потребностей

Ускоренное внедрение с помощью настраиваемых шаблонов

Возможность самоинициализации приложений и серверов

Управление на основе политик

Автоматизация всего жизненного цикла виртуальных машин и приложений

Автоматизация контроля рабо-чего состояния оборудования и задач по обслуживанию

Использование моделей для внедрения нагрузок и приложе-ний при автоматизированном управлении

ВМВМВМ

ВМ

ВМВМ

ВМ

ВМВМВМВМ ВМ

ВМ

ВМ

ВМВМВМ

ВМВМ

ВМ

ВМ

ВМ

ВМ

ВМ

Влияние виртуализацииОт рационализированного уровня к динамическому

Виртуализация 360 в действии

Три сервера работают со службами терминалов.Один из них предназначен для устаревшего приложения, которое конфликтует с остальными приложениями, поэтому должно быть запущено на отдельном сервере.

Предварительная консолидация

Серверы служб терминалов больше не привязаны к оборудованию — они более гибки, и это может быть использовано для улучшения масштабируемости.Большинство подключений служб терминалов может обрабатываться с одного образа виртуальной машины. Снижается сложность. Улучшаются масштабируемость и управляемость.Однако устаревшее приложение все еще требует наличия отдельной виртуальной машины, чтобы минимизировать его воздействие на другие приложения. Преимущества виртуализации осознаны, но не полностью.

Последующая консолидация (стандартный подход)

Виртуализация приложений может быть использована для решения проблем изоляции и сложности. Конечные пользователи выигрывают от повышения гибкости и простоты.ИТ-службе нужно управлять настройками меньшего количества виртуальных машин.Можно управлять масштабируемостью, создавая больше многофункциональных виртуальных машин.

Консолидация с виртуализацией приложений Microsoft

System Center Operations ManagerSystem Center Configuration Manager

System Center Virtual Machine ManagerSystem Center Data Protection Manager

System Center управляет и физическими, и виртуальными системамиПоддерживает несколько типов мониторов виртуальных машин

Виртуальные системы

SCOM и SCCM

+ System Center Virtual Machine Manager

Физические системы

SCOM и SCCM

Управление: воспользуйтесь преимуществами Microsoft

Знакомые средства для физического И виртуального управленияУправление физической и виртуальной средой с помощью единого набора средств обеспечивает лучшую масштабируемость управления

Преимущества

System Center Management Suite Enterprise

Microsoft Assessment and Planning Toolkit

Инструментарий инвентаризации, не требующий установки агентовПодготовка отчетов о готовности к миграции и общих рекомендаций по планированиюОтчеты об аппаратной совместимости ПК с Vista SP1 и серверов с WS08Отчеты о совместимости используемого ПО с новыми версиями ОССоветы по консолидации ресурсов в виртуальной среде Hyper-V и VS2005

MAP

Windows Server 2008

Hyper-VVirtual Server

2005 R2

Windows Vista

2007 Microsoft

Office

MicrosoftApplication

Virtualization

Terminal Services

System Center VMM

SQL Server

С чего начать?

Hyper-V – новый стандарт гипервизора

Отзывы о технологии Hyper-V™ на базе Windows Server 2008

«Windows Server 2008 изменит взгляд людей на виртуализацию».

Даниэль Руст,

Information Week

«Хотя технология Hyper-V еще находится на стадии, предшест-вующей версии 1.0, я считаю, что корпорация Microsoft отлично поработала над низкоуровневой оболочкой и может легко склонить

фанатов Linux в сторону Windows 2008».

«Невозможно описать наш восторг,

когда мы установили ее [технологию

Hyper-V] в тестовом центре».

«У технологии виртуализа-ции Microsoft есть три уникальных преимущества:она практически ничего не стоит, ее управление интег-рировано в другие средства управления сервером Microsoft, а единственной требующей поддержки ОС становится Windows Server 2008».

ChannelWeb11 февраля 2008 г.

ZDNet14 февраля 2008 г.

InfoWorld25 февраля 2008 г.

Типы архитектуры гипервизора

Монолитный

Hypervisor

VM 1(Admin)

VM 2 VM 3

Hardware

DriversDriversDrivers

Hardware

Hypervisor

VM 2(“Child”)

VM 3(“Child”)

Drivers

Микроядерный

Virtual-ization Stack

Drivers

VM 1(“Parent”)

• Проще• Дешевле• Использует существующие

драйверы

Linus Torvalds: The fact is, the absolute last place you want to see drivers is in the hypervisor….

Архитектура Hyper-V Provided by:

OS

MS / XenSource / Novell

ISV/IHV/OEM

Hyper-V

Windows hypervisor

“Designed for Windows” Server Hardware

Non hypervisor aware OS

Windows Server 2003, 2008

Applications

WindowsKernel VSC

WindowsKernel

Windows Server 2008

VSP

VMBus Emulation

Parent Partition

Kernel Mode

User Mode

Xen-enabledLinux Kernel Linux

VSCs

VMBus

Hypercall Adapter

Applications

Child Partitions

VMBus

Virtualization Stack

VMService

WMI Provider VM WorkerProcess

Applications

16

Виртуализация : основные характеристики

17

На что влияет Основные характеристики

Производи-тельность

Микроядерный гипервизор с VSP/VSCПоддержка большого количества ОП в ВМ(64GB)SMP для ВМ (4 виртуальных процессора)Автоматическая настройка хоста

Масштабируемость Поддержка x86 и x64Широкая поддержка ОСДоступ к дискам в режиме Pass through Быстрое созданием и развертывание ВМ с P2V, V2V, шаблонами

Высокая доступность

Поддержка Quick Migration Поддержка Live Backup и VM checkpoints Поддержка кластеризации и быстрого восстановленияИнтеграция с инструментами для постоянного мониторинга состояния

Управляемость Централизованное наблюдение за всеми аспектами ВМОтчеты по кандидатам на консолидацию, распределению загруженности,

возможностям по оптимизацииИнтеллектуальное размещение и P2V

Полная поддержка скриптов PowerShell®

Безопасность Улучшенная архитектура с минимальным кодом гипервизораПоддержка Hyper-V в Server CoreОбщая модель безопасности и драйверов Windows Server 2008Надежная сетевая инфраструктура + VLAN и NAT

Заблуждения о безопасности ВМ

Достаточно устанавливать обновления лишь на родительский серверЗащищая сервер, я защищу все ВМВиртуальные диски защищены по умолчаниюПредоставив доступ к сети одной ВМ я должен предоставить его всем остальным ВМВсе ВМ и родительский сервер видят друг друга

Безопасность гипервизора

Защита памяти» Привязка физической памяти к памяти ВМ» Возможность переназначения гипервизором прав

доступа R/W/X к любым таблицам памяти ВМЗащита системы ввода/вывода» Гипервизор устанавливает политику доступа к ресурсам

ввода/вывода, установленную в основной ОС. В v1 ВМ не имеют доступа к I/O

Защита доступа к гипервызовам» Гипервизор устанавливает политику доступа к

привилегированным инструкциям, установленную в основной ОС. В v1 ВМ не имеют доступа к инструкциям гипервызова

SCVMM – настройка, мониторинг, управление

Основной функционал SCVMM 2008

Основные возможности

Управление узлами Оптимизация размещения ВМ

Управление Библиотекой ВМ Внедрение и хранение ВМ

Создание ВМ Система мониторинга и отчетов

Процессы конвертации P2V и V2V

Автоматизация с PowerShell

Делегирование и управляемость

Новые возможности в SCVMM 2008

Управление гипервизорами Hyper-V, VMware

Интеграция с Windows Server 2008 Failover Cluster

Делегирование администрирования

Оптимизация ресурсов и производительности (PRO)

Что нового в SCVMM 2008

Поддержка недоменных серверовПоддержка VS2005, Hyper-V и серверов VMware ESX/ESXi 3.x через Virtual CenterСоздание диаграмм физических и виртуальных сетейАвтоматическая настройка интеграции с SCOM

Интерфейс SCVMM 2008

КонсольВМ

КластерHyper-V

Секция управления

Фильтры

Контекстные меню

Информацияо ВМ

СерверVMware

Виртуальнемашины

Что дальше?

Полная поддержка VHD дисков

Создание и управление дисками из консоли Disk ManagementУправление виртуальными дисками из стандартной утилиты diskpart

Live Migration

Перенос виртуальных машин на летуПри переносе не разрываются подключенияРабота с динамическими и статическими MACСинхронный перенос ВМ с LUN на разные узлыПоддержка в WS08R2 и SCVMM SP1

Динамический захват памяти

Дополнительные настройки по расширению памяти ВМПозволяют указать минимальный и максимальный объемыИзменение объема памяти в обе стороныПозволяет настраивать включенную ВМ

Сценарий демонстрации

Live Migration и доступность ВМ во время процесса, непрерывность копированияQuick Migration той же ВМ для сравненияИзменение настроек захвата памяти для включенной ВМ

Live Migration и Memory Adjustment

Демонстрация

Примеры внедрения

Экономия более 2 млн долларов США на затратах по поддержанию инфраструктуры сервера, таких как электроэнергия, аренда площади и кондиционированиеСокращение времени для подготовки сервера от 4 недель до 2 часовСокращение времени на преобразование физический — виртуальный на 75%

Заказчик: Continental AirlinesРазмер компании: 45 000 сотрудниковОтрасль: перевозкиСтрана: Соединенные Штаты АмерикиПрофиль: авиакомпания Continental Airlines занимает пятое место в мире по авиаперевозкам. Ее штат насчитывает более 45 000 сотрудников, а годовой пассажирооборот, в совокупности с авиакомпанией Continental Express, составляет примерно 67 миллионов.

Отзывы: решение проблемы «нагромождения серверов»

«Нам не только не пришлось проводить полную замену всех наших физических серверов — мы задействуем новые виртуальные машины на базе Virtual Server, что помогает нам более эффективно использовать оборудование и повышать окупаемость инвестиций».

Рон Андерсон-ЛеманДиректор по информационным технологиямContinental Airlines

Сокращение времени на восстановление сервера от 2,5 часов до нескольких минутЭкономия на затратах по поддержанию инфраструктуры сервера до 80%Сокращение избыточного количества центров обработки данных в пользу резервного копирования на базе виртуализации

Заказчик: IberdrolaРазмер компании: 16 000 сотрудниковОтрасль: коммунальные услугиСтрана: ИспанияПрофиль: расположенная в городе Бильбао, испанская компания Iberdrola является одним из ключевых поставщиков электроэнергии в мире, обслуживая порядка 21 миллиона заказчиков в Европе, Северной и Южной Америке. Компания владеет собственными гидроэлектростанциями, электростанциями на органическом топливе, ядерными электростанциями и электростанциями по выработке электроэнергии из возобновляемых источников.

Отзывы: аварийное восстановление

«Мы выбрали Microsoft, потому что нам понрави-лась глобальность их стратегии виртуализации. Мы считаем, что Microsoft видит хорошую перспективу этого рынка и будет поддерживать свои продукты. Мы хотели избежать любых проблем с поддержкой платформы и сейчас чувствуем себя уверенно и комфортно». Федерико Гарсиаменеджер по платформе Windows ServerIberdrola

Экономия до 40% на ручном управлении виртуальными машинами Ускоренный и усовершенствованный процесс подготовки Существенно упрощенный процесс аварийного восстановления

Заказчик: KrollРазмер компании: 440 сотрудниковОтрасль: профессиональные услугиСтрана: Соединенные Штаты АмерикиПрофиль: компания Kroll Factual Data является ведущим поставщиком заказанной деловой информации для ипотечных кредиторов, компаний по управлению недвижимостью и других сфер деятельности.

Отзывы: управление и подготовка к работе

«Используя System Center Virtual Machine Manager, компания Kroll Factual Data сможет автоматизировать ручные процессы, которые были внедрены для управ-ления виртуальной инфра-структурой. Мы ожидаем снижение управленческой нагрузки от 25 до 40%». Крис СтеффенУправляющий информационной безопасностью Kroll Factual Data

Виртуализация серверов: Microsoft и VMware

Доступно в VI

Доступно в VirtualCenter и VI Enterprise

Доступно в VI Enterprise

Доступно в VI Enterprise

Доступно в VI Enterprise

Недоступно в ПО для ВМ

Операционная система

Управление виртуальной инфраструктурой

Высокий уровень доступности

Выделение ресурсов

Резервное копирование

Гипервизор Доступно в Windows Server 2008

Доступно в пакете System Center Management

Доступно в Windows Server 2008

Доступно в пакете System Center Management

Доступно в пакете System Center Management

Управление множеством гипервизоров

Управление физической инфраструктурой

Управление приложениями

Доступно в пакете System Center Management

Доступно в пакете System Center Management

Доступно в пакете System Center Management

Недоступно в ПО для ВМ

Недоступно в ПО для ВМ

Windows Server 2008 Enterprise

Windows Server 2008 Enterprise

Стоимость ПО для виртуализацииVMware

VMotionQuick MotionПеремещение ВМ

5 10 20 50 100

$-

$200,000

$400,000

$600,000

$800,000

$1,000,000

$1,200,000

Microsoft

VMWare

Сравнение общей стоимости

Серверные узлы

Легкий доступ к бизнес-приложениям посредством Интернета дает возможность работать из любого места, повышая производительность и обеспечивая дополнительную экономию для компанииБезопасный удаленный доступ к централизованным приложениям и данным минимизирует риск потери данных с переносных компьютеров или других местБезопасный виртуальный доступ к службам терминалов минимизирует затраты по обслуживанию серверов в разных местахМоментальная окупаемость за счет низкой стоимости ПО и снижения количества необходимых серверов

Заказчик: Woodlands Development CompanyРазмер компании: 300 сотрудниковОтрасль: недвижимостьСтрана: Соединенные Штаты АмерикиПрофиль: Woodlands Development Company является девело-перским подразделением компании Woodlands. Это комплекс с генеральным планом застройки на площади 113 кв. км, распо-ложенный в округах Монтгомери и Харрис, штат Техас. Компания занимается жилой и коммерческой недвижимостью.

Отзывы: виртуальный доступ к приложениям и данным

«Внедрение прошло легко и быстро. На установку готовой операционной системы потребовалось всего 14 минут. По срав-нению с развертыванием предыдущего решения в среднем экономится около 8 человеко-часов».

Джон Гарднер,Администратор сетиWoodlands Development Company

Перенос и восстановление нагрузок завершены в кратчайшие срокиПрофилактическое обслуживание инфраструк-туры способствует более эффективной работе при запланированных и незапланированных простояхСнижено время, необходимое для обслужива-ния сервера; обслуживание осуществляется без «перерывов для выполнения важных работ»

Заказчик: Rennes CHUРазмер компании: 7500 сотрудниковОтрасль: здравоохранениеСтрана: ФранцияПрофиль: больница Centre Hospitalier Universitaire de Rennes, расположенная на северо-западе Франции, является одной из крупнейший больниц страны. Она содержит 2000 койко-мест и обслуживает около 1530 пациентов в день. В больнице работает 1371 человек и обучается 1079 студентов.

Отзывы: высокий уровень доступности

«Менее чем за два года мы перешли от обслуживания по факту возникновения проблем к профилакти-ческому обслуживанию. Новая виртуализированная техническая инфраструк-тура гарантирует оптималь-ный уровень доступности для приложений».

Седрик КартуУправляющий техническим подразделениемRennes CHU

Возможность принимать бизнес-решения, подчиняясь местным ограничениям по потреблению электроэнергииУсовершенствованная отказоустойчивость в Exchange Server 2007 с помощью кластеризации и асинхронного копирования данных между серверамиПовышение эффективности услуг — основа дальнейшего развития

Заказчик: Каспийский трубопроводный консорциумРазмер компании: 1000 сотрудниковОтрасль: энергетикаСтрана: РоссияПрофиль: Каспийский трубопроводный консорциум (КТК), принадлежащий группе государственных и частных корпораций, в 2007 году экспортировал более 32 миллионов тонн нефти. Его штат составляет более 1000 сотрудников.

Отзывы: визуализация приложений, поддержка бесперебойной работы

«Используя процессоры Intel Quad-Core с оборудо-ванием HP и технологию виртуализации Windows Server 2008, мы можем создать высокоэффекти-вные и надежные бизнес-решения, выполняя при этом существующие огра-ничения по потреблению электроэнергии». Павел НагаевАдминистратор системы электронной почтыКаспийский трубопроводный консорциум