ICTCCP01 Virtualisatie cloudcomputing

Presentatie over: "ICTCCP01 Virtualisatie cloudcomputing"— Transcript van de presentatie:

1 ICTCCP01 Virtualisatie cloudcomputing
20/11/17 Rotterdam Academy

2 agenda Contact Wat gaan we doen? Inleiding Virtualisatie gedefinieerd
Het datacenter gedefinieerd

3 Contact

4 Naam: Adrie van der Padt Email: a.van.der.padt@hr.nl
Docent Naam: Adrie van der Padt

5 Wat gaan we doen?

6 Virtualisatie Leerboek van servers, werkplekken en applicaties
ISBN: Auteur: Marcel Beelen

7 Websites Methodesite: Werkbladen, Toetsen - Modulewijzer, Powerpoint presentaties, Etc –

8 Presentatie van de hoofdstukken uit het leerboek
Werkwijze Presentatie van de hoofdstukken uit het leerboek Thuis, in groepen van 2: werkbladen maken Bespreking van de antwoorden/uitwerkingen. Toets per hoofdstuk met meerkeuze vragen. Gelegenheid tot het stellen van vragen. Tentamen na het laatste hoofdstuk.

9 Tentamen met 40 meerkeuze vragen. Werkbladen.
Toetsing Tentamen met 40 meerkeuze vragen. Werkbladen.

10 Doelstelling In deze module proberen we je los te maken van het ‘ICT-denken’ als consument. Zakelijke ICT gaat over veiligheid, zekerheid en kostenefficientie Consolidatie blijkt een belangrijk iets om deze doelstelling te realiseren.

11 Wat is consolidatie? Consolidatie is het verminderen van het aantal ICT-objecten binnen het bedrijf. Virtualisatie & Cloud computing zijn belangrijke technieken om dit te realiseren.

12 Vraag Wat is geen consolidatie van IT?
Het verminderen van het aantal IT-objecten. Het opruimen van de oude servers. Het upgraden van een Windows server 2008 naar een Windows server 2012. Het vervangen van servers door appliances. Antwoord: c Toelichting: Dit is wel vernieuwen maar het aantal objecten vermindert niet.

13 Wat is virtualisatie? (*)
Virtualisatie is het ontkoppelen en verbergen van fysieke objecten en deze als logisch object aan de gebruiker presenteren.

14 Wat is cloud computing? Cloud computing is een infrastructurele technologie waarbij alle componenten in een datacenter dynamisch worden gemaakt zodat ze schaalbaar, flexibel en beheersbaar zijn. Cloud computing is de technologie die het datacenter modulair maakt.

15 Wat is een datacenter? Een datacenter is een beveiligde en geconditioneerde ruimte waar temperatuur en luchtvochtigheid worden geregeld, waarin zich racks, servers, switches, routers, patch-kasten en patch-panelen waarop apparatuur wordt aangesloten en andere netwerkcomponenten zich bevinden.

16 Vraag Wat beschrijft het beste het datacenter?
Een afgeschermde ruimte waar zich servers en netwerkcomponenten bevinden. Een geconditioneerde en beveiligde ruimte waar zich ICT-componenten bevinden. Een fysiek beveiligde en geconditioneerde computerruimte met servers en werkplekken. Een beveiligde computerruimte waar zich het back-office van een bedrijf bevindt (exchange servers, domeincontrollers en dergelijke). Antwoord: b Toelichting: Het gaat om beveiligd (afgeschermd), geconditioneerd, voor servers, netwerkcomponenten, opslagsystemen, telecomapparatuur, bekabeling e.d.

17 Virtualisatie gedefinieerd

18 Leerdoel In dit hoofdstuk leer je wat de term virtualisatie inhoudt en wat er in de ICT-infrastructuur allemaal virtueel gemaakt is of kan worden.

19 Wat is virtualisatie? (1/3)
Op het internet vindt je virtuele winkels, virtuele vrienden, virtuele werelden. Virtueel betekent hier ‘schijnbaar bestaand’.

20 Wat is virtualisatie? (2/3)
Hardware componenten, applicaties, desktops en servers kun je virtueel (nagebootst, schijnbaar bestaand) maken.

21 Wat is virtualisatie? (3/3)
Virtualisatie is het ontkoppelen, verbergen, nabootsen van fysieke objecten en deze als logisch object aan de gebruiker presenteren.

22 Virtuele dvd-stations en virtuele dvd’s (ISO image)
Voorbeelden Virtuele dvd-stations en virtuele dvd’s (ISO image) Applicaties: Phantom CD , Virtual CloneDrive Meerdere DVD’s gemount op één server. Virtueel archief van CD’s en DVD’s (verzameling ISO-images). De Java Virtual Machine (JVM) – Java Runtime Environment (JRE) ontkoppelt het besturingssysteem van de Java-applicatie. InPrivate Mode van Internet Explorer 8+

23 Vraag Wat is de beste omschrijving van virtualisatie in de ICT?
Een nagebootst omgeving. Een schijnbaar bestaande omgeving. Het ontkoppelen en verbergen van fysieke objecten en deze als logisch object presenteren. Niet bestaande componenten of objecten. Antwoord: c Toelichting: Antwoord a en b zijn wel correct, maar c is completer.

24 Wat zijn de voordelen? Beheergemak. Flexibiliteit. Onafhankelijkheid.
Schaalbaarheid. Security. Virtualisatie kan zeker voordelen bieden voor security. Te denken is dan aan het uit elkaar trekken van rollen op servers. Het is niet de heilige graal!

25 Welke virtualisatie vormen zijn er?
Applicatievirtualisatie. Servervirtualisatie. Desktopvirtualisatie.

26 Applicatievirtualisatie (1/2)
Twee manieren: Applicaties worden niet op de werkplek geïnstalleerd maar ‘elders’ en zijn alleen te bedienen via het netwerk waarbij gebruik wordt gemaakt van een presentatieprotocol. Concept: Server-based computing, Presentatie virtualisatie. Producten: Citrix, MS Terminal-services.

27 Vraag Wat is in het kader van virtualisatie een eigenschap van server-gebaseerde applicaties? Het zijn applicaties voor gebruikers die draaien op een server. Het zijn applicaties voor beheerders. Het zijn server-applicaties (zoals een webserver, databaseserver, mailserver). Ze draaien in een afgeschermde omgeving op de server. Antwoord: a Toelichting: Server-gebaseerd wil zeggen dat eindgebruikertoepassingen (zoals Office, Outlook) geïnstalleerd zijn op een server-besturingssysteem en draaien op een server. Ze worden op afstand bediend op de werkplek van de gebruiker.

28 Applicatievirtualisatie (2/2)
Tweede manier: Applicaties worden niet op de werkplek geïnstalleerd aangeboden in een meegeleverde gevirtualiseerde omgeving. Concept: Applicatie-streaming Producten: Citrix XenApp 6, Microsoft App-V (voorheen: Softricity),VMware ThinApp (voorheen: Thinstall).

29 Servervirtualisatie (1/2)
Bij servervirtualisatie wordt de hardware voorzien van speciale software die de hypervisor wordt genoemd. De hypervisor creëert een virtuele hardware omgeving (virtueel geheugen, virtuele processor, virtuele harde schijven, etc). Op de VM wordt een besturingssysteem geïnstalleerd. Het besturingssysteem heeft niet in de gaten dat het niet op echte hardware draait.

30 Servervirtualisatie (2/2)
Op één computer kun je meerdere besturingssystemen tegelijkertijd en volledig gescheiden van elkaar draaien. Servervirtualisatie is door veel organisaties omarmd als de oplossing om serverbeheer te vereenvoudigen. Producten: Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V, Vmware vSphere.

31 Desktopvirtualisatie
Hierbij worden complete desktops verplaatst naar centrale computers en op afstand bediend. Desktopvirtualisatie brengt applicatie- en servervirtualisatie samen. Je installeert Windows als virtuele machine op een centrale locatie en bedien je deze virtuele werkplek op afstand. Producten: Citrix XenDesktop, Microsoft Remote Desktop Services, Vmware View.

32 Vraag Wat heb je bij een virtuele desktop niet langer nodig? a) Een computer op je bureau. b) Een netwerk verbinding. c) Een login naam en wachtwoord in het domein. d) Applicaties op de computer op je bureau. Antwoord: d Toelichting: Om een virtuele desktop te bedienen het je nog steeds een apparaat op je bureau nodig met een netwerkverbinding. Op de virtuele werkplek moet je ook gewoon inloggen. Alle applicaties kunnen draaien op de virtuele werkplek en hoeven lokaal niet geïnstalleerd te worden.

33 Vraag Wat is een belangrijke overeenkomst tussen server virtualisatie en desktop virtualisatie? De noodzaak voor centrale apparatuur. Het gebruikte besturingssysteem. Het gebruikte presentatieprotocol. De voordelen die de gebruiker ervan ervaart. Antwoord: a Toelichting: Het besturingssysteem is juist verschillend (Windows Server vs Windows 7). Het presentatieprotocol speelt bij servervirtualisatie geen rol. Servervirtualisatie raakt de gebruiker niet (het is vooral voor de beheerder relevante technologie), maar desktopvirtualisatie raakt de gebruiker juist wel.

34 Vraag Hoe noemen we het -over een netwerk- bedienen van applicaties die niet op de lokale PC geïnstalleerd zijn maar die elders op het netwerk draaien? Terminal server. Netwerk applicaties. Remote desktop services. Remote Access. Antwoord: c Toelichting: Antwoord a is niet helemaal fout, maar is een oude benaming die door Microsoft voor deze technologie niet meer wordt gebruikt.

35 Het datacenter uitgelegd

36 Leerdoel Kennis nemen van het begrip datacenter en enkele concepten en termen die hierbij belangrijk zijn. Je leert waarom datacenters alsmaar complexer en moeilijker te beheren worden.

37 Wat is een datacenter? Een datacenter is een beveiligde en geconditioneerde ruimte waar temperatuur en luchtvochtigheid worden geregeld, waarin zich racks, servers, switches, routers, en patch-panelen waarop apparatuur wordt aangesloten en andere netwerkcomponenten zich bevinden.

38 Uitdagingen in het datacenter
Het aantal servers neemt toe. Er worden appliances geïntroduceerd. Netwerken worden heterogeen. Vraag naar grote beschikbaarheid. Vraagt naar schaalbaarheid en flexibiliteit. Datacenters moet ‘groen’ worden.

39 Groei van het aantal servers (1/2)
Definities: Een server is de combinatie van de machine (hardware) en het besturingssysteem. Bij het verplaatsen van een server verplaats je de hardware. Als het gaat om het gebruik (voorbeeld mailserver) dan bedoel je de hardware, het besturingssysteem én de applicatie. Een server biedt één of meerdere services aan. Als je de service verplaatst wordt er géén hardware verplaatst.

40 Groei van het aantal servers (2/2)
Servers zijn meestal financieel na 5 jaar afgeschreven. Servers worden langer in productie gehouden omdat: Ze technische nog voldoen. Het migreren van de server applicatie erg complex is. Services worden vaak op afzonderlijke servers geïnstalleerd. Per server één service. Gevolg: Het aantal servers in datacenters groeit snel.

41 Vraag Welke van de volgende punten is geen oorzaak van de groei van een traditioneel datacenter? Organisaties groeien, waardoor er meer servers nodig zijn. Het aantal servers neemt toe omdat services ontkoppeld worden van één server of er worden appliances toegevoegd. Oude servers worden te lang in productie gehouden omdat het migreren van de applicaties daar op de ingewikkeld en tijdrovend is. Koelsystemen en (reserve) stroomvoorziening vereisen steeds meer ruimte. Antwoord: d Toelichting: Koelsystemen worden alsmaar efficiënter en slimmer opgezet. Stroomvoorziening kost niet specifiek meer ruimte.

42 Het opsplitsen van services
Het combineren van services (server rollen) op één server is vaak mogelijk (soms niet), maar maakt de services afhankelijk van elkaar. Meestal wordt het one-machine-one-function-model gebruikt omdat: Eenvoudiger te beheren. Betere schaalbaarheid. Stabieler. Eenvoudiger meervoudig uit te voeren (hogere beschikbaarheid).

43 Appliances in het datacenter (1/2)
Een appliance is een gesloten kastje (meestal passend in een 19-inch rack) met geïntegreerde software (firmware) voor het uitvoeren van één specifieke service. De firmware is een bedrijfseigen mini-besturings-systeem met één specifieke applicatie (de service). Vaak is de firmware gebaseerd op een uitgeklede versie van Linux. De firmware moet periodiek worden bijgewerkt of vervangen voor een nieuwe versie. Beheer van de appliance vaak met behulp van een browser.

44 Appliances in het datacenter (2/2)
Waarom kiezen organisaties voor het gebruik van appliances? Appliances blinken vaak uit in de service waarvoor ze zijn ontwikkeld. Soms zijn appliances extreem snel (speciaal ontwikkelde chips). Volgens de fabrikant eenvoudig te beheren.

45 Infrastructuur wordt heterogeen
De infrastructuur in datacenters wordt heterogeen (ongelijksoortig): Meerdere besturingssystemen: Microsoft Windows, Linux, UNIX. Meerdere type van een bepaalde applicatie: Webservers van Microsoft maar ook Apache. Databases van Microsoft maar ook Oracle. Extra merken apparatuur: Appliances. Heterogeniteit zorgt voor een complexe beheeromgevingen.

46 Vraag Wat is een appliance (in IT)?
Een server die voor één doel (dus één rol of één functie wordt ingezet). Een losstaande server die wordt ingezet voor beveiligingsdoeleinden. Een apparaat met speciale firmware ontwikkeld om één functie uitmuntend te verrichten. Een applicatie die eenvoudig te beheren is met een web interface. Antwoord: c Toelichting: d is ook waar voor de ingebedde applicatie in de appliance maar geen kenmerk.

47 Toenemende vraag naar hoge beschikbaarheid.
Globalisering (werken in andere tijdzones). Op andere tijden werken. Op afstand werken, thuis, onderweg… ICT wordt steeds meer is onderdeel van het primaire bedrijfsproces. Zonder ICT kunnen bedrijven niet ontwikkelen, produceren, uitleveren en geen diensten verlenen.

48 Vraag Waarom is een hoge beschikbaarheid van een datacenter erg belangrijk? Er zijn meerdere antwoorden mogelijk. Medewerkers werken steeds meer vanaf andere locaties in de wereld. Medewerkers werken steeds meer 's avonds en in het weekend. Onderhoud moet steeds meer buiten kantooruren verricht worden. Slechte of lage beschikbaarheid kost altijd geld. Antwoord: a, b en d Toelichting: c is een gevolg van hoge beschikbaarheid. Lage beschikbaarheid is altijd kostbaar wat betreft beheer (dus d is ook goed).

49 Hoge beschikbaarheid [2]
Een reden voor high-availability kan zijn: onderhoud! Servers in het datacenter kunnen proactief onderhouden worden: Hardware onderhoud. Installeren van patches. Nieuwe versies van Windows-componenten. Nieuwe versies van server applicaties. Applicaties dienen echter beschikbaar te zijn tijdens het proactief of reactief onderhoud!

50 Vraag Een aanbieder beweert dat een applicatieserver in het datacenter een beschikbaarheid heeft van 100% voor zijn klanten. Wat is waar? Dit is onmogelijk. Dit is mogelijk met technologie voor het creëren van redundantie (dubbel uitvoeren, verwisselbare componenten terwijl de applicatie doordraait enzovoorts.) Is alleen mogelijk als de klant de applicatieserver niet 's nachts gebruikt. Geen enkele applicatie server kan 7 dagen in de week en 24 uren per dag operationeel zijn. Antwoord: a Toelichting: De applicatieserver zelf kan 100 procent beschikbaar zijn. Echter is het onmogelijk dat de gebruikers/klanten dit altijd zo zullen ervaren. Er zijn te veel afhankelijkheden (netwerk, verbindingen, netwerkadressering, provider, lokale werkplekken en netwerken enz.)

51 Uptime, downtime, availability
Een hoge uptime betekent een hoge availability (beschikbaarheid). Een hoge downtime betekent een lage availability. Investeren in een hoge beschikbaarheid is een soort verzekeringspremie.

52 Uptime, downtime, availability

53 Uptime, downtime, availability
Geachte Parkmobile klant, In verband met een stroomstoring bij ons datacentrum is ons systeem momenteel onbereikbaar. Hierdoor is het niet mogelijk om een parkeeractie aan- of af te melden. Indien u een lopende parkeeractief heeft verzoeken wij u contact op te nemen met onze helpdesk, Zodra de huidige problemen zijn verholpen zullen wij u per onmiddelijk op de hoogte brengen. Via status.parkmobile.nl houden we u op de hoogte. Excuses voor het ongemak. Parkmobile Geachte heer/mevrouw, De stroomstoring bij het datacentrum van onze hostingprovider Easynet lijkt verholpen. U kunt weer parkeeracties aan- en afmelden via het systeem zoals u gewend bent. Helaas is onze website nog niet goed bereikbaar. Voor vragen verwijzen wij u gedurende de dag naar  Excuses voor het ongemak. Met vriendelijke groet, Parkmobile

54 Clustering (1/3) Clustering van servers is een techniek om servers een hoge beschikbaarheid te geven én mogelijkheden biedt de prestaties te verbeteren. Bij clustering vormen twee of meer servers één geheel en zijn ze in staat elkaars rol volledig over te nemen. Elke server binnen een cluster wordt node genoemd. De nodes hoeven niet in het zelfde datacenter te staan.

55 Clustering (2/3) Modes: Active-active: Beide nodes zijn actief en draaien volledig mee met dezelfde applicaties. Active-passive: De tweede node schakelt alleen in als de eerste node problemen heeft. Een applicatie kan dan tijdelijk niet beschikbaar zijn.

56 Clustering verhoogt de complexiteit in het datacenter.

57 Load-balancing (1/2) Meerdere identieke servers worden als één identiteit gebruikt. De servers bevinden zich in een load-balanced farm. Servers binnen de farm bieden dezelfde functionaliteit. Servers in een farm zijn bereikbaar via één IP adres. Een transacties wordt op één server verwerkt.

58 Load-balancing verhoogt de complexiteit in het datacenter.

59 Schaalbaarheid & flexibiliteit
Kunnen inspelen op dynamische bedrijfsvoering. Zeer snel capaciteit toevoegen. Tijdelijk capaciteit toevoegen. Tijdelijk performance aanpassen.

60 Datacenters moet ‘groen’ worden
Datacenter + Green computing = Green datacenter. Energie gebruik reduceren: Slimmer koelen, Virtualisatie, Storage, Grafische kaart, Displays, Thuiswerken. Resultaat: Minder kosten. Verlaging CO2 uitstoot. Slimmer koelen: Buitenlucht koeling, niet de hele ruimte maar per rack of per apparaat. Storage: kleinere form-factor HDD gebruiken minder energie. DRAM juist meer. De GPU gebruikt de meeste energie in een computer.

61 Consolidatie (1/2) Oplossingen die de beschikbaarheid verhogen dragen bij aan extra complexiteit. Het probleem van toenemende complexiteit staat haaks op de vraag naar hoge beschikbaarheid. Een veel voorkomend probleem bij ICT systemen is wildgroei. In de loop der tijd groeit een systeem en zijn er vele wijzigingen, upgrades, nieuwe aanvullingen, etc. De beheerkosten groeien enorm en tegelijk worden systemen niet efficiënt ingezet. Het antwoord hierop is consolidatie.

62 Consolidatie (2/2) Consolidatie is het verminderen van het aantal ICT objecten (servers, applicaties, netwerkcomponenten , etc) binnen een bedrijf: Standaardiseer op een beperkte set applicaties. Beperk het aantal besturingssystemen. Beperk het aantal merken computers en appliances. Vervang oudere servers door één snelle nieuwe. Vervang grote systemen door kleinere meer efficiëntere systemen. Centraliseren van systemen, applicaties en bedrijfsgegevens. Virtualisatie van servers. Virtualisatie van opslag en back-ups.

63 Consolideren met servers
Consolidatie stappen: Losse verticale tower servers vervangen door horizontale 19 inch brede rack-servers. De hoogte varieert en wordt uitgedrukt in Rack Units (RU’s of U’s). 1U = 1,75 inch = 44,45 mm. In een rack van 46U passen 46 servers van 1U of 23 servers van 2U.

64 Bladeservers [1] Blade-servers zijn (vaak 3U) hoge servers, waarin insteekkaarten een eigen server vormen. Ze hebben een SAN voor opslag nodig Worden voornamelijk gebruikt bij organisaties die geld over hebben. Gemeentes dus…

65 Bladeservers [2]

66 Consolideren door virtualisatie van opslag (1/2)
Bedrijfsdata is overal te vinden: Centrale fileservers Fileservers op nevenkantoren Afdelingsservers Databases Webservers PC’s Laptops USB sticks USB HDD Smartphones Consolidatie vindt plaats door er als eerste voor te zorgen dat gebruikers hun data op centrale systemen opslaan en niet op lokale systemen.

67 Consolideren door virtualisatie van opslag (2/2)
Opslag wordt virtueel doordat schijven logisch en fysiek worden gescheiden in opslag netwerken. DAS: Direct Attached Storage NAS: Network Attached Storage SAN: Storage Area Network

68 Direct Acces Storage

69 Network Attached Storage

70 Storage Area Network

71 Praktijk In de praktijk wordt voor virtualisatie eigenlijk alleen het SAN gebruikt. Voordeel: high-available Nadeel: kan SPOF zijn Nadeel: $$$

72 Vraag Plaats DAS, NAS en SAN in volgorde van complexiteit, van ingewikkeld naar relatief eenvoudig. DAS, NAS, SAN SAN, NAS, DAS NAS, DAS, SAN Ze zijn alle drie nagenoeg even complex. Antwoord: b

73 Vraag Uit een SAN-systeem wordt de harde schijf gestolen. Wat is waar?
Vervelend, maar we kopen wel een nieuwe harde schijf. Een ramp, het hele systeem moet opnieuw worden opgebouwd. Een ramp, er moet een volledige werken van tape worden teruggezet om de situatie te herstellen. Vervelend, het systeem draait weliswaar door, maar er is kostbare bedrijfsinformatie verdwenen. Antwoord: a Toelichting: Normaal gesproken kan er van één schijf uit een opslagsysteem geen data worden gehaald en veroorzaakt het geen storing.

74 Consolideren door virtualisatie van back-ups
Virtuele tape-drives vormen een oplossing waarbij verschillende systemen met afwijkende besturingssystemen gegevens naar virtuele tape-units schrijven. De gegevens komen uiteindelijk terecht in één tape-library. Er is géén relatie tussen de logische tapes en fysieke tapes.

75 Opdracht: Werkbladen 1 t/m 5 Toets: Quiz hoofdstuk 2
Verwerking Opdracht: Werkbladen 1 t/m 5 Toets: Quiz hoofdstuk 2

76