1、惠普“动成长企业” 及资源虚拟化技术,纪越 技术咨询部 中国惠普有限公司 2005年7月22日,中国银行业信息化系统建设研讨会,2018/12/23,2,议程,HP“动成长企业”及IT架构,HP资源虚拟化技术,HP与中国同步成长,2018/12/23,3,当前企业在变化环境中面临的主要业务挑战 必须适应不断变化的企业生态环境,内部,外部,信息,流程,过长的/ 复杂的 业务流程,业务环境 快速变化,缺乏交流 / 信息共享,对客户缺乏 信息传播,员工缺乏知识 和培训,竞争环境 快速变化,客户需求 快速变化,需要供应链运行效率 大量的文本工作,在企业内有限的 信息共享,缺乏与客户沟通, 如产品好处和
2、 变化,缺乏产品知识 不能有效利用 IT / 销售工具,更佳的产品出售物缺少竞争信息,监管和遵纪要求变化 要求追赶技术进步,客户期望递增 缺少产品信息反馈,内部面对陈旧的 IT 系统和复杂的流程,外部需要应对快速,不断变化的环境,基础设施,陈旧的遗留 IT 基础设施/ 系统,缺乏 IT 系统 整合,过时 不灵活 / 无效率 不可靠 (如安全性差),部门间不兼容,自动化 不够,希望更自动化, 如库存管理和客户管理,2018/12/23,4,挑战: 企业数据中心有未用的服务器容量但仍不能满足需求,Most reports put average utilization at approx 30%,
3、Tremendous amount of unutilized capacity,Yet these systems are unable to handle the load,0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,Server Average Utilization,Servers,Utilization at an actual HP customer,2018/12/23,5,企业必须适应不断变化的市场生态环境,在21st世纪, 变化是持久的 企业必须管理三个关键的必需因素: 赢利能力 (管理成本) 客户满意 (服务质量) 应对竞争压力 (降低风险) “灵活性
4、” 是为不确定的未来需求提供准备和迅速反映,“最终生存下来的物种，不是最强大的，也不是最聪明的，而是那些最能适应变化的物种。” 达尔文,信息技术演变历程与适应性IT基础体系架构特征,“Big Iron” Age (钢铁时代),Distributed and Internet Revolution (分布式与互联网革命时代),Age of Maturation and Platform Shakeout (成熟与平台淘汰的时代),Renaissance (信息复兴时代),1980s,1990s,2000-2005,2006-2010,标准硬件 标准应用 高品质的服务 政策性的管理,平台选择 没有
5、标准 各式各样的供应商 凌乱的管理，缺少工具 低品质的服务,平台选择少 应用趋向标准一致 工具改善 扩展服务等级协议 运作成熟 网络系统管理供应商淘汰,主动式管理 有效率的动机分析 自我治疗应用管理 策略管理 自动资源分配 自我发现服务,Resource: Gartner Group 01/04/2004,2018/12/23,7,动成长企业的定义,业务,信息技术,最终的适应状态：业务和IT保持同步，从而充分利用变化,在不断变化的环境中,能自如应对变化和持续增长的企业,2018/12/23,8,HP动成长企业架构 HP动成长达尔文参考体系结构(DRA),应用,适应性IT基础架构,业务流程,测量
6、，评估 和维持业务和IT的动态链接 构建和集成 企业的异构IT环境 管理和控制 企业的业务过程，应用，和IT环境 扩展和链接 水平地延伸和链接企业的业务过程和业务应用 从企业供应商到企业客户。,将适应变化的基因植入企业架构中,流程，组织机构的变化,信息质，量，流向的变化 应用修改，变动，集成（EAI）,资源的扩展部署,2018/12/23,9,达尔文参考体系结构: 设计准则,面向服务的体系结构(SOA) /虚拟化 保护原有系统投资 避免厂商锁定 权衡行业投资 使能并行创新, 快速响应变化 多资源, 外包/内包的灵活性 模型驱动的自动化(MDA) 变化成本低 & 可预见 使服务生命周期交付和管理
7、自动化 模型获得, 共享和使经历最佳实践的应用自动化 无需重写服务而修改策略 复合SOA,虚拟化, MDA实现动成长目标 集成的服务视图,IT 业务管理,服务交付管理,服务交付,业务服务 Business Services,应用服务 Application Services,基础设施服务Infrastructure services,业务目标和策略,达尔文参考体系结构: 执行视图,2018/12/23,10,先进的数据中心IT基础体系结构 达尔文参考体系结构,达尔文参考体系结构为数据中心的远见和策略提供技术框架,适应性IT基础设施,适 应 性 管 理,一个开放的体 系结构，它为硬 件和软件定义
8、了 一套规范使能实 现虚拟化，异构 资源的管理和控 制，和实现基础 设施流程自动化 以支持业务流程 的动态管理。,业务应用,2018/12/23,11,新的IT基础体系结构的特点,创新技术 标准化 虚拟化 集成管理,2018/12/23,12,运用业务导向型信息化规划方法论 匹配和转化,愿景勾画,创建业务 情形,规划和设计,执行,变化 推进,对现有问题和将来方向的普遍理解,产生一个公认和具有动力的远景,定义变革的路线/计划，以及解决方案,建立并验证适应变化的业务模式和框架,执行并监控项目，体现业务利益和知识获取,TO-BE business plans AS-IS situation BITA
9、 alignment+gap analysis Quick wins Transformation opportunities Readiness for change assessment,Business & IT Roadmaps for change Transformation scenarios, strategies & choices COULD-BE: scenarios + business benefits & goals BTO (measures + CSFs) Stakeholder needs analysis Shared vision + buy-in Tea
10、m building,Business case & transition strategies New business model, principles & processes Business Info. architecture New organization structures IS Application portfolios IT architecture framework Benchmarks/ technical POC/Prototype Change plan (skill & competence gap assessment),Transition strat
11、egy & roadmap Program charter & plans Solution Blueprints Communication plans 3Rs, HR & education plans Benefits dependency models Measures & targets RAID assessments,Project plans Business applications. Business information systems IT Infrastructure Trained users & learning communities Live managed
12、 services Quality & benefits management and measurement systemsBusiness transformation knowledge & learnings,探索和分析,2018/12/23,13,动成长企业的优势:纲举目张,提高灵活性: 使 IT 环境能适应业务需求变化 使企业能够响应不断变化的市场和竞争压力 利用可变能力作为一种竞争优势,优化固定成本与可变成本间的平衡 管理变化成本 投资回报最大化,降低创新风险 降低技术实施影响,改善业绩: 端对端跨企业改善业务运营业绩 增加客户和雇员的满意度,2018/12/23,14,HP适应
13、性IT基础架构 是动成长企业达尔文参考体系结构的重要组成,虚拟,管理,标准,2018/12/23,15,议程,HP“动成长企业”及IT架构,HP资源虚拟化技术,HP与中国同步成长,2018/12/23,16,虚拟化技术: 关注服务,共享资源, 按使用付费 (PPU),网络虚拟化,服务器虚拟化,存储虚拟化,应用虚拟化,数据中心 虚拟化 (ITU),服务器 集群 分区 刀片 客户机 虚拟服务器 环境,基于服务器 基于阵列 基于网络,集线器/路由器 交换机 VLAN,整体 客户机/服务器 Web 服务 OGSA 网格,通过池化和共享IT基础设施资源使能实现资源优化利用和按需自动供给,2018/12/
14、23,17,HP 虚拟服务器环境,释放IT 投资的价值 优化资源利用率 提高业务灵活性 动态资源分配 保证服务水准 实时检测，提示和行动,智能策略引擎,HP 虚拟服务器环境 for HP-UX 11i,实时自动扩展和收缩虚拟服务器,HP-UX 11i 动成长企业的关键性基础: 可管理，高可用，安全,服务器虚拟化技术: 资源管理 软硬分区 即时增容 群集技术,2018/12/23,18,LegendCPUApplication Load,HP-UX虚拟服务器环境 Services Delivery to Partner Apps in the Adaptive Enterprise,HP-UX
15、11i Operating Environment,Systems Management,HP Virtualization Software,HP VSE QSS: provision a complete stack,HP VSE QSS: a complete stack, including consolidated third party apps,Batch Jobs Low Priority,BEA WebLogic Server Highest Priority,Oracle Database Medium Priority,HP VSE QSS: allocate initi
16、al CPUs,High Availability,HP VSE QSS: Apply Initial Load and distribute additional CPUs,HP VSE QSS: Increase Oracle Load,HP VSE QSS: Increase Other Workloads and redistribute CPUs,HP VSE QSS: Reduce Oracle Workload and redistribute CPUs,BEA Load,Services Delivery of CPUs across applications based on
17、 application load and priority,Oracle Load,Batch Load,2018/12/23,19,HP-UX虚拟服务器环境 In production use today,100%: SAP,Unpurchased processors,X,80% Oracle CRM 20% Security,50% SAP 40% Oracle CRM 10% Security,Services Delivery of CPUs across all systems,Time Consolidated Server,(5 CPU system),(5 CPU syst
18、em),(6 CPU system),2018/12/23,20,HP 虚拟服务器环境的优势,最丰富的，集成的虚拟环境 Unix市场上唯一基于目标的负载管理能力 第一个完全虚拟化高可用的跨数据中心的Oracle 9iRAC解决方案 (SGeRAC) 扩展服务器虚拟化至中间件和数据库层-HP VSE Quick Start Solution for BEA & Oracle Licenses shipped: 10000+ Instant Capacity on Demand 160000+ Serviceguard 115000+ Workload management tools 20000
19、+ Virtual partitions,2018/12/23,21,HP Integrity and HP 9000 Server Roadmap,2004,2005,HP 9000 Superdome,HP Integrity rx4640-8,All upgrades “in-box” except as noted,Current offering,CPU: Itanium2 Madison 9M,CPU: PA-8900 (dual-CPU),CPU: Montecito New Chipset,HP 9000 rp7410-8, rp8400-16 rp7420-16, rp842
20、0-32,CPU: Itanium2 Madison9M,CPU: PA-8900 (dual-CPU),CPU: Montecito New Chipset,*Not available at initial processor release,HP 9000 rp4440-8,CPU: PA-8900 (dual-CPU),CPU: Montecito,HP Integrity rx2600-2,HP 9000 rp3440-4,CPU: PA-8900 (dual-CPU),CPU: Montecito,Timeframes not to scale,Revision 4.5 July-
21、04,HP Integrity rx1600-2,CPU: DP Itanium,4-128P,2-32P,2-16P,1-8P,1-4P,1-2P,2006,New Chipset CPU: PA-8900,New Chipset CPU: PA-8900,CPU: Next Gen & Chipset DP Itanium,HP Integrity Superdome,HP Integrity rx7620-16, rx8620-32,Plans subject to change,New 8p Server & Chipset CPU: Montecito,New 4p Server &
22、 Chipset CPU: Montecito,CPU: Itanium2 Madison9M,CPU: Itanium2 Madison9M,CPU: Montvalle,CPU: Montvalle,2018/12/23,22,HP关键业务系统的发展趋势：,安腾芯片一统天下 操作系统百花齐放,HP Servers HP NonStop Servers HP Blade Server,HP Servers HP NonStop Servers HP e3000 Servers HP AlphaServer Systems HP Blade Server,server platform,HP-
23、UX (with Tru64 features) Linux HP NonStop Kernel HP OpenVMS Windows /64,HP-UX HP Tru64 UNIX HP MPE/ix Linux HP NonStop Kernel HP OpenVMS,operating system,processor technology,future,today,Itanium processor family,PA-RISC Itanium processor family Alpha MIPS,2018/12/23,23,HP Integrity server 在腾飞: Q4 F
24、Y04,HP Integrity server revenue 60% Q3 to Q4 244% FY2004 over FY2003 HP-UX 11i on Integrity servers 64% Q3 to Q4 341% Q4 FY2004 over Q4 FY2003 Windows on Integrity servers 68% Q3 to Q4 186% Q4 FY2004 over Q4 FY2003 (1/3 of all Integrity Superdome shipments are with Windows) 全球最大100个客户中 40% 使用基于Itani
25、um 服务器 HP 占有基于 Itanium 服务器50 以上的市场份额 Integrity 平台上目前拥有超过3,000 个 ISV 应用软件 ( 比去年增加 200% ） 过去180天中 企业用户安装了180个正式运行的 SAP系统,2018/12/23,24,ISV wave of momentum for HP Integrity,HP Integrity midrange announcement,HP Integrity announcement,3195 February 25th, 2005,4500 October 31st, 2005,2018/12/23,25,Super
26、Dome无与伦比的投资保护特性,PA-8800,Itanium,2018/12/23,26,HP 服务器 体系结构,2018/12/23,27,HP 高端服务器基础单元 Cell Block Diagram,S D R A M,To crossbar,PCI-X Sys Bus Adapter,Cell Controller,8 GB/sec,PCI-X Host Bridge,.,1.6倍提升 12.8 GB/sec,4倍提升 16 GB/sec,4x 288 bits 125 MHz 16 GB/sec,16 individual “ropes”,PCIX,2x Mem buffer,2x
27、 Mem buffer,2x Mem buffer,2x Mem buffer,2倍提升 8GB/sec,市场上颗粒度最细的扩容方式,内存槽多,升级颗粒度细,投资保护好,2018/12/23,28,SX2000芯片组,Cell Controller,PCI-X System Bus Adapter,2X MEM BUFFER,PCI-X Host Bridge,32 SDRAM DIMMs,2X MEM BUFFER,2X MEM BUFFER,2X MEM BUFFER,PCI/PCI-X,16 Links,Itanium 2 Buses,* Accepts single or dual p
28、rocessor modules * Not used in 8 socket systems,CPU Socket*,CPU Socket*,CPU Socket*,CPU Socket*,PCI-X Host Bridge,Crossbar *,Cell Board,I/O Subsystem,Maximizes application performance from 4 to 128 processors,Note: Futures listed are not commitments, can change any time,2018/12/23,29,利用分区技术构建数据中心,分区
29、是在一个或多个服务器内的物理或逻辑结构 为隔离运行环境 并提供 IT资源动态再配制的灵活性 和确保应用能享有 避免无关事件的影响 否则它将引起破坏,中断, 或性能下降.,城市内的 建筑物,建筑物内的 单元住宅,单元住宅内的房间,房间内的 壁橱,多节点 物理硬分区,单节点 物理硬分区,虚拟逻辑分区,资源软分区,2018/12/23,30,性能 / 处理器,#1,#16,#32,分区越多，性能越高,CPUs,HP 独特的分区技术 没有开销，完全隔离,增加的可伸缩性,不使用 nPAR 分区,2018/12/23,31,性能 / 处理器,#1,#16,#32,CPUs,HP 独特的分区技术优势 没有开
30、销，完全隔离,分区越多，性能越高,OpenVMS,并且支持多操作系统,2018/12/23,32,利用分区技术构建数据中心 HP分区技术,多节点物理硬分区 (at least 1 OS image per node),在一个节点内的物理硬分区 (multiple OS images with HW isolation),OS image with HW isolation,OS image with HW isolation,OS image with HW isolation,在一个物理硬分区 内的虚拟分区 (multiple OS images with SW isolation),在一个
31、操作系统内的资源软分区 (resource allocation by app),hard partition,1 OS image,Application 1 with guaranteed compute resources,Application 2 with guaranteed compute resources,Application n with guaranteed compute resources,Based on SLOs or percentages,HyperPlex 城市内的建筑物,nPartitions 建筑物内的单元住宅,vPartitions 单元住宅内的房间
32、,PRM (Process Resource Manager)HP-UX WLM (Workload Manager) 房间内的壁橱,2018/12/23,33,基于大型服务器的资源整合 多个操作系统和应用系统整合在一个大型机中,web server Linux,application server Windows 2000,database server HP-UX,物理硬分区 1,物理硬分区 2,物理硬分区 3,Oracle资源数据库, 统计应用系统， 数据仓库, ,电子邮件和 文件服务， 前端应用服务,Web 服务, 防火墙, 负载均衡,增加系统利用率,增加灵活性: 多操作系统,增加可靠
33、性: 集群,2018/12/23,34,利用分区技术实现整合 SuperDome的物理硬分区和虚拟逻辑分区 配置案例,有关键硬件隔离的4 个不同客户的生产环境,有硬件物理隔离 (电隔离)的测试和生产环境,nPartition 1 为测试环境,nPartition 2 为生产环境,Virtual partition 4 为客户 4 有 1个或多个应用,在同一服务器中有多个应用实现硬件隔离,2018/12/23,35,伸缩自如 大小由之的硬分区技术 SuperDome Partitions,1,4,安全性最佳又兼具灵活性的资源配置手段,真正的电气物理隔离 硬分区可在线增加/替换 可以对硬分区在线维
34、修 没有开销问题,2018/12/23,36,1,32,腾挪灵活的软分区技术,高度灵活性资源配置手段,无电器隔离，安全性差。一个软件分区的硬件故障会影响到其它分区。不推荐使用在关键应用的生产环境，可使用于开发测试环境。前端应用服务器需占用主机资源,2018/12/23,37,HP-UX 分区的威力: 混合硬分区的隔离度和软分区的灵活性,nPartitions provide electrical hardware isolation - separate systems, I/O, boot, CPU, memory, etc. vPars are software isolated (OS,
35、 applications) for different customers, different OS tuning - each tailored by number of CPUs, amount of memory and I/O per customer and application mix,Server consolidation example,2018/12/23,38,vPars 的进步. “vPars/VM”,vPars,vPars/VM,PA support Negligibleoverhead Maturity (end 01) Before Sept. 05 Bef
36、ore vPars/ VM 2.0 &:- heavy I/O workloads - Metro/ Continentalclusters- direct I/O control,Integrity mid-range,high-end support Dedicated resources Separate OS instance CPU granularity Dynamic CPU migration VSE co-existence,1-8 way Integrity support Sub-CPU Shared I/O Virtualized resources CPU, I/O
37、over-subscription Dynamic CPU, I/Oresourcing Security isolation; separate mgmt. OS Backplane comm. Multi-OS design,HP restricted; customer viewable under NDA; subject to change without notice,2018/12/23,39,在sub-CPU 粒度下构建虚拟 SMP,text,CPU,2018/12/23,40,Dynamic I/O Sharing,Host (Integrity VM + platform
38、OS),Virtual servers I/O packets directed to I/O cards by the Platform Manager,Virtual Server 1,Virtual Server 2,Virtual Server 3,I/O card can be dedicated to a virtual machine for performance isolation,2018/12/23,41,HP-UX,Sun (Solaris),IBM (AIX),nPartitions,Virtual Partitions,HP-UX WLM,PRM,HyperPlex
39、,SRM $,AIX WLM,Domains,SP $,No high speed connect,Hard partition with multiple nodes,Resource partitioning,Virtual partitions with S/W isolation,Hard partition within a node,Goal-based resource partitioning,HP 服务器: 软硬兼备 文武双全,DH Brown: HP shines in UNIX resource management,2018/12/23,42,HP StorageWor
40、ks 产品家族,2018/12/23,43,存储虚拟化,网络存储使能提供 更大的可扩展性 有效的资源共享 更高的系统可用性 更短的备份时间和空间,StorageGrid,NetworkStorage,DAS,将巨大的存储物理容量，变成单一的大型、可管理存储数据池， 提供给数据中心内各种服务器使用。,2018/12/23,44,存储虚拟化:分类,在单个存储阵列中虚拟化存储容量, 扩展存储阵列的容量 适用于大数据卷，异构主机 / 单个存储阵列环境 Intelligence 驻留在存储阵列控制器中 实现方法 - EVA,适用于异构环境 为网络中任何主机虚拟化任何存储阵列的容量 Intelligenc
41、e 驻留在网络中 存储公用的先决条件 实现方法 - SANworks CASA/VersaStor 非对称存储池,跨异构阵列虚拟化存储容量, 扩展存储阵列的容量 适用于单服务器 / 单集群环境 Intelligence 驻留在主机 实现方法 - 虚拟复制软件 (SANworks Virtual Replicator),基于网络的虚拟存储 (Fabric Level),基于服务器的虚拟存储 (Server Level),基于阵列的虚拟存储 (Storage level),本地的虚拟化管理(centralized management),IP, FC, ATM,remote replication
42、,异构存储环境,异构服务器环境,remote SAN,基于网络的虚拟化管理,存储网络(SAN),存储小家电,2018/12/23,45,HP 虚拟阵列解决服务器洪水泛滥问题,传统阵列难以应付对局部数据的频繁访问,虚拟统阵列对局部数据的频繁访问游刃有余,Server1,Server2,Server3,Lvm1,Lvm2,Lvm3,Lvm4,Lvm5,Lvm6,Lun1,Lun2,Lun3,Lun4,VA/EVA,2018/12/23,46,五大绝技融于EVA一身，难怪笑傲江湖,虚拟化RAID技术 Virtual Raid 虚拟化数据智能均摊技术 VLeveling 虚拟化数据智能修复技术 VAc
43、tive Hotspare 虚拟化数据快照技术 VSnapShot 智能快照式克隆技术 VSnapClone,2018/12/23,47,HP-UX Workload Manager 负载管理器(WLM) 基于目标的策略引擎管理下的虚拟服务器环境,application B,Priority 1response time SLO: 交易须在1秒内完成 交易响应时间由应用响应时间衡量器application response measurement (ARM) 提供或由其他方式提供,Priority 2job duration SLO: 批处理须在1小时之内结束 处理时间由操作系统核心提供,Pr
44、iority 3CPU entitlement SLO: 分配 50% of CPU 资源,50% Real Memory 50% Disk I/O,25% Real Memory 25% Disk I/O,25% Real Memory 25% Disk I/O,2018/12/23,48,WLM 的下一步HP global Workload Manager,PRM: static resource management,WLM: dynamic workload management,gWLM dynamic, multi-system workload management,50%,50
45、%,App A,App B,App A,App B,App G,App H,App E,App F,App C,App D,App A,App B,Policies,Monitoring and Reporting,HP restricted; customer viewable under NDA; subject to change without notice,2018/12/23,49,Site A,Site B,Replicated and Synchronized Data for one single RAC database via SLVM with MirrorDisk/U
46、X or CVM,WLM,WLM,100 kms,容灾和高可用的完美结合 HP Serviceguard extension for Oracle RAC,Active/active environment with transparent access to applications and data!,Ultravailable Networks,News,2018/12/23,50,数据中心管理 HP OpenView 新一代数据中心管理平台,Service Information Portal (服务信息门户),Application Smart Plug-Ins (应用管理),Ins
47、ight Manager,Operations(运营),Services Desk (服务台),Storage Area Manager(SAN管理),Internet Services/ Transaction Analyzer,Data Protector(数据备份),Performance(性能),Network Node Mgr (网络节点管理),2018/12/23,51,动成长企业信息管理中心功能结构 基于ITSM的管理体系结构,运营管理,报表管理,故障管理,性能管理,资源管理,安全管理,应用管理,综合事件管理,配置管理,问题管理,变更管理,服务级别 管理,工作任务管理,事件管理,服务管理层,
