07 ws08 r2 virt

Microsoft TechDayshttp://www.techdays.ru

Новые возможности технологий виртуализации в Windows Server 2008 R2Александр Шаповал Эксперт по информационной инфраструктуре Microsoft


Windows Server 2008 R2

2003 2005 2008 2010


Windows Server 2008 R2Виртуализация

Live MigrationCluster Shared Volumes (CSV) Парковка ядра Коалесцирующий таймер Second Level Address Translation (SLAT) Горячее добавление/удаление хранилищ Встроенная поддержка VHD-файлов


Live Migration Live Migration обеспечивает миграцию запущенной ВМ с минимальным нарушением в работе сервисов ВМ

Цель: сохранить открытые TCP/IP-соединения Фазы Live Migration:

Установка соединения между узлами Передача конфигурации ВМ и сведений об устройствах Передача памяти ВМ Приостановка ВМ на исходном узле и передача состояния Восстановление ВМ на целевом узле


Сост

ояни

е

Конф

игур

ация

Принцип работы Live Migration

Сервер 1 Сервер 2

Память Память

Конф

игур

ация

Сост

ояни

е


Виртуализация и хранилища

В традиционных системах один узел имеет эксклюзивный доступ к LUN Это порождает ряд проблем для виртуальных систем высокой доступности

Для каждой ВМ свой LUNПроблемы управления (количество LUN и литер)

Все ВМ на одном LUNПроблемы миграции (мигрировать все или ничего)

Длительная задержка при смене владельца LUN

Происходит переключение физического дискаУзлы монтируют/демонтируют томНеоптимальное решение для Live Migration


Cluster Shared Volumes Cluster Shared Volumes (CSV) применяет гибридную модель управления LUN

Один узел владеет пространством имен (структурой директорий) и метаданными Другие узлы могут иметь доступ к отдельным файлам (VHD) тома

Преимущества CSV:Все VHD можно хранить на одном LUN Прозрачное перемещение ВМ между узлами

Узел-владелец может выполнять любые операции с файлом данныхПри этом все узлы имеют доступ на чтение/запись к файламСмена владельца LUN не требуется

Бесшовная смена владельца LUNСмена владельца возможна без прерывания работы ВМ


Пространство имен CSVCSV создает единое пространство имен

Путь и имя файла одинаковы для всех узловТома CSV монтируются в %windir%\ClusterStorage

C:\ClusterStorage\Volume1\<root>C:\ClusterStorage\Volume2\<root>C:\ClusterStorage\Volume3\<root>


Управление питанием в Hyper-V

Для экономии энергии необходимо переключить ЦПУ в режим сна (C-состояние)

Время сна должно компенсировать затраты на переходы в режим сна и обратно

Windows Server 2008 R2 включает в себя два существенных расширения:

Парковка ядра: предотвращает использование ядер сокета для перевода последнего в режим снаКоалесцирующий таймер: обеспечивает более длительный интервал бездействия за счет посылки множества сигналов таймера за один раз

Hyper-V применяет эти расширения для управления виртуальными машинами


Парковка ядраПарковкой управляет родительский раздел Гипервизор отображает сведения об использовании ЦПУ в родительский раздел

Сведения обновляются каждые 100 мс Родительский раздел сообщает гипервизору, какие ядра нужно парковать

Гипервизор дает ядрам закончить текущую работу, но не планирует для них новую Тем не менее, ядра будут использоваться, если загрузка дочернего раздела возрастает


Парковка ядра

Сокет 0

Ядро 0

Ядро 1

Ядро 0

Ядро 1

Сокет 1

Ядро 1

Ядро 0

Ядро 0

Ядро 1

Задача


Коалесцирующий таймер При срабатывании таймера дочернего раздела:

Гипервизор получает прерывание от внешнего таймера Планирует задачи для дочернего раздела Возвращает управление в дочерний раздел

Проблемы множества таймеров в разделах:

Большое кол-во прерываний внешнего таймераВысокие расходы времени ЦПУ гипервизоромСнижение эффективности работы ВМ

Решение: выровнять интервалы таймеров в дочерних разделах


15.6мс15.6мс15.6мс

Реализация таймера Используется комбинация следующих методов:

Физические прерывания для глобальных таймеров Выравнивание интервалов таймеров дочерних разделов

Сигнал таймера ВМ1Сигнал таймера ВМ2Сигнал таймера ВМ3

Объединенные события таймера

Необъединенные события таймера


Управление памятью ВМ Сегодня, процессоры обеспечивают один уровень трансляции адресов, а гипервизору нужно управлять двумя

Гостевой виртуальный

адрес

Гостевой физический

адрес

Системный физический

адрес

Гостевая ОС выполняет трансляцию ГВА-ГФА

Гипервизор выполняет трансляциюГФА-СФА

Гостевой виртуальный

адрес

Системный физический

адрес

Таблица теневых страниц комбинирует эти два уровня трансляции


Таблица теневых страниц (ТТС)

Гипервизор поддерживает ТТСКомбинирует два уровня трансляции в единую таблицу Заполняет, когда гостевая ОС запрашивает страницу Сбрасывает, когда гостевая ОС модифицирует свою таблицу страниц

Накладные расходы Дополнительная нагрузка на гипервизор Может достигать 10% общего времени ЦПУ Расходует 1МБ памяти на каждую ВМ


Second Level Address Translation (SLAT)

Технология имеет несколько названий:Intel: Extended Page Tables (EPT)AMD: Nested Page Tables (NPT) или Rapid Virtualization Indexing (RVI)

Процессор обеспечивает два уровня трансляцииРабота напрямую с таблицей страниц гостевой ОС Нет необходимости в поддержке ТТС Снижается нагрузка на гипервизор

Экономия ресурсов Расход гипервизором времени ЦПУ снижается до 2% Высвобождается 1МБ памяти на ВМ


Горячее добавление/удаление хранилищ Возможно добавление/удаление VHD и

дисков pass-through без перезагрузки ВМОперации применимы к носителям, присоединенным к виртуальному SCSI-контроллеру

ПреимуществаНаращивание хранилища без прерывания работы Сценарии резервного копирования для ЦОДНовые сценарии для работы SQL/Exchange


Следующий шаг – загрузка с VHDСтратегическое направление для ЦОД на основе Windows

Консолидация имиджей Единый формат для общих и специализированных физических имиджей Единый мастер-имидж для виртуальных и физических сред

Снижение TCO средств управления Единый набор инструментов и процессов для развертывания и управления

Реализация новых сценариев Быстрое развертывание и перенастройка Быстрое применение патчей и откат назад


Встроенная поддержка VHD

Встроенная поддержка загрузки с VHD и операций подключения/удаления VHD-файлов

Перемещение томов Вложенные тома Обслуживание offline томов VHD

Операции с VHDСоздание / Подключение / Удаление Мета-операции

Инструменты и интерфейсы: Win32 API VDS API (DCOM Remotable) Hyper-V WMI для операций управления

Цель по производительности: потери до 10%


Поддержка VHD в Windows 7

Александр Шаповал Microsoft

Демонстрация


Provisioning ServerСетевое

ХранилищеA

Доставка ОС и приложений

Простой образ потоково доставляется на множество целевых устройств

Целевое Устройство 1




Сетевое Хранилище

A

Provisioning Server

Потоковая доставка приложений

Изоляция

Изоляция

Изоляция

Добавим потоковую доставку приложений …А также, используем изоляцию…

Приложения могут быть доставлены «по требованию», на каждое целевое устройство…Обеспечив уникальный набор приложений для любого целевого устройства.

Потоковая доставка приложений CitrixMicrosoft Application Virtualization




Доставка ОС и приложений


Дополнительные ресурсыMicrosoft Virtualization http://www.microsoft.com/rus/virtualizationДоклады о виртуализации Microsoft на русском http://www.hyper-v.ruТехнические доклады для ИТ-специалистов и разработчиков http://www.techdays.ru Russian Windows Virtualization Discussionhttp://blogs.technet.com/vmМой блог http://blogs.technet.com/ashapo

http://www.microsoft.com/rus/virtualization

http://www.hyper-v.ru/

http://www.techdays.ru/

http://blogs.technet.com/vm

http://blogs.technet.com/vm

http://blogs.technet.com/ashapo

07 ws08 r2 virt

Technology