Dynamická aplikační infrastruktura

Jiří Melichna – IT Architect 9 února 2010

Dynamická aplikační infrastruktura

© 2009 IBM Corporation

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


Od izolovaných aplikací k Cloud Computingu Aplikace a platformy…

Požadavky business části organizace je potřeba uspokojovat pomocí IT systémů… Aplikace CRM Operační systém Hardware Disková kapacita

Aplikace ERP Jiný operační systém

Síť

Jiný hardware Disková kapacita

Síť

Test – Apl. CRM Operační systém

Test – Apl. ERP

Hardware

Jiný oper. systém

Disková kapacita

Síť

Jiný hardware Disková kapacita

3

Síť


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

Operační systém

Operační systém

Hardware

Hardware

Disková kapacita

4

Disková kapacita

Síť

Test CRM Test app. server

Test CRM Test app. server

Operační systém

Operační systém

Hardware

Hardware

Disková kapacita

Síť

Disková kapacita

Síť

Síť © 2009 IBM Corporation

Od izolovaných aplikací k Cloud Computingu Aplikace umístěné v silu…

Aplikace jsou izolované… – … vzniká potřeba integrace… • … objevuje se Servisně Orientovaná Architektura… ESB Aplikace CRM Aplikace ERP Aplikační server Aplikační server Aplikační server ESB Aplikace CRM Aplikace ERP Operační systém Operační systém Operační systém Aplikační server Aplikační server Aplikační server ESB Aplikace CRM Aplikace ERP Hardware Hardware Hardware Operační systém Operační systém Operační systém Aplikační server Aplikační server Aplikační server Disková Síť Disková Síť ESB Disková Síť Aplikace CRM Aplikace ERP Hardware Hardware Hardware Operační systém Operační systém Operační systém kapacita kapacita Aplikační server Aplikační server Aplikační serverkapacita Disková Síť Disková Síť Disková Síť Hardware Hardware Hardware Operační systém Operační systém Operační systém kapacita kapacita kapacita Disková Síť Disková Síť Disková Síť Hardware Hardware Hardware kapacita kapacita kapacita Disková Síť Disková Síť Disková Síť kapacita kapacita kapacita

5


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

Operační systém

Operační systém

Operační systém

Operační systém

Operační systém

Vrstva virtaulizace virtuaulizace, monitoringu a automatizovaného provisioningu na úrovni HW Hardware

Hardware Disková kapacita

6

Síť

Disková kapacita

Hardware Síť

Disková kapacita

Hardware Síť

Disková kapacita

Síť


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

Testy…

Aplikační server

Aplikační server

Aplikační server

Aplikační server

Aplikační server

Operační systém

Operační systém

Operační systém

Operační systém

Operační systém

Vrstva virtuaulizace, monitoringu a automatického provisioningu na úrovni HW Hardware

Hardware Disková kapacita

7

Síť

Disková kapacita

Hardware Síť

Disková kapacita

Hardware Síť

Disková kapacita

Síť


Cloud Computing a nabízené služby Hybrid Clouds Private Clouds (data center)

Public Clouds (provider)

‘Služ žby’ jako služ žby

Aplikace, Procesy a Informace jako služ žba Platforma jako služ žba (middleware – applikační servery, databáze, portály, ESB…)

Infrastructure jako služ žba (virtualizované servery, storage, síťové služby) 8


Architektura Cloud Computing řešení z pohledu infrastruktury Service Request & Operations

IT Infrastructure & Application Provider

Service Creation & Deployment

Service Management

Virtual Image Management

Uživatelé & Operátoři

User Request Management/Self Service Portal Service Lifecycle Management Image Lifecycle Mgmt.

Provisioning

Performance Mgmt.

Security: Identity, Integrity, Isolation, Compliance

Availability/Backup/ Restore

Usage Accounting

Design & Build

License Mgmt.

Image Library (Store)

Service Oriented Architecture

… Service Catalog Request UI Operational UI

Optimalizovaný Middleware (image deployment, integrated security, workload mgmt., high-availability)

Deployment

Virtualizovaná HW Infrastructure Virtual Resources & Aggregations Server Virt. SMP Servers

9

Information Architecture

Blades

Storage Virt.

Network Virt.

System Resources Storage Servers Storage

Operational Lifecycle of Images

Network Hardware


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

Subscriber (např. business)

Cloud Service

De

Management LPAR / VM



Ensemble Hardware

…

OS

Virtualizers (e.g. PHYP)

Ensemble Hardware

Individual Servers

OS

…

Ujištění o plnění dohodnutého SLA (SLA conformance)

Ukončení služby Ukončení využití služby Subscriber (např. business)

App App

Virtualizers (e.g. z/VM)

OS

System x Ensemble App App

OS

App App

…

Power Ensemble App App

10

OS

App App

•Vytvoření template služby (např. vznik VMware a procesů depolymentu)

IBM / ISV / IT Dept

App App

Definice Template Služby

System z Ensemble

io n

Administrátor / SLM

Ter m i n atio n

Service Catalog Manager

Pr od uc t

ion t i fin

•Definice služby na základě template a její registrace v katalogu služeb

on & i t p i scr on Sub tantiati Ins

Offe ring

Nabídka služby & Registrace

Manuální a automatické kontroly použití služby

OS

Virtualizers (e.g. Xen)

Ensemble Hardware

Storage Ensembles © 2009 IBM Corporation

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

Spending (US$B)

Installed Base (M Units)

$300

50 45

Power and cooling costs

$250

40

Server mgmt and admin costs

$200

35

New server spending

30 $150

Množství dat na diskových polích se zdvojnásobí každých 18 měsíců1 Výpočetní výkon serveru se zdvojnásobí každé 3 roky2 Počet 10G Ethernet portů se zvýší 3 krát v budoucích 5 letech

25 20

$100

15 10

$50

5 $0

0 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10

Potřebná přenosová šířka (network bandwidth) pásma se se zdvojnásobí každých 1,5 roku

Source: IDC, 2008 1WW TB Capacity Shipped on Enterprise Disk Storage Systems 2Server processing consumption doubles every 3 years

11


Co vlastně slibuje Cloud coumputing?

Virtualizace

+

Energetická účinnost

+

Standardizace

+

Automatizace

Snížení nákladů

=

…využití virtualizace, standardnizace a automatizace k uvolnění zdrojů z rozpočtu pro provoz na nový rozvoj

Rychlost reakce

+

Uspokojení business požadavků

+

Standardizace

+

Přizpůsobivost služeb

=

…umožňuje optimalizovat náklady pro nový rozvoj

12

Optimalizovaná podpora činnosti společnosti


Jsou však přínosy Cloud computingu skutečné? …konkrétní příklad přínosů v IBM (ROI) na projektu TAP

100%

Prostor Prostor pro pro vývoj vývoj

Náklady na SW Náklady na energie

Current IT Spend

Zásadní redukce kapitálových a operačních nákladů + další benefity

Náklady Náklady na na práci práci (Operations (Operations and and Maintenance) Maintenance)

Prostor Prostor pro pro nový rozvoj nový rozvoj díky díky úsporám úsporám

Výsledky pro business case: Roční úspora: $3.3M (84%)

Náklady na SW

Náklady Náklady na na práci práci (( -- 81%) 81%)

Náklady Náklady na na HW HW (( -- 89%) 89%)

13

Snížení rizik, menší čas výpadků, významná úspora energií, možnost rozšíření rozvoje, zlepšená služba klientům

Cld. Cld. deployment deployment (1krát) (1krát)

Náklady na energie (- 89%)

Náklady Náklady na na HW HW

Strategic Change Capacity

Hardware, 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%


Další příklady z praxe IBM – malá společnost (12 serverů) …založeno na výsledcích IBM Research uskutečněné v roce 2009 12.18 $294,583.33 $669,678.84 227.33% 75.78%

Year 1 Saving by Category

Testing Productivity 34%

Hardware 29%

Cumulative Cost Comparison -- With and without Cloud

C u m u la tiv e E x p e n s e s

Payback Period (months) Total Initial Investment for Test Cloud Net Present Value (NPV) Estimated ROI over 3 years Estimated avg. annual ROI

$2,000,000.00 $1,800,000.00 $1,600,000.00 $1,400,000.00 $1,200,000.00 $1,000,000.00 $800,000.00 $600,000.00 $400,000.00 $200,000.00 $0.00 Transformation Point

Software -1% Provisioning 4% Sys. Admin. 32%

14

Year-1

Year-2

Year-3

Current IT Model Accumulated Costs Test Cloud Model Accumulated Costs

= Service Management driven savings


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)

6.82 $302,958.33 $935,880.13 308.91% 102.97%

Year 1 Saving by Category


Hardware 10% Software 1%


Estimated ROI over 3 years Estimated avg. annual ROI

Cumulative Cost Comparison -- With and without Cloud $5,000,000.00 $4,500,000.00 $4,000,000.00 $3,500,000.00 $3,000,000.00 $2,500,000.00 $2,000,000.00 $1,500,000.00 $1,000,000.00 $500,000.00 $0.00 Transformation Point

Year-1

Year-2

Year-3

Current IT Model Accumulated Costs Test Cloud Model Accumulated Costs Provisioning Cost 22%

15

Sys. Admin. Cost 42%

= Service Management driven savings © 2009 IBM Corporation

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)

4.85 $1,313,958.33 $6,172,325.64

Cumulative Cost Comparison -- With and without Cloud

469.75% 156.58%

Year 1 Savings by Category


Provisioning Cost 38%

Hardware 15% Software -3%

$25,000,000.00 $20,000,000.00 $15,000,000.00 $10,000,000.00 $5,000,000.00 $0.00 Transformation Point

Sys. Admin. Cost 40%

16


$30,000,000.00 Estimated ROI over 3 years Estimated avg. annual ROI

Year-1

Year-2

Year-3

Current IT Model Accumulated Costs Test Cloud Model Accumulated Costs

= Service Management driven savings © 2009 IBM Corporation

5 klíčových oblastí pro návratnost investic do Cloud computingu

Hardware – 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


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 Provisioning proces

Služba ERP Služba ECM

Capture

Capture proces

Katalog služeb

Služba CRM

18


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-Trust

WS-I Reliable Secure Profile (RAMP Profile)

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 WS-I Basic Profile 1.2 WS-I Basic Profile 1.1 19

WS-Security 1.0 SOAP 1.2 WS-Addr MTOM

WS-I Attachment Profile

UsernameToken Profile X.509 Token Profile LTPA Token

WS-I Simple SOAP Profile © 2009 IBM Corporation

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

20

OVF package OVF WebSphere Parametery

Profil

WebSphere Application Server (soubory) OVF Systemové a síť ťové

IBM HTTP Server (IHS)

Parametery

Operační systém


IBM® WebSphere Application Server Hypervisor Edition je potřeba provozovat…

IBM® WebSphere Application Server Hypervisor Edition se provozuje na Hypervisoru

VM WebSphere Deployment Manager

..

VM WebSphere Custom Node

..

VM WebSphere Custom Node

Hypervisor (VMware ESX)

21


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


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


Podpora provisioningu jako cesta od virtualizace ke Cloudu IBM WebSphere CloudBurst Appliance – pracnost rs

sto u C

m

urs B ud o l C

E

ete m ara p rn tte a p m sto st r u u C dB u o Cl ttern ters pa rame pa

ern t t pa

User specifies Vstupy od uživatele (hesla) CloudBurst aut. nastavuje parametry (síť…) Instalace aplikací Další konfigurace (vytváření clusterů)

ern t t a tp

d de n xte

ge a im

re he p bS e W

Configurace topologie

HV

Provádí se vždy

Vytvoření Skriptu (jednou)

Instalace dalšího software Vytvoření Profilů Instalace WebSphere and fixpacks

Provádí se jednou na úrovni image

Instalace a configurace OS 24


Virtualizace na úrovni middleware IBM WebSphere Virtual Enterprise

0%

0%

50%

50%

100% 50% 0%

Náhlá změnaserverů na trhu: 75% využití serverů 55% využití 20%

Cluster 3 100%

Cluster 2 100%

Cluster 1

15% využití serverů



Obchodní aplikace

25

HR

Help Desk



Cluster 1

Cluster 2

Cluster 3

0%

50%

100%

Jednotné virtualizované prostředí

55%* využití serverů

Obchodní aplikace

26

HR

Help Desk


Virtualizace na úrovni middleware IBM WebSphere Virtual Enterprise Požadavky (request flood)

ODR

„On Demand Routing“ (ODR) – Inteligentní směrování založené na politikách použití služby Dynamic clustering & application deployment – Application edition support (podpora verzování)

Poskytování dodatečných informací z WAS PMI

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 může dynamicky měnit servery dle potřeb

WPS dynamic cluster WVE nastartuje servery dle potřeby odvozené z http/JMS/IIOP provozu

Řízení JMS/IIOP

WVE Cell


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



On-demand router (ODR)

Klasifikace požadavku Vysoká důležitost

Střední důležitost

Nízká důležitost

Prioritizace a Flow Control

Směrování a Load Balancing

Obchod

HelpDesk

O

HD

Node 2

O

HD

Řízení deploymentu aplikací

Node 3

O

HR

Obchod

Node HR 4

WebSphere Virtual Enterprise On Demand Router (ODR)

HR

Node 1

HD

HelpDesk HR

Node HR 5

HD

WebSphere XD Node Group Application vyžaduje další zdoje

Operational Policy 29

WebSphere Virtual Enterprise Decision Makers

Rozhodnutí o deploymentu © 2009 IBM Corporation

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


Otázky a odpovědi…

31


Dynamická aplikační infrastruktura

Recommend Documents