Wirtualizacja na plus

Przykładem udanego projektu wirtualizacji jest konsolidacja serwerów w Polkomtelu.

Przykładem udanego projektu wirtualizacji jest konsolidacja serwerów w Polkomtelu.

Operator sieci Plus - oprócz realizacji własnych potrzeb - przygotowuje systemy dla partnerów biznesowych. W miarę rozwoju firmy, ilość tych usług poważnie wzrasta. Firmy wykorzystujące infrastrukturę Polkomtela, wymagają dedykowanych serwerów w taki sposób, aby ich aplikacje były niezależne od programów innych firm. W tradycyjnym modelu wymaga to osobnej, fizycznej maszyny. Przed projektem wirtualizacji liczba serwerów wykonujących różnorodne prace dochodziła do 1000! Zadaniem projektu w Polkomtelu było zmniejszenie ich ilości. Projekt - przy użyciu narzędzi VMware - zrealizował HP Polska.

Po pierwsze: niezawodność

Wirtualizacja na plus

Początkowo ostrożnie zakładaliśmy współczynnik konsolidacji na 3:1. Wyniki testów z ESX 2.0 były bardzo dobre, praktyka pokazała, że współczynnik 5:1 jest osiągalny w przypadku maszyn produkcyjnych, a niektóre maszyny deweloperskie mogą osiągać nawet 30:1 - mówi Krzysztof Krawczyk, kierownik Działu Administratorów Infrastruktury Informatycznej w Polkomtelu.

Tym, co bardzo odróżnia pracę systemów i aplikacji w wirtualnym środowisku, jest łatwość serwisu. Gdy maszyna wirtualna ulegnie awarii, wystarczy przesłać jej obraz, co można wykonać zdalnie, przez sieć. Podobnie proste i szybkie jest odtworzenie poprzedniego stanu. Proces przełączenia aplikacji za pomocą VMotion, między fizycznymi maszynami trwa 10 sekund i jest realizowany tak, że użytkownicy nie odczuwają go w ogóle. Najbardziej wrażliwa aplikacja związana z telefonią VoIP reaguje na nią, sygnalizując nieduże opóźnienie w odpowiedzi. Nie przerywa to w żaden sposób jej pracy. Przełączenie spowodowane awarią trwa dłużej, gdyż wówczas maszynę wirtualną trzeba uruchomić.

Należy pamiętać o poważnym wpływie awarii sprzętowych na środowisko firmy przy wirtualizacji dużej liczby systemów. Dlatego środowisko, w którym są wirtualizowane serwery w Polkomtelu, zostało od początku zaprojektowane pod kątem wysokiej niezawodności. Maszyny wirtualne pracują w trybie active-active, z równym rozłożeniem obciążenia, w dwóch ośrodkach obliczeniowych, umieszczonych w osobnych lokalizacjach.

Połączenia pomiędzy centrami są zrealizowane za pomocą dwóch niezależnych kompletów światłowodów o długości kilkunastu kilometrów każdy, poprowadzonych różnymi traktami. Podobnie w każdym z tych ośrodków najważniejsze elementy są wykonane z zachowaniem nadmiarowości. Najważniejszym elementem, od którego zależy niezawodność pracy każdego ośrodka, jest jego macierz dyskowa. Wykorzystywane macierze EVA firmy HP są skonstruowane i wykonane z zachowaniem zasad wysokiej dostępności. Występuje synchroniczna replikacja danych w obie strony, przewidziano skryptowe uruchamianie drugiej lokalizacji w przypadku awarii.

W mniejszych lokalizacjach, takich jak Poznań, wykorzystywane jest rozwiązanie VMWare Server, pracujące w środowisku klastra utworzonego w systemie Debian Linux. W razie awarii jednej z maszyn, wszystkie maszyny wirtualne będą uruchomione na drugiej, sprawnej. W takich lokalizacjach wykorzystywane są wyłącznie maszyny wirtualne. W ten sposób skonsolidowano wszystkie ośrodki tam, gdzie to było możliwe.

Oszczędność i realia

0,7 mln zł

rocznie to oszczędności w opłatach za energię elektryczną dzięki projektowi wirtualizacji serwerów w Polkomtelu.

Wielu klientów działu IT Polkomtela potrzebuje dedykowanych aplikacji. Prosta konsolidacja, polegająca na hostowaniu kilku aplikacji w jednym systemie operacyjnym nie zdaje egzaminu, użytkownicy często życzą sobie bowiem całkowitej izolacji ich aplikacji od innych programów. Rozwiązaniem jest oddzielenie aplikacji przy wykorzystaniu maszyn wirtualnych, które separują od siebie hostowane systemy operacyjne.

Stopień konsolidacji jest różny w przypadku różnorodnych usług. Najskuteczniej można skonsolidować środowiska deweloperskie, najmniejszy współczynnik cechuje aplikacje z dużym zapotrzebowaniem na pasmo wejścia/wyjścia. System potrafi rozmieścić aplikacje, tak by maksymalnie wykorzystać dostępne zasoby. Jest to tym sprawniejsze, im mocniejszych komputerów używa się do hostowania wirtualnych maszyn. Gdy celem jest osiągnięcie wysokiego stopnia konsolidacji, należy rozważać zakup jak najwydajniejszych serwerów, maksymalnie wykorzystując dodatkowe moduły usprawniające pracę podsystemu wejścia/wyjścia. Wtedy osiągnie się bardzo dobre rezultaty przez cały czas życia maszyn objętych projektem.

"Początkowo ostrożnie zakładaliśmy współczynnik konsolidacji na 3:1. Wyniki testów z ESX 2.0 były bardzo dobre, praktyka pokazała, że współczynnik 5:1 jest osiągalny w przypadku maszyn produkcyjnych o różnym stopniu obciążenia, niektóre maszyny deweloperskie mogą osiągać nawet 30:1. W przypadku serwerów terminalowych Citrixa, optimum wypadło ok. 4:1, zależnie od obciążenia i mocy maszyn hostujących ESX" - mówi Krzysztof Krawczyk, kierownik Działu Administratorów Infrastruktury Informatycznej w Polkomtelu.

Konsolidacja usług zmniejsza liczbę fizycznych maszyn, ale nie powoduje tak radykalnego zmniejszenia interfejsów, jak sugerują to niektóre materiały reklamowe. Przyczyną są m.in. wymagania bezpieczeństwa, przyjęte w Polkomtelu, które zakładają pracę niektórych wirtualnych maszyn przy wykorzystaniu jedynie fizycznych interfejsów. "Nasze wewnętrzne ustalenia związane z bezpieczeństwem wymagają interfejsów fizycznych. Z tego powodu w wielu serwerach wykorzystuje się po kilka portów sieciowych" - mówi Krzysztof Krawczyk.

Wirtualizacja rodzi bardzo duży apetyt na dane i wiążę się nieodłącznie z centralizacją zasobów pamięci masowych. Małe firmy, które rozważają wdrożenie narzędzi wirtualizacyjnych, muszą rozważyć związane z tym koszty. Nie są one małe, dlatego nie zawsze centralizacja wszystkich usług w wirtualnym środowisku się opłaca. W przypadku Polkomtela, centralizacja w wysokowydajnych macierzach już dawno była warunkiem koniecznym pracy tak rozległego ekosystemu serwerowego. Nastąpiła jeszcze przed konsolidacją serwerów, wystarczyło zatem podłączyć je do sieci SAN. Przy wdrożeniu wirtualizacji dedykowano specjalne obszary dla tego systemu i dokonano przebudowania magistrali do prędkości 10Gbit/s.

Wdrożenia systemów wirtualizacji często wiążą się z niedoszacowaniem zasobów pamięci masowych jeszcze na etapie projektowania rozwiązania. "Ze względu na łatwość klonowania maszyn i wysoki stopień ich konsolidacji, przy obliczaniu niezbędnej przestrzeni dyskowej, pojemność istniejących serwerów produkcyjnych zazwyczaj mnoży się przez 2. W przypadku systemów związanych z usługami dla klientów zewnętrznych, ten współczynnik może okazać się nawet za mały. Praktyka pokazała, że istniejące zasoby dyskowe serwerów należy przemnożyć przez 4, aby otrzymać rzeczywiste potrzeby w skali czasu eksploatacji projektu. Nie można zapominać o wzroście wymagania odnośnie do transferu danych" - mówi Krzysztof Krawczyk.

Opis projektu

  • Wirtualizacja ponad 250 serwerów klasy mid-range na platformie wirtualizacyjnej VMware w oparciu o serwery HP.
  • Konsolidacja przestrzeni dyskowej w oparciu o środowisko SAN z macierzami HP StorageWorks EVA.
  • Opracowanie nowych procesów operacyjnych pozwalających na utrzymanie wirtualnego środowiska.
  • Wdrożenie Virtual Console - zarządzanie z jednego miejsca.

TOP 200