Март 2005
Тема номера: Системы высокой готовности
Девид Баум
Работающий Грид
(Running on the Grid,
by David Baum)
Источник: журнал “Oracle Magazine”, no.2, 2005,
http://www.oracle.com/technology/oramag/oracle/05-mar/o25grid.html
В своем Центре Данных (Data Center) в г.Остине (Austin) корпорация Oracle и ее важнейшие партнеры воплотили в жизнь промышленную реализацию сетей распределенных вычислений, то есть грид (grid).
Приближаясь через покрытые холмами равнины центрального Техаса к Центру Данных Oracle в Остине (ADC - Austin Data Center), Вы поначалу можете принять это несуразное покрытое штукатуркой сооружение за традиционное здание офиса или склада. Но когда Вы подходите ближе и проходите через проходную в ограждении, Вы, однако, понимаете, что это вовсе не обычная корпоративная структура. Ворота посольского класса отслеживают въезжающие и выезжающие транспортные средства. Усиленная защита стоит на страже помещения, и множество видеокамер делают постоянную запись происходящего. Сканеры биометрического контроля руки и радужной оболочки глаза разрешают вход только людям уполномоченного персонала, которые должны один за другим пройти через металлоискатели и датчики веса.
Оказавшись внутри, Вы через ограждающее защитное стекло пристально глядите на приподнятый площадью с акр настил, на котором продуманно установлены глянцевые линии компьютеров, запоминающих устройств и сетевых механизмов. Вы находитесь в сердце Oracle On Demand Grid (Oracle-грид по требованию) - расширенной вычислительной инфраструктуры, включающую более чем 9 500 серверов и 2.5 Петабайт (petabytes) памяти хранения. ADC выполняет две основные функции:
- сотни клиентов Oracle, их приложения и данные, нашли здесь свой дом, как часть программы On Demand ([ресурсы] По Требованию), осуществляемую Oracle,
- ADC реализует хостинг для многих внутренних промышленных приложений Oracle, как-то: всеобщий единый экземпляр ERP (global single-instance ERP), новые средства разработки приложений, глобальные сервисы образования и демонстрационное программное обеспечение.
|
Что такое ADC
- более 9 500 действующих серверов
- за каждый месяц устанавливается 355 серверов (в среднем)
- по большей части установка Dell/Linux
- 2.5 петабайт (2,500 терабайт) дисковой памяти по большей части на установках NetApp
- сертифицирован EPA (U.S. Environmental Protection Agency) как Зеленый Партнер (Green Power Partner), когда до 30 процентов используемой энергии поступает из возобновляемых источников, как-то: ветер и солнце
- площадь фальшпола помещения центра –1 акр [примерно 4000 кв.м. – ред.], скоро будет 2 акра
- сотни приложений критически важных приложений клиентов гостят в его стенах
|
В рамках ADC существует несколько сетей распределенных вычислений (grids), которые обслуживают эти различные группы.
"Центр Данных в Остине похож на электростанцию будущего" - говорит Бенни Соудер (Benny Souder), вице-президент Oracle по развитию распределенных баз данных. "Он не только огромен, но и невероятно точен. Все вычислительные ресурсы соединены кабелями, промаркированы, соединены в стеки, сконфигурированы, развернуты одним и тем же способом, и так далее, и тому подобное." ADC обладает полным резервированием (избыточностью) в части своей электротехнической, механической и энергетической инфраструктуры, на чем функционируют первичные системы, системы резервирования (backup) и системы сферы услуг (tertiary).
"Одно из наших требований – восстановление за один час (TTR - time to recovery), 90 процентов времени" - говорит Крис Похто (Chris Pohto), старший директор центра. "При использовании грид мы всегда имеем возможность избыточного обеспечения [вычислениями] от не менее 30 систем и несколькими терабайтами (terabyte) памяти хранения только для этой цели. Если на сервере случается аварию, наша первая задача – восстановление обслуживания, ремонт - это вторично. Так что мы просто перемещаем затронутый экземпляр на свободный сервер, и соответствующие системы копируются за 15 - 20 минут."
Длительность времени наработки на отказ обеспечивается также и другими способами. Oracle является Зеленым Партнером и Климатическим Лидером Управления по охране окружающей среды U.S. (U.S. Environmental Protection Agency Green Power Partner and Climate Leader), что означает, что компания не только использует возобновляемые источники энергии, типа большой ветровой установки в западном Техасе (West Texas), но также работает по уменьшению парниковых газов. Делая упор на использовании энергии и механическую эффективность, ADC не претерпел никаких электрических или механических неполадок в инфраструктуре с момента открытия в 2002.
|
Промышленный Грид-альянс
В апреле 2004 Oracle и несколько других продавцов сформировали EGA (Enterprise Grid Alliance - Промышленный Грид-альянс), чтобы выявлять препятствия на пути грид-технологий и продвигать открытые взаимоприемлемые решения этих проблем. Сегодня Союз состоит из более 30 организаций, включая таких членов, как EMC, Fujitsu-Siemens Computers, HP, Intel, NEC, Network Appliance, Oracle и Sun Microsystems.
"Цель EGA состоит в том, чтобы помочь предприятиям понять, как они могут сегодня формировать и управлять вычислительным гридом в их собственных центрах данных" – говорит Дональд Деуч (Donald Deutsch), президент Промышленного Грид-альянса и вице-президент по стратегии стандартов и архитектуре Oracle Corporation. "В этом плане альянс разрабатывает процедуры свидетельства, программы согласования и новые спецификации, которые усилят компании, коль скоро они перейдут на инфраструктуру грид." Поскольку EGA сосредотачивается исключительно на потребностях промышленных пользователей, это даст возможность предпринимателям реализовать много преимуществ от грид-технологии, согласно Бернду Кошу (Bernd Kosch), вице-президенту стратегических альянсов в Fujitsu Siemens Computers и члену правления EGA. "Мы собираем технические предпосылки для того, чтобы воплотить вычислительные модели по требованию (on-demand), объединяя технологии виртуализации (virtualization) и автоматизации, и мы применяем эти знания не только к физической инфраструктуре, но также и к прикладному уровню."
Продавцы EGA также сосредотачиваются на эффективность ИТ в контексте грид-технологии. Например, сегодня в большинстве компаний ресурсы серверов используются только на 20 - 40 процентов их мощности. Дело в том, что системы проектируются, чтобы справиться с пиковыми нагрузками; для каждого приложения обычно устанавливаются выделенные серверы; а в целях тестирования, развития и резервирования конфигурируются избыточные системы. В результате системы продолжают оставаться большими, а системное сопровождение продолжает оставаться все более сложным. Но представляющие интерес для продавцов EGA ключевые технологии грид-вычислений, как-то: виртуализация (virtualization), динамическое обеспечение (provisioning) и автоматизация администрирования и функций управления, справятся с этими сложностями.
|
Независимая техническая фирма оценила ADC как эквивалент сайта Tier IV, а это означает, что ADC имеет несколько дистрибутивных путей активных мощностей и охлаждения, избыточных компонентов, отказоустойчивых вычислительных устройств, и его готовность составляет 99.995 процентов. Согласно Computer Uptime Institute (Компьютерный Институту Полезного времени), этот уровень готовности превышает лучшие показатели в промышленности. Это достигнуто центром, благодаря непрерывному совершенствованию процессов при применении методологий, таких как Six Sigma (Шесть Сигм) и развитых моделей. В маловероятном случае отказа первичного сайта, менее чем через два часа резервный сайт может взять на себя нагрузку, со всеми данными и синхронизированными приложениями.
"Мы доказываем, что фундаментальные деловые операции можно выполнять, применяя аутсорсинг (outsource)" - говорит Митчелл Макговерн (Mitchell McGovern), вице-президент Oracle по деятельности глобальных центров данных. "Грид предназначен, чтобы осуществить возможность распределения по требованию. Грид позволяет нам поддерживать вычислительные среды наших клиентов с очень высокой надежностью и безопасностью, с очень высокой готовностью – все это часто стоит меньше, чем эти клиенты заплатили бы при собственной поддержке своих сред."
Получите Часть Грида
Команда Похто (Pohto) несет ответственность за деятельность On Demand Oracle, включая обеспечение новых клиентов и развертывание их вычислительных сред. Когда клиент инсталлирует сервис Oracle On Demand (по требованию), команда предоставляет "кусочек" грида, который отвечает потребностям клиента. Но поскольку прогресс реализации и собственно приложения функционируют в промышленном режиме, системные администраторы устанавливают правила управления гридом, которые позволяют среде динамически отвечать на потребности в дополнительных процессорах и/или памяти хранения.
"Грид-управление - это управление большим количеством систем, как будто они являются единой системой" - говорит Похто. "Когда работает множество компьютеров, способность управлять каждым конкретно по принципу исключения, то есть, смотреть на всех из них и немедленно видеть на каком есть проблема, является невероятно мощной."
Также как местная энергетическая компания не распределяет электрическую мощность для индивидуального дома или предприятия, а, скорее, создает планы распределения для большого набора потребителей, Oracle устанавливает размеры грид-инфраструктуры, чтобы обслужить агрегированные требования. "Когда Вы входите в комнату и щелкаете выключателем, Вы не думаете о том, кто сделал это выключатель или где произведена мощность" - говорит Макговерн (McGovern). "Все, о чем Вы заботитесь, чтобы свет загорелся. Это и есть вид деятельности под ключ и надежности, которую мы обеспечиваем в ADC. "
Умственные способности Грид
|
Проект MegaGrid
В конце 2004 Dell Inc, EMC Corporation, Intel Corporation, и Oracle анонсировали Project MegaGrid, групповой проект, в котором эти четыре компании объединяют свои некоторые основные технологии и технические ресурсы, чтобы ослабить бремя интеграции для их клиентов и разработать законченное решение вычислительного грид уровня предприятия, которое бросит вызов деятельности традиционных предложений SMP в плане стоимости. Короче говоря, разработать интегрированный подход к формированию и развертыванию грид уровня предприятия,
Начальная стадия Проекта MegaGrid фокусируется на проектировании, тестировании и документировании лучших практик, чтобы построить эффективное предприятие с инфраструктурой вычислительного грид с учетом требований производительности и стоимости. Эти лучшие практики также включают проведение ряда испытаний конфигурации на масштабируемость, производительность и управляемость комплексной базы данных, сервера и связанной в сеть памяти хранения. Рабочая инфраструктура разработана, конфигурирована и утверждена в Центре Данных (Data Center) Oracle в Остине.
Следующая стадия займется более сложными вопросами масштабируемости, типа обеспечения []ресурсами] на среднем уровне (midtier), а также на уровнях баз данных и памяти хранения. Все это будет включать несколько операционных средних уровней и баз данных в составе большого кластера.
|
Грид-технология сформирована вокруг концепции виртуальных программных сред. В целом грид выступает как единый вычислительный ресурс. Но посмотрим немного ближе, и Вы найдете пул общедоступных ресурсов, которые являются и самокорректирующими и самоуправляемыми. Благодаря возможностям Grid Control (грид-управление), утилита Oracle Enterprise Manager 10g дает возможность ИТ-профессионалам сгруппировать аппаратные узлы, базы данных, серверы приложений и другие объекты в единые логические сущности, облегчив для индивидуальных клиентов поддержку различных сегментов грид. "Выполняя работы, предписанные стандартными политиками, контролируя производительность и автоматизируя задачи во всех группах объектов вместо тех же задач, но индивидуально на многих системах, Oracle Grid Control дает нам возможность гладкого масштабирования" - говорит Соудер (Souder). "Благодаря этим расширенным особенностям управления, существование многих маленьких компьютеров в грид-инфраструктуре не увеличивает сложность."
Добавим, что сервер приложений Oracle 10g (Oracle Application Server 10g) и база данных Oracle 10g (Oracle Database 10g) специально предназначены, чтобы очень хорошо функционировать на кластерах. Сервер приложений Oracle 10g использует в своих интересах особенности грид-технологии, типа политики управления ресурсами, управления рабочей нагрузкой на основе статистики и централизованного обеспечения пользователей, что существенно упрощает управление в много узловых средах. База данных Oracle 10g предлагает возможности предоставления данных, например, Oracle Streams и транспортабельные табличные пространства, которые позволяют администраторам базы данных отделять часть базы данных и прикреплять ее к другой базе данных без разгрузки и перезагрузки баз. А Oracle- технология Real Application Clusters (RAC) дает возможность одной базе данных быть разделенной между несколькими кластеризованными узлами, объединяя ресурсы обработки нескольких обычных машин.
"Программное обеспечение Oracle 10g может масштабироваться путем простого добавления большего количества серверов к RAC-конфигурации" - замечает Похто. "Центр данных в целом обладает той же самой архитектурой. В конечном счете, нигде не будет никаких больших серверов, а, скорее всего, - множество небольших блоков, динамически распределяемых, как то будет необходимо."
Как правило, серверы состоят из комбинации двух - и четырех- процессорных серверов Dell PowerEdge, на которых запущена операционная система Red Hat Enterprise Linux AS v. 2.1 или 3. Для хранения данных ADC использует кластеризированные системы памяти хранения от Network Appliance. Эта инфраструктура поддерживает сотни клиентов Oracle On Demand, реализует 1 600 независимых вычислительных сред баз данных и пакетов приложений.
"Зарезервированное оборудование всегда готово добавиться к гарантированной конфигурации" - добавляет Похто. "С момента, как клиент подписывает контракт на Oracle On Demand, мы имеем 21 день, чтобы отточить всю среду. На сегодняшний день мы это делаем в среднем за 11 - 14 дней."
|
Коротко о фирме
Commercial Net Lease Realty, Inc.
Местоположение: Орландо, Флорида
Отрасль: Профессиональные услуги
Общие активы: US$1.3 миллиарда
Изделия и услуги Oracle: Набор программ E-Business Suite On Demand (по требованию), включая Assets (Активы), Cash Management (Управление Наличностью), Financial Analyzer (Финансовый Анализатор), Financials (Финансы), Internet Expenses (Расходы по Интернет), Payables (Платежи), Procurement (Поставки), Projects (Проекты), Property Manager (Менеджер Свойств), Purchasing (Покупки), Receivables (Дебиторы) и Receivables and Sales Analyzer (Анализатор Дебиторов Продаж) и Oracle Consulting (Консультативные услуги Oracle)
|
Сравнение Затрат
Когда клиенты заключают контракт с Oracle на размещение своих приложений в ADC, они стремятся использовать в своих интересах неукоснимое управление и административные действия Oracle. В частности, это привлекло компанию Commercial Net Lease Realty (CNLR), внедрившую Oracle E-Business Suite On Demand. "Нам нравятся прилагаемые усилия внутренней консультационной команды Oracle по реализации, обновлениям и услугам, и нам нравится иметь поддержку в реальном масштабе времени, если случаются проблемы" - говорит Девид Лачикотт (David Lachicotte), вице-президент фирмы по информационным технологиям, Орландо, Флорида.
Как трест инвестиций в недвижимость, CNLR приобрела, владеет, управляет и косвенно развивает арендованную сеть, с правами единственного арендатора в национальном масштабе. По словам Lachicotte среда Oracle On Demand предлагает существенную экономию и более быструю разрешающую способность в потенциальных технических проблемам, позволяя его команде сосредоточиться на вопросах внутренней поддержки и поддержке бизнес-процессов, которые дают его компании конкурентоспособные преимущества.
Перед внедрением набора приложений Oracle E-Business Suite On Demand CNLR провел всесторонний анализ стоимости, который включал аппаратные средства, программное обеспечение, профессиональные услуги и обновления. Компания оценила, что за собственную инфраструктуру она за три года потратит около US$3.5 миллионов на развертывание, обслуживание и модернизацию, а если она передаст Oracle сделать эту работу, то только US$2 миллиона,
Всегда в реальном времени
Oracle раздвигает границы грид-технологий, и Центр Данных в Остине остается уникальной испытательной лабораторией для промышленности в целом. Но реально, кто (beneficiaries – бенефициарии) получают преимущества, - это клиенты Oracle, которые используют лучшие продукты, как результаты деятельности Oracle. "Вы видите многие возможности Oracle 10g, который появлялся в результате наших опытов с грид-технологиями в Остине" - говорит Соудер. "Двигаясь вперед, я думаю, что Вы будете все более и более знакомиться с знаниями, которые мы здесь постигаем, и опытом, который мы получаем в этой вычислительной грид-среде, воплощающихся в наших продуктах."
David Baum (Девид Баум)
(david@dbaumcomm.com <mailto:david@dbaumcomm.com>) - внештатный бизнес-автор, Санта-Барбара, Калифорния.
|
