Lecture at Tallinn University on Virtualisation and Cloud Technology applications. In Estonian

1. Virtualiseerimise ja
pilvetehnoloogiate rakendamine
ettevõttes
Tallinna Ülikool - märts 2014
Riho Kurg

2. Tutvustus
●
Riho Kurg – http://ee.linkedin.com/in/rihokurg
●
Nõo Keskkool, Tartu Ülikoolcum laudekeemias
●
Süsteemiadministraator alates 1995
●
Riigiasutuste andmesidevõrk, KPNQwest, Oracle, Skype,
GuardTime, LinxTelecom, Zone Media
●
Eesti oma pilveteenuste fänn

3. Kava
10.00 – 11.30
●
Pilvetehnoloogia ajalugu
●
Ülevaade virtualiseerimisest
●
Ülevaade pilveteenustest
11.45-13.15
●
Praktika ettevõttes – privaat- või hübriidpilv
●
Praktiline näide iseseisva tööna
●
Iseseisva töö tulemuste arutelu

4. Pilvetehnoloogia ajalugu

5. Ajalugu
●
Pilvetehnoloogia on tegelikult tagasipöördumine arvutustehnik
algusaegade poole
●
Olid suurarvutid, milles toimus teatavat sorti maagia, mille abil
said kasutajad oma õigesti osutatud küsimustele vastused
●
Vahepeal oli personaalarvuti ajajärk
●
Ja nüüd saavad kasutajad vastused pilvest – ka küsimustele,
mida nad ehk muidu ei oleks osanud küsida

6. Pilvetehnoloogia sünd
●
Riistvara areng
●
Veebiteenuste võidukäik
●
Tehnoloogiad ressursside
jagamiseks ja
virtualiseerimiseks
●
Andmekeskuste
automatiseerimine

7. Internet kui platvorm
●
„Kõik on veeb!“
●
Kuidas traditsiooniline
veeb töötab
●
Põhimõtteliselt töötavad
nii ka kõik tänapäevased
veebirakendused ja suur
osa mobiiliäppe

8. Internet kui teenused
●
Veebiteenused suhtlevad
omavahel
●
Sõltuvalt rakenduse
keerukusest on suhtlusse
haaratud mitmed teenused

9. Pilveteenuste sünd - Amazon
●
Jeff Bezos - „Everything is a service“
●
Raamatupood Amazon pidi lahendama enda ees seisvad skaleeruvusprobleemid
ning nendele lahendustele (AWS) rajanebki edu esimese suure pilveteenuse
pakkujana
●
S3 – andmehoidla
●
EC2 – serverid
●
Cloudfron, Cloudfron Streaming – sisu levitamine
●
SimpleDB, RDS – andmebaasid
●
Elastic MapReduce - andmetöötlus

10. Teised suured - Google
Google pilveteenus (App Engine) põhineb nende endi
vajadusel salvestada ja töödelda suurt hulka andmeid
●
Python, Java arendusteegid
●
Google APId – URLFetch, Datastore, Memcache

11. Teised suured - Microsoft
Azure veebiteenuste pilv on rajatud Microsofti enda
arendusvahenditele
●
.NET Stack (C#, VB.Net, ASP.NET)
●
Java, Ruby SDK for .NET
●
Azure Fabric Controller
●
.NET Service Bus, Workflow
●
LiveID ligipääsuhaldus

12. Mis on pilv?
●
Nagu ütles Humpty Dumpty Alice-ile:
– „Kui ma kasutan mingit sõna, siis tähendab see seda mida mina
mõtlen – ei enamat, ei vähemat“
●
Ehk siis alati kui keegi räägib pilvest, tuleb enne kokku leppida
millest räägitakse.

13. Pilves pakutavad teenused
●
SaaS – Software as a Service
– Tarkvara teenusena
●
PaaS – Platform as a Service
– Platvorm teenusena
●
IaaS – Infrastructure as a Service
– Taristu teenusena

14. Pilves pakutavad teenused
●
Tarkvara teenusena ehk SaaS
●
Kasutamine – veebibrauser
●
Pilve rakendused
– Sotsiaalvõrgustikud
– Kontoritarkvara, CRM
– Videotöötlus

15. Pilves pakutavad teenused
●
PaaS – platvorm teenusena
●
Kasutamine - erinevad arenduskeskkonnad ja raamistikud
●
Pilveplatformi teenused
– Arendusvahendid
– Eri teenustemashupid
– Andmete struktureerimine

16. Pilves pakutavad teenused
●
IaaS - taristu teenusena
●
Kasutamine - süsteemi haldusvahendid
●
Pilvetaristu teenused
– Serverid
– Andmemassiivid
– Võrguühendused
– Tulemüürid

17. Ootused pilveteenusele
●
Iseteenindus
●
Sõltumatus asukohast
●
Kasutusepõhine arveldamine (SaaS, PaaS)
●
Elastsus (PaaS, IaaS)
●
Kohandusvõimalused (IaaS)

18. Mida pilv ei ole
Kuna pilveteenus kõlab hästi, nimetatakse pilveks tihti üsna
suvalisi teenuseid
●
Iga hallatud teenus ei ole pilv
●
Iga outsourcing ei ole pilv
●
Iga virtualiseerimine ei ole pilv
●
Iga ASP ei ole pilv
●
Pilv ei ole ka lihtsalt Internet, lihtsalt veeb ega iseteenindus

19. Virtualiseerimine

20. Serverite tavakasutus
●
Iga rakendus oma serveril

21. Serverite tavakasutus
Plussid
●
Hea ülevaade
●
Lihtne ülesehitus
●
Mugav teha varukoopiaid
●
Praktiliselt kõik rakendused saab nii
käima panna

22. Serverite tavakasutus
Miinused
●
Riistvara on kallis
●
Replitseerimine on keeruline
●
Sõltuvus riistvara riketest
●
Riistvara on sageli alakasutatud

23. Veakindluse suurendamiseks klastrid
●
Rakendused jagatakse serverite vahel
– + ühe serveri mahaminek ei ole nii suur probleem
– - kõik rakendused ei ole lihtsate vahenditega jagatavad

24. Virtualiseerimine
●
Rakenduste ja nende komponentide jaoks riistvara
abstaktsiooni loomine
●
Eesmärgiks on lisada jõudlust, käideldavust, skaleeritavust,
turvalisust või kombinatsiooni neist

25. Virtualiseerimis liigid
●
Ligipääsu virtualiseerimine
●
Rakenduste virtualiseerimine
●
Töötluse virtualiseerimine
●
Võrgu virtualiseerimine
●
Andmekandjate virtualiseerimine

26. Virtualiseerimist toetavad
●
Turvalisustaristu
– Ligipääsuõiguste rakendamine ja kontroll
– Tegevuste autoriseerimine ja blokeerimine
●
Keskkonna haldus
– Komponentide provisjoneerimine
– Ressursside haldus
– Monitooring

27. Ligipääsu virtualiseerimine
●
Üks rakendus, erinevad seadmed
– Kaugkonsool
– Mobiil
– Veebibrauser jne
●
Rakenduse äriloogika ja komponendid on samad

28. Rakenduste virtualiseerimine
●
Erinevus ligipääsu virtualiseerimisest – rakendus või osa selle
on kasutaja seadmes
●
Rakenduse isoleerimise vajadus
– Erinevad versioonid
– Arendus ja testkeskkonnad
– Erinevad operatsioonisüsteemid

29. Töötluse virtualiseerimine
●
Mitme operatsioonisüsteemi ühel füüsilisel seadmel käivitamine
OS OS OS OS
HÜPERVIISOR

30. Töötluse virtualiseerimine
●
Mitme füüsilise masina sidumine koormuse jagamiseks ja
skaleerimiseks
●
Mitme füüsilise masina ressursside sidumine tõrkekindluse
kasvatamiseks
RAKENDUS RAKENDUS

31. Töötluse virtualiseerimine
Eesmärgid
●
Rakenduste isoleerimine
●
Erinevad operatsioonisüsteemid või nende versioonid
●
Käideldavuse parandamine
●
Kulude vähendamine ja optimeerimine

32. Töötluse virtualiseerimine
Tehnoloogiad

33. Virtuaalmasina keskkonnad
●
Jagatud kerneliga virtuaalmasinad (konteinerid)
– Ühine kernel jagab konteineritele ressursse lähtudes etteantud
parameetritest
– Sama operatsioonisüsteem
– Võib olla väga efektiivne
●
Süsteemsed virtuaalmasinad (bare metal)
– Emuleeritakse riistvara
– Erinevad operatsioonisüsteemid
– Isolatsioon parem kuid sellele kuluv ressurss suurem

34. Töötluse virtualiseerimine
Tootjad ja tehnoloogiad
●
Citrix (Xen)
●
Microsoft (Hyper V)
●
VMWare (ESX)
●
Parallels (Cloudserver, Virtuozzo)

35. Võrgu virtualiseerimine
●
Virtualiseerimismeetodid
– Ruuting – serveri geograafilise asukoha „peitmine“ ja sisu jaotamine
– NAT – Mitme eri serveri esitlemine ühe IP-aadressi kaudu
– Võrgu isoleerimine – klient või server „näeb“ vaid seda osa võrgust,
mis on tema jaoks vajalik

36. Võrgu virtualiseerimine
●
Jõudluse parandamine – sama teenuse pakkumine erinevates
asukohtadest
●
Käideldavuse kasv – sõltumatus ühest võrguühendusest või
teenusepakkujast
●
Väliste ja sisemiste võrkude eraldamine
●
Erinevate allüksuste ja turvatasemete eraldamine

37. Andmekandjate virtualiseerimine
●
Võimalus kasutada distributeeritud failisüsteeme
●
Ketaste liitmine virtuaalketasteks
●
Koormuse jagamine andmemassiivis eri failisüsteemide vahe
●
Andmekandjate jagamine eri süsteemide vahel
●
Kettapinna ja kasutuse optimeerimine

38. Andmekandjate virtualiseerimine
Milleks?
●
Käideldavuse ja veakindluse kasvatamine
●
Tootluse suurendamine – koormuse jagamine eri süsteemide
vahel
●
Ressursside jagamine erinevaks otstarbeks

39. Turvalisuse tagamine
●
Erinevatel virtualiseerimistasemetel monitoorimine ja piirangut
jõustamine
●
Erinevad tehnoloogilised lähenemised
– Virtuaalsetele ressurssidel paigaldatakse jälgimiseks agendid
– Jälgitakse võrgu- ja andmeliiklust serverite ja rakenduste vahel

40. Virtualiseeritud keskkondade haldus
●
Virtuaalsete ressursside ja keskkondade loomine
●
Ressursside monitooring ja piirangute seadmine
●
Jõudluse ja logide analüüsimine
●
Parameetrite muutmine ja optimeerimine
●
Kõigi eelnevate automatiseerimine
●
Haldussüsteem peab olema osa keskkonna ülesehitamise plaanist,
selle hilisem lisamine on sageli tarbetult kulukas või võimatu!

41. Pilvetehnoloogiate rakendamine

42. Pilveteenuste rakendamine
Mida me teenusena ostame?
●
Arvutusvõimsust rakenduste jaoks
– Kõige levinum, teenusepakkujalt ostetakse virtuaalne süsteem,
kus oma rakendusi jooksutada
●
Andmemahtu
– Üks esimesi pilveteenuste pakkumisi, peamine kasutusala on
võimalus oma andmeid turvaliselt väljaspool hoiustada
●
Pilverakendusi

43. Pilveteenuste rakendamine
Mida hinnata
●
Hinnastamismudel
●
Kasutuselevõtu kiirus
●
Kasutatavad andmemahud
●
Andmetele kohaldatud piirangud
●
Ettevõtte IT suutlikkus

44. Avalik, privaat ja hübriidpilv
●
Privaatpilv – kasutatakse pilveteenustele omaseid tehnoloogia
kuid rajatud on vaid ühe kasutaja ja/või partnerite vajadustele
vastavalt
●
Avalik pilv – laiadele kasutahulkadele kättesaadav pilveteenu
●
Hübriidpilv – segu kahest eelmisest, näiteks siserakendused
võivad kasutada avalikus pilves asuvaid andmeid või
kasutatakse väliseid teenusepakkujaid kiireks skaleerimiseks

45. Kasutuselevõtu mudel (Infosys Research)

46. Pilveteenuse eelised
●
Skaleeritavus – kui lisavõimusi on vaja kiiresti või lühiajaliselt
●
Lihtsus – ei pea ise riistvara hankimise ja seadistamisega
tegelema
●
Teenusepakkuja tunneb enamasti riistvara paremini
●
Sisemine IT saab tegeleda pigem ärirakendustega

47. Pilveteenuse väljakutsed
●
Integratsioon – vaatamata mugavale soetamisele ja
hinnapoliitikale tuleb siduda ja sünkroniseerida olemasolevate
süsteemidega
●
API võimalused – sageli piiratud võimalustega ja ajas muutuv
●
Andmeturvalisus
– kui palju ja mis automaatsete liideste kaudu liigub
– Kuivõrd on klientide andmed SaaS pakkuja juures isoleeritud

48. Riskide hindamine
●
Tavalised migratsiooniga seotud riskid
– Jõudlus
– Toimivuspidevus
– Standardid ja nende jälgimine
– Intellektuaalomand ja litsentsid
●
Andmeturvalisusega seotud riskid
– Kellele kuuluvad andmed?
– Kes neid andmeid veel näeb?
– Identiteedihaldus

49. Näidisülesande lahendamine

50. Ülesande püstitus
●
Lähtuvalt järgmisel slaidil toodud kirjeldusest välja pakkuda
võimalused IT arhitektuuri uuendamiseks
●
Võimalused
– Riistvara asendamine
– Virtualiseerimine
– Pilveteenuste kasutamine
●
Arutelu pakutud võimaluste ja valikute üle

51. Praegune arhitektuur
●
Tootmise juhtimisega tegelev süsteem 2 serverit (1 neist andmebaas)
●
Lao tarkvaralahendus – 20 kasutajat, 4 asukohta
●
Müügiosakonna analüüsilahendus – 10 kasutajat
●
Andmebaasiserver (lao ja analüüsi backend)
●
Exchange + Sharepoint services - 1 server
●
Terminal server – 1 server
●
Väline veeb Eesti teenusepakkuja juures
●
Veebipood Amazoni pilveteenuses

52. Arutelu

53. Kirjanduse loetelu
●
Cloud Computing, A Practical Approach - Toby Velte; Anthony Velte; Robert
Elsenpeter
●
Enterprise Cloud Computing - Gautam Shroff
●
Cloud Computing: Principles and Paradigms - Rajkumar Buyya; James
Broberg; Andrzej Goscinski
●
Private Cloud Computing - Stephen R Smoot; Nam K Tan
●
Enabling the New Era of Cloud Computing - Yushi Shen; Yale Li; Ling Wu;
Shaofeng Liu; Qian Wen
●
Virtualization: A Manager’s Guide - Dan Kusnetzky