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C O N N E C T I N G B U S I N E S S & T E C H N O L O G Y

Cloud Computing Einführung in Cloud Infrastrukturen


Agenda

!  Cloud Computing Services !  Marktübersicht von Cloud Computing Lösungen !  Verfügbare Cloud Computing Lösungen !  Cisco Unified Computing System Plattform !  VMware vSphere !  Fazit

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Überblick Cloud Services

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Cloud Service Varianten

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Marktübersicht 2010

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Cloud Infrastruktur (Service Provider)

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Unterschiede Cloud Services / Outsourcing

!  Outsourcing •  Ressourcen werden auf

Projektbasis dem Kunden bereitgestellt.

•  Starke Kundenbindung an den Provider.

•  Ressourcen werden für den Kunden zur Verfügung gestellt.

•  Dimensionierung der Ressourcen gemäss den vorhandenen Peaks.

•  Monatliche / jährliche Servicegebühren

!  Cloud Services •  Dynamische Bereitstellung der

Ressourcen für den Kunden •  Schnellere Service Bereitstellung •  Schwache Kundenbindung an den

Provider. •  Dynamische Nutzung der

Ressourcen möglich. •  Dimensionierung der Ressourcen

kann dynamisch angepasst werden.

•  Pay per use Service

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Cloud Service (Infrastructure as a Service)

!  Mögliche technische Implementierung eines Cloud Computing Services: •  Cisco Unified Computing System (UCS) •  VMw are ESXi Server •  Netapp FCoE Storage

!  Diese drei Firmen haben eine strategische Allianz gegründet um ihre Technologien besser aufeinander abzustimmen und in Zukunft gemeinsame Lösungen anzubieten!

8!


Cisco UCS Plattform

!  Cisco integrierte Server Plattform für den Betrieb von virtualisierten Serverinfrastrukturen.

!  Neuer Ansatz für die Hardware Virtualisierung / Abstraktion !  Ermöglicht Konsolidierung von Servern !  Ermöglicht Unified I/O (Ein Netzwerk für LAN und SAN) !  Integriertes Management für Server, Netzwerk und Storage

Provisioning. !  Neuer Ansatz für den Aufbau von internen Cloud Computing

Umgebungen (Service Provider)

9!


Aktuelle Blade Server Deployments

!  Entwicklung der letzten 10 Jahre. •  An evolution of size, not

system •  More servers & switches

than ever •  More switches per server •  Management applied, not

integrated

!  Resultat •  More points of

management •  More difficult to maintain

policy coherence •  More difficult to secure •  More difficult to scale

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Cisco Unified Computing System

!  Weniger Kabel !  I/O Konvergenz !  8 Blades pro Chassis !  Mehr Flexibilität !  Neuer Abstraktionslevel

der Hardware möglich !  Erstellung von

dynamischen Hardware Profilen möglich.

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Cisco UCS System Komponenten

!  Fabric Interconnect •  (40 or 20 10GEports) + (2 or 1 GEM slots)

!  Chassis •  Upto 8 half width blades or 4 full width blades

!  Fabric Extender •  Host to uplink traffic engineering •  Up to 80Gb Flexible bandwidth allocation

!  Adapter •  Virtualized adapter for single OS and

hypervisor systems

!  Compute Blade

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VmWare Hypervisor und Hardware Abstraktion

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!  Servervirtualisierung und Hardware Abstraktion sind unabhängig von einander!!


Cisco UCS Service Profile (1/2)

!  Definierbare Attribute pro Service Profile •  Disks & usage •  Network

•  Type: FC, Ethernet, etc. •  Number •  Identity •  Characteristics

•  LAN settings •  vLAN, QoS, etc…

•  SAN settings •  LUNs •  vSAN & Persistent Binding

•  Firmware •  Revisions •  Configuration settings •  Identity (BIOS)

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Cisco UCS Service Profile (2/2)

!  Automatische Bereitstellung der Hardware anhand des Profiles !  Vereinfachter Bereitstellungsprozess (LAN / SAN) !  Virtueller Server kann jederzeit auf eine andere Hardware

Instanz verschoben werden. !  Falls physikalische Kapazität nicht mehr reicht, kann das Blade

automatisch verschoben werden. !  LAN / SAN Einstellungen bleiben gleich. !  Alle Daten liegen auf einem zentralen Storage (z.B. NetApp)

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Cisco UCS Server Profiles

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Aktuelle Deployments Deployments mit Server Profilen


Beispiel Datencenter mit Cisco UCS und Nexus

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VMware vSphere

!  Führender Anbieter von Virtualisierungstechnologien !  vSphere ermöglicht die Servervirtualisierung im Datencenter. !  Ermöglicht die dynamische Bereitstellung von VM‘s im

Datencenter. !  Bereits heute teilweise integrierte Technologien für den Betrieb

von Cloud Umgebungen.

18!


VMware vSpehre Übersicht

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Hardware Konsolidierung

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VMware Ressource Pools

!  DPM konsolidiert Workloads um den Stromverbrauch zu senken. •  VM‘s können innerhalb eines

Ressource Pools automatisch verschoben.

•  Bei einem erhöhten Load können automatisch mehr Ressourcen zur Verfügung gestellt werden.

•  Unterschiedliche „wake protocols“ werden unterstützt: IPMI, iLO, WOL

•  ...

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VMware Fault Tolerance (FT)

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VMware Host Profiles

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VMware VMsafe

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Überblick einer möglichen IaaS / PaaS Architektur

!  Hardware Abstraktion durch Cisco UCS Plattform.

!  Virtualisierung durch VMware vSphere ermöglicht eine dynamische Abbildung von Systemen.

!  Ressourcen können dynamisch anhand des Service Profiles zugewiesen werden.

!  API auf Cisco UCS Manager und innerhalb VMware vSphere ermöglichen eine individuelle Serviceentwicklung .

!  Hardware Layer wird für den Kunden abstrahiert. (IaaS / PaaS)

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Fazit

!  Mit Hilfe der Cisco UCS Plattform und der VMware vSpehre Lösung können heute schon teilweise Cloud Computing Umgebung gebaut und betrieben werden. (Service Provider)

!  Mit Hilfe von diesen Technologien kann ein IaaS oder PaaS Service den Kunden angeboten werden.

!  Für den Betrieb von Cloud Datencenter werden neue Ethernet, Storage und Virtualisierungstechnologien benötigt.

!  Die einzelnen Themengebiete (Storage, Netwerk, Server) verschmelzen immer mehr technologisch miteinander.

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Fragen

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Cloud Computing Betriebssicherheit in Cloud Computing Umgebungen


Betriebssicherheit

!  Betriebssicherheit wird definiert durch: •  Verfügbarkeit (Service / Plattform / Infrastruktur) •  Antwortzeitverhalten aus Sicht des Endbenutzers (=> Beim

Überschreiten eines im Antwortzeitverhalten definierten Thresholds) •  Qualität der angebotenen Services und abgerufenen Daten (SLA

relevant)

!  Wie kann die Betriebssicherheit in einer Cloud definiert und messtechnisch nachgewiesen werden?

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Service Access Points (SAP)

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Cloud Computing SLA‘s

!  Infrastructure as a Service SLA •  Verfügbarkeit des

VM Layer •  Leistungsindikatoren

Storage Services •  Leistungsindikatoren

Physical Server •  Leistungsindikatoren

Network Connectivity •  ...

!  Technische PKI auf Hardware Level müssen definiert werden.

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!  Platform as a Service SLA •  Verfügbarkeit des OS •  Leistungsindikatoren

Operating System •  ...

!  Technische PKI auf OS Level müssen definiert werden.

!  Software as a Service SLA •  Verfügbarkeit der

Applikation •  Antwortzeitverhalten der

Applikation •  ...

!  Organisatorische und physikalische PKI auf Application Level müssen definiert werden.


Cloud Computing SLA‘s

!  SLA‘s definieren die Basis für die Zusammenarbeit zwischen Cloud Benutzer und Cloud Betreiber.

!  Im professionelle Geschäftsumfeld müssen für die Benutzung von Cloud Services SLA‘s definiert werden.

!  SLA‘s verhindern unter Umständen den dynamischen Charakter von Cloud Services.

!  SLA‘s bilden die Basis für die messtechnische Überwachung der Infrastruktur.

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End-to-End Monitoring (Kundensicht)

!  Der Kunde kann die Serviceverfügbarkeit End-to-End aus Sicht des Benutzers messen. (Application Roboter)

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Funktionsweise Application Roboter (SaaS)

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Cloud Monitoring (Service Provider)

!  Der Service Provider muss seine Cloud Infrastruktur überwachen. Dazu müssen die folgenden Themengebiete umgesetzt werden: •  Pro aktive Komponentenüberwachung (Hardware / Software) •  Pro aktives Capacity Management •  Erstellung Infrastruktur Betriebskonzepten •  Erstellung von Überwachungs- und Messkonzepte •  Pro aktives Application Performance Management •  Erstellung Applikation und Service Typenscheinen

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Klassische IT-Infrastrukturen (Service Provider)

!  IT-Organisation besitzt mehrere unabhängige Fachteams.

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Cloud Infrastrukturen (Service Provider)

!  Die Virtualisierung der kompletten Infrastruktur ermöglicht den Cloud Betreiber eine voll automatische Service Bereitstellung.

!  Die einzelnen Fachbereiche verschmelzen immer mehr miteinander.

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Übersicht Cloud Infrastrukturkomponenten

!  Server Hardware (Blades) !  Storage Hardware !  Netzwerk Hardware (Switches /

Routers / Firewalls / Load Balancers / WAN Optimizer)

!  Betriebssysteme (Linux / Windows / Unix)

!  Virtualisierung (VmWare, Sun Solaris, Microsoft)

!  Security Layer !  ....

!  Application Server !  Database Server !  Web Server !  Directory Server !  File Server !  E-Mail Server !  Portal Server !  Frameworks !  ...

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Komponenten übergreifende Provisioning, Monitoring und Accounting Schnittstellen müssen entwickelt werden.


Cloud Servicekette (Service Provider)

!  Grafische Darstellung aller Cloud Infrastrukturkomponenten aus Kundensicht. (Messkonzept / Troubleshooting)

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Cloud Servicekette (Service Provider)

!  Überwachung der gesamten Servicekette muss sichergestellt werden.

!  Pro Servicebenutzer muss die Performance gemessen und mit der definierten Baseline verglichen werden.

!  Um Veränderungen in der Servicequalität zu verhindern, muss die Infrastruktur vom Cloud Betreiber pro aktiv überwacht werden.

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Herausforderungen

!  Technologische Komplexität für Serviceanbieter steigt. !  Messkonzepte für die Überwachung komplett virtualisierter

Infrastrukturen müssen erstellt werden. (Schwierigkeit) !  Lückenlose SLA Definitionen zwischen Kunde und Provider

definieren die Grundlage für die erfolgreiche Zusammenarbeit in einer Cloud Umgebung.

!  SLA Anforderungen sind unterschiedlich je nach Serviceangebot des Providers.

!  Technische SLA Parameter müssen definiert und messtechnisch erfasst werden.

!  Messinstrumentierung muss dynamisch beim Service Provisioning für den Kunden bereitgestellt werden.

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Fazit

!  End-to-End Robotermessungen werden immer wichtiger um die Betriebssicherheit von Cloud Services aus Kundnensicht zu verifizieren.

!  Cloud Services basieren auf virtualisierten Infrastrukturen (Technologie grösstenteils vorhanden)

!  Die SLA‘s definieren die Qualität der Cloud Services. !  Servicebereitstellung und Serviceabrechnung stellen die

grössten Herausforderung an die Betreiber von Cloud Infrastrukturen dar.

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Fragen

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