Oracle VM

Virtualisatie van servers heeft een grote vlucht genomen. Er zullen in Nederland weinig bedrijven of instellingen zijn waar virtualisatie-software niet is toegepast of tenminste is overwogen. Na tientallen jaren op mainframes en RISC Unix-systemen te zijn toegepast heeft server-virtualisatie zichzelf met de introductie van VMWare Server sinds 2006 uiteindelijk ook op Intel-platforms (d.m.v. VM’s) wijd verbreid.

 

Inmiddels zijn de grote spelers op dit terrein VMWare (vSphere), Microsoft (Hyper-V), Citrix (Xen) en natuurlijk Oracle VM. U bent vast al bekend met de meest genoemde voordelen:

• Efficiënt gebruik van hardware
• Snelle uitrol van servers
• Hogere beschikbaarheid d.m.v. VM-migratie
• Abstractie van de hardware (minder drivers te beheren)
• Eenvoudiger disaster-recovery (restore naar willekeurige host)

Het enige noemenswaardige nadeel van server-virtualisatie is de relatieve onvoorspelbaarheid van de performance van VM’s vanwege het onderling delen van hardware-resources. Dit is echter met goede beheertools en -methoden wel te ondervangen.

Recentelijk is naast de traditionele “full server virtualisation” ook de zogenaamde container-technologie populair geworden. Voorbeelden hiervan zijn Docker en Microsoft’s onlangs geïntroduceerde Windows Server containers. Op linux wordt Docker inmiddels door Oracle zelfs al officieel ondersteund als database-platform (https://docs.oracle.com/database/121/LADBN/toc.htm#LADBN101). Aangezien dit een zeer recente ontwikkeling is zien wij dit nog niet bij onze klanten in gebruik. Deze tekst richt zich dan ook op de traditionele full-server virtualisatie (ook wel Type I Hypervisor genoemd) die Oracle VM Server biedt.

Wat is precies Oracle VM Server?

Oracle VM Server is een full server virtualisatie product dat is gebaseerd op de Xen-software van Citrix. De Xen-software is (ook na de acquisitie ervan door Citrix) open-source. Oracle maakt op basis hiervan haar eigen geoptimaliseerde variant, die met Oracle tooling wordt geleverd en door Oracle wordt ondersteund.

Oracle VM Server ondersteunt de al eerder genoemde voordelen van virtualisatie o.a. met de volgende features:

• Secure Live VM migration: migratie van draaiende VM’s naar andere fysieke servers.
• Fail over: automatisch starten van VM’s op een andere fysieke server bij een eventuele hardware-crash.
• Snelle uitrol van VM’s: opzetten van nieuwe VM’s op basis van templates
• Beheersbaar: tools voor monitoring, klonen van een fysieke server naar een VM, opslagbeheer, integratie met Oracle Cloud Control
• Geoptimaliseerd: ondersteuning voor zowel virtuele hardware als paravirtuele hardware.
• Platform-neutraal: zowel Windows als Linux VM’s worden ondersteund.

Het bovenstaande behoeft wel enige toelichting; we veronderstellen hier voor het gemak dat de lezer wel bekend is met de basisprincipes van virtualisatie maar niet met de additionele mogelijkheden zoals die m.b.t High Availability.

Oracle VM Templates

Templates zijn volledig ingerichte VM-images waarvan u door middel van een image-kopie een nieuwe virtuele server kunt maken. Dit kan een aanzienlijke hoeveelheid werk besparen indien u (bijvoorbeeld voor testdoeleinden) snel een complete productie-klare server wilt kunnen maken. Een template kan zelf gewoon worden opgestart zoals elke andere VM zodat u eventuele wijzigingen in het image kunt aanbrengen en/of security-patches erop kunt toepassen. Zo blijft het template bij de tijd. Bij sterk gestandaardiseerde omgevingen is het ook mogelijk om dit image te gebruiken voor herstel na een calamiteit; dupliceer het image, restore eventuele benodigde configuratie-bestanden en gewijzigde data van back-up en u bent weer in bedrijf. U kunt voor elk type server (database-server, applicatie-server, webserver, etc) een uniek template aanmaken en zo de benodigde volledige software-installaties gereed hebben voor uitrol.

Secure Live Migration

Één van de meest indrukwekkende mogelijkheden die server-virtualisatie biedt is het zonder downtime kunnen verplaatsen van een virtuele server naar andere fysieke hardware, bijvoorbeeld voor hardware-onderhoud. Door middel van een slimme techniek kan een actieve virtuele server worden gedupliceerd naar een andere fysieke machine zonder dat gebruikers dit merken. De geheugeninhoud en draaiende applicaties worden gekopieerd en wanneer dat proces is voltooid worden de netwerkverbindingen/IP-adressen overgenomen door de andere host. Dit verloopt nagenoeg onmerkbaar! Oracle VM Server kopieert de draaiende VM via een beveiligde verbinding zodat eventuele gevoelige in-memory data nooit op het netwerk zichtbaar wordt.

High Availability

Het is mogelijk om fysieke Oracle VM Server-hosts in een “Clustered server pool” te laten samenwerken. In zo’n configuratie kan het systeem zodanig worden ingesteld dat bij een eventuele crash van een fysieke server de andere servers in de pool automatisch de door de crash getroffen VM’s opstarten. Dit is een “Fail-over” methode; het is niet mogelijk om de geheugeninhoud en processen van het gecrashte systeem over te nemen aangezien het bronsysteem niet meer draait; de VM’s zullen opnieuw worden gestart dus (kortstondige) downtime is in dit geval niet te vermijden.

HVM, PVM en ertussenin

De bekendste methode voor server-virtualisatie is HVM. Dit staat voor Hardware Virtual Machine en betekent zoveel dat de VM een complete fysieke server simuleert inclusief BIOS, VGA-adapter, etc. Het Operating System kan dan ook worden geïnstalleerd alsof het op fysieke hardware draaide en kan reguliere device drivers gebruiken. Een andere, door Oracle VM Server geboden methode is PVM. Dit betekent Para-Virtual Machine en is dé methode voor optimale performance. In geval van PVM weet het Operating System dat het in een virtuele omgeving draait en gebruikt het efficiëntere methoden voor geheugen-, disk- en netwerktoegang; er hoeft geen hardware te worden gesimuleerd wat tot gevolg heeft dat er minder “overhead” is. PVM wordt echter alleen door Linux ondersteund. Een soort hybride-oplossing is echter ook mogelijk (en kan ook door Windows-VM’s worden benut): PVHM. Dit laatste is het simuleren van een fysieke server maar met gevirtualiseerde netwerk en disk-interfaces. Met de juiste “paravirtual” drivers kan het Operating System in de VM met slechts geringe overhead draaien omdat het “weet” dat sommige hardware-onderdelen niet fysiek zijn.

Het toepassen van (gedeeltelijke) paravirtualisatie is een belangrijke performance-optimalisatie en daarmee een groot pluspunt van software als Oracle VM Server.

Beheersbaarheid

In omgevingen waarin al gebruik wordt gemaakt van één of meer Oracle-producten zal veelal ook een Cloud Control (voorheen: grid control) installatie aanwezig zijn. Oracle VM Server heeft hiervoor plug-ins die het mogelijk maken de virtualisatie infrastructuur te beheren en monitoren via de bestaande Cloud Control. Hier zijn geen additionele kosten aan verbonden. Ook zonder Cloud Control kunt u trouwens d.m.v. de meegeleverde Oracle VM Manager web-interface of desgewenst via een commandline-interface de VM-servers beheren; Cloud Control is zeker geen verplichting.

Waarom Oracle VM Server

U zult willen kiezen voor de technologie die past bij uw eisen en waar uw organisatie het best mee uit de voeten kan. Ingeval u daarin nog geen keuze had gemaakt kan Oracle VM Server een interessante optie zijn waarover DBA.nl u graag meer vertelt als u dit wenst. Maar ook wanneer u reeds gestandaardiseerd heeft op een ander virtualisatie-platform is het de moeite waard om de inzet van Oracle VM Server te overwegen voor tenminste een gedeelte van uw omgeving. Ingeval u bijvoorbeeld gebruik maakt van Oracle Database of Weblogic levert de inzet van Oracle VM (i.t.t. andere virtualisatie-platforms) u het grote voordeel op dat platform en database volledig door één partij (Oracle) ondersteund worden. Nooit kan de situatie ontstaan dat een moeilijk te duiden probleem “tussen leveranciers in blijft hangen”. Er is altijd één aanspreekpunt bij storingen en dankzij het licentievrij zijn van Oracle VM Server blijven de implementatiekosten relatief laag. Daarnaast is Oracle VM de enige hypervisor waarop alle Oracle applicaties, waaronder Oracle RDBMS Server en WLS, volledig zijn gecertificeerd.

Nóg interessanter is waarschijnlijk het feit dat Oracle op een Oracle VM-omgeving haar licentie- en support-kosten desgewenst afstemt op de “CPU-pinning”-feature van Oracle VM Server. Het is de enige virtualisatie-software die het mogelijk maakt uw licentie-/support-kosten te beperken tot de aan de VM toegewezen capaciteit. In tegenstelling hiermee zal bijvoorbeeld bij gebruik van een Oracle Database VM onder VMware Vsphere de fysieke server in zijn geheel moeten worden gelicentieerd vanwege het feit dat de database-VM in principe op elk van de aanwezige CPU-cores kan worden uitgevoerd. Oracle VM Server’s CPU-pinning maakt het echter mogelijk om een VM “vast te pinnen” op een aangewezen set CPU-cores zodat u hiermee kunt forceren dat de software in de VM te allen tijde gebonden is aan een vaststaande set “processors”. Men noemt dit ook wel “hard partitioning” van de hardware en alleen de door de VM gebruikte “partition” hoeft te zijn gelicentieerd voor de erin draaiende software.

Kosten

Oracle VM Server kan worden gebruikt zonder licentie-kosten. Alleen voor ondersteuning vraagt Oracle een vergoeding (tussen €500 en €1000 per fysieke server per jaar, afhankelijk van het ondersteuningsniveau). Deze kosten zullen in de meeste gevallen geen factor van betekenis zijn in verhouding tot de toegevoegde waarde van Oracle VM en de kosten van de gevirtualiseerde hardware, VM’s en de daarin aanwezige software.

DBA.nl

DBA.nl heeft bij meerdere klanten ervaring met implementatie en beheer van Oracle VM Server omgevingen. In de praktijk zijn deze omgevingen efficiënt, betrouwbaar en goed beheersbaar. Indien u geïnteresseerd bent (geraakt) in Oracle VM Server, neemt u dan gerust contact op.