ИВАН КРОВЯКОВ, технический директор направления IT Huawei Enterprise Business Group в России

Гибкое развертывание сервисов с помощью
серверов KunLun для критически важных приложений

Компании используют разнообразные ИТ-приложения, предъявляющие собственные требования к серверному оборудованию. В таких вертикальных отраслях, как, например, финансовый сектор, государственные структуры, телекоммуникационная и энергетическая отрасли, используется множество критически важных приложений

Системы, которые могут гарантировать работу таких приложений, должны быть стабильными и надежными, допускать гибкое и легкое расширение и оперативно реагировать на динамическое выделение ресурсов.

Флагманские серверы KunLun компании Huawei – это идеальное решение для таких критически важных приложений, как крупные корпоративные БД, системы планирования ресурсов предприятия (ERP) и управления взаимоотношениями с клиентами (CRM). Серверы KunLun предоставляют до 32 процессоров Intel® Xeon E7, память DDR4 объемом до 32 Тб и мощные возможности для расширения ввода-вывода. Платформа KunLun предназначена для работы в качестве крупномасштабной корпоративной платформы консолидации сервисов, которая решает две основные задачи:

• динамическое выделение ресурсов для повышения эффективности использования оборудования, облегчения управления и сокращения эксплуатационных затрат;
• изолирование отдельных сервисов для обеспечения надежности.

Серверы KunLun объединяют множество технологий и решений, включая физическое (K-Par) и логическое разбиение на разделы (L-Par), а также поддерживают ПО для виртуализации и мультиарендное решение Oracle Multitenant, что позволяет удовлетворять различные требования к консолидации сервисов. В определенных сценариях возможно совместное использование нескольких решений в целях еще большего повышения надежности и производительности, а также сокращения затрат. В этой статье подробно описаны технологии K-Par, L-Par и Multitenant.

Функция KunLun K-Par для оптимальной консолидации критически важных сервисов

Что такое KunLun K-Par?

Функция K-Par позволяет разделить сервер KunLun на несколько электрически изолированных разделов, что обеспечивает более высокую надежность, чем программное разделение на основе виртуализации.

С помощью K-Par пользователи могут распределять ресурсы сервера в соответствии с фактическими требованиями сервисов, добиваясь оптимальной производительности и надежности. Кроме того, функция K-Par предоставляет возможность гибкого конфигурирования, что позволяет защитить инвестиции пользователей в оборудование.

KunLun K-Par обладает следующими возможностями:

• Простое переключение: пользователи могут изменить режим работы системы, просто щелкнув мышью в веб-интерфейсе центральной консоли управления (CMC, Central Management Console), при этом не требуется менять конфигурацию аппаратных средств или обновлять ПО.
• Унифицированное управление: пользователи могут управлять конфигурациями сервера через интерфейс CMC независимо от того, работает ли он как единая система или имеет несколько физических разделов.
• Равномерное распределение ресурсов между сервисами: серверы KunLun поддерживают физическое разделение с равномерным распределением аппаратных ресурсов (процессоров, памяти и ресурсов хранения).
• Высокая надежность: физические разделы электрически изолированы, поэтому неисправность в одном из них не оказывает влияния на работу других разделов. Надежность физических разделов в пять раз превышает надежность виртуальных разделов.

Сценарии применения K-Par

Благодаря своей высокой надежности и производительности функция K-Par серверов KunLun идеально подходит для консолидации критически важных приложений и особенно дляконсолидации баз данных.

Для реализации стандартного сценария Oracle рекомендуется использовать два сервера KunLun, разделенных на два или более физических раздела. Физические разделы двух серверов формируют кластер RAC (Real Application Cluster).

Для оптимального использования ресурсов и сокращения затрат функцию K-Par можно применять совместно с технологией виртуализации.

Например, БД корпоративных ERP-систем требуется высокая производительность, в то время как серверы приложений могут нормально работать и при ограниченных вычислительных ресурсах. В этом случае можно использовать сервер KunLun 9016 с двумя физическими разделами. В одном физическом разделе развертывают БД Oracle, а в другом разделе на виртуальных машинах (VM) развертывают серверы приложений.

Серверы KunLun поддерживают такие пакеты виртуализации, как VMware vSphere, Huawei FusionSphere, Hyper-V и KVM. Физический раздел, в котором используется ПОвиртуализации, поддерживает до восьми процессоров.

Функция KunLun L-Par для эффективной консолидации сервисов

Что такое KunLun L-Par?

KunLun L-Par позволяет изолировать аппаратные ресурсы каждого раздела, включая процессоры (ЦП), память и устройства ввода-вывода. По сравнению с K-Par функция L-Par обеспечивает большую гибкость и более высокую степень гранулярности. Сейчас KunLun L-Par поддерживает от 1 до 80 ядер процессоров и память объемом от 1 Гб до 1 Тб (с шагом 64 Мб). В ближайшем будущем следующая версия KunLun L-Par будет поддерживать до 96 ядер и память до 4 Тб.

Для изолирования аппаратных ресурсов в L-Par используется встроенное ПО Hypervisor. Hypervisor – это разработанная компанией Huawei платформа виртуализации, обеспечивающая взаимодействие физического оборудования и ОС в логических разделах. Платформа Hypervisor делает различия в физическом оборудовании невидимыми для приложений и сервисов верхнего уровня и обеспечивает необходимые аппаратные ресурсы для каждого логического раздела в соответствии с конфигурацией логического разделения.

Логические разделы изолированы в целях предотвращения взаимного влияния программных сбоев и большей части аппаратных аварий между разделами. Выключение и техническое обслуживание каждого логического раздела могут выполняться независимо от других.

Встроенное ПО Hypervisor интегрировано с аппаратными средствами KunLun и управляющим ПО. Это позволяет добиться более высокой надежности и производительности системы, а также обеспечить унифицированное управление с помощью оборудования KunLun.

Сценарии применения L-Par

Функция L-Par может использоваться для консолидации критически важных или обычных сервисов на компьютерах средней мощности и на серверах x86. Однако спецификации логических разделов не могут превосходить спецификации физического раздела 4S на сервере KunLun.

Функция L-Par может развертываться на сервере KunLun как независимо, так и вместе с K-Par. Например, на сервере KunLun 9008 или 9016 можно использовать L-Par для развертывания сервисов, при этом сервер KunLun 9016 может быть разбит на два физических раздела 8S. Логические разделы можно создавать в физическом разделе, где размещается SCE1-BPUA. В другом физическом разделе можно развертывать сервисы независимо.

В случае одновременного развертывания функций K-Par и L-Par физические разделы используются для консолидации сервисов, функционирующих на серверах высокой и средней производительности, а логические разделы используются для консолидации сервисов низкопроизводительных серверов или серверов x86.

В смешанной конфигурации логические разделы поддерживаются только тем физическим разделом сервера KunLun 9008 или 9016, где находится SCE1-BPUA.

Следующая версия KunLun в ближайшее время будет поддерживать L-Par на большем количестве физических разделов. Кроме того, она позволит динамически расширять L-Par без прерывания обслуживания, более гибко удовлетворяя потребности в консолидации.

Логические разделы могут использоваться для консолидации как критически важных, так и обычных сервисов. Критически важные сервисы обычно подключаются к внешним массивам хранения и развертываются совместно с сервисами баз данных, например системой ERP. Обычные сервисы (например, клиентские приложения) обычно используют локальные диски и подключаются к внешней сети с помощью сетевых адаптеров (NIC, Network Interface Adapter).

Серверы KunLun поддерживают устройства хранения как компании Huawei, так и сторонних производителей, например IBM, EMC и HDS. Устройства хранения Huawei могут использоваться как системные диски и диски данных. Системный диск используется для установки внешней ОС логического раздела. Устройства сторонних производителей используются только в качестве дисков данных.

Если функция L-Par используется для консолидации критически важных сервисов, то следует предусмотреть резервирование устройств ввода-вывода. В целях обеспечения бесперебойного доступа к удаленному массиву хранения даже в случае отказа платы FC или оптической линии конфигурируются две платы FC и устанавливается ПО для резервирования каналов (multipathing). Для сетевого резервирования используются двухпортовые сетевые адаптеры и привязка портов. А для обеспечения надежности в логических разделах каждой системы можно использовать систему высокой доступности (HA, High Availability) и ПО HA, например Veritas Cluster Server (VCS). ПО Red Hat Cluster Suite (RHCS) HA в настоящее время не поддерживается.

Характеристики L-Par

Высокая производительность:

• при виртуализации вычислительных ресурсов привязка ядра ЦП позволяет предотвратить конфликты процессоров, повысить оперативность обработки задач и обеспечить необходимый уровень производительности;
• при виртуализации ввода-вывода в функции L-Par применяется эффективная технология взаимодействия клиентских и серверных приложений, которая позволяет снизить дополнительную нагрузку, вызванную частым переключением режимов ЦП и дублированием содержимого памяти. Кроме того, в L-Par используется технология виртуализации с аппаратной поддержкой, позволяющая реализовать функции сквозного доступа к устройствам PCI, сократить количество прерываний и дублирование содержимого памяти, а также повысить производительность ввода-вывода в логических разделах;
• по сравнению с физическим разделом с аналогичными характеристиками коэффициент потери производительности (tpmC) логического раздела KunLun составляет около 10%, а коэффициент потери ЦП (Spec CPU) – около 5%.

Рисунок 1. Развертывание L-Par на сервере KunLun

Рисунок 2. Совместное развертывание K-Par и L-Par на сервере KunLun

Высокий уровень готовности:

• технология HA, которую поддерживает L-Par, позволяет сократить плановое время простоя системы и повысить уровень готовности логического раздела;
• благодаря изоляции аппаратных ресурсов логических разделов аппаратные отказы в одном логическом разделе не влияют на работу других разделов.

Уровень готовности ввода-вывода повышен за счет резервирования ввода-вывода логических разделов.

Высокий уровень безопасности:

• в целях повышения стабильности системы функция L-Par поддерживает изолирование процессоров, модулей памяти и устройств ввода-вывода;
• ПО Hypervisor обеспечивает повышенные меры безопасности, включая управление полномочиями пользователей, кастомизацию сервисов, сканирование сетевых портов, контроль доступа, поиск и предотвращение вирусных угроз, а также сканирование системы на предмет рисков и оповещение о них.

Управление L-Par

Как физическими, так и логическими разделами можно управлять через веб-интерфейс CMC. Логическими разделами можно также управлять с помощью интерфейса командной строки (CLI). Таким образом можно управлять пользователями и сетью, обновлять систему и вести журнал.

Управление логическими разделами включает в себя следующие задачи:

• создание, удаление, изменение конфигурации и опрос логических разделов. В помощь пользователям предоставляется пошаговый мастер по созданию или изменению конфигурации логических разделов;
• включение и выключение питания, корректное завершение работы, перезапуск и принудительный перезапуск логических разделов, а также установка и извлечение дисков DVD-ROM;
• вход в логический раздел с помощью VNC.

Решение Oracle Multitenant для консолидации БД

Сегодня корпоративные пользователи широко используют облачные технологии. Платформа «базы данных как сервиса» (Database-as-a-Service; DBaaS) является важной частью облачной инфраструктуры. Поскольку DBaaS должна поддерживать большое количество пользователей и сервисов, она предъявляет высокие требования к процессорам и памяти, а также к производительности и надежности.

Серверы KunLun – отличный выбор для реализации платформы DBaaS, в частности, благодаря их эксклюзивной функции горячей замены модулей памяти, позволяющей существенно сократить время технического обслуживания системы и обеспечить выполнение соглашения об уровне обслуживания (SLA). В сочетании с функцией Multitenant БД Oracle 12c серверы KunLun являются мощными инструментами, которые можно использовать для консолидации в облаке нескольких серверов БД.

Технология Multitenant

Oracle Multitenant – это новая опция Oracle Database 12c Enterprise Edition, которая помогает клиентам снизить затраты на ИТ за счет упрощения консолидации, конфигурирования и обновления сервисов. Эта опция поддерживается новой архитектурой, в которой общая, «контейнерная» БД может содержать множество подключаемых БД.

В Oracle Database 12c появились функции контейнерной базы данных (CDB, Container Database) и подключаемой базы данных (PDB, Pluggable Database). В мультиарендной среде одна база CDB может содержать несколько баз PDB. В более ранних, чем Oracle Database 12, версиях БД экземпляр и база данных поддерживают в RAC соответствие «одна-к-одному» или «многие-к-одной». Один экземпляр может быть ассоциирован только с одной БД, а БД может быть загружена несколькими экземплярами. Однако экземпляр и БД не поддерживают соответствие «один-ко-многим». Oracle Database 12c поддерживает соответствие между экземпляром и БД «один-ко-многим».

Преимущества решения Multitenant

• Высокая плотность консолидации: многочисленные подключаемые БД совместно используют память и фоновые процессы общей контейнерной БД. Благодаря этому на одной платформе может работать большее количество подключаемых БД.
• Быстрое конфигурирование и клонирование сервиса: подключаемую БД можно отключить от одной контейнерной БД и подключить к другой. Кроме того, ее можно клонировать в той же или другой контейнерной БД.
• Унифицированное управление несколькими БД: консолидация существующих БД в виде подключаемых баз позволяет администраторам управлять несколькими базами как одной. Например, такие задачи, как резервное копирование и аварийное восстановление, можно выполнять на уровне CDB.
• Повышенный уровень готовности и гибкости: подключение и отключение баз PDB сокращает перерывы в обслуживании при перемещении оборудования.
• Высокий уровень безопасности: на уровне PDB можно сконфигурировать такие функции, как Oracle Database Vault, прозрачное шифрование данных (TDE, Transparent Data Encryption), универсальный объединенный аудит (Unified Auditing) и брандмауэр для БД (Database Firewall).

Общая архитектура

На рис. 3 показана общая архитектура решения KunLun Oracle Database 12c. Серверы KunLun являются идеальным выбором для любых сценариев применения БД и особенно для критически важных сервисов, требующих высокой производительности и надежности. Помимо высокой эффективности обработки данных, серверы KunLun обеспечивают стабильную и бесперебойную работу в круглосуточном режиме.

Рисунок 3. Архитектура решения KunLun Oracle Database 12c

Серверы KunLun идеально подходят для крупных БД с оперативной обработкой транзакций (OLTP) и сервисов интеллектуальной аналитики, таких как интерактивная аналитическая обработка (OLAP), хранилищ данных и интеллектуального анализа данных. Используя возможности мультиарендности и обработки данных в оперативной памяти Oracle Database12c, серверы KunLun позволяют повысить эффективность использования ресурсов, улучшить производительность и добиться максимальной рентабельности капиталовложений (ROI).

Пример применения

Сервер KunLun и функция Oracle Multitenant позволяют консолидировать несколько баз данных Oracle 11 g в единую облачную базу данных Oracle 12c. Такая консолидация повышает эффективность использования аппаратных ресурсов и снижает затраты на приобретение оборудования и лицензий на программное обеспечение. И что важнее всего – консолидация допускает самообслуживание арендаторов, что позволяет значительно снизить управленческую нагрузку.

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи