Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Virtualizace Virtualizace DATA-INTER Opava Vladimír Holub www.datainter.cz.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Virtualizace Virtualizace DATA-INTER Opava Vladimír Holub www.datainter.cz."— Transkript prezentace:

1 Virtualizace Virtualizace DATA-INTER Opava Vladimír Holub

2 Virtualizace Pojmy Pojem virtualizace Virtualizace je abstraktní vrtsva, která oddělí nebo isoluje nosnou komponentu, tj. fyzický hardware nebo software, od provozovaného operačního systému nebo aplikace za účelem vyšších IT zdrojů, flexibility a nebo bezpečnosti… Řešení virtualizace A/ Virtuální server (VS) -Na jednom operačním systému jsou virtualizovány (isolovány) současně provozované aplikační servery (FTP, WWW, SMTP, …) B/ Virtuální stroj/ Virtual Machine (VM) -Na jednom počítači jsou virtualizovány (isolovány) současně provozované operační systémy -Virtual Machine Monitor (VMM, Hypervisor) = nástroj, který koordinuje tyto systémy Předmětem tohoto semináře je softwarová virtualizace dle varianty B.

3 Virtualizace Schéma Schéma virtualizace

4 Virtualizace Důvody Výhody (důvody) virtualizace -využití výkonu hardware (90 až 95% je nevyužito) -současné provozování různých oper. systémů a jejich verzí (Linux, Windows, Novell, Mac OS, …) na jednom hardware -izolace operačních systémů a aplikací nebo jejich rozdílných verzí -testování a výuka oper. systémů a aplikací -prezentace „živých“ aplikací -klonování instalovaných oper. systémů (rychlá instalace dalších podobných VM) -vzdálené instalace a řešení problémů i při restartu oper. systému -simulace a testování netypických situací (aktualizace, havárie, obnova,…) -tvorba a testování rozsáhlých sítí -provozování clusterového nódu na „jednoduchém“ hardware -dokonalé zálohování -bezproblémový přesun mezi různým hardwarem (= zkopírování image) => nezávislost na HW -monitoring útoků -instalace a podpora starších verzí oper. systémů -existence hotových VM ke stažení (Linux distribuce, firewally, SMTP servery, …, cca 150 image) -možný start oper. systému z read-only medií (CD/ DVD) -Web hosting -eventuální navýšení rychlosti -manuální nebo dynamické rozložení zátěže na více serverech -úspora energie (servery, podpůrné zařízení, klimatizace, …) Poznámka: Některé argumenty jsou totožné s argumenty pro serverovou konsolidaci, proto virtualizace bývá jedním s typů její praktické realizace Nevýhody virtualizace -eventuální potřeba lépe dimenzovaného hardware (CPU, RAM, HDD,…) -nelze virtualizovat jakýkoliv hardware -vyšší závislost na funkcionalitě hardware

5 Virtualizace Typy virtualizace 1/ emulace -aneb plná virtualizace celého hardware s dynamickou rekompilací -není nutná modifikace hostovaného OS, provoz možný i na jiném CPU -velmi vysoká režie -ZX Spectrum, Atari, … ProduktCPUVirt. CPUOSVirt. OSLicence BochsIntel x86, Sparc, PowerPC, Alpha, MIPS Intel x86Windows, Linux, OS X, IRIX, AIX, BeOS DOS, Windows, xBSD, Linux LPGL PearPCIntel x86PowerPCWindows, LinuxOS X, Darwin, LinuxGPL QEMUIntel x86, IA64, PowerPC, Alpha, Sparc, ARM, S390, m68k Intel x86, ARM, Sparc, PowerPC, MIPS Windows, Linux, OS X, FreeBSD …GPL DOSEMUIntel x86 LinuxDOSGPL2

6 Virtualizace Typy virtualizace 2/ OS-level virtualizace - virtualizace dalších totožných OS na úrovni hostujícího OS (jeho kernelu) ProduktCPUVirt. CPUOSVirt. OSLicence FreeVPSIntel x86

7 Virtualizace Typy virtualizace 3/ aplikační virtualizace -virtulizace poskytuje jen základní komponenty potřebné pro běh aplikace, tj. systémové soubory, registry -rychlejší chod než v originálním OS ProduktCPUVirt. CPUOSVirt. OSLicence WineIntel x86 Linux, FreeBSD,DOS, WindowsLGPL

8 Virtualizace Typy virtualizace 4/ paravirtualizace -neemuluje hardware, ale poskytuje speciální API -bez VT v CPU vyžaduje modifikaci oper. systému (Microsoft Windows) -velmi malá režie (typicky 1 až 5%) ProduktCPUVirt. CPUOSVirt. OSLicence XenIntel x86

9 Virtualizace Typy virtualizace 5/ native virtualizace -aneb plná virtualizace s částečnou emulací hardware -nevyžaduje modifikování hostovaného OS, CPU musí být totožné -malá až středně velká režie ProduktCPUVirt. CPUOSVirt. OSLicence VMware Server, Infrastucture Intel x86 Windows, LinuxDOS, Windows, Linux, FreeBSD, Netware, Solaris Free a $ Microsoft Virtual Server Intel x86 Windows XP, 2003Windows NT, 2000, 2003, XP, UNIX, Linux Free HP Integrity Virtual Machine Itanium HP-UXHP-UX (Linux, Windows, OpenVMS $

10 Virtualizace Virtualizace v CPU -Hardwarová podpora virtualizace -Virtualizační software pak plní úlohu „pouhého“ managementu Dva zástupci: Intel – Vanderpool (VT) Pentium 4 6x2, Pentium D-9x0, XEON 3xxx, 5xxx, 7xxx, Core 2 Duo AMD – Pacifica, druhá polovina roku 2006 Opteron 2200 a 8200, Athlon 64 x2, Turion 64 x2 přichází později, ale má toho umět víc, např. virtualizaci paměťového řadiče Poznámky: -nutná podpora v biosu a chipsetu -update bios – enable virtualization

11 Virtualizace Historie XEN 2.x (free) VMware: - WorkStation 5.x (cca 5000,- Kč) - GSX Server 3.x (cca 45000,- Kč) - ESX Server 2.x (od ,- Kč) Microsoft: - Virtual PC (cca 3000,- Kč) - Virtual Server (od 15000,- Kč)

12 Virtualizace Současnost Dnes - dle hesla konkurence je zdravá XEN 3.x (free a $) Virtual Iron (free a $) KVM (free) VMware: - Player 1.0 (free) - Server 1.0 (free) - ESX 3.0 (od 1200 USD) Microsoft: - Virtual PC 2007 (free) - Virtual Server 2005 Standard R2 (free) - Virtual Server 2005 Enterprise R2 (free) rok 2006 = rok virtualizace

13 Virtualizace XEN -Open Source projekt university v Cambridge -bez VT v CPU vyžaduje modifikaci oper. systému, což např. licence Microsoftu nedovoluje -součást Linuxových distribucí, Fedora 5, Suse, RedHat, … -Složitější management může řešit další Open Source aplikace zvaná Enomalism VMC Jak XEN funguje? Opírá se o tzv. protection mód v procesorech x86, kdy je možné používat 4 ringy (úrovně ochrany) - za běžných okolností v ringu 0 běží převážná většina OS, v ringu 3 pak jednotlivé aplikace. - XEN nabootuje do ringu 0 - do ringu 1 nastartuje tzv. privilegovaná doména dom0 (základní oper. systém) - dom0 pak v ringu 1 spouští další neprivilegované domény domU (virtuální stroje) - aby virtuální oper. systém mohl běžet v ringu 1, musí být jeho kernel modifikován - aplikace z jednotlivých domén domU beze změny běží v ringu 3 - doména dom0 vytváří backend ovladače zařízení, s kterými komunikují frontend ovladače z jednotlivých domU

14 Virtualizace edice XEN – edice 1/ Open Source XEN 3.0 RPM …

15 Virtualizace KVM KVM (Kernel-based Virtual Machine) -Open Source virtualizační řešení pro Linux na x86 hardware s VT CPU -Dostupný jako patch nebo externí modul pro Linuxový kernel -Součást jádra od verze , podporováno jádro od verze Provozovatelné jsou hostující oper. systémy: Linux (32-bit a 64-bit) Windows (32-bit) KVM versus XEN - XEN je externí hypervisor, který převezme kontrolu nad strojem a rozděluje zdroje mezi virtuály, díky paravirtualizaci podává excelentní výkon - KVM je součástí jádra (linuxu) a k řízení virtálů používá normální Linuxový Scheduler a Memory Management. KVM je tedy mnohem menší a jednodušší.

16 Virtualizace Virtual Iron -Vychází z filosofie XENu -Požaduje VT v CPU -Edice: -Free, Single server -Enterprise, $ -Podporované oper. systémy:  Red Hat Enterprise Linux 4 (32- a 64-bit)  SUSE Linux Enterprise Server 9 (32- a 64-bit)  Windows XP Professional s Server 2003 (32-bit)

17 Virtualizace Microsoft Virtual Server Microsoft Virtual Server 2005 R2/ PC zakoupen od firmy Connectix -edice Standard a Enterprise se liší max. počtem CPU: 4/ 32 Co dodat? Vlastnost/ EdiceVMware ServerMicrosoft Virtual Server Cenazdarma Podporované OSLinux (zdarma a menší režie), Windows 2000/ 2003/ XP Windows 2003/ XP Virtuální OSLinux, DOS, Windows 3.1x, 9x, NT, 2000, 2003, XP, Vista, Novell Linux, NT, 2000 Virtuální OS 64-bitAno (na VT CPU)Ne SMPAnoNe USBAnojen keyboard a mouse LAN9 + NAT4 COM/ LPT4/ 32/ 1 Možnost přechodu na „bare metal“ verziVMware InfrastructureNe Hodnocení k tomuto dni

18 Virtualizace VMware VMware Player -Freeware -neumožňuje vytvářet a modifikovat zdroje pro VM, ale … -nelze nainstalovat na OS, kde je již jiný VMware produkt -ideální pro prezentace VMware Server -Freeware -možnost přikoupit support -nahrazuje a odvíjí se z původního produktu GSX Server -verze pro Linux nebo Windows VMware Infrastucture -$ -tzv. bare metal (není zapotřebí oper. systém) -další generace původního produktu ESX Server -rozšíření o Virtual Center klienta VMware ACE -poskytuje vysoké zabezpečení a kontrolu nad virtuálními desktopy P.S. Jednoduchá přenositelnost mezi produkty

19 Virtualizace Infastructure VMware Infrastucture 3.0 -slučuje původní produkty ESX Server a Virtual Center -výkonnější -podpora iSCSI a NAS -nový typ (levnějšího) limitovaného supportu (minor vs major) -cena per 2 CPU -centralizované licencování Vlastnost/ EdiceStarterStandardEnterprise Limit- jen NAS nebo lokální HDD - max. 4 CPU - max. 8GB RAM VMFSAno, ale bez cluster file systemuAno VirtualCenter AgentAno Virtual SMPAno VMotionAno High Availability (HA)Ano Distributed Resource Scheduler (DRS)Ano Consolidated BackupAno Cena bez supportu1.000,- USD/ 2 CPU3.750,- USD/ 2 CPU5.750,- USD/ 2 CPU VMware poskytuje slevy pro školství (až 40%) …

20 Virtualizace VMFS VMware Infrastucture 3.0 -VMFS speciální a velmi rychlý file systém pro virtuální servery, který také umožňuje sdílení dat mezi více ESX Servery Poznámka: standardně nelze na storage přistupovat současně ze dvou a více serverů…

21 Virtualizace VMotion VMware Infrastucture 3.0 -VMotion přesun VM za chodu z jednoho fyzického serveru na druhý bez narušení dostupnosti OS a aplikací

22 Virtualizace HA VMware Infrastucture 3.0 -HA automatický restart VM na jiném fyzickém serveru v případě havárie

23 Virtualizace DRS VMware Infrastucture 3.0 -DRS inteligentní plánování rozložení zdrojů a jejich automatické využívání

24 Virtualizace Srovnání VMware Server kontra Infrastucture Vlastnost/ ProduktVMware ServerVMware Infrastructure Hostující oper. SystémLinux, WindowsNative (bare metal)! CPU/ RAM16/ 64GB (limited OS)16/ 64GB Typický počet VS2 až 42 až 16 Web ManagementAno Remote ConsoleAno Centralní managementNe (plánováno)Ano Multi-User AdministrationNe (plánováno)Ano Typ okamžité zálohySnapshotRedo log! VLANNeAno Clustering VMjen na tomtéž HWAno Garance dostupnosti zdrojů (CPU, RAM, HDD, LAN) a dynamické přidělování NeAno! VMFS, VMotion, HA, DRS, …NeAno!

25 Virtualizace Screenshoty Ukázka VMware Web Managementu

26 Virtualizace Screenshoty Ukázky Remote Console VMware (princip VNC) XEN (Java)

27 Virtualizace Screenshoty Monitoring výkonu (VI3) - údaj ukazuje aktuální potřebu skutečné frekvence CPU

28 Virtualizace Migrace Tipy na migraci tj. přesun operačního systému na fyzickém serveru do virtuálu bez reinstalace, tzv. P2V 1. VMware Conventer - edice: -Starter free, migrace pouze za chodu OS -Enterprise $, migrace po nabootování z CD, více migrací současně 2. Ultimate P2V - free 3. EZP2V - free

29 Virtualizace Zálohování Tipy na zálohování Script (lze získat i u DATA-INTER) - určen pro VMware server pro Linux, popř. pro Windows - plánovaný shutdown VM, vykopírování na zvolené místo (LAN, USB, …), verifikace, start VM, odeslání u o úspěšnosti esXpress - určen pro VMware ESX 2.x a 3.x - edice: Free, LE Starter, PRO, Enterprise Vizioncore esxRanger - určen pro VMware ESX 2.x a 3.x - edice: Basic (free), SE, PRO VMTS vmbk - určen pro VMware ESX 2.x a 3.x - free

30 Virtualizace Praxe Závěry z praxe -1. generace VT v CPU nepřinese větší výkon využití je tedy hlavně u hypervisorů pro virtualizaci Windows platformy -SMP ve virtuálních strojích nepřináší vyšší výkon, spíše naopak -Hyper-Threading přináší vyšší výkon až při velkém počtu virtualizovaných strojů -přehnaná alokace zdrojů na virtuálních strojích vede k velkému snížení výkonu -64-bit platforma u hostujícího OS není vždy jednoznačně rychlejší (do 4MB RAM), ale je stabilnější Horká novinka: - VMware uvolnil studii, která porovnává výkon ESX a XENu: ESX v ní vítězí - očekává se reakce XENu…

31 Virtualizace Licencování Licencování Microsoftu a ostatních aplikací -virtualizace nepřináší úsporu licencí -tzn. je zapotřebí licence na každý instalovaný/ provozovaný produkt ve virtualizovaném prostředí tak, jak tomu bylo ve vztahu k fyzickému stroji -u nových produktů (windows 2003, Exchange 2003, SQL 2005, …) na spuštěnou instanci -Software licencovaný na CPU je svázán s CPU, který je používán virtualizovaným serverem -licence na CPU se vztahuje na fyzický slot (neplatí tedy pro Hyperthreading a vícejádrové CPU) -oper. systém a aplikace typu OEM není dovoleno virtualizovat -speciální licence Windows Server 2003 R2 Enterprise: -1 = 4, tj. 4x Windows Server 2003 R2 Enterprise (Standard)/ VM

32 Virtualizace Budoucnost -zdokonalování VT v CPU (Intel vs VT2) -virtualizace na desktopech -zdokonalování zabezpečení, centralizace a managementu VM -orientace na Linux …

33 Virtualizace Vzhůru do virtualizace aneb kdo nevirtualizuje, ať trpí… Děkuji za pozornost Otázky a odpovědi


Stáhnout ppt "Virtualizace Virtualizace DATA-INTER Opava Vladimír Holub www.datainter.cz."

Podobné prezentace


Reklamy Google