Dynamická aplikační infrastruktura

Transkript

1 Jiří Melichna IT Architect 9 února 2010 Dynamická aplikační infrastruktura

2 Agenda Cesta od aplikačního serveru ke Cloud Computingu Přínosy Cloud Computingu pro jeho uživatele Ekonomické ukazatele využití Cloud Computingu u různých typů společností Stavební prvky pro dynamickou infrastrukturu z rodiny IBM WebSphere IBM WebSphere Application Server IBM WebSphere CloudBurst IBM WebSphere Virtual Enterprise 2

3 Od izolovaných aplikací k Cloud Computingu Aplikace a platformy Požadavky business části organizace je potřeba uspokojovat pomocí IT systémů Aplikace CRM Aplikace ERP Jiný operační systém Jiný hardware Test Apl. CRM Test Apl. ERP Jiný oper. systém Jiný hardware 3

4 Od izolovaných aplikací k Cloud Computingu Objev aplikačního serveru / middleware Docílení nezávislosti aplikace na platformě, znovupoužití základních služeb v aplikačním serveru, škálovatelnost, vysoká dostupnost Aplikace CRM Aplikační server Aplikační server Test CRM Test app. server Test CRM Test app. server 4

5 Od izolovaných aplikací k Cloud Computingu Aplikace umístěné v silu Aplikace jsou izolované vzniká potřeba integrace objevuje se Servisně Orientovaná Architektura Aplikace CRM ESB Aplikace ERP Aplikační server Aplikační server Aplikační server Aplikace CRM ESB Aplikace ERP Operační Aplikační systém server Operační Aplikační systém server Operační Aplikační systémserver Aplikace CRM ESB Aplikace ERP Operační Aplikační systém server Operační Aplikační systém server Operační Aplikační systémserver Aplikace CRM ESB Aplikace ERP Aplikační server Aplikační server Aplikační server 5

6 Od izolovaných aplikací k SOA a ke Cloud Computingu a máme tu první Cloud Reinkarnace myšlenek sdílení výkonu uplatněných ve velkých serverech již dávno HW virtualizace a Cloud postavený na virtualizaci HW zdrojů Aplikace CRM Aplikace ERP Aplikace B2B ESB Testy Aplikační server Aplikační server Aplikační server Aplikační server Aplikační server Vrstva virtaulizace virtuaulizace, monitoringu a automatizovaného provisioningu na úrovni HW 6

7 Od izolovaných aplikací k SOA a ke Cloud Computingu a máme tu Cloud dle IBM Cloud postavený na virtualizaci HW a SW zdrojů dle vize IBM Aplikace CRM Aplikace ERP Aplikace B2B ESB Vrstva virtualizace a automatického provisioningu na úrovni middleware Aplikační server Aplikační server Aplikační server Aplikační server Testy Aplikační server Vrstva virtuaulizace, monitoringu a automatického provisioningu na úrovni HW 7

8 Cloud Computing a nabízené služby Private Clouds (data center) Public Clouds (provider) Hybrid Clouds Služby jako služby Aplikace, Procesy a Informace jako služba Platforma jako služba (middleware applikační servery, databáze, portály, ESB ) Infrastructure jako služba (virtualizované servery, storage, síťové služby) 8

9 Architektura Cloud Computing řešení z pohledu infrastruktury Service Request & Operations IT Infrastructure & Application Provider Service Creation & Deployment Uživatelé & Operátoři Service Catalog Request UI Operational UI Image Lifecycle Mgmt. User Request Management/Self Service Portal Security: Identity, Integrity, Isolation, Compliance Service Oriented Architecture Optimalizovaný Middleware (image deployment, integrated security, workload mgmt., high-availability) SMP Servers Service Management Service Lifecycle Management Provisioning Performance Mgmt. Usage Accounting Virtualizovaná HW Infrastructure Virtual Resources & Aggregations License Mgmt. Information Architecture Server Virt. Storage Virt. Network Virt. Blades System Resources Storage Servers Storage Availability/Backup/ Restore Network Virtual Image Management Design & Build Image Library (Store) Deployment Operational Lifecycle of Images 9

10 Životní cyklus služeb poskytovaných v Cloudu Využití nabídky služby (Subscription) a Instalace Výběr služby, specifikace parametrů a očekávaných SLA Je spuštěna automatizovaná instalace dle template Nabídka služby & Registrace Definice služby na základě template a její registrace v katalogu služeb Definice Template Služby Vytvoření template služby (např. vznik VMware a procesů depolymentu) Service Catalog Manager IBM / ISV / IT Dept Subscriber (např. business) Offering Definition Subscription & Instantiation Cloud Service Production Termination System z Ensemble Power Ensemble System x Ensemble Management LPAR / VM App App App App Virtualizers (e.g. z/vm) Virtualizers (e.g. PHYP) Virtualizers (e.g. Xen) Ensemble Management LPAR / VM Individual Servers App App App App Ensemble Management LPAR / VM App App Ensemble Storage Ensembles App App OS OS OS OS OS OS Administrátor / SLM Subscriber (např. business) Manuální a automatické kontroly použití služby Ujištění o plnění dohodnutého SLA (SLA conformance) Ukončení služby Ukončení využití služby 10

11 Existuje motivace implementovat a využívat Cloud Computing? Náklady na správu systémů se zdvojnásobily od roku 2000 Náklady na energie (včetně chlazení) se zdvojnásobily od roku 2000 Počet zařízení přistupujících k datům přes síť se zdvojnásobí každých 2,5 roku Potřebná přenosová šířka (network bandwidth) pásma se se zdvojnásobí každých 1,5 roku Množství dat na diskových polích se zdvojnásobí každých 18 měsíců 1 Výpočetní výkon serveru se zdvojnásobí každé 3 roky 2 Počet 10G Ethernet portů se zvýší 3 krát v budoucích 5 letech 11 Source: IDC, WW TB Capacity Shipped on Enterprise Disk Storage Systems 2 Server processing consumption doubles every 3 years Spending (US$B) $300 $250 $200 $150 $100 $50 $0 Power and cooling costs Server mgmt and admin costs New server spending Installed Base (M Units)

12 Co vlastně slibuje Cloud coumputing? Virtualizace + Energetická + Standardizace + Automatizace = účinnost využití virtualizace, standardnizace a automatizace k uvolnění zdrojů z rozpočtu pro provoz na nový rozvoj Snížení nákladů Rychlost reakce Uspokojení + business + Přizpůsobivost Standardizace + = služeb požadavků umožňuje optimalizovat náklady pro nový rozvoj Optimalizovaná podpora činnosti společnosti 12

13 Jsou však přínosy Cloud computingu skutečné? konkrétní příklad přínosů v IBM (ROI) na projektu TAP 100% Prostor pro vývoj Náklady na SW Náklady na energie Prostor pro nový rozvoj díky úsporám Strategic Change Capacity Zásadní redukce kapitálových a operačních nákladů + další benefity Snížení rizik, menšíčas výpadků, významná úspora energií, možnost rozšíření rozvoje, zlepšená služba klientům Current IT Spend Náklady na práci (Operations and Maintenance) Cld. deployment (1krát) Náklady na SW Výsledky pro business case: Roční úspora: $3.3M (84%) Náklady na HW Náklady na energie (- 89%) Náklady na práci ( - 81%) Náklady na HW ( - 89%), labor & power savings reduced annual cost of operation by 84% Návratnost: 73 days Net Present Value (NPV): $7.5M Internal Rate of Return (IRR): 496% Return On Investment (ROI): 1039% 13

14 Další příklady z praxe IBM malá společnost (12 serverů) založeno na výsledcích IBM Research uskutečněné v roce 2009 Payback Period (months) Total Initial Investment for Test Cloud Net Present Value (NPV) Estimated ROI over 3 years Estimated avg. annual ROI Testing Productivity 34% Year 1 Saving by Category $294, $669, % 75.78% 29% C u m u l a t i v e E x p e n s e s Cumulative Cost Comparison -- With and without Cloud $2,000, $1,800, $1,600, $1,400, $1,200, $1,000, $800, $600, $400, $200, $0.00 Transformation Point Year-1 Year-2 Year-3 Software -1% Current IT Model Accumulated Costs Test Cloud Model Accumulated Costs Provisioning 4% = Service Management driven savings Sys. Admin. 32% 14

15 Další příklady z praxe IBM střední společnost (cca 35 serverů) založeno na výsledcích IBM Research uskutečněné v roce 2009 Payback Period (months) Total Initial Investment for Test Cloud Net Present Value (NPV) Estimated ROI over 3 years Estimated avg. annual ROI Testing Productivity 25% Year 1 Saving by Category 10% Software 1% 6.82 $302, $935, % % C u m u l a t i v e E x p e n s e s Cumulative Cost Comparison -- With and without Cloud $5,000, $4,500, $4,000, $3,500, $3,000, $2,500, $2,000, $1,500, $1,000, $500, $0.00 Transformation Point Year-1 Year-2 Year-3 Provisioning Cost 22% Sys. Admin. Cost 42% Current IT Model Accumulated Costs Test Cloud Model Accumulated Costs = Service Management driven savings 15

16 Další příklady z praxe IBM velká společnost (400 serverů) založeno na výsledcích IBM Research uskutečněné v roce 2009 Payback Period (months) Total Initial Investment for Test Cloud Net Present Value (NPV) Estimated ROI over 3 years Estimated avg. annual ROI Provisioning Cost 38% Testing Productivity 4% Year 1 Savings by Category 4.85 $1,313, $6,172, % Software -3% Sys. Admin. Cost 40% % % C u m u l a t i v e E x p e n s e s Cumulative Cost Comparison -- With and without Cloud $30,000, $25,000, $20,000, $15,000, $10,000, $5,000, $0.00 Transformation Point Current IT Model Accumulated Costs Year-1 Year-2 Year-3 Test Cloud Model Accumulated Costs = Service Management driven savings 16

17 5 klíčových oblastí pro návratnost investic do Cloud computingu Důsledná konsolidace HW primárně využitím virtualizace nejen na HW, ale také na aplikační úrovni Cílem je optimalizace využití serverů z 10% až na 70% (z pohledu CPU) Software Snížení licenčních nákladů u licencí na CPU / PVU Někdy se objevuje přechoné zvýšení nákladů spojené s pořízením SW pro virtualizace, monitoring, administraci a provisioning Automatizovaný provisioning Rychlé vytváření nových instancí služby automatizovaným způsobem; aplikace patternů; hromadná aplikace patchů Zvýšení produktivity díky samoobslužnosti Administrace systémů Standardizace platforem Automatizace IT procesů spojených s administrací systémů Monitoring a automatizované akce na situace 17

18 5 klíčových oblastí pro návratnost investic do Cloud computingu Samoobslužnost a automatizovaný provisioning základ efektivity Maximálně automatizovaný provisioning a efektivní monitoring aplikací a zdrojů odlišují Cloud od standardní virtualizace Service Desk Požadavek na službu Samoobslužný portál Použití služby Deploy Služba ERP Služba ECM Služba CRM Capture Provisioning proces Capture proces Katalog služeb 18

19 Základní stavební kamen aplikační infrastruktury IBM WebSphere Application Server v7 Základním stavebním kamenem infrastruktury pro SOA je výkon a stabilita Výkonnost Web Services (SOAP stack) se zlepšila až o 100% proti WAS V6.1 Web Services Výkonnost EJB3 kontejneru oproti verzi WAS 6.1 se zlepšila o více než 30% Paměťové nároky WAS V7 64-bit verze se snížily o 33% a celkový výkon vzrostl o 10%. WAS 7 je postaven na ověřených standardech J2SE 6, JPA, JEE 5, JAX-WS, JAXB, StAX WS-I Reliable Secure Profile (RAMP Profile) WS-Trust WS-SecureConversation WS-ReliableMessaging WS-I Basic Security Profile 1.1 Kerberos SAML WS-Security 1.1 WS-I Basic Security Profile 1.0 WS-I Basic Profile 2.0 SOAP 1.2 WS-I Basic Profile 1.2 WS-Addr WS-Security 1.0 WS-I Attachment Profile UsernameToken Profile X.509 Token Profile LTPA Token WS-I Basic Profile 1.1 MTOM WS-I Simple SOAP Profile 19

20 Avšak samostatný aplikační server nestačí, je potřeba virtualizovat IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition WebSphere Application Server optimalizovaný pro běh ve virtualizovaném prostředí Předinstalovaný, nakonfigurovaný a vyladěný systém Postaven na standardech Open Virtualization Format (OVF) Dostupné verze WAS WebSphere Application Server 6.1 a 7.0 Velmi rychlé uvedení do provozu i vyčištění prostředí dle potřeby OVF WebSphere Parametery OVF Systemové a síťové Parametery OVF package Profil WebSphere Application Server (soubory) IBM HTTP Server (IHS) 20

21 IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition je potřeba provozovat IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition se provozuje na Hypervisoru WebSphere Deployment Manager VM VM VM.. WebSphere Custom Node.. WebSphere Custom Node Hypervisor (VMware ESX) 21

22 Podpora provisioningu jako cesta od virtualizace ke Cloudu IBM WebSphere CloudBurst Appliance IBM WebSphere CloudBurst Appliance HW zařízení určené pro efektivní provisioning virtuálních images Obsahuje Image (WAS 7, WAS 6.1, DMGR ) Vzory (samostatný server, cluster ) Konfigurace image Distribuce Image na sílové servery ESX Servery (virtuální prostření nad VMware) IBM CloudBurst Appliance 22

23 Podpora provisioningu jako cesta od virtualizace ke Cloudu IBM WebSphere CloudBurst Appliance využití vzorů Vzory (patterny) slouží k customizaci výsledného prostředí DMgr Custom Node IHS 1. Výběr hypervisorů 2. Vytvoření virtuálních machines 3. Nastavení IP adres 4. Start VMs a WAS 5. Běh scriptů t Dis s age m I l a irtu V ce ribu IHS DMgr Custom Node Custom Node Custom Node Pattern 23

24 Podpora provisioningu jako cesta od virtualizace ke Cloudu IBM WebSphere CloudBurst Appliance pracnost Custom pattern CloudBurst pattern Extended image WebSphere HV Vytvoření Profilů Instalace WebSphere and fixpacks Instalace a configurace OS Configurace topologie Instalace dalšího software Custom pattern parameters CloudBurst pattern parameters User specifies Vstupy od uživatele (hesla) CloudBurst aut. nastavuje parametry (síť ) Instalace aplikací Další konfigurace (vytváření clusterů) Provádí se jednou na úrovni image Provádí se vždy Vytvoření Skriptu (jednou) 24

25 Virtualizace na úrovni middleware IBM WebSphere Virtual Enterprise Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 0% 50% 0% 50% 0% 50% 100% 100% 100% 20% Náhlá 55% 75% využití změna serverů na trhu: 100% využití serverů 15% využití serverů 10% využití serverů Obchodní aplikace HR Help Desk 25

26 Virtualizace na úrovni middleware IBM WebSphere Virtual Enterprise Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 100% Jednotné virtualizované prostředí 0% 50% 55%* využití serverů Obchodní aplikace HR Help Desk 26

27 Virtualizace na úrovni middleware IBM WebSphere Virtual Enterprise On Demand Routing (ODR) Inteligentní směrování založené na politikách použití služby Dynamic clustering & application deployment Application edition support (podpora verzování) Reálné přínosy z projektů Snížení počtu použitých serverů Úspora HW 25 40% Úspora energií 25 40% Úspora administrátorské práce 35 50% Zvýšení stability prostředí díky ODR a izolaci aplikací Snadná identifikace bad boy aplikací Zvýšení dostupnosti a splnění SLA požadovaných businness složkami Výrazné zlepšení doby odezvy (až 200%) při špičkovém vytížení Zvýšená spokojenost uživatelů 27 WVE nastartuje servery dle potřeby odvozené z http/jms/iiop provozu ODR WPS dynamic cluster Požadavky (request flood) Poskytování dodatečných informací z WAS PMI WVE může dynamicky měnit servery dle potřeb Řízení JMS/IIOP WVE Cell

28 Virtualizace na úrovni middleware IBM WebSphere Virtual Enterprise Služby, aplikace a politiky Čas 2 (večer) Politika 2 Čas 1 (během dne) Politika 1 WVE Resource Broker Dynamic Provisioning Workload Management High Availability Resource Pool (virtualizované prostředí) 28 = Aplikace

29 Virtualizace na úrovni middleware IBM WebSphere Virtual Enterprise On-demand router (ODR) Vysoká důležitost Obchod Klasifikace požadavku Prioritizace a Flow Control Směrování a Load Balancing Node 1 Node 2 O O HD HD Řízení deploymentu aplikací Střední důležitost HelpDesk Node 3 O HR Obchod Nízká důležitost HR WebSphere Virtual Enterprise On Demand Router (ODR) Node 4 Node 5 HR HR HD HD HelpDesk HR Application vyžaduje další zdoje WebSphere XD Node Group 29 Operational Policy WebSphere Virtual Enterprise Decision Makers Rozhodnutí o deploymentu

30 Dynamická aplikační infrastruktura Shrnutí Virtualizace, virtualizace a ještě virtualizace virtualizace na úrovni middleware pro další zlepšení využití zdrojů Cloud Computing Virtualizace sama o sobě nepřináší dostatečnou flexibilitu a úspory Virtualizace + provisioning + monitoring IBM MÁ VŽDY ŘEŠENÍ PRO EFEKTIVNÍ INFRASTRUKTURU 30

31 Otázky a odpovědi 31