Cloud on x86 广发银行v2

Copyright © 2014 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. |

Oracle Cloud on X86

Zero To Cloud. Accelerated.

郭峰首席销售顾问甲骨文中国系统事业部 July 2014

Copyright © 2014 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle服务器虚拟化 Oracle VM for X86、SPARC、Solaris Zone

2


云计算及其交付模式资源层上整合、能力层上打通、业务层上开放

应用程序

平台

定制

IaaS

IT 专业人士

应用程序

定制

PaaS

开发人员

定制

SaaS

业务用户

X86虚拟化

Linux、Windows UNIX系统

UNIX小型机虚拟化数据库网格\内存数据库

应用网格\内存计算\JVM

业务集成数据集成身份管理企业门户

企业管理软件

人力管理客户管理 ERP系统

UNIX和X86服务器、存储、网络结构


Oracle完整的云基础架构产品组合 Engineered for Oracle Software

Oracle Enterprise Manager

OPS Center

Hardware Management

Oracle VM Manager

Oracle Fabric Manager

Operating Systems

Oracle VM

Oracle Virtual Networking Virtualization

Servers

Hardware

Storage Fabric Engineered Systems

Oracle Fabric Interconnect


全面统一的服务器虚拟化选项

集中的虚拟化生命周期管理

广泛的服务器虚拟化技术选择

动态域 Oracle VM for SPARC

Oracle VM for x86

Zone & Kernel Zone

M 系列 T/M 系列所有 x86 所有 SPARC 和 x86

虚拟机管理程序虚拟机管理程序


Oracle VM for X86 服务器虚拟化和管理

• Oracle VM Manager 和 Enterprise Manager • 管理成百上千的服务器

• 集中的 Java 管理服务器

• 基于 Web 浏览器的管理控制台

• 高级虚拟化管理，包括动态资源调度 (DRS)、高可用性、动态电源管理 (DPM)……

• Oracle VM Server for x86 （UEK3内核） • 只需大约一分钟的时间即可安装到“裸机”服务器上

• 来宾操作系统：

• Solaris x86

• Linux （Oracle，Redhat，SUSE，CentOS）

• 支持半虚拟化和硬件虚拟化的内核和驱动程序

• Microsoft Windows

• 包括 Oracle VM 工具（PV 驱动程序）

1 开源、开放的企业级服务器虚拟化架构，基于Xen 4.3


统一的服务器虚拟化管理 OVM for SPARC 、OVM for X86、Solaris Zones for M/T/X Server

存储信息库

X86虚拟化服务器池

存储信息库

SPARC 虚拟化服务器池

Oracle VM

2 统一的虚拟化生命周期管理

OCFS2 1.8


统一的硬件池化管理 SPARC、X86、ZFS

Out-Of-Band

(ILOM/XSCF)

In-Band

(J2ME Agent)

3 统一的硬件资源池化


高级存储管理 Storage Connect

Storage Repositories

Server Pool

Storage Connect 插件用于管理…… • 创建磁盘和文件系统以及调整它们的大小 • Oracle 和第三方存储 • 从管理器 UI 公开、操作 • 高级存储功能

• LUN 创建、精简供应、克隆……

Sun Storage

创建 LUN

Storage Connect Plug-In Framework & API Oracle Plug-In

Partner Storage

Partner Plug-In

vendor_specific_command_CREATE_LUN

Oracle VM Manager 3.x

OCFS2 Filesystem

JBOD

OCFS2 Plug-In

_INSTANT_CLONE

克隆VM

3.x

4 存储插件支持


应用驱动的基础架构即服务IaaS++ The Full Stack, End-to-End

企业数据中心

服务器池

Oracle VM服务器

Oracle Enterprise Manager

VM

VM

VM

VM

VM

VM

服务器虚拟化桌面虚拟化

Oracle VM 模板

和组合件

软件云

用户端

Siebel Contact Center

PC

移动终端

瘦客户端

浏览器

Oracle或第三方应用

• Oracle VM Server for x86

• Oracle VM Server for SPARC

• Oracle Solaris Zones

• Dynamic Domains

• Oracle Secure Global Desktop

• Oracle VM VirtualBox

Siebel CRM VMs

服务器池服务器池

Ora

cle

桌面

虚拟

化

存储池存储池存储池

网络虚拟化

• Oracle Fabric Interconnect

• Oracle Fabric Manager

• Oracle Fabric Monitor

• Oracle SDN Virtual networks

5 模板与组合件


Oracle VM Template Builder

封装Oracle软件为组合件 Oracle Virtual Assembly Builder

• 打包复杂结构测试开发环境重组为生产系统

• 最小化配置时间和风险

• 轻松复制生产环境

• 实现物理系统向虚拟系统的应用级迁移迁移

config1

开发测试环境

生产环境

config2 应用组合件

Oracle Application Grid

Oracle SOA Suite

Oracle BPM Suite

Oracle WebCenter

Oracle Identity

Mgt

Oracle Database Grid

Deployment

Introspection &

Assembly

OVF Packaging

OEL 5.5 & 5.7 Assembly Builder

6 Oracle企业软件的支持认证


Cloud Control 12c 云生命周期管理

Server Pool

Server Pool

Server Pool

Oracle VM Servers

Enterprise Manager

12c VM

VM

VM

VM

VM

VM

ApplicationStack

VD

I

VM

VM

VM

VM

VM

VM

DBaaS VMaaS FMaaS

系统规划

应用构建

平台监控

服务申请

程序交付

计量计费

7 全面的云平台管理


① 开源、开放的企业级服务器虚拟化架构

② 统一的虚拟化管理

③ 统一的硬件资源池化

④ 存储插件支持

⑤ 模板与组合件

⑥ Oracle企业软件的支持认证

⑦ 全面的云平台管理

OVM for X86 虚拟化特点总结


Oracle Linux最佳的企业 Linux

具有 Unbreakable Enterprise Kernel 第 3 版

性能最佳、最现代化、最可靠的 Linux 操作系统

与 Red Hat Enterprise Linux 完全兼容

免费的源代码、二进制文件和补丁/更新

在 Oracle 集成式系统中运行

Oracle 的基本 Linux 开发平台

Oracle 建议用于 Oracle 软件的唯一 Linux


Oracle 数据库智能闪存缓存

Oracle Database 11g 第 2 版的特性

无需向系统添加 RAM，即可增加数据库的缓冲区缓存大小

可用闪存将作为二级数据库缓冲区缓存

通过消除物理磁盘读取提高性能，对于读取密集型应用程序效果尤佳

该特性只适用于 Oracle Linux 和 Solaris

与 Oracle Solaris & Linux 集成

Sun Flash Accelerator F80 PCIe Card

init.ora参数 db_flash_cache_file = /oradata/flash_raw01 db_flash_cache_size = 100G


Dtrace数据库性能可视化

代码发布于 http://oss.oracle.com/git/

当前可用的功能：

– dtrace、syscall、配置文件提供程序

– SDT（静态定义的跟踪）

– proc、sched、IO 提供程序

支持内核类型和外部变量查找 (CTF)

广泛的测试套件

无可察觉的运行时开销

该特性只适用于 Oracle Linux 和 Solaris

v$kernel_io_outlier

TIMESTAMP IO_SIZE IO_OFFSET DEVICE_NAME VARCHAR2(513) PROCESS_NAME VARCHAR2(64) TOTAL_LATENCY SETUP_LATENCY …

Quickly resolve I/O issues

Optimize your Database I/O performance


Oracle X86虚拟化性能优势：Xen开销更低在虚拟机上执行SPECCPU2006 445.gobmk标准测试程序

ESX的性能损失达12% Xen的性能损失仅0.15% VS

数据来源：http://users.soe.ucsc.edu/~gsouther/papers/vpact09_gmu.pdf


采用 Oracle VM 实现 Oracle 数据库虚拟化

作者：Francisco Munoz Alvarez Revera — Oracle 专业服务经理

以下为不同并发用户下的响应时间（ms）, 并发用户分别为：15, 50, 100 与200并发用户。操作系统：OEL (Oracle Enterprise Linux) 5.7 64 bit 数据库： Oracle DB Enterprise Edition 11.2.0.3


在运行 Oracle 数据库方面，OVM 是一种更加出色的虚拟化技术

OVM 可以更加高效地利用所有可用资源

对于 Oracle 数据库虚拟化，OVM 的扩展能力更强，稳定性更高

OVM 支持在虚拟环境中更有效地整合负载

与非 Oracle 虚拟化技术相比，OVM 对 CPU 的占用更低

独立测试结论：

Oracle VM 是 Oracle 数据库虚拟化的最佳选择和其他领先的虚拟化解决方案相比

“

“

“为何要使用 OVM 虚拟化 Oracle 数据库” 作者：Francisco Munoz Alvarez Revera — Oracle 专业服务经理


零虚拟化额外开销

32X 虚拟化密度

应用系统如同运行于物理操作系统 -- 优化SLAs、减少停机时间

4 Virtual Machines 4 Virtual Machines

26%

4 Virtual Machines

+ +

虚拟化性能损失

SPARC + VM + Solaris VM SOFTWARE C + VM +

S ~1%

4 Virtual Machines

最有效的企业云虚拟化性能、虚拟化、安全性 – 无需妥协


每个虚拟机上运行独立的操作系统虚拟 I/O 虚拟机虚拟物理资源单线程粒度动态调整和可移动低开销对最终用户免费 T/M5系列 SPARC 服务器

SPARC 服务器虚拟化全面统一的服务器虚拟化选项

LDom 1 LDom 2 LDom x

CPU CPU

CPU CPU CPU CPU CPU

内存内存内存

Solaris Solaris Solaris Cluster

Solaris 操作系统

容器 1 容器 2 容器 x

CPU CPU

CPU CPU CPU CPU CPU

内存内存内存

Cluster

Oracle VM for SPARC Solaris Zone

所有容器共享一个操作系统实例独立的文件系统完全的软件隔离子线程粒度动态调整和可移动性低开销对最终用户免费

1 2

内存内存

CPU

内存

CPU

内存

CPU

内存

CPU

内存

虚拟机层 Hypervisor


SPARC虚拟化更加高效

0 5 10 15 20 25

OVM for SPARC 2个虚机

友商x86虚拟化 2个虚机

友商x86虚拟化 4个虚机

% 性能损失

SPARC虚拟化CPU性能接近物理机

13% loss

less than 0.1%

26% loss

0 40 80 120 160

OVM for SPARC，DirectIO

友商x86虚拟化，DirectIO

OVM for SPARC，SR-IOV

OVM for SPARC，虚拟IO

友商x86虚拟化，虚拟IO

TCP usec UDP is similar to TCP

网络速度快27%到53%

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1,000

SPARC T5 Xeon 2.9GHz E5-2690

Xeon 3.3GHz X5680

Pe

r c

hip

OL

TP

K

Tra

ns

ac

tio

ns

Virtualized database and Native

performance per chip

虚拟化 23% Loss

Native

Native

虚拟化 29% Loss

虚拟化 0.4% loss

3.2倍的Oracle11g R2数据库性能


SPARC更加有效的CPU虚拟化

• Solaris Zones 和 OVM for SPARC虚拟化开销极低，更有效的系统整合能力

– 友商UNIX虚拟化 28% 性能损失(4VMs)

– 友商X86虚拟化 13%性能损失(2VMs)

– Oracle虚拟化在CPU敏感型负载方面能够提供接近物理机的性能

X86 has big performance loss compared to Oracle Virtualization

0 5 10 15 20 25

Solaris11 Zones on x86

Solaris11 OVM for SPARC

友商X86虚拟化

友商UNIX虚拟化

% perf loss

Results are VM vs. native

1VM 6% loss 2VM 13% Loss

Solaris much less than 1%

友商UNIX虚拟化4VMs 28% Loss


OpenStack与Oracle Solaris的预集成

Compute Virtualization Cloud Networking Cloud Storage Image Deployment

Cloud Management

Cloud APIs

Zones & Kernel Zones

Elastic Virtual Switch

ZFS File System Unified Archives

Nova Neutron Cinder &

Swift

Glance

Horizon


混合资源池基础架构 Oracle Solaris 企业级 OpenStack

Cloud Management

x86

x86

OVM x86

共享存储池

Horizon


通过Oracle Solaris实现应用的按需部署 Agile. Secure. Compliant. Complete.

Oracle 测试和优化Solaris上的应用程序, 创建 Unified

Archives

发布下载

灵活部署

部署软件模板到物理机、Zone、Kernel Zone或 OVM中

+

客户的 Solaris 应用软件库

应用以Unified Archives 形式发布到Oracle.com

客户应用

App-Store


通过Solaris简化企业私有云的安装部署利用Unified Archives加快部署

下载OpenStack Unified Archive

部署Archive 网络连接, SSH 配置

激活云服务系统就绪

10:00 10:10 10:15 10:18 10:20

部署

OpenStack Unified Archive AI Server

Neutron Cinder / Swift

Horizon

Glance Nova

Cloud APIs

OpenStack 在 Solaris 上的安装部署仅需 10 分钟


SPARC T5/M6产品线

SPARC T5-1B SPARC T5-2 SPARC T5-4 SPARC T5-8 SPARC M6-32

处理器主频 SPARC T5 3.6 GHz SPARC T5 3.6 GHz SPARC T5 3.6 GHz SPARC T5 3.6 GHz SPARC M6 3.6GHz

处理器个数 1 2 4 8 32

最大核心数/线程数 16,/128 32,/ 256 64, /512 128,/ 1024 384 /3072

L3 缓存/处理器 8MB 8 MB 8 MB 8 MB 48 MB

DIMM插槽/最大内存 16 / 512GB 32 /1024GB 64 /2TB 128 /4TB 1024/32TB

硬盘数量 2 6 8 8 32

内部I/O数量 2 x PCIe 2.0 EM,

1 FEM slot, 2 NEM slots 8 x PCIe 3.0 LP, 4 x 10GbE ports

16 x PCIe 3.0 LP, 4 x 10GbE ports

16 x PCIe 3.0 LP, 4 x 10GbE ports

64 x PCIe 3.0

形态高度 Blade Rack 3U Rack 5U Rack 8U RACK

SPARC T5：

2.3倍吐能力性能提升 1.2倍线程计算能力 2倍 L3缓存、内存带宽 4倍扩展能力

33


Oracle网络虚拟化


公有云和私有云架构分析集中式 vs 分布式

公有云特点

分布式、非共享、横向扩展

大量采用开源软件、简陋的操作UI

标准化困难

X86技术体系、网络虚拟化是重点

统一服务目录、少量定制

粗犷式管理

35

私有云特点

集中式、共享架构、横向和纵向扩展结合

商业软件为主、软件标准化设计

X86和UNIX混合架构

差异化服务、更多的数据和业务共享

精细化管理

分布式存储 Ceph、GlusterFS 对象存储网络虚拟化

超大规模 Linux Farm（Xen、KVM、LXC、Docker）

松散管理框架、API接口

EC2 RDS S3 EMR SWF\SQS

地区和可用区域（Regions & Availability Zones）

集中式存储对象存储 IO虚拟化

VMware、OVM Pool

集中管理框架、API接口

UNIX Farm 数据服务集成服务

VM DB\DW Java IDM SOA\BPM

数据中心（两地三中心）DR


公有云和私有云架构分析集中式 vs 分布式

公有云中网络虚拟化特点

虚拟子网多租户、安全隔离

虚拟子网的动态创建和回收

按需创建的网络防火墙和负载均衡器

L2和L3层网络隧道技术

分布式虚拟网关

36

私有云中网络虚拟化特点 SDN动态创建网络连接

应用程序网络QoS服务质量保证

网络连接安全隔离

以太网和存储网融合

精细化监控

分布式存储 Ceph、GlusterFS 对象存储网络虚拟化

超大规模 Linux Farm（Xen、KVM、LXC、Docker）

松散管理框架、API接口

EC2 RDS S3 EMR SWF\SQS

地区和可用区域（Regions & Availability Zones）

集中式存储对象存储 IO虚拟化

VMware、OVM Pool

集中管理框架、API接口

UNIX Farm 数据服务集成服务

VM DB\DW Java IDM SOA\BPM

数据中心（两地三中心）DR

网络虚拟化 IO虚拟化


网络虚拟化

简单、安全、聚合、开放

核心交换机

光纤交换

NAS SAN

vHBA vNIC

Network Cloud

PVI Cloud

虚拟网络资源池

虚拟IO资源池

各类企业应用

Storage Cloud

Network Cloud


Network Cloud SDN网络虚拟化特性

SDN虚拟化网络

Prod DMZ

FC FC iSCSI NAS

按需迁移连接

按需增加隔离的网络

每台服务器最大80 Gbps带宽 • 仅需两条线缆 • 仅需一次布线

连接任何服务器到任何网络和存储

QoS（服务质量）应用性能可预测

BU PCI

vHBA vNIC vNIC vNIC vHBA vHBA vNIC vNIC vNIC vHBA

在线添加服务器资源运行多种OS和虚拟化: Oracle

Solaris, Linux & OVM, RHEL, MS Windows &

Hyper-V, VMware


简单、安全、聚合、开放

• 覆盖全部基础架构较少的交换机、板卡和连线

• 平面架构简化拓扑, 少量的分层

• SDN软件定义网络所有网络连接由软件定义

Converged infrastructure

物理主机

Network “A”

PROD SAN

Ethernet FC

At the Oracle Fabric Interconnect , vNICs terminate on separate ports.

VM A VM B

A B

物理主机

QoS “B” = 1Gb QoS “A” = 10Gb

Virtual Switch

Virtual Switch

Network “A” Network “B”

Web Prod

高可靠的fabric

物理主机

Network “A”

LAN SAN

Ethernet FC

标准FC

• 能够在同一fabric中隔离网络连接 • 按需创建独立的L2数据链路层 • 支持安全性和合规性的需求 • 应用网络服务质量保证QoS

• 融合FC光纤和以太网 • 无损, 高可靠fabric • 单链路全速率40Gb/s • 广泛的企业认证

Network Cloud


OVN网络虚拟化产品家族一览为云计算提供灵活的网络基础架构

• SDN（软件定义网络）和网络虚拟化

• 连接任何服务器到任何网络和存储资源

• 为云计算提供敏捷的网络管理平台

Oracle Fabric Interconnect F1-4

Oracle Fabric Interconnect F1-15

Oracle Fabric Manager and Fabric Monitor

Oracle SDN Virtual networks, on demand

Oracle InfiniBand Switch 36

InfiniBand HCAs

Network Cloud


Oracle Fabric Interconnects

服务器连接

10 Gig E Ports

Fabric Interconnect F1-15

Fabric Interconnect F1-4

Fibre Channel Ports

冗余可热插拔的风扇及电源

I/O Modules Gig E Ports

Network Cloud


Oracle Fabric Interconnect I/O Modules

10x1G

Ethernet

1x10G

Ethernet

2x8G

Fibre Channel

4x10G

Ethernet

Network Cloud


Oracle Fabric Manager

• 简单直观 • 整个网络环境的统一视图 • 实用的实时信息

Oracle Fabric Manager Cisco 管理界面截图

• 需要CCIE专业培训 • 不直观 • 无法查看整个环境拓扑

Network Cloud

VS


Oracle Fabric Monitor

• 服务器间所有数据传输的统一视图

• 同时监控以太网和FC光纤网络

• 颗粒度: 特定的端口到整个服务器

• 图形化分析，时间跨度范围从分钟到数月

Network Cloud


Oracle 网络虚拟化 The Complete Fabric Infrastructure for the Data Center

• 融合的基础架构和I/O整合解决方案 • 加速应用，优化服务器之间的数据流量 • 网络按需部署，实现真正的云架构 • 减少70%的基础架构连接复杂度

Oracle Virtual Networking

Web服务器(SPARC/x86) 数据库服务器

(SPARC / X86)

应用、中间件服务器 (SPARC/x86)

企业核心网络 FC 光纤存储

FABRIC INTERCONNECT Oracle Virtual Networking

Network Cloud


全球最广泛使用的网络虚拟化解决方案

部署在企业关键业务应用云环境中的众多行业大客户

Network Cloud


Oracle虚拟化在一体机中的使用


DIY vs. 工程一体化

传统的虚拟化平台建设客户现场集成实施工作量大且周期长无法确保性能最优化需要数百个复杂连线运营成本高，扩展困难重重


过去

新纪元：Oracle 集成系统硬件和软件，集成设计、卓越性能

现在


Oracle x86产品线 Engineered for Oracle Software

ZFS Storage Appliances

Storage Systems (with x86 Building

Blocks)

Oracle Database Appliance

Oracle Exalytics in-Memory

Database Machine

Oracle x86 Systems (stand alone systems)

8-Socket Rack

4-Socket Rack

2-Socket Blade

2-Socket 2RU Rack

Business Ready Systems (with x86 Building Blocks)

Oracle Cloud (with x86 Building

Blocks)

- Oracle On Demand

- On-Premise Cloud 2-Socket 1RU Rack

Big Data Appliance

Exadata Exalogic Oracle Virtual Cloud Appliance


OVCA是什么？

OV

CA

控制器

融合的IT基础架构 | Oracle虚拟化一体机

OVCA虚拟化一体机工厂预集成一次连线软件定义快速部署硬件和应用自动化管理


OVCA X4-2的硬件能力

虚拟网络

虚拟网络

计算节点

计算节点

管理节点

管理存储

Infiniband网络扩展

InfiniBand网络扩展

管理网络

2 to 25 Oracle X4-2 Compute Servers • CPU: 32 to 400 cores / 800 threads aggregate • Memory: 512 to 6.4TB aggregate • Only 5 cables per server, fully redundant

2 x Oracle X4-2 Management Servers

1 x Oracle ZS3-ES Storage • Redundant RAID controllers • 18TB Raw Capacity

• 2 x OVN Fabric Interconnect F1-15

• 2 x Oracle Switch ES1-24 24 ports

• 2 x Oracle InfiniBand Switch 36 ports

网络

管

理

10Gb Ethernet 8Gb FC SAN

外部网络

外部存储

服务

器到

服务

器间

40G

b/s


服务器虚拟化虚拟化

操作系统

服务器虚拟化

Oracle VM服务器虚拟化软件

OVCA管理软件

•OVCA自动化安装配置监控软件

•Oracle VM服务器虚拟化管理软件

•Oracle 虚拟网络管理软件

•Oracle ZFS存储管理软件

Oracle SDN软件

虚拟网络

自动化 & 管理

OVCA X4-2 软件能力

3rd Party App

Custom App

工厂已预配置预集成

免费下载免费使用软件

支持所有Oracle及第三方软件

将来增加计算节点时无需增加任何软件Licenses


DBaaS 数据库服务

OVCA X4-2 云服务能力

Oracle Enterprise Manager Cloud Control 12c

PaaS & IaaS（OVCA资源池）

多实例部署

(可选) 云管理平台

自服务供给策略驱动的资源管理计费计量容量规划应用打包

IaaS （传统架构下的资源池）

共享存储

OVM OVM

OVM OVM

OVM OVM

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB


• 2个计算节点, 每个计算节点配置：

– 24 CPU cores

– 256 GB memory

– 600 GB mirrored boot disks

– Redundant 10GbE interconnect

– External 10GBase-T networking

– External 10GbE SFP+ networking

• 共享存储柜 – 24 disks

– 800 GB SSD

– 18 TB SAS-2 10Krpm HDD

基本配置

ODA X4-2硬件能力


• 支持增加1个存储扩展柜 – 直连

– 800 GB SSDs

– 18 TB HDDs

存储扩展柜

ODA X4-2内部存储扩展能力


ODA X4-2虚拟化平台

• 数据库运行在一个独立Domain中

• 多个应用Domain共享存储

• VLAN网络增强虚拟机访问安全

• 支持VM之间高可用和自动重启

• 应用Domain支持安装Windows、Linux等操作系统

——Appliance Manager 2.8

Node 1

Database Domain

Application Domain

Web Domain

Load balance Domain

Database Domain

Application Domain

Web Domain

Load balance Domain

Node 2 HA VIP

追求极致简化


Oracle企业云平台架构 IaaS++、PaaS、SaaS

IT 管理

SaaS （业务应用、业务管理、系统管理、系统监控………）

自服务门户

高性能数据库池

高性能中间件池

大数据处理池

高性能应用系统池

DBaaS MWaaS APPaaS Hadoop

PaaS IaaS++

业务特点高可靠、高性能灵活、敏捷

资源层硬件池化

能力层数据池化

业务层功能池化

架构模型

立体化的云生命周期管理

SAN / NAS 存储资源池

X86 虚拟化资源池

UNIX虚拟化资源池

UNIX & X86 物理资源池

SDN虚拟化高速网络

技术特点集群技术虚拟化

59

Documents

Cloud on x86 广发银行v2