web viewhypervisor on virtuaalinen toiminta-alusta vierasjärjestelmille. sen avulla useat...
TRANSCRIPT
1
DPALVIR443.412 PALVELINOHJELMISTOJEN HALLINTA JA VIRTUALISOINTI
EEVAN OMA DOKUMENTAATIO
RYHMÄ: Virtual Workers
Sisällysluettelo:
DPALVIR443.412 PALVELINOHJELMISTOJEN HALLINTA JA VIRTUALISOINTI..........................................................1
EEVAN OMA DOKUMENTAATIO............................................................................................................................1
VIRTUALISOINTI.................................................................................................................................................2
Taustatietoa & teoriaa.......................................................................................................................................2
Loogiset ja fyysiset resurssit..........................................................................................................................2
Type 1- ja Type 2 –hypervisorit......................................................................................................................2
CASE: RED HAT ENTERPRISE VIRTUALIZATION 3.4 (Type 1)...............................................................................4
Infrastruktuuri ja arkkitehtuuri..........................................................................................................................4
Järjestelmän osat...............................................................................................................................................5
Fyysiset ja loogiset resurssit..........................................................................................................................6
Laitevaatimuksista ja teknisistä rajoituksista.....................................................................................................7
Palvelinkeskukset...........................................................................................................................................7
Klusterit.........................................................................................................................................................7
Verkkoasemat................................................................................................................................................7
Red Hat Enterprise Virtualization Manager –hallinnointiohjelman rajoitukset.............................................8
Hypervisoria koskevat rajoitukset ja laitevaatimukset...................................................................................8
Vieraskoneiden vaatimukset ja rajoitukset..................................................................................................10
Lähteet:...........................................................................................................................................................12
2
VIRTUALISOINTI
Taustatietoa & teoriaa
Virtualisointi tarkoittaa tietojenkäsittelyssä tekniikkaa, jolla jonkin fyysisen resurssin tekniset piirteet piilotetaan muilta järjestelmiltä, sovelluksilta ja loppukäyttäjiltä, jotka käyttävät näitä resursseja. Täten yksi fyysinen resurssi (kuten palvelin, käyttöjärjestelmä, sovellus tai tallennusväline) voi toimia monena loogisena resurssina, tai useat fyysiset resurssit (kuten tallennuslaitteet tai palvelimet) näkyvät yhtenä loogisena resurssina. Tätä virtuaalista näkymää taustalla oleviin resursseihin ei rajoita niiden toteutus, maantieteellisen sijainti tai fyysinen konfigurointi.
Virtualisointi viittaa tapoihin tehdä tietojenkäsittelyn resursseista abstrakteja. Tekniikoita on mm. ohjelmien, pc-koneiden suoritinten ja laiteresurssien virtualisoimiseen.
Nykyään useimmat käyttöjärjestelmät tukevat teknisesti virtualisointia Virtual Machine Interface (VMI) . Tekniikasta käytetään nimitystä paravirtualisointi.
Loogiset ja fyysiset resurssit
http://telecomseim.blogspot.fi/2008/06/advanced-sid-logical-and-physical.html
”A Logical Resource is something conceptual that has no physical representation, but still is a resource that has to be tracked.”
Looginen resurssi = esimerkiksi ohjelma
“We know that a physical resource has a physical location, has dimensions like weight, height, colour, and even things like smell, and taste (though mobile phones don’t smell or taste of much). These resources, or assets, have a value, are sold and supported by a party and have to be managed in an inventory.”
Fyysinen resurssi = esimerkiksi pöytätietokone
Type 1- ja Type 2 –hypervisorit
Hypervisor tai Virtual Machine Monitor (VMM) on tietokoneohjelma tai väline, jolla voidaan luoda ja käyttää virtuaalikoneita.
3
Tietokone, jossa hypervisor suorittaa yhtä tai useampaa virtuaalikonetta, on host machine (suomeksi isäntäkone?), ja virtuaalikone on guest machine (suomeksi vieraskone?).
Hypervisor on virtuaalinen toiminta-alusta vierasjärjestelmille. Sen avulla useat käyttöjärjestelmät voivat samanaikaisesti käyttää virtualisoituja laiteresursseja.
Lähde: http://en.wikipedia.org/wiki/Hypervisor
Tyypin 1 ja 2 hypervisoreiden olennainen ero liittyy siihen, onko taustalla käyttöjärjestelmä läsnä.
Type 1 määritelmiä:
“Type 1 hypervisor is running directly on the hardware with VM resources provided by the hypervisor.”
“Type 1 hypervisor is a virtualization platform which is delivered as an integral part of an operating system.”
“A native or bare-metal hypervisor”
Type 1 ohjelmia:
http://www.virtualizationsoftware.com/top-5-enterprise-type-1-hypervisors/
http://virtualization.softwareinsider.com/d/h/Bare-Metal-%28Type-1%29
Type 2 määritelmiä:
“Type 2 hypervisor runs on a host operating system to provide virtualization services.”
“Type 2 hypervisor is a virtualization platform which is delivered as a process that runs within an operating system.”
4
Lähteet:
http://virtualizationreview.com/blogs/everyday-virtualization/2009/06/type-1-and-type-2-hypervisors-explained.aspx
http://www.virtzone.net/the-difference-between-a-type-2-hypervisor-and-a-type-1-hypervisor/
http://virtualization.findthebest-sw.com/d/h/Bare-Metal-%28Type-1%29
CASE: RED HAT ENTERPRISE VIRTUALIZATION 3.4 (Type 1)
Red Hat Enterprise Virtualization –virtualisointialustoilla voi virtualisoida sekä serverin että työasemia, ja kaikkia näitä voidaan hallinnoida yhdeltä graafiselta käyttöliittymältä.
Infrastruktuuri ja arkkitehtuuri
Red Hat Enterprise Virtualization versio 3.4 julkaistiin kesäkuussa 2014. Se on aiempia versioita paremmin yhteensopiva Open Stack – pilvilaskenta-alustan ja Red Hat Enterprise Linuxin version 7 kanssa. Ohjelma perustuu KVM-virtualisointi-infrastruktuuriin (Kernel-based Virtual Machine), joka muodostaa Linux-ytimestä hypervisorin.
KVM vaatii prosessoriin laajennuksen laiteresurssien virtualisointia varten. Monet vieraskäyttöjärjestelmät toimivat KVM:lla, kuten Linux, BSD, Solaris, Windows, Haiku, ReacOs, Plan 9, AROS Reserach Operating System sekä OS X. Samoin muun muassa Android 2.2, GNU/Hurd , Minix 3.1.2a, Solaris 10 U3 ja Darwin 8.0.1 sekä jotkut muut uudemmat versiot toimivat tietyin rajoituksin.
Paravirtualisointituki on saatavissa mm. Linux ja Windows –vieraskoneille, jotka käyttävät VirtlO API:a (Application Programming Interface), joka puolestaan tukee paravirtuaalista Ethernet-korttia, paravirtuaalisen levyn I/O-kontrolleria tai VGA-näytönohjainpiiriä, joka käyttää SPICE- (Simple Protocol for Independent Computer Environments) tai VMWare-ajureita.
5
Kuva 1. Red Hat Enterprise Virtualization –arkkitehtuuri
(kuvan lähde: https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.4/html/Administration_Guide/chap-Introduction.html#Red_Hat_Enterprise_Virtualization_Architecture1)
Järjestelmän osat
Red Hat Enterprise Virtualization version 3.4 –ympäristö koostuu
o yhdestä tai useammasta isäntäjärjestelmästä (joko Red Hat Enterprise Linux 6.5 tai Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor 6.5)
o ainakin yhdestä Red Hat Enterprise Virtualization Managerista, joka sijaitsee hallinnointiportaalissa (Administration Portal), ja johon on pääsy internet-selaimella
o vierasjärjestelmät suorittavat virtuaalikoneita KVM-virtualisointiteknlogian avullao Red Hat Enterprise Virtualization Manager pyörii Red Hat Enterprise Linux 6 –palvelimella,
jossa on liitännät virtualisointiympäristön hallinnointia varten.
6
Fyysiset ja loogiset resurssit
o Data Center - A data center is the highest level container for all physical and logical resources within a managed virtual environment. It is a collection of clusters, virtual machines, storage, and networks.
o Clusters - A cluster is a set of physical hosts that are treated as a resource pool for virtual machines. Hosts in a cluster share the same network infrastructure and storage. They form a migration domain within which virtual machines can be moved from host to host.
o Logical Networks - A logical network is a logical representation of a physical network. Logical networks group network traffic and communication between the Manager, hosts, storage, and virtual machines.
o Hosts - A host is a physical server that runs one or more virtual machines. Hosts are grouped into clusters. Virtual machines can be migrated from one host to another within a cluster.
o Storage Pool - The storage pool is a logical entity that contains a standalone image repository of a certain type, either iSCSI, Fibre Channel, NFS, or POSIX. Each storage pool can contain several domains, for storing virtual machine disk images, ISO images, and for the import and export of virtual machine images.
o Virtual Machines - A virtual machine is a virtual desktop or virtual server containing an operating system and a set of applications. Multiple identical virtual machines can be created in a Pool. Virtual machines are created, managed, or deleted by power users and accessed by users.
o Template - A template is a model virtual machine with predefined settings. A virtual machine that is based on a particular template acquires the settings of the template. Using templates is the quickest way of creating a large number of virtual machines in a single step.
o Virtual Machine Pool - A virtual machine pool is a group of identical virtual machines that are available on demand by each group member. Virtual machine pools can be set up for different purposes. For example, one pool can be for the Marketing department, another for Research and Development, and so on.
o Snapshot - A snapshot is a view of a virtual machine's operating system and all its applications at a point in time. It can be used to save the settings of a virtual machine before an upgrade or installing new applications. In case of problems, a snapshot can be used to restore the virtual machine to its original state.
o User Types - Red Hat Enterprise Virtualization supports multiple levels of administrators and users with distinct levels of permissions. System administrators can manage objects of the physical infrastructure, such as data centers, hosts, and storage. Users access virtual machines available from a virtual machine pool or standalone virtual machines made accessible by an administrator.
o Events and Monitors - Alerts, warnings, and other notices about activities help the administrator to monitor the performance and status of resources.
7
o Reports - A range of reports either from the reports module based on JasperReports, or from the data warehouse. Preconfigured or ad hoc reports can be generated from the reports module. Users can also generate reports using any query tool that supports SQL from a data warehouse that collects monitoring data for hosts, virtual machines, and storage.
Laitevaatimuksista ja teknisistä rajoituksista
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.4/html/Technical_Guide/index.html
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.4/html/Technical_Guide/chap-Minimum_Requirements_and_Technical_Limitations.html
Palvelinkeskukset
Hallinnoidussa virtualisointiympäristössä palvelinkeskus on korkeimman tason resurssien säilytyspaikka.
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.2/html/Administration_Guide/Storage_properties.html
Rajoitukset:
o Vähintään kaksi verkkoasemaa (storage domain) tiedostojen varastointiin. Suositeltavaa on varata yksi verkkotunnus tietojen ja yksi ISO-tiedostojen varastointiin palvelinkeskusta kohti.
o Maksimissaan 200 vieraskonetta yhtä palvelinkeskusta kohti.
Klusterit
Klusteri on isäntäkoneiden joukko, jota käsitellään resurssipoolina. Isäntäkoneet jakavat verkkoinfrastruktuurin ja varastointiresurssit. Klusteri on verkkoasema, jonka kautta virtuaalikoneita siirretään isäntäkoneelta toiselle. Useita rajoituksia sovelletaan kuhunkin klusteriin vakauden varmistamiseksi.
o Kaikkien hallinnoitavien hypervisoreiden täytyy kuulua samaan klusteriin.o Kaikilla hallinoitavilla hypervisoreilla täytyy olla samantyyppinen keskusyksikkö. Intel- ja AMD –
keskusyksiköt eivät voi toimia samassa klusterissa.
Verkkoasemat
8
Verkkoasemissa on tallennustilaa virtuaalikoneiden levykuvien ja ISO-tiedostojen säilyttämistä sekä virtuaalikoneiden vientiä ja tuontia varten. Koska yhteen palvelinkeskukseen voidaan luoda useita verkkoasemia, tietyt rajoitukset ja suositukset koskevat jokaista verkkoasemaa.
o Tuettuja varastointityyppejä ovat: FCP, iSCSI, NFSo Kaikkien verkkoasemien on oltava samantyyppisiä. Tyyppi määritellään tietyssä verkkoaseman
luontivaiheessa. Verkkoasema voi olla FCP, iSCSI tai NSF-tyyppiä. FCP- ja iSCSI-tyypin periytyvät verkkoasemat, joita käytetään Red Hat Enterprise Virtualization 2.2 –ympäristöjen viennissä, voidaan liittää Red Hat Enterprise Virtualization 3.0:ssa palvelinkeskuksiin. Tällöin on luotava uudet NFS-tyypin ISO- ja vientiverkkoasemat.
o Loogisten yksiköiden numeroita ei voi olla enempää kuin 300 iSCSI- tai FCP-tyypin verkkoasemissa.
o Loogiset volyymit tarjoavat virtuaalisia levyjä virtuaalikoneita, malleja ja snapshotteja varten.Enempää kuin 350 loogista volyymia ei suositella yhtä iSCSI- tai FCP-tyypin verkkoasemaa varten.
Red Hat Enterprise Virtualization Manager –hallinnointiohjelman rajoitukset
Red Hat Enterprise Virtualization Manageria on ajettava Red Hat Enterprise Linux 6:lla.
o RAM-muistia oltava vähintään 3 GBo Vähintään yksi verkko-ohjain, jossa kaistanleveys vähintään 1 Gbps.o Vähintään 3 GB vapaata paikallista levytilaa.
Hypervisoria koskevat rajoitukset ja laitevaatimukset
Näitä on niin paljon, että ohessa linkki suoraan tekstiin:
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.4/html/Technical_Guide/Hypervisor_Requirements.html
Olennaisimmat näistä lienevät:
Vähintään 1 fyysinen keskusyksikkö. Virtuaali-isäntäkoneilla tuetut mallit on lueteltu yllä olevan linkin materiaalissa.
Vähintään 2 GB RAM-muistia suositellaan. Jokaista virtuaalikonetta kohden tarvittava määrä RAM-muistia on riippuvainen vieraskoneen käyttöjärjestelmän ja sovellusten vaatimuksista sekä virtuaalikoneiden muistin aktiivisuudesta ja käyttöasteesta.
Varastointia varten tehtävät levypartitioinnit käyvät ilmi yllä olevan linkin materiaalista kohdasta Storage. Tärkeimmät suositellut vähimmäismäärät ovat seuraavat:
o Juuriosiolle 512 MBo Kokoonpano-osiolle 8 MBo Kiintolevystä varattava logging-osio 2018 MBo Datalevylle 256 MBo Sivutusosiolle 8 MB. Tarkemmat ohjeet sivutusosion määrittelylle
löytyvät yllä olevan linkin materiaalista.
9
10
HUOM! When the Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor boots a message may appear:
Virtualization hardware is unavailable.
(No virtualization hardware was detected on this system)
This warning indicates the virtualization extensions are either disabled or not present on your processor. Ensure that the CPU supports the listed extensions and they are enabled in the systemBIOS.To check that processor has virtualization extensions, and that they are enabled:
o At the Hypervisor boot screen press any key and select the Boot or Boot with serial consoleentry from the list. Press Tab to edit the kernel parameters for the selected option. After the last kernel parameter listed ensure there is a Space and append the rescue parameter.
o Press Enter to boot into rescue mode.
o At the prompt which appears, determine that your processor has the virtualization extensions and that they are enabled by running this command:
# grep -E 'svm|vmx' /proc/cpuinfo
If any output is shown, the processor is hardware virtualization capable. If no output is shown it is still possible that your processor supports hardware virtualization. In some circumstances manufacturers disable the virtualization extensions in the BIOS. Where you believe this to be the case consult the system's BIOS and the motherboard manual provided by the manufacturer.
o As an additional check, verify that the kvm modules are loaded in the kernel:
# lsmod | grep kvm
If the output includes kvm_intel or kvm_amd then the kvm hardware virtualization modules are loaded and your system meets requirements.
HUOM MYÖS:
The Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor does not support installation on fakeraid devices. Where a fakeraid device is present it must be reconfigured such that it no longer runs in RAIDmode.
11
1. Access the RAID controller's BIOS and remove all logical drives from it.
2. Change controller mode to be non-RAID. This may be referred to as compatibility or JBODmode.
Access the manufacturer provided documentation for further information related to the specific device in use.
Vieraskoneiden vaatimukset ja rajoitukset
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.4/html/Technical_Guide/Guest_requirements_and_support_limits.html
o Enintään virtualisoitua 160 keskusyksikköä per vieraskone.o Erilaisilla vieraskoneilla on erilaiset RAM-vaatimukset. Tarvittavan RAM-muistin määrä riippuu
vieraskoneen käyttöjärjestelmästä ja työmäärästä (workload). Lisäksi on mm. seuraavia suosituksia ja rajoituksia:
Vähintään 512 MB virtualisoitua RAM-muistia per vieraskone. Enintään 512 GB virtualisoitua RAM-muistia per 64-bittinen vieraskone. RAM-muistin enimmäismäärä per 32-bittinen virtuaalinen vieraskone vaihtelee
virtuaalikoneittain: 32 bit virtual machines operating in standard 32 bit mode have a supported virtualized RAM maximum of 4 GB virtualized RAM per virtual machine. However, note that some virtualized operating systems will only use 2 GB of the supported 4 GB. 32 bit virtual machines operating in PAE (Page Address Extension) mode have a supported virtualized RAM maximum of 64 GB per virtual machine. However, not all virtualized operating systems can be configured to use this amount of virtualized RAM.
o PCI-laitteet (Peripheral Component Interconnect): enintään 31 virtualisoitua oheislaitetta per vieraskone. A number of system devices count against this limit, some of which are mandatory (including: the PCI host bridge, ISA bridge, USB bridge, board bridge, graphics card, and the IDE or VirtIO block device.)
o Enintään 28 virtualisoitua varastointivälinettä vieraskonetta kohti, koostuen esimerkiksi 3 IDE:stä ja 25 Virtiosta.
IDE: http://fi.wikipedia.org/wiki/IDE (?) Virtio: http://www.linux-kvm.org/page/Virtio
o SPICE: tällä hetkellä maksimiresoluutio 2560 x 1600 pikseliä. SPICE = Simple Protocol for Independent Computing Environments. SPICE is a remote
display protocol designed specifically for use with the Linux kernel's built-in virtualization hypervisor KVM. SPICE is similar to terminal services but rather than multiple users sharing a single, remote physical machine, SPICE allows you to graphically connect to and use a local or a remote KVM virtual machine.
12
Resurssien hallinnointi
Kaikkia fyysisiä ja loogisia resursseja hallitaan graafisella käyttöliittymällä, joka muodostuu eri asiayhteyksiin sopivista ohjauspalkeista ja -valikoista.
Resurssienhallintaan on Administration Portalin graafisessa käyttöliittymässä käytettävissä kaksi tapaa: hakemistopuu ja kansionäkymä. Hakemistopuu on useimmiten suositeltava tapa.
Hakemistopuu näyttää resurssit hierarkkisessa näkymissä palvelinkeskuksittain aina korkeimmalta tasolta yksittäiseen virtuaalikoneeseen asti.
Kansionäkymässä voi tehdä hakuja koko palvelinkeskuksen laajuudelta. Jotkut resurssit ovat tarkasteltavissa vain kansionäkymässä.
Resurssien käyttöönoton yhteydessä opastaa tilannekohtaisesti Guide Me –toiminto.
Hallinnoinnissa on apua myös hakutoiminnosta. Hakutulokset voi tallentaa kirjanmerkeiksi vastaista tarvetta varten.
Yksittäisten resurssien hallinnoinnista on yksityiskohtaisia ohjeita täällä:
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.4/html/Administration_Guide/part-Administering_the_Resources.html
13
Lähteet:
http://www.redhat.com/en/technologies/virtualization
http://en.wikipedia.org/wiki/Red_Hat_Enterprise_Virtualization
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/
https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Virtualization/3.4/html/Administration_Guide/index.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Kernel-based_Virtual_Machine
http://en.wikipedia.org/wiki/Video_Graphics_Array
http://developer.openstack.org/#api