Virtualisierungs- lösungen von Servern und StorageVice President and General Manager IDC Group...

IT-Symposium 2007

www.hp-user-society.de 1

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IT Virtualisierung mit HP

© 2006 Hewlett-Packard Dev elopment Company , L.P.The inf ormation contained herein is subject to change without notice

Virtualisierungs-lösungen von Servern und Storage

Dr. Christoph BalbachHP Presales Manager

Vortrag 1F01

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2007

Agenda

�IT Virtualisierung - Warum?

�Virtualisierungslösungen für Server Architekturen

�Virtualisierungslösungen im Storage Bereich

�Anforderungen an die Betriebsführung in virtualisierten Umgebungen

�Zusammenfassung

IT Virtualisierung -Warum?

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Virtualisierung hilft bei den heutigen Herausforderungen der IT

Source: IDC, On-Demand & Utility Computing: A Current Market Assessment& Outlook, #31513, July 2004.

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Adaptiv

Effizient

Stabil

Der Weg zum Adaptive Enterprise

Plattformen konsolidieren und rationalisieren

Ressourcen virtualisieren und

gemeinsam nutzen

Schnittstelle zwischen Nachfrage und Angebot

automatisieren

• Infrastruktur vereinfachen und standardisieren

• Management-Tools optimieren und vereinheitlichen

• Modulare Infrastruktur-Ressourcen in Poolszusammenfassen

• Physische und virtuelle Ressourcen managen

• IT-Infrastruktur dynamisch mit den Business-Workloads abgleichen

• IT-Infrastruktur als Service verwalten

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AutomationVirtualizationSecurityIT Systems

Adaptive InfrastrukturenLösungs-Portfolio

Current state Future state

Key enablers

High-costIT islands

Low-costpooled ITassets Automated 24x7

lights-out computing

Systems:• HP BladeSystem• HP ProLiant servers • HP Integrity servers• HP StorageWorks

- storage virtualization- Clustered Gateway

Services:• Agility Assessment• Factory Express• C & I services• Technology Services• Managed Services• Education & Training• Financing services

Software:• Systems Insight

Manager• HP Essentials

- ProLiant- Integrity- Storage

• HP OpenView- Infrastructure Mgmt- Service Desk- Asset Mgmt

Services:• IT Service Mgmt • Infrastructure Mgmt• Data Center Mgmt• OpenView services

Systems:• Virus Throttl ing• Vulnerabil ity & Patch

Mgmt• HP-UX 11i security- Secure partitions- Intrusion Detection

• ProCurve Identity Mgr

Software:HP OpenView - Identity mgmt- Access control - Federated access

Services:• Security Gov & Mgmt• IT Security Assessment• Security Ed & Training

Systems:• Virtual Machine Mgmt• Integrity Virt. Machine• Virtual Server Env’t- Capacity Advisor

• Serviceguard

• Global Instant Capacity• StorageWorks

- Ent. Virtual Array- External storage XP- Reference Info Storage System

Services:• Virtualization services• Flexible Computing

provisioning services• Adaptive Network

Architecture

Systems:• HP BladeSystem Mgmt• Virtual Server Env’t

automation• HP Storage Essentials• AutoStore• HP OpenView- Configuration Mgmt- Service Activator

Services:• Automation services• Integrated Service

Management• Remote monitoring and

mgmt.• Mission critical support

Power & Cooling

Systems:• Modular Cooling

System• Power Distribution

Unit (PDU) Mgmt• Universal Rack

infrastructure• Integrity power and

thermal regulation

Services:• Data Center design,

power & cooling• Thermal Modeling• Environmental

Remote Mgmt

Management

“HP was one of the first companies to recognize the importance of virtualization and is a leader in this area. The power of HP’s virtualization strategy lies with it’s integrated approach, including hardware, management software and services, to offer a complete and flexible solution.”

Vernon TurnerVice President and General ManagerIDC Group

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Business und IT im Einklang - Virtualisierung ist ein Eckpfeiler

Virtualisierung ermöglicht eine drastische Erhöhung der Ressourcen Auslastung und versetzt die IT in die Lage, automatisch auf geschäftliche Anforderungen zu reagieren.

Information Technology

Business

Business Nachfrage

IT Angebot

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2007

Was sind die wesentlichen Vorteile?

1. Reduzierung der Kosten1. Geringere Kosten für Server und

Storage2. Verbesserte Resourcenauslastung

2. Vereinfachung der Umgebung1. Server- und Storage Konsolidierung2. Einheitliches Management

3. Geschäftsanforderungen erfüllen1. Höhere Flexibilität2. Verbesserte Managementfähigkeit

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Heutige Problematik in vielen IT-Umgebungen

Enorme nicht genutzte Kapazitäten

Diese Systeme können den aktuellen Workload nicht bewältigen

0

20

40

60

80

100

Dur

chsc

hnitt

liche

Aus

last

ung

Server

Server Auslastung eines aktuellen HP Kunden

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2007

Virtualisierung: Reduzieren der Kosten und erhöhen der Agilität

Virtual IT – Effizient and Dynamisch

• Dynamische Kapazität –leistungsbezogene Abrechnung

• Optimierte Resourcen Auslastung

• Einfach, sicher und flexibel

Silo IT – Teuer und Starr

• Feste Kapazität und Kosten

• Über-Provisionierung & ungenutzte vorhanden Resourcen

• komplex und schwer zu verändern

IT zukünftiger StatusIT aktueller Status

ERP CRM WebSilos

ERP CRM Web

Server Storage

Network Software

IT

Silos Pools + Shared

Durch Virtualisierung werden Ressourcen in Pools zusammengefasst und gemeinsam verwendet, um die Nutzung zu optimieren.

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Element VirtualisierungOptimierte Nutzung von Server-, Storage- oder Netzwerk-Ressourcen

Strategische Bedeutung

Storage

Network Software

Servers

Heutige Innovationen

IT Shared Service UtilityOptimierung aller heterogenen Ressourcenzur Bedarfserfüllungin Echtzeit

Integrierte VirtualisierungOptimierung von Infrastrukturumgebungen, zur automatischen Erfüllung der Service Level Agreements

Printers & Clients

Ge

schä

ftlic

her M

ehr

we

rt

HP’s Spektrum zur Virtualisierung

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2007

Der Einsatz von Virtualisierung erfordert eine neue Denkweise

• Fordern von Service Leveln, nicht dedizierte Systeme

• “Server Provider” � “Service Provider”

• Messen von Ressourcen Auslastung und Einhaltung von Endkunde SLA’s

Menschen

Prozesse

Technologie

• Simplifizieren und Standardisieren von IT Prozessen basierend auf “Best Practices” zur Schaffung einer Grundlage für ein proaktives Management

• Monitoring und verbrauchsgerechte Bezahlung von IT Ressourcen

• Pool und share standardisierte, modulare IT Ressourcen

• Dynamische Allokieren von Ressoucen zur Sicherstellung der Erreichung von SLA’s

• Optimieren der Auslastung und Verfügbarkeit

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2007

Warum Virtualisierung? (VNA-Studie Jan. 2007)

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2007

Host Server

Operating System or

Serv ice Console

VM VM VM VM VM

Server consolidation

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

Workload optimization

Extend life of legacy environments

VM

VM

VM

Host Server

Operating System or

Serv ice Console

VM VM VM VM VM

Rapid Deployment

Improve Availability

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

Test and Development

� �

�

�

�VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

VM

Kundenumfrage: Wo setzen Sie Virtualisierung ein?

60%

40%

30%

50%

50%

Web ServingFile/PrintDB (small)

50%

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Virtualisierungslösungen für Server Architekturen

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2007

IA32 Virtualisierungs-Landschaft

2006 2007 ~ 2009

72%131% growth

?

?

?19%

32% growth

No measurablefootprint

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2007 Physical platform

Virtualization layer and guests

Management

VMware ESX

HP Serversand Storage

Services and Expertise

HP Systems Insight Manager

Virtual

PhysicalCore management

services

Support and Subscription

Plan Deploy Operate

HP and VMwareVirtualisierung End-to-End

18/4/07 20

Auslastung der ServerBlades ohne Virtualisierung

10 – 40 % AuslastungBlades mit Virtualisierung

50 – 80 % Auslastung

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Analyse der Infrastruktur• HP analysiert die vorhandene Umgebung

− mit AOG-Tool oder HP Asset− Messung über einen Monat und mehr

• Kunde weiß, welche Server wie ausgelastet sind− Analysedaten werden gespeichert und können abgerufen werden.

• Migration ist genau planbar− „Quick-Wins“

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Effizienz durch Virtualisierung

Vorteil Klassischer Ansatz Virtuelle Infrastruktur

Einrichtung eines neuen Servers

• 3 - 10 Tage Hardware-Beschaffung

• 1 - 4 Stunden Inbetriebnahme

• 5 - 10 Minuten für die Einrichtung einer neuen VM

Hardware-Wartung

• 1 - 3 Std.

• Betrieb ist während der Wartung unterbrochen.

• Keine Unterbrechung mit VMotion

Optimierung der Lastverteilung

• 1 - 6 Std.

• Betrieb ist während der Optimierung unterbrochen.

• 90 Sekunden mit VMotion (keine Betriebsunterbrechung)

Serverdichte • 40 – 96 Server pro Rack • Bis 500 VMs pro Rack

Auslastung • 10 – 40 % • 50 – 80 %

Aber: erhöhte Anforderung an Server und Systemmanagement!

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HP Virtualisierung: einen Schritt weiter…

Knoten

Isolierung Flexibilität

nPartitionenHard-Partitionen in einem Knoten

Einzelner physischer KnotenEinzelnes OS Image pro Knoten in einem Cluster

Virtuelle Partitionen & HP Integrity Virtual MachinesInnerhalb einer Hard-Partition (oder eines Servers)

Sichere Ressourcen-Partitionen – Partitionen in einem einzelnen OS Image mit Sicherheits-Abgrenzung

nPar n• OS Image mit

HW Fehlerisolation• Zugewiesene CPU,

RAM & I/O

vPar 2• OS + SW Fehlerisolation• Zugewiesene CPU, RAM

Hard-Partition 1

Hard-Partition 2

Applikation n• Garantierte Computing-

Ressourcen (Anteile oder Prozentwerte)

Applikation 3

Applikation 1 • OS Image mit


RAM & I/O

Applikation 2• OS Image mit


RAM & I/O

vPar 1• OS + SW Fehlerisolation• Zugewiesene CPU, RAM

Virtual Machine 1• OS + SW Fehlerisolation• Virtuelle + gemeinsam

genutzte CPU, I/O• Virtualisierter Speicher

Virtual Machine 2• OS + SW Fehlerisolation• Virtuelle + gemeinsam

genutzte CPU, I/O• Virtualisierter Speicher

nPar 3

nPar 1• OS Image mit


RAM & I/O

nPar 2• OS Image mit


RAM & I/O

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• Virtual Machines mit Sub-CPU und gemeinsam genutztem I/O

• Betrieb auf einem Server oder innerhalb einer nPar

• Integrierte dynamische Ressourcen-Zuweisung

• CPU Granularität in % (min. 5%)

• Betriebssystem Fehler- und Sicherheitsisolation

• Unterstützung aller (derzeitigen und künftigen) HP Integrity Server

• Multi-OS Design

− HP-UX 11i v2, Linux, Windows, OpenVMS

• Integriert in VSE

HP Integrity Virtual Machines (VM)Optimale Nutzung über mehrere Betriebssysteme

HP-UX 11i v2

App1 App2

VM-Host

HP-UX 11i Software kann fürVirtual Machine lizenziert werden!

SpeicherHardwareI/O

Windows

App1App1

LinuxHP-UX 11i v2

App1 App2

App1

Linux Windows

App1

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HP Virtual Server Environment

isolationhighest degree of separation

flexibilityfullest dynamic capabilities

Capacity Management (iCAP, TiCAP & PPU)

hard partitions with multiple nodes

Clusters

resource partitionswith PRM

hard partitions with a node

nPartitions

– electrical isolation– complete hardware

and software isolation

– cell granularity– multiple OS images– HP-UX, Windows,

Linux, and/or OpenVMS in different partitions

ProcessorSets

– a group of processors

– a scheduling domain

– dynamic CPU assignment

– CPU granularity– single OS image– ownership &

access permissions

– process binding

– dynamic CPU, memory & I/O allocation

– share (%) granularity

– single OS image

Resource Partitions

processor sets within partitions

– complete hardware and software isolation

– node granularity– multiple OS images

virtual partitions within a hard partition

– complete software isolation

– dynamic CPU migration

– CPU granularity– multiple HP-UX OS

images

VirtualPartitions

(Global) Workload Manager (WLM & gWLM) and Single Virtual View (SVV)

hard partitions with multiple nodes

Clusters

resource partitionswith PRM

hard partitions with a node

nPartitions

– electrical isolation– complete hardware

and software isolation

– cell granularity– multiple OS images– HP-UX, Windows,

Linux, and/or OpenVMS in different partitions

ProcessorSets

– a group of processors

– a scheduling domain

– dynamic CPU assignment

– CPU granularity– single OS image– ownership &

access permissions

– process binding

– dynamic CPU, memory & I/O allocation

– share (%) granularity

– single OS image

processor sets within partitions

– complete hardware and software isolation

– node granularity– multiple OS images

(Global) Workload Manager (WLM & gWLM) and Single Virtual View (SVV)

Availability Partitioning Virtualization Security

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HP Virtual Server Environment Referenz-Architektur: Optimiert für BEA und Oracle

• Reduzierung der Inbetriebnahme um bis zu 60 %

• Auf Kundenbedürfnisse anpassbar

• Kompletter Support durch HP Customer Support

• Bereits heute in Produktion bei Kunden

• Basierend auf der Zuverlässigkeit von HP-UX 11i

So arbeiten Virtualisierung, Konsolidierung und Management am besten zusammen

Vorgetestete, integrierte und unterstützte Infrastruktur-Lösung für Applikationsserver und Datenbank-Konsolidierung

WebLogic Server (WLS) oder

Database

HP Virtual Server Environment auf HP-UX 11i

Integriert

Man

age

me

nt

Supported

Vorgetestet

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Einflüsse von Virtualisierungslösungen Server �� Storage

28 18 April 2007

Server & Netzwerke sind eng verbunden erzwungene LAN & SAN Änderungen bei Server Wechsel

Netzwerk AdministratorServer Administrator

Storage Administrator

A

B

C

Spare

LAN

SAN

EN

ET

Sw

itch

FC

S

witc

h

Blade Enclosure

NIC

HB

AN

ICH

BA

NIC

HB

AN

ICH

BA

• Network and storage admins must help in routine server moves/adds/changes

• When Server replaced or moved, network administrators must:

− Connect spare server to the same Ethernet networks as the original.

− Account for MAC address changes (DHCP server, etc.)

• When Server replaced or moved, storage administrators must:

− Update SAN fabric zoning and storage target selective storage presentation to account for change in WWN.

MAC addr

WWN

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29 18 April 2007

Virtual Connect für Server Flexibilität ohne Einflüsse aufs Netzwerk

Network DomainServer Domain

Storage Domain

A

B

C

Spare

LAN

SAN

Blade Enclosure

NIC

HB

AN

ICH

BA

NIC

HB

AN

ICH

BA

HP

Vir

tua

lCo

nne

ct

• LAN, SAN, & Server admins help with initial configuration to ensure proper LAN/SAN connections.

• After deployment, everything needed in c-Class Enclosure can be done by Server Admin

• Add/change/move Servers as needed

• No visible change to Ethernet MAC addresses or Fibre Channel WWNsso no need to adjust!

Virtual Connect virtualisiert die Netzwerkverbindungen � Server Wechsel ohne Netzwerkbeeinträchtigung

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Virtual Connect Products

Virtual Connect Configuration GUI

VC Ethernet Module

VC FC Module

• Virtual Connect Ethernet Module &Virtual Connect Fibre Channel Moduleplug into Interconnect Bays instead of Pass-Thru or Ethernet or FC switch modules

• Plugging 2 of the same modules in adjacent bays provides redundancy

• Can be purchased as Ethernet only or as Ethernet plus Fibre Channel

• Virtual Connect Manager software running on the VC Ethernet Module works with both modules to configure & virtualize the connections

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Hubert Burda Media Group

Challenge Solution Results

• Superior IT services to more users

• Lower costs

• Meet the growth and complexity of clients’ CRM and ERP operations

• Satisfy higher service-level expectations

• Enable quick response to changing client needs, new business models, and open markets

• Two Serviceguard clusters, each with 2 HP Integrity rx8620 Servers and 2 Integrity rx2600 Servers for backup

• HP Virtual Server Environment (VSE) with HP-UX

• HP resilient storage with StorageWorks EVA5000, SAN switches, ESL9595 tape libraries

• HP Services consulting and Service support

• HP Smooth Transition Process to transfer Tru64 UNIX-based Oracle databases to HP-UX 11i v2

Agility• Real-time resource allocation

and service continuity• Flexible response to

changing client demandsValue• Higher productivity for 3,000

users (including 800 simultaneous SAP users)

• Gains in service quality• Lower IT overheadSimplicity• Streamlined administration

from consolidation of 40 servers to four

Publishing firm meets evolving needs with an HP Virtual Server Environment

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University of Magdeburg

Challenge Solution Results

• SAP University Competence Center (HCC) based on the Application Service Provider model

• Large number of users –some 40,000 students –results in a high IT load

• Fluctuations in demand result in huge peak loads for the IT infrastructure

• HP VirtualisedInfrastructure Solutions for mySAP™ Business Suite

• Virtualisation and consolidation of HP and SAP system landscape

• Control of load distribution for SAP applications

• Effective peak load management by distributing SAP applications to various servers

• Virtualisation ensures optimal usage of hardware

• Reduce IT operating costs by some 30 to 40 percent

• The HCC can continue to provide a professional, educational service with greater agility to meet future demand

Increased agility, reduced costs with HP virtualisation for SAP

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Virtualisierungslösungen im Storage Bereich

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In der Host-/OS-Umgebung

- Volume Manager

- Virtual Replicator

- Storage Mirroring

SAN

Im Netzerk

- Grid Technologie:

- Reference Information Storage System

- Enterprise File Services Clustered Gateway

- Virtual Library System

SAN

Im Array

- HP XP

- HP EVA

StorageWorks Virtualisierungs- Portfolio

Host CPU

Applikation

FilesystemDatenbank

Volume ManagerVirtual ReplicatorStorage Mirroring

Host CPU

Applikation

FilesystemDatenbank


Host CPU

Applikation

FilesystemDatenbank


HP Virtual Array

Virtualisierung

Raid Controller

HP Virtual Array

Virtualisierung

Raid Controller

HP Virtual Array

Virtualisierung

Raid Controller

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StorageWorks Virtualisierungs- Strategie• Fokus auf umfassender Storage-basierender

Virtualisierung− Stand heute Subsystem-basierend (EVA, XP, VTL)− StorageWorks Grid (zukünftig) integriert physische

Speicher-Ressourcen und Bereitstellungs-/Management Funktionen

− Grid-basierende Applikationsintegration durch Plug-Ins von Drittanbietern

• Ergänzung um Netzwerk-basierende Virtualisierung− Kooperation mit Herstellern von Switchen, um Switch-

basierte Leistungen zu erhöhen

• Einführung von Host-basierenden Virtualisierungs-Bestandteilen nach Bedarf− Beispiele: MPIO, Host-basierende Spiegelung

SAN

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2007

StorageWorks Virtualisierungs-PortfolioStorage-Ebene

Integrierte Virtualisierung

Element-Virtualisierung

Storage

Netzwerk Software

Server

Traditionelles, homogenes Array• EVA (komplettes Array)• ProLiant Storage Server (NAS/SAN Konvergenz)

Heterogene Storage-Virtualisierung• XP12000

Erweiterte Grid-basierende Virtualisierung • StorageWorks RISS• StorageWorks Scalable File Share• Clustered NAS Gateway• Medical Archive Solution (MAS)

Fabric-Level• Multi-Protocol Router• FC Switches (virtuelle Verbindungen zwischen Hosts und Speicher)

Strategische Bedeutung

Ges

chäf

tsw

ert

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Beispiel: Windows Fileserver Konsolidierung case study (Small electronic design department)

vorher:• 25 Windows CIFS Fileserver

• 15% durchschnittliche Storage Nutzung

• 6 TB DAS Storage; kein SAN

• Low downtime cost $3,000/hour

nachher:• ein EFS Cluster w/2 Knoten

• eine EVA - Daten konsolidiert in 6 TB SAN

• 65% durchschnittliche Storage Nutzung

• Kostenersparnis: $1.2M

Three Year Tot al Cost of Ownership Comparison

$1,359,420

$930,948

$2 ,290,368

$346,482

$729,631

$1,076,113

$1,214,256

$201,318

$1, 012,938

$ -

$500,000

$1 ,000,000

$1 ,500,000

$2 ,000,000

$2 ,500,000

Soft Costs Hard Costs Total Costs

File Server Sprawl HP EFS CGW ay File Server Uti li ty Cost Sav ings

2 EFS Clustered Gateway Nodes

12xConsolidation

1 EVA

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Anforderungen an die Betriebsführung

in virtualisierten Umgebungen

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HP vereinheitlicht das Management der virtuellen Ressourcen: Server und Speicher

Bereitstellung virtueller Server und SpeicherBereitstellung von Servern und Storage über ein einzelnes Interface• Einteilung und Schaffung virtueller

Disks (LUNs)• Aufsetzen und Konfigurieren

virtueller Server• Bereitstellung der virtuellen Disks

für Server

Entdecken der virtuellen Hardware (Server & Speicher)

Ansicht, Überwachung und Management der physischen und virtuellen Topologien und ihrer Beziehungen

• Verbindungen zwischen den Applikationen, SANs, und LUNs; zwischen Workloads, virtuellen und physischen Servern

• Überwachen der Nutzung und der Performance der physischen und virtuellen Ressourcen

• Alarmierung und Event-Management

• Kontrollieren und Verschieben der virtuellen Ressourcen, um den Workload gleichmäßig und effektiv zu verteilen

HP Systems Insight Manager HP Integrity, ProLiant und

Storage Essentials

HP Integrity ServerHP ProLiant ServerHP StorageWorks

XP, EVA und MSA Arrays

Automatische Erkennung der physischen Infrastruktur und der virtuellen Ressourcen innerhalb dieser Struktur• Erkennung der Storage Arrays

und SANs• Erkennung der physischen und

virtuellen Server

Visualisierung und Management der virtuellen Server- und Speicherbeziehungen

2

1 3

HP-Vorträge 2B06, 2B01 HP-Vortrag 2B07HP-Vortrag 3H05

40

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HP: Einheitliches Infrastruktur-Management für alle Plattformen

HP Systems Insight Manager – eine Plattform für alles

HP Storage Essentials

HP Integrity Essentials

HP ProLiant Essentials

HP OpenViewund andere Enterprise-Management-Tools

HP Client Manager

HP Web Jetadmin

3rd Party /kunden-

spezif isch

HP Systems Insight ManagerZentrale

Management ServicesPhysische und jetztvirtuelle Plattformen

Multi-OS

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2007

HP Systems Insight Manager

Virtualization Manager Workload ManagerCapacity Advisor

HP Virtual Server Environment (essentials)Integrierte Management Werkzeuge

Managed nodes

Agents on managed nodes send information

Filter VSE information

Launch context-specific configuration managers

Common management

platform

Common visualization

Intelligent Control

− Auto Discovery− Event Notification− Central repository− GUI&CLI

− Role- based security− Distributed tasks− Tool definitions− In future web services

AvailabilityAvailabilityPartitioningPartitioning Utility PricingUtility Pricing

ServiceguardServiceguard Storage Mgmt SuiteMetroclusterContinentalclusters

nPartitionsvPars/Integrity Virtual MachinesSecure Resource Partitions

Instant CapacityTemporary Instant CapacityPay Per Use

Automated actions

Advise

Configuration AutomationPlanning

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2007

Point Tools Consolidated / Integrated Service Perspective

IT Operations

Focus

IT ProcessFocus

BusinessFocus

Virtuelle Umgebungen stellen zusätzliche Anforderungen an die Betriebsführung

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IT Service ManagementProzesse und Tools im Einklang

Service planning

IT business assessment

IT strategy and architecture planning

Customer management

Service build and test

Release to production

Availability management

Continuity management

Security management

Capacity management

Financial managementService-level management

Change management

Configurationmanagement

Operations management

Problem management

Incident and servicerequest management

Service planning

IT business assessment

IT strategy and architecture planning

Customer management

Service build and test

Release to production

Availability management

Continuity management

Security management

Capacity management

Financial managementService-level management

Change management

Configurationmanagement

Operations management

Problem management

Incident and servicerequest management

Bringing it all Together:

Q & A

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Vielen Dank!

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