ECO Developers 2010

como a tecnologia pode permitir um desenvolvimento sustentável?

Windows Server 2008 Hyper-VVirtualização, Gerenciamento e Alta Disponibilidade

Carlos dos Santoscds@cds-software.com.br

Blog: www.carloscds.netTwitter: @cdssoftware

Microsoft MVP C#Professional Scrum Master / Professional Scrum Developer

CDS Informática Ltda. Microsoft Gold Certified Partner

Microsoft Visual Studio Team System Inner Circle Partner

Introdução: Virtualização

Arquitetura do Hyper-V

Cenários de Migração e Gerenciamento de Ambientes Virtuais (SCVVM)

Alta Disponibilidade de Máquinas Físicas e Virtuais (Clustering)

Objetivos e Agenda

1. Introdução: Virtualização

Resposta HOJE : Virtualização !

Desafios de TI hoje

Otimização da Utilização

Melhora nos Tempos de Resposta (TI)

Redução dos Custos Operacionais

Aumento da Disponibilidade

TI CORPORATIVA

Definições BásicasSimulação

• Imitar um processo ou operação do mundo real

• Objetivo: Análises, previsões

Emulação

• Fazer um sistema se comportar como outro (transcrever instruções de um processador alvo)

• Objetivo: Substituição

Virtualização

• Reproduzir um ou mais computadores fictícios, dividindo os recursos do computador real

• Objetivo: Melhor aproveitamento de recursos

Virtualização: Origens & Exemplos1960: IBM M44X

• RAM Disk

1983: MS-DOS 2.0

• Memória Virtual• Portas seriais/paralelas, vídeo, drivers (VxD)• Virtual DOS Machine - VDM

1992: Windows

• Bytecode, “Processador Virtual”

1996: Java Virtual Machine - JVM

• Máquinas Virtuais (PC)

1997: VirtualPC (Connectix)

2004: MS Virtual Server

Modelos de Virtualização

Servidores Desktop Aplicações Apresentação

Consolidação de workloads para utilização mais eficiente de recursos

Criação de ambiente de Sistema Operacional isolado em desktop padrão

Desacoplamento das aplicações e do SO do desktop, “deliver on demand”

Processamento e armazena-mento centralizados, apresentação local

• Redução de custos operacionais*

• Provisionamento de recursos mais ágil

• Melhoria de uptime e disponibilidade

• Robustez na recuperação de desastres

• Redução do impacto de manutenção

• Suporte a aplicações legadas em Sistemas Operacionais atuais

• Redução de conflitos entre aplicações e sistemas operacionais

• Aceleração da migração de Sistemas Operacionais

• Redução de conflitos entre aplicações

• Redução do tempo de testes de regressão

• Gerenciamento centralizado de atualizações e correções

• Redução de conflitos entre aplicações e sistemas operacionais

• Reforço de confidencialidade e compliance

• Redução dos custos de administração de desktops

* Hardware, Energia, Espaço

Produtos de Virtualização Microsoft

Virtualização de Servidores

Virtualização de AplicaçõesVirtualização de

Desktop

Virtualização de Apresentação

Gerenciamento

Linha completa de produtos MS para virtualização, do Datacenter ao DesktopGerenciamento centralizado dos recursos – virtuais E físicos

2. Arquitetura do Hyper-V

Hyper-V

Hyper-V é o nome da tecnologia de Virtualização existente no Windows Server 2008É um papel do Windows 2008, que requer:– Hardware de 64 bits (x64)– Hardware-Assisted Virtualization (AMD-V, Intel-VT)– Data Execution Prevention (DEP) habilitado

• AMD: NX - No Execute bit• Intel: XD - Execute Disable

– Versão de 64 bits do Windows 2008 (qualquer versão)

Hypervisor – O que é ?

• Evolução no modelo de Virtualização– MS Virtual Server 2005 R2

• Aplicação em modo usuário (Ring 3)• Emulação de dispositivos

– Windows Server 2008 / Hyper-V• Componente de virtualização falando diretamente com o hardware

(hardware-assisted virtualization) – Hypervisor• Executa as funções de mais baixo nível para gerenciamento de

recursos (processador / memória / dispositivos)• “Virtualization Stack”: Aplicação em modo usuário (Ring 3)

Avanços na Arquitetura

VirtualHard Disks

(VHD)

Partição“Parent”

VM 1“Child”

VM 2“Child”

Plataforma de Virtualização e Gerenciamento

System Center Virtual Machine Manager 2008

Hardware

Windows Server 2003

Virtual Server 2005 R2

VM 1 VM 2

Windows Hypervisor

Intel VT / AMD-V

Detalhes da Arquitetura – Hyper-V

OS MS / XenSource Novell

ISV/IHV/OEMVirtualização Windows Server

Partição “Parent”

Modo Kernel

Modo Usuário

Partições “Child”

Aplicações

Aplicações

Aplicações

Hypervisor do Windows

Windows Server

2003, 2008

Kernal Windo

ws VS

C

Hardware “Designed for Windows Server”AMD-V,Intel VT

Windows 2008

Kernel do Windows

EmulaçãoVMBus VMBus VMBus

Hypercall Adapter

Kernel Linux (Xen-

enabled)

Lin

ux

VS

CsSO não

preparado p/

Hypervisor

“Virtualization Stack”WMI

ProviderVM

Service

VM Worke

rProces

s

VSP Kernel SO

Driver IHV

Virtual Server 2005 R2 SP1 Hyper-V (Windows 2008)

Memória Física - Máx 256 GB 1 TBVM’s de 32 bits

VM’s de 64 bits

VM’s c/ multi-processa/o (até 4/VM)Máx. Memória (por VM) 3,6 GB 64 GB

Suporte ao SCCM

Suporte ao MS Cluster

Sup. Scripts/Extensível (COM) (WMI)Qtd Máx VM simultâneas 64 Limite do hardware

Interface de usuário Interface Web MMC 3.0

Custo Download gratuito Papel do Windows Server 2008

Hyper-V: Mais escalável!

Virtualização Microsoft - Abrangência

Tecnologia

InteroperabilidadeLicenciamento

Suporte Linux em máquinas virtuais

Disponível hoje com Virtual Server – Acordos Novell e Xen

PadrõesDMTF: API padrão para gerenciamento de VMs

PCI-SIG: Padrão para virtualização de IO

Interoperabilidade

Formato VHD: Open specification promise

SuporteLicenciamento baseado em instâncias habilitará novos modelos

Windows Server Enterprise Edition inclui 4 instâncias

Windows Server Datacenter Edition permite instâncias ilimitadas

Licenciamento por processador virtual incluindo SQL Server, Biztalk

Distribuição de Demos com imagens virtuais

3. Cenários de Migração e Gerenciamento

Estrutura de Custo do Datacenter

hardware

software

estrutura física

energia / refrigeração

mão de obra

suporte

rede

segurança manutenção

gerenciamento

disaster recovery

backup

Custo de Aquisição: 10% dos gastos

Custo Operacional: 90% dos gastos

Melhores práticas de software e implantação ajudam a reduzir esses custos

Redução de Custos

Solução: Consolidação de servidores através de virtualização e Gerenciamento centralizado das máquinas físicas e virtuais

Desafios: • Hardware sub-utilizado• Consumo excessivo de

energia• Custo elevado do espaço

no Datacenter ou nas filiais

Virtualização

de Servidores

Redução de CustosNormalmente, as cargas dos servidores consomem somente uma fração de sua capacidade, desperdiçando hardware, espaço e energia

Através da virtualização, estes recursos podem ser consolidadeos em menos servidores, economizando recursos e aumentando a disponibilidade

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

Utilização:9%

Utilização:6%

Utilização:14%

Utilização: 30%

Melhor aproveitamento dos recursos

Redução de Custos – Caso Práticoconsolidados em 5 !!!54 servidores físicos…

• Economia total de R$ 1,3 milhões– Economia de 3,5 TB em armazenamento– Economia de R$ 37.500,00 / ano em energia elétrica

Servidores Físicos

Espaço Físico Energia Armazenamento

Racks Potência Instalada

Consumo Mensal Discos Utilização

PrevistaDesperdício de Espaço

Máquinas Virtuais

5 servidores (DL585: 4 U)

20 "U" (1/2 rack)

2.800 W 2.016 KWh10 discos (RAID-1)

85 % 36 GB

Máquinas Físicas

54 servidores(DL360: 1 U)

54 "U" (1 e ½ rack)

15.660 W 11.275 KWh108

discos (RAID-1)

8,5 % 3,53 TB54 servidores (BL20p: 8 x 6 U)7 enclosures +2 fontes (3 U)

48 “U” (1 e ½ rack)

20.250 W 14.580 KWh

Razões para o sucesso do projeto

• Redução de Custos• Otimização da Utilização• Aumento da Disponibilidade• Tempo de Resposta

– Processo bem estruturado– Pessoas treinadas para execução– Ferramenta utilizada… Excel !!!

Gerenciamento eficiente é a chave do sucesso!

} Dados Anteriores

System Center Virtual Machine ManagerFerramenta para garantir o bom gerenciamento– Estado de Máquinas Virtuais– Criação de Máquinas Virtuais– Armazenamento de VM’s e templates– Provisionamento (Self-Service)– Conversão (V2V, P2V)– Movimentação de Máquinas Virtuais

• Intelligent Placement

V2V: “Virtual to Virtual” (VMM)

Novo Ambiente Virtualizado

Antigo Ambiente Virtualizado

Dados de Desempenho dos

hosts coletados para intelligent placement

P2V: "Physical to Virtual" (VMM)

Hosts para VM’s

Estrutura Física

Agentes do VMM instalados nos hosts

Dados de Desempenho

coletados para identificar

candidatos à consolidação

Servidores físicos

convertidos para Máquinas Virtuais Intelligent placement

de cada VM no host mais adequado

Máquinas físicas removidas ou

reaproveitadas

Relatório de Priorização dos

candidatos à consolidação

4. Alta Disponibilidade

Virtualização e Alta DisponibilidadeAmbiente Tradicional, não virtualizado

Interrupções causam impacto, mas normalmente em um único sistema

Ambiente VirtualizadoValor do servidor físico aumentaInterrupções são mais críticas pois podem afetar diversos sistemas

Virtualização e Alta Disponibilidade são Complementares

Melhoria na Disponibilidade

Solução: Virtualização de SO’s e aplicações, possibilitando backup fácil, replicação e movimentação de VM’s

para servidores disponíveis

Desafio:Prover recuperação de desastres para SO’s e aplicações, para garantir a continuidade do negócio

Servidor A

Servidor B

Backup

Melhoria na DisponibilidadeSolução: Opções de alta disponibilidade incluem tolerância a falhas do host e do guest, ou Quick Migration para interrupções planejadas ou balanceamento de carga

Virtual Server 2005:Alta disponibilidade no Virtual Server 2005 e Windows Server Enterprise/Datacenter permitem criar clusters para interrupções planejadas ou inesperadas

Hyper-V: Windows Server virtualization (Hyper-V) permite a migração rápida (“Quick Migration”) e a alta disponibilidade através de clusters

Servidor A

Servidor B

5. Demo – Ambiente em Produção

6. Algumas Dicas

Dicas para Virtualização• Entenda as vantagens e desvantagens da virtualização:

• Antes de virtualizar todos os seus servidores, analise os recursos de CPU, memória e disco dos servidores e do host;

• Compreenda as diferenças de desempenho para diferentes funções de sistema:

• Dimensione a máquina virtual de acordo com a sua funcionalidade (correio, web, ad);

• Não trate os sistemas virtuais diferente dos sistemas físicos:• Aplique os patches de segurança e instale anti-virus;

• Faça backup com frequência:• Da máquina inteira ou dos dados;

• Tenha cuidado com tecnologias de “desfazer”:• Este tipo de recurso pode ser perigoso, se voltar o estado para uma data antes da

aplicação de um patch, por exemplo;• Controle a proliferação de máquinas virtuais:

• Cuidado ao “clonar” máquinas virtuais e não criar problemas de segurança ou licenciamento;

• Cuide da segurança:• Tenha um gerenciamento centralizado de patches, backups, etc.

Para mais informações…

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