Hybrid Cloud mit System Center und Windows Azure

Präsentation zum Thema: "Hybrid Cloud mit System Center und Windows Azure"—  Präsentation transkript:

1 Hybrid Cloud mit System Center und Windows Azure
How To Guide Oktober 2012 Beschreibung des Vortrags Ca Einstündiger Vortrag zu System Center 2012 SP1 mit Fokus auf Virtual Machine Manager AppController Windows Azure nach dem Spring Release Virtual Machines Storage Accounts Hybrid Cloud mit Windows Azure Ggf. länger je nachdem wie viele Demos eingebaut werden Anforderungsniveau Level 200 Setzt kein spezifisches Wissen zu System Center oder Azure voraus, jedoch generellen Überblick im IT Pro Bereich Keine Deep Dives

2 Agenda Überblick System Center 2012 SP1 Überblick Windows Azure
Virtual Machine Manager App Controller Überblick Windows Azure Storage Virtual Machines Cloud Services App Controller als Self-Service Portal für Application owners in allen Clouds Context Setting Cloud Computing wird als einer der aktuellen mega-Trends des Jahrzehnt in der IT gesehen Microsoft hat mit dem neuesten Produktreleaszyklus sein Investment im Bereich stark ausgebaut „Windows Server 2012 – die brücke zur Cloud“ Windows 8 - Microsoft Account, SkyDrive, User Setting Roaming Windows Phone SharePoint, Project Server. Office 365 (aktuell noch Preview) Talk Track Dieser Vortrag soll einen Überblick zum Management IT-Umgebungen in der Private, der Public Cloud als auch zum Betrieb von hybriden Cloud-Lösungen aufzeigen Es werden zur Demonstration ausschließlich Microsoft-Technologien und Produkte verwendet Allerdings wird nicht nur Hyper-V als Virtualisierungsplattform unterstützt, sondern es lassen sich bestehende Lösungen auf Basis von Vmware vCenter als auch Citrix XenServer einbinden System Center ist eine als mehreren Komponenten bestehende Suite zum Management von komplexen IT-Umgebungen in Unternehmensumgebungen Vortrag konzentriert sich auf den Teil der System Center Suite zum Management von Cloud Lösungen 2. Teil : Überblick über die Windows Azure Plattform für IT Pros Storageverwaltung in Windows Azure Anlegen und verwalten von Virtual Machines Betreiben von mehreren persistenten individuell konfigurierten VMs in einem Cloud Service 3. Teil : App Controller als Bindeglied Public und private Cloud Self-Service-portal für Anwendungsbesitzer (auch Application Owners) Zum Schluss : Übersicht über den Microsoft-Technologiestack

3 System Center 2012 SP1 – Enabling the Hybrid Cloud
Flexible Anwendung Fokus auf Anwendungen Cross-Platform zukunftssicher Service Pack 1 stellt umfangreiches Release in System Center dar Unterstützung für Windows Azure als Public Cloud System Center weißt insgesamt eine starke Orientierung auf Service und Anwendungen auf Verwaltung auf Grundlage von Dienstvorlagen zur verbesserten Verwaltbarkeit durch die IT-Abteilung als auch eine schnellere Bereitstellung für die Benutzer System Center Virtual Machine Manager (kurz VMM) ermöglicht Management von bestehenden Cloud-Lösung auf Basis von VMware vCenter und Citrix XenServer Unterstützung für Linux unter Hyper-V Anwendungen können zwischen der Private Cloud und der Public Cloud verschoben werden Anwendungen können aus Azure auch wieder in die Private Cloud verschoben werden Keine Herstellerabhängigkeit: VHD-Dateiformat für virtuelle Festplatten unter Hyper-V steht seit 2005 unter der Microsoft Open Specification Promise Service Pack 1 wurde am 9. September vorgestellt und ist nicht nur eine Sammlung von Patches Derzeit noch Beta Release (Stand ) „Full featured release“ – in einigen Bereichen stark verbessert Beispiel: Unterstützung von Windows Azure aus App Controller heraus und somit Anbindung an die Public Cloud

4 Virtual Machine Manager
Managementlösung für Private Clouds HA VMM Server Upgrade Custom properties Powershell Deployment Hyper-V Bare Metal Provisioning Hyper-V, VMware, XenServer Netzwerkverwaltung Speichermanagement Fabric-Management Updatemanagement Dynamische Optimierung Energiemanagement Überwachung Cloud- Management Delegierung und Quota Kapazitäts- und Herstellermanagement Self-Service Service- Management Service-Vorlagen Anwendungs-deployment Eigene Setup-Skripte Abbildverwaltung Talk Track Virtual Machine Manager ist das Verwaltungswergzeug in der private Cloud Alles was von Windows Azure im Data Center übernommen wird, wird in der Private Cloud von Virtual Machine Manager übernommen (deswegen hier kurz auf Übersicht der Komponenten eingehen) Wichtige Neuerungen HA VMM Server Hochverfügbarkeit (HA -> High Availibility) wird unterstützt, d.h. Installation des VMM in eine VM und dessen Bereitstellung als Cluster Upgrade VMM verwendet zum Warten von Vorlagen und VMs die WSUS-Serverrolle von Windows Server Custom Properties Jedes Deployment kann individuell mittels eigener eingebundener Skript angepasst werden Powershell VMM 2012 SP1 verwendet intern Powershell und stellt fast 500 Cmdlets (genau 438) zur Verfügung die für eigene Skripte verwendet werden können Beispiel: Test-SCVMHostCluster zur Durchführung der Überprüfung einer Hyper-V-Clusters auf Probleme Dynamische Optimierung / Energiemanagement VMM verschieb VMs via Live-Migration so, dass möglichst wenige Hyper-V-Host benötigt werden um eine optimale Auslastung dieser zur erreichen Einsparung von Energiekosten Speichermanagement Verwalten von Storage-Lösungen von Drittanbietern Beispiel HP, ECM, DELL Erstellung von eigenen Mini-Clouds, welche anschließend Beispielsweise einzelnen Usern oder Abteilungen (OUs) als Ressourcenpool zur Verfügung gestellt werden können VMM ist sehr mächtiges backend-Produkt, welches von der IT-Abteilung zum Management der Virtualisierungsclusters verwendet wird Außerdem u.a.: Erstellung von VM und Service-Templates uvm

5 App Controller Neuestes Mitglied der System Center Suite
Fokus auf Anwendungen und Services Stellt das Bindeglied zwischen Public und Private Clouds dar Kann Verbindung zu mehreren VMM-Servern herstellen Einbindung von Windows Azure Abonnement Web-basiertes Management Portal (Silverlight) Deployment von VM-/Service-Vorlagen in Clouds Überwachung der Ressourcenauslastung einzelner Clouds Talk Track App Controller (Kurz AC) ist das neueste Mitglied der System Center Familie Fokus liegt auf Anwendungen und Services D.h. würde eine VM welche ein Benutzer erstellen möchte aus einer entsprechend aus VMM heraus bereitgestellten Vorlage erstellt werden Oder es könnte ein gesamter Dienst z.B. ein 2-stufiger Webshop mit je einem Server für Web-Frontend und Datenbank-Backend von Benutzern selbstständig deployt werden, sofern ein Administrator die entsprechenden Kapazitäten und Rechte eingeräumt hat AC stellt das Bindeglied zwischen Public und Private Cloud dar Für Benutzer ist es weitgehend transparent, oder zumindest nebensächlich, ob er ein Service-Template in eine Private Cloud oder in Windows Azure deployt Der Zugang erfolgt über ein webbasiertes Portal, welches mit Silverlight realisiert ist. In diesem ist es möglich außer dem Deployen von Vorlagen auch möglich aktuelle Auslastung aller, bzw. der mir zugewiesenen Ressourcen einzusehen An dieser stelle endet der Überblick über System Center. Im folgenden Teil wird auf die Struktur von Windows Azure eingegangen

6 Das Azure Spring Release
Windows Azure Windows Azure Windows Azure Talk Track Windows Azure ist Microsofts Cloud Plattform Diese besteht aus einer Vielzahl aus Komponenten von denen hier nur einige, für IT Professionals und im Verständnis des Hybrid Cloud-Szenarios entscheidend sind Windows Azure wurde in 2010 veröffentlich (ehemals Project Red Dog) Zu Beginn war die Plattform vor allem zur Realisierung von Plattform-as-a-Server (Kurz PaaS) und Software-as-a-Service konzipiert In diesem Szenario wird das gesamte Management der Plattform, beispielsweise das Einspielen von Patches in das Host-Betriessystem von Microsoft übernommen Stattdessen werden Ressourcen wie RAM, Storage, Datenbanken als abstrakte Ressourcen bereitgestellt Damals war es auch schon möglich jede Anwendung die auf einem Windows (Server) lief via Azure bereitzustellen Beispiele Installation eines Java-Applikationsservers und ausführen einer entsprechenden Anwendung darauf Gleiches für PHP Die einzelnen Instanzen einer PaaS-Umgebungen sind dabei zustandslos, was eine automatische Skalierung einer bestimmten Rolle ermöglicht Problem: Zum Betrieb von klassischen VMs ist dieses Szenario nur bedingt geeignet, da die einzelnen Rollen nicht persistent sind. Somit wurde jede Rolle nach einem Neustart wieder auf das Ursprungsabbild zurückgesetzt, was beispielsweise den Betrieb von Datenbanken auf einem solchen Server als ungünstig erscheinen lässt KLICK Mit dem Spring Release im Juni 2012 wurde eine Vielzahl von Komponenten der Windows Azure Plattform aufgewertet und hinzugefügt Eines der wesentlichsten Feature war jedoch das hinzufügen einer echten Unterstützung für IaaS Mit dem neuen Release ist es nun möglich, mit einem komplett neuen HTML5-basierten Management Portal mit wenigen Klicks persistente VMs bereit zu stellen auch ist es beispielsweise nun möglich im Rahmen einer SaaS-Komponente Websites in PHP und .Net zu betrieben, ohne Visual Studio überhaupt starten zu müssen Im folgenden werden 3 für den Betrieb von VMs und IaaS allgemein wesentlich Komponenten der Azure-Plattform technisch genauer betrachtet: Storage, die Virtual Machine als solche und sog. Cloud Services Seit Windows Azure Spring Release Windows Azure bis Juni 2012

7 Laufende Geo- Replikation
Windows Azure Storage Talk Track Storage stellt eine der grundlegenden Vorrausetzungen zum Betreiben von VMs dar Dessen Zuverlässigkeit ist, unter anderem, entscheidend für die Einsatzfähigkeit einer Plattform im Geschäftsumfeld Storage wird in Windows Azure in sog. „Storage Accounts“ bereitgestellt, welche eine theoretische Maximalgröße von 100 Terabyte besitzen Innerhalb eines Storage Accounts existieren ein oder mehr Container in welchen sich die eigentlichen Daten befinden Im Falle von Virtual Machines wären dies deren Festplatten, die VHDs Storage wird von den eigentlichen Festplatten abstrahiert. KLICK Stattdessen wird jeder Storage Account auf 3 Festplatten repliziert Wenn eine der Festplatten ausfällt ist dies für die darauf laufende Anwendung vollkommen transparent Im Hintergrund wird, ebenfalls transparent, eine neue Festplatte bereitgestellt und in den Storage Account eingebunden, so dass dies Ausgangssituation wiederhergestellt ist Windows Azure bietet zur Konfiguration der Redundanz 2 Optionen Bei Lokaler Redundanz werden die Daten innerhalb eines Data Centers in verschiedenen Teiles des Systems vorgehalten Sollte somit ein gesamtes Rack, oder ein Teil des Data Centers Ausfallen sind noch immer verfügbare Kopien vorhanden Bei eingeschalteter Georeplikation werden die Daten zusätzlich in ein weiteres Windows Azure Data Center repliziert Somit ist selbst beim Ausfall eines gesamten Data Center, beispielsweise im Fall von Naturkatastrophen, eine Datenverfügbarkeit gesichert Microsoft gibt für den Storage Dienst eine zugesicherte monatliche Verfügbarkeit von 99,9 % Laufende Geo- Replikation des Speichers Windows Azure Storage

8 Virtual Machines - Anwendungsfälle
Update der Virtual Machines im Rahmen des Spring Release VM Role Virtual Machine Storage nicht persistenter Speicher Persistenter Speicher Einfaches Hinzufügen von zusätzlichem Speicher Deployment VHD wird offsite erstellt und dann hochgeladen VHD kann direkt in Windows Azure erstellt werden oder auch offline Networking Endpunkte werden durch Servicekonfiguration festgelegt (Visual Studio) Endpunkt können flexibel zur Laufzeit im Portal umkonfiguriert werden Anwendungsfall Deployment von Anwendungen mit komplexen Installationen in zustandslosen PaaS-Umgebungen Anwendungen welche persistenten Speicher benötigen Talk Track Windows Azure unterstützte bereits vor dem Spring Release das ausführen eigener VHD-Images Die zur Laufzeit gespeicherten Änderungen darin waren allerdings nicht persistent und somit zum IaaS-Betrieb ungeeignet Diese Tatsache war jedoch gerade in Publikationen von Drittanbietern nicht immer klar erkenntlich, weswegen es hier gelegentlich zu Missverständnissen kam Im Rahmen von PaaS- und SaaS-Anwendungen konnte die sog. „VM Role“ zur Ausführung von eigenen VHD-Images verwendet werden Diese wurde und wird verwendet um zustandslose Instanzen bereit zu stellen die in einem Scale-Out-Szenario unter Last das einfache hinzufügen von Knoten zur entsprechenden Anwendungsschicht ermöglichen Virtual Machines wurden im Rahmen des Spring Release hinzugefügt und ermöglichen nun das Ausführen von persistenten VMs wobei deren Festplatten auf Storage Account abgebildet werden VMs sind in 5 verschiedenen Größen verfügbar, Von „extra Small“ mit einem geteilten Prozessor und 768 MB RAM bis zu „Extra Large“ mit 8 Kernen und 14 GB RAM Die Standardabrechnungseinheit einer „Compute-Hour“ bezieht sich in Azure dabei auf das ausführen einer „Small“ VM mit einem Kern und 1,75 GB RAM

9 Virtual Machines – Unterstützte Betriebssysteme
Windows Server 2008 R2 ->mit BizTalk Server 2010 ->mit SQL Server 2012 Windows Server 2012 OpenLogic Centos 6.2 SUSE Enterprise Server Ubuntu Server LTS OpenSUSE 12.1 Talk Track Windows Azure verwendet intern Hyper-V als Virtualisierungslösung und bietet standardmäßig Unterstützung für mehrere verschiedene Betriebssysteme Dabei besteht kein Hersteller-Lock-in, da das VHD-Format offen spezifiziert ist und sich somit die Daten jederzeit wieder zurückholen lassen Auch andere Betriebssysteme als Windows werden unterstützt In Windows Azure werden vorkonfigurierte Images für verschiedene Anwendungsserver bereitgestellt Derzeit verfügbar BizTalk Server 2010 SQL Server 2012 Zusätzliche Images werden zukünftig hinzukommen Weitere Vorlagen werden zur Verfügung gestellt werden (z.B. SharePoint)

10 Cloud Services Virtual Machines können gemeinsam in einem gemeinsamen Cloud Service gehostet werden Cloud Services stellen einen logischen Container zur Ausführung von VMs dar Befindet sich nur eine VM in diesem, wird er im Azure Portal nicht extra ausgewiesen Cloud Services besitzen jeweils ein eigenes virtuelles Netzwerk Sind von außen via öffentlicher IP erreichbar Ports sind zur Laufzeit konfigurierbar Cloud Services können via VPN mit lokalen Netzen verbunden werden (IPsec) Talk Track Cloud Service sind eine Art Bereitstellungscontainer für Instanzen virtueller Maschinen Jeder Cloud Service ist von außen via einer öffentlichen IP erreichbar Die einzelnen VMs sind jedoch nicht direkt ansprechbar, sondern es müssen explizit die entsprechenden Ports an die gewünschte VM durchgeleitet werden Verschiedene Cloud Services sind standmäßig isoliert und haben keine Netzwerkverbindung zueinander mehrere VMs in einem Cloud Service können die gleiche Rolle ausführen um Load-Balancing zu betreiben Allerdings lassen sich auch individuelle Cloud Services konfigurieren, welche nicht für ein Scale-Out-Szenario vorgesehen sind Dabei lassen die bereits bereitgestellten, oder selbst konfigurierte Vorlagen verwenden Mittels der Portkonfiguration im Management Portal ist es möglich Endpunkt zu definieren welche durch einen Load-Balancer bedient werden sollen Virtual Maschinen in einem Cloud Service befinden gemeinsamen virtuellen Netzwerk und haben untereinander Netzwerkkonnektivität Es ist möglich die virtuellen Netzwerke von Cloud Services mit lokalen Netzen zu verbinden Windows Azure erlaubt dafür das Erstellen eines standardkonformen IPsec-Tunnels, welcher von lokalen Endpunkten angenommen werden kann

11 Erstellen einer Hybrid Cloud
App Controller verwendet zum Management der Private Cloud(s) die Virtual Machine Manager (VMM) Konsole Interne Verwendung von Powershell App Controller Admins sollten VMM Admins sein Active Directory: two-ways trust benötigt zwischen App Controller und VMM Unterstützte Betriebssysteme: Ab Windows Server 2008 SP2 Standard Unterstütze Datenbanken: SQL Server ab 2008 Standard Talk Track App Controller (AC) verwendet VMM als Proxy zum Management von Private Clouds VMM Konsole muss auf gleichem Host installiert sein, Management Server nicht AC stellt seinerseits auch eine Reihe von Cmdlets bereit, welche zur Erstellung eigener Skripte verwendet werden können

12 Konfiguration von App Controller für Azure
Einbinden der Windows Azure Subskription ID Einbinden des .pfx-Zertifkats auf Seite von App Controller Upload des .cer-Zerifikats in Windows Azure Talk Track Zur Kommunikation mit einer Windows Azure Subskription werden Zertifikate verwendet Selbstsignierte Zertifikate sind ausreichend Upload des aus dem pfx-Zertifikat extrahierten cer-Zertifikats in Windows Azure Management Portal Settings -> Management Certificates -> Upload Einbinden des .pfx-Zertifikats (enthält privaten Schlüssel) in App Controller Setting -> Subscription -> Add App Controller kann nun die angegebene Subscription verwalten Windows Azure App Controller

13 Microsoft Cloud Services auf den Abstraktionsebenen
Software as a Service Private Cloud Hosted Private Cloud Public Cloud Plattform as a Service Infrastructure as a Service Talk Track Microsoft bietet eine große Palette von Cloud Angeboten Es kann somit genau gewählt werden in welchen Bereichen eine SaaS-Lösung attraktiv ist, beispielsweise wenn der Dienst nicht zum eigenen Kerngeschäft zählt und einfach nur funktionieren soll Gleichzeitig bietet Microsoft mit Windows Azure eine leistungsstarke, offene Plattform mit Unterstützung für eine Vielzahl von Anwendungsfällen in eigenen Cloud Projekten System Center ermöglicht mit der aktuellen Version 2012 SP1 und den beiden Komponenten Virtual Machine Manager eine einheitliche Lösung für Private, Public und Hybrid Cloud Gleichzeitig kann bestehende Infrastruktur auf On-Premises-Seite, auch von Drittanbietern, weiterhin genutzt werden Durch die Verwendung von System Center VMM und App Controller lassen sich Energiekosten vor Ort einsparen durch dynamische Optimierung der Verteilung VMs im eigenen Rechenzentrum Die Bereitstellungszeit eines neuen Dienstes für Fachabteilung reduzieren Redundanter Arbeitsaufwand durch die Verwendung (hierarchischer) Vorlagen von virtuellen Maschinen und ganzen Diensten einsparen Ein verbessertes Monitoring der private Cloud erreichen Administrative Aufgaben und Dienstverwaltung im Rahmen von für einzelne Abteilungen bereitgestellten Mini-Clouds an diese delegieren während gleichzeitig die Kontrolle über die Grundkonfiguration des Dienstes in der IT-Abteilung verbleibt (Template) Durch die Nutzung von Windows Azure die Anschaffung von zusätzlicher Hardware für kurzfristig Lastspitzen vermeiden

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