IBM PowerVM : POWER 기반의가상화 · PDF filex86 Linux 애플리케이션을리컴파일없이Power Systems 위의AIX, i

© 2008 IBM Corporation

IBM PowerVM :POWER 기반의 가상화

04/10/08

2 © 2008 IBM Corporation

IBM PowerVision 2008

목차

가상화란 ?

가상화의 발전 단계

PowerVM이란 ?

PowerVM의 기능들



가상화란 무엇인가 ?

Sharing

가상 자원

물리적 자원

예:LPARs, VMs, virtual disks, VLANs혜택: 자원 사용률 향상, 업무 부하 관리, 유연성

Aggregation

예:SDD, etherchannel, L4 switch혜택: 관리 단순화, 기존 투자 보호, 확장성

Emulation

예:각종 에뮬레이터, iSCSI, virtual tape혜택: 호환성, 기존 투자 보호, 호환성, 유연성

Insulation

Add, Replace,or Change

예:Spare CPU subst., CUoD, SAN-VC혜택: 가용성, 유연성, 기존 투자 보호

가상 자원

물리적 자원

가상 자원

물리적 자원

가상 자원

물리적 자원



왜 가상화가 필요한지 ?

*IDC – CEO Study; Customer Adoption of On-Demand Enterprises.

증가: 기존 IT 자산의 사용률감소: IT 지원 비용, 관리 복잡성향상: ROI, 서비스 품질, 직원 생산성

Cost of mgmt. & admin. 10% CAGR

$0

$20

$40

$60

$80

$100

$120

$140

$160

$180

$200

1996 ’97 ’98 ’99 2000 ’01 ’02 ’03 ’04 ’05 ’06 ’07 ’08

New server spending (USM$) 3% CAGR

Spending (USB$)

5

10

15

20

25

30

35

Installed Base(M Units)

Cost of I/T Support vs. Servers• 기존 컴퓨팅 자원은 활용률이 매우 낮음

• 신규 하드웨어 구매 예산보다 운영 비용이훨씬 더 큼

• 현존하는 하드웨어/소프트웨어 기술로도애플리케이션의 요구에 따라 서버 및스토리지 자원을 동적으로 할당하는 것이가능



IDC Server Virtualization Multi-Client Study, 2005 “Question: What are the top 3 reasons that your organization virtualized servers." Multiple responses allowed, therefore percentages may exceed 100% of the sample." Sample size = 420

More Efficient Environment/Efficiency

Cost Savings/Reduced Costs 51.7%

14.6%

13.1%

12.6%

10.9%

10.9%

Simplify Management/Maintenance

10.2%

9.2%

9.2%

9.0%

Flexibility

Reduce Maintenance/ Management/Administration

Reduce Floor Space/Space Savings

Scalability

Reliability

Performance

Hardware Costs/Server Costs

가상화가 필요한 이유 Top 10



통합서버 #1

장애 모니터링

POOL

금융업무#2(On-Line)

CUoD Ready 7CPU

금융업무#1(On-Line)

HA

HA

통합서버 #2

POOL

NMS

금융업무#2(Back-up)

CUoD Ready 5CPU

금융업무#1(Back-up)

CUoD ReadyCUoD Ready

가상화 1단계 - 시스템 단순화

물리적 통합 (Consolidation)에 의한 효과물리적 통합에 의한 서버의 관리비용 절감

어느 정도의 자원 사용률 향상

상면 절약

에너지(전력/냉각) 비용 절약

System Pool을 둠으로써 서버 내에서 일정수준의자원 공유 가능

O/S 및 Platform 단순화

개선점자원 사용의 최적화가 안됨 (아직도 낮은 사용률)

자원의 실시간, 동적인 공유가 안 되는 단절된인프라

업무별 및 시간별 자원 실시간 모니터링 필요

전통적인 HA 구성 (유휴자원 발생)에 머무름여유자원의 상호 공유/운영 불가

전통적인 On-Line / Back 구조

업무량 변화에 대해

주어진 범위내에서

대응 가능

통합효과및개선점통합효과통합효과 및및 개선점개선점

Level 1 Level 2

Level 3

서버통합

자원공유

가상화업무혁신



가상화 2단계 - 자원 공유

가상화에 의한 효과물리적 통합 + 논리적 통합에 의한 서버의 관리비용 최소화

획기적인 자원 사용율 향상

상면 및 에너지 비용의 최소화

실시간 자원 공유를 통한 동적이고 유연한 자원 운용가능

통합서버

POOL

장애 모니터링

금융업무#2

금융업무#1

CUoD Ready

가상화를통한자원의공유가상화를가상화를 통한통한 자원의자원의 공유공유

CPU 공유Memory 공유

I/O 공유

단위서버(파티션)별

자원의 운용/관리가 아닌

전체 통합서버 관점에서

자원을 운영

자원 Tuning 전

제조

Agent

증권

Agent

보험

Agent

자원할당의균형이맞지않음

3CPU

5CPU

6CPU

자원 Tuning 후

Agent Agent Agent

비즈니스상황에맞게자원을재할당하여특정부하를없앰

제조 증권 보험

1CPU

3CPU

10CPU

CPU 사용률

Monitoring Analysis Control

Level 1 Level 2

Level 3

서버통합

자원공유




가상화 3단계 - 인프라 가상화

자원의 동적인 할당을 통해 변화에 신속한 대응

Silo 시스템에서의 탈피

자원 사용 감시 및 자동 분배

전체 시스템 자원의 사용률 증대

핵심 IT 관리 프로세스 자동화

전체 LoB에 대하여 Charge-back 및 종량제(Metering) 서비스 적용

동적인 분산 프로세싱 구축 (서버 Farm)

통합서버 #1

장애 모니터링

POOL

금융업무#2

금융업무#1

통합서버 #2

POOL제조업무 C

제조업무 B

제조업무 A

CUoD ReadyCUoD Ready

EmptyBox

③ 유휴자원 활용

통합서버 #3

POOL

업무 E

업무 D

개발계

CUoD Ready

EmptyBox

① 업무 이전

서버간 자원 이동 및 공유를 통한 활용의 극대화

② 업무 이전

서버 간 자원공유

Level 1 Level 2

Level 3

서버통합

자원공유




IBM이메인프레임VM의기초가 되는hypervisor개발 시작

IBM이최초의물리적파티셔닝을발표

IBM이메인프레임상에서논리적파티셔닝을발표

IBM이POWER ™에서의논리적피티셔닝을발표

19671967 19731973 19871987

IBM이 System p™와 System i™를 위한POWER Hypervisor™도입

IBMPowerVM발표

200720072004200419991999 20082008

IBM이 UNIX®서버 사상 최초로Live Partition Mobility가가능한POWER6™ 발표

IBM의 가상화 리더쉽의 역사

PowerVM™ 으로 이어지는 IBM 가상화의 역사



IBM PowerVM

AIX®, i and Linux의 가상화 브랜드 및 기술을 통합

40년 역사의 IBM 가상화 리더십을 활용

UNIX, IBM i 및 Linux® 클라이언트를 위한 선구적 가상화 플랫폼



PowerVM 이란?

PowerVM는 Logical Partitioning, Micro-Partitioning, POWER Hypervisor, Virtual I/O Server 등 Power™Systems 기반의 가상화 기술을 포괄하는 브랜딩 용어

PowerVM Editions feature

Micro-Partitioning™

Virtual I/O Server

Integrated Virtualization Manager

Live Partition Mobility

Lx86

Logical Partitioning

UNIX, i, 그리고 Linux OS를 위한 IBM POWER 프로세서 기반 서버 위에서 업계 선두의 가상화기술을 구현해주는 하드웨어 및 소프트웨어 결합 솔루션



PowerVM Editions

AIX & LinuxAIX & LinuxAIX & LinuxOperating Systems

YesYesYesPowerVM Lx86

YesYesYes전용 용량 공유

Yes(HMC)

Yes(HMC)

No공유 프로세서 풀

YesNoNoLive Partition Mobility

YesYesYesVirtual I/O Server

IVM & HMCIVM & HMCIVM관리 포인트

10 / Core10 / Core3 / Server최대 LPAR 개수

p6 and JS22p5, p6 and JS2Xp520 / p550지원되는 서버 시스템

EnterpriseEdition

StandardEdition

ExpressEdition

Electronic Key 값 입력으로 각 edition간 업그레이드 가능



PowerVM 기술

Hypervisor

Dynamic Logical Partitioning

Virtual I/O Server

Integrated Virtualization Manager

Lx86

Live Partition Mobility

System Planning Tool

Power Hypervisor

VIOS i AIX Linux

UNIX, i 그리고 Linux를 위한 가상화 선두 플랫폼인 PowerVM이 더 탄력적이고응답성 좋은 인프라를 가능케 해줍니다.



Dynamic Logical Partitioning단일 서버 위에 여러 개의 OS를 설치할 수 있게 해주며, 파티션 간 자원 이동이동적으로 이루어지도록 해줍니다.

Power Hypervisor

i AIX Linux

비용 감축

AIX, i 그리고 Linux OS를 사용하는 파티션을 하나의 서버에구현

마이크로 파티셔닝은 프로세서 코어 당 10개의 파티션을 구현

유연성 향상

Capped / uncapped 기능에 의한 CPU 자원 조절

CPU 자원이 자동으로 파티션 간을 이동

공유 프로세서 풀 기능으로 일단의 파티션 그룹에 대한 CPU 자원 조절이 가능

PowerVM의 모든 Edition에 포함된 기능

AIX, i 및 Linux 파티션 지원

HMC (Hardware Management Console) 또는 IVM (Integrated Virtualization Manager) 에서 운용



증권 DB서버

증권 AP서버 #1

증권 개발서버

증권 DB Stand-by서버

증권 AP서버 #2

증권 테스트서버

TSM 서버

6-way

4-way

① HACMP에 의한Failover

② Failover후자원의동적 재구성(DLPAR)

Active-standby 구조의 클러스터에서, Dynamic LPAR 기능을 이용하여 standby 서버의 자원 활용률을 높일 수 있습니다.

Dynamic LPAR의 효과 (1)



WAS 서버 1core

DB서버1 1core

WAS서버 3core

DB서버 1core

오전 8시

저녁 9시

주간에는WAS서버부하로 인해시스템 자원을자동으로동적 재구성

야간에는배치작업을위해시스템자원을자동으로동적 재구성

배치전용서버 3core 배치전용서버1core

11

22

Dynamic LPAR의 효과 (2)주간 OLTP 업무에 많은 CPU 자원을 필요로 하는 서버와, 야간 뱃치 업무에 많은 CPU 자원이 필요한 서버를 DLPAR를 이용하여 통합하면 시간대 별로 자원을 이동시켜 전체적인 CPU 활용률을 크게 높일 수 있습니다.



WAS 서버

DB서버 1

DB서버 2

CPU 자원을 풀(pool)로서 관리함으로써, 각 파티션에 할당된 CPU 자원이 실시간으로 자동 조절됩니다. 이에 따라, 전체 CPU 자원 활용률과 성능을 향상됩니다.

0

100

CPU 사용률CPU CPU 사용률사용률



0

100

0

100

WAS 서버

DB서버 1

DB서버 2

0

100




0

100

0

100DB서버2에부하 발생

Micro-Partition

환경 하에서하이퍼바이저가자동으로 CPU자원을 동적으로이동하여 부하를조절함.

11

22

하이퍼바이저가 CPU 자원을해당 파티션에 동적으로 할당

공유 프로세서 풀의 효과



Virtual I/O Server클라이언트 파티션의 I/O 자원을 가상화

비용 절감HBA, 이더넷 등의 물리적 어댑터 자원을여러 개의 파티션에서 공유하여 사용

유연성 증가추가 하드웨어 자원을 추가하지 않고도즉석에서 추가적인 파티션 생성

모든 PowerVM Edition에 포함AIX, i 및 Linux 파티션 지원

Power Hypervisor

VIOS i AIX Linux



Virtual I/O Server의 효과

가상 I/O 서버 가상 I/O 클라이언트

가상 I/O 클라이언트

가상 I/O 클라이언트

Hypervisor

물리적어댑터

VSCSI 서버가상어댑터

VSCSI 클라이언트가상어댑터

내장형 / 외장형스토리지

가상 I/O 서버

디스크 디스크 디스크

전체 서버에 물리적 어댑터가 2개 뿐인 경우에도, 여러 대의 파티션을 만들 수 있고, 이중화까지도 가능합니다.



Integrated Virtualization Manager비용을 최소화한 가상화 솔루션 콘솔

단순화된 관리브라우저 기반의 툴로 파티션의 생성 및 관리수행

비용 절감전용 HMC (하드웨어 관리 콘솔) 하드웨어를구입할 필요를 제거

모든 PowerVM Edition에 포함Virtual I/O Server 파티션에서 운영



Lx86

Power Systems Platform

Supported Linux OS

PowerVM Lx86

x86 Linux OS

App

AIX OS

AIX OSApplication

POWER Linux OS

Application

PowerVM

x86 Linux 애플리케이션을 리컴파일 없이 Power Systems 위의 AIX, i 그리고Linux application과 함께 그대로 운용

* Visit ibm.com/systems/p/linux/qual.html for detailed qualifications.

비용 절감x86 Linux 애플리케이션의 마이그레이션을 크게단순화하여, 서버 통합으로 인한 에너지 절감과 관리편의를 추구

애플리케이션 포트폴리오의 강화대개의 기존 32-bit x86 Linux 애플리케이션*을 아무변경없이 그대로 수행

모든 PowerVM Edition에 포함Linux 파티션에서 운용



Front End

Lx86 Feature

Back End

Optimizer

Linux x86 Applications

pSeries Server Platform

POWER Processor

ISV Binaries

User Binaries

Linux OS (Red Hat or Novell SuSE)

Native Linux on POWERBinary

Native Linux on POWERBinary

• x86 Linux 인스트럭션을 POWER 인스트럭션으로 동적 translation하여mapping

• 모든 32-bit Linux/x86 유저 영역애플리케이션 바이너리를 수행

• 리컴파일 불필요

• H/W로의 직접 접근이나 커널 모듈을사용하는 애플리케이션은 지원하지 않음

• Native 및 translation된 애플리케이션을상호 호환 운영

• 사용자에게는 투명한 마이그레이션• 최적의 성능을 내기 위한 optimizer를구현

PowerVM Lx86의 효과



Live Partition Mobility운영중인 AIX 및 Linux OS의 업무 부하를 한대의 POWER6 서버에서 다른서버로 중단없이 이동

Virtualized SAN and Network InfrastructureVirtualized SAN and Network Infrastructure

가용성 향상예정된 유지보수를 위한 서비스 중단을제거

업무부하의 서버간 균형피크 구간에 일부 업무 파티션을 다른서버 박스로 이동시켜 자원 확보

PowerVM Enterprise Edition에만 포함된 기능VIO 서버를 운영하는 Power 서버에서AIX와 Linux 파티션을 지원



Live Partition Mobility의 효과 (1)

AP파티션

DB파티션


DW파티션

DB서버

WAS서버

WAS서버

하드웨어 유지보수 시작하드웨어 유지보수 수행하드웨어 유지보수 완료

유지보수 등으로 인한예정된 서비스 중단시간의 최소화

HMC

Live Partition Mobility수행



Live Partition Mobility의 효과 (2)

AP파티션

DB파티션


DW파티션

DB서버

WAS서버

WAS서버

서비스의 중단 없이물리적인 서버간의부하 분배를 통한자원 활용율 극대화

수금서버

DB파티션에 급격한부하가 지속적으로 발생함

HMC

Live Partition Mobility수행

시스템의 남은 자원을해당 파티션에 할당



PowerVM에 의한 인프라 단순화 및 비용 절감 사례Osram Sylvania / IBM Solution 혜택

“업무부하를 Linux on POWER에 통합한 것은 운영 비용을 크게 줄이고 IT 구조를 단순화하는데 일조하고 있습니다”.

- Miguel Angel García Hafner, technology manager, Telefonica Moviles España

시스템 응답 속도 2배 향상

CPU를 ¼로 줄이고, 전력 및 냉각 비용 절감

단순화된 관리 업무, 비용 절감

매끄러운 마이그레이션

PowerVM을 이용하여48대의 UNIX® 서버 및13대의 x86 서버를11대의 System p™server로 통합

“SAP ERP의 진보된 기능과 System p의 유연성 및 확장성이 결합하여, 더 향상된 성능 및 더낮은 운영 비용을 내 줌으로써, OSRAM SYLVANIA가 시장에서경쟁 우위를 가지도록 해주고있습니다.”

- Jeffrey Ruck, Director IT Infrastructure Services, Osram Sylvania

Source: www.ibm.com/software/success/cssdb.nsf/CS/STRD-75MERE?OpenDocument&Site=gicss67sap&cty=en_us

Telefonica Moviles España / IBM Solution 혜택

상면 비용 및 에너지 절감

신규 서비스 구현에 걸리는 시간 단축

네트워크 단순화

운영 비용 절감

무질서하게 팽창하던x86 서버 인프라를 p5-595 서버 2대에 Linux OS와 PowerVMLx86을 이용하여 통합



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