virtualização com citrix xenserver
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Virtualização com Citrix XenServer
Apresentado por: Thiago Martins Profissional de Linux desde 1996 Especialista em Redes de Comunicação de
Dados Profissional de Xen desde 2006 Autor do Xen Live CD v2.0 oficial Ministrou palestra sobre o Xen Live CD na
LinuxCon 2010
Introdução à Virtualização
Vamos usar uma simples equação, um único computador físico roda apenas um sistema operacional por vez. Virtualizando o computador, somos capazes de rodar vários sistemas operacionais (e todas as suas aplicações) ao mesmo tempo. Mágica? Praticamente.
A virtualização não é nova, já existe desde os anos 60 e 70 na IBM. Alguns de vocês podem se familiarizar com o termo "emulação", ou QEmu, ou SNES9X (emulador do vídeo-game Super Nintendo para PC), que são formas de virtualização. Nesta palestra vamos falar sobre o Monitor de Máquinas Virtuais Xen (eu prefiro chamá-lo de hypervisor), um projeto de software livre de virtualização para uma máquina próxima a você.
Introdução ao Xen
O Xen é uma tecnologia de virtualização open source, a qual podemos usar para rodar paralelamente vários sistemas operacionais diferentes dentro de um único computador.
O Xen é uma camada de software, que cobre todo o hardware do computador, isolando-o completamente. O Xen de fato, substituí o sistema operacional por completo, no que se diz respeito ao acesso ao hardware. Ele reside entre o hardware e o sistema operacional propriamente dito.
Introdução ao Xen
O Xen pode ser considerado um "particionador" de memória RAM e de CPU. Quase do mesmo modo que o "fdisk" particiona um "storage" ou que o módulo de rede "bridge" particiona uma interface de rede. O Xen particiona toda a memória RAM e a CPU e seus núcleos, em pedaços virtuais isolados. É muito importante conhecer o Xen, para poder configurá-lo corretamente.
Introdução ao Xen
Introdução ao Xen
Introdução ao Xen
O Xen então, acaba por implementar um "monitor" (hypervisor - virtual machine monitor), o qual nos permite ver e usar as várias instâncias de Linux, Windows ou BSDs, que ele virtualiza.
Ao iniciar o Xen, este iniciará automaticamente um Linux. Este "primeiro Linux" já no topo do Xen, é conhecido como dom0 (Domain 0 / Domínio Privilegiado), apesar de este Linux estar separado do hardware pelo Xen, ele ainda consegue acessá-lo por completo, sem restrições.
Os demais Linuxes que o Xen iniciar, são chamados de domU (Umprivileged Domain), os quais não possuem acesso direto ao hardware e são dependentes da dom0 para algumas tarefas.
Por que virtualizar?
Potencial para diminuir o impacto ambiental gerado pelo setor
Simplifica o gerenciamento das aplicações
Otimiza o uso do parque de máquinas de todo o mundo
Economiza espaço físico
Melhor aproveitamento de recursos computacionais
Economia de energia elétrica
Centraliza o gerenciamento de todo o ambiente de TI
Otimiza e simplifica a tarefa de dimensionamento do hardware
Facilita criação de ambientes de desenvolvimento, testes e produção
Características do Xen
Open source hypervisor (aka virtual machine monitor), licenciado sob a GPL
Abordagem inovadora de virtualização, chamada ParaVirtualization, a qual dispensa completamente a emulação por software
Suporte a virtualização por emulação, chamada FullVirtualization, envolve emulação e depende de assistência por hardware para ser viável
Provê um isolamento seguro, controle de recursos e QoS
Requer mudanças mínimais nos sistemas operacionais e nenhuma nas aplicações
Características do Xen
Suporta as arquiteturas x86, x86_64, ia64 e PPC em vários graus de maturidade
Suporta Linux, NetBSD, FreeBSD, OpenSolaris...
Performance quase nativa no modo PVM (como se virtualização não existisse)
Faz migração ao vivo (live-motion) das máquinas virtuais
Xen 4.0.1 recém lançado!
ParaVirtualization - PVM
A ParaVirtualização é uma técnica diferenciada de virtualizar um sistema operacional, ela é a mais rápida. Ela consiste em modificar o sistema operacional, de modo a fazer com que ele saiba da existencia do hypervisor e funcione literalmente sobre ele, quase que do mesmo modo que ele [S.O.] funciona normalmente (sem o hypervisor / bare-metal)
Fácil de implementar quando você tem o código fonte do sistema operacional
ParaVirtualization - PVM
Descarta a emulação O Linux desde a versão 2.6.23, funciona por
padrão sobre o Xen Não esconde o ambiente virtualizado dos
sistemas operacionais convidados S.O. precisa ser portado para funcionar no
modo PVM
FullVirtualization - HVM
A "Virtualização Cheia" é a arte de rodar um sistema operacional não modificado em uma "Máquina Virtual". Existem muitas implementações de como se fazer isso, por exemplo, QEmu, VMWare, VirtualBox, Paralels, etc
O suporte no hardware da CPU (Intel VT-x, AMD Pacifica) deixa a virtualização cheia muito mais rápida
FullVirtualization - HVM
Depende do suporte na CPU para ser viável Sem o suporte nativo na CPU, seria muito
lento, se funcionasse Possuí muitas camadas de software Virtualiza sistemas operacionais fechados
como o Windows
Arquitetura do Xen
Quando o Xen inicia, ele roda o dom0, o primeiro sistema operacional
O dom0 é um domínio privilegiado, que pode tocar todo o hardware do sistema
O dom0 tem a capacidade de expor algumas partes do hardware para outros domínios
Arquitetura do Xen
Os dispositivos são exportados como "class devices", por exemplo, um disco rígido (block device) ou uma placa de rede (network device), não como um modelo de hardware virtual específico
Os sistemas operacionais convidados, dependem da dom0 para acessar o hardware. Para isso foi criado um esquema de backends e frontends
Arquitetura do Xen
Backends & Frontends
O Xen exporta o hardware físico para os sistemas operacionais convidados através de um modelo conhecido como "Backend e Frontend". Todos os backends funcionam no dom0, que é o único domínio que acessa o hardware diretamente e, os frontends, funcionam dentro dos demais domínios, conhecidos como domUs, ou máquinas virtuais.
Backends & Frontends
O dom0 roda o backend do dispositivo, que é conectado em cada frontend dos domUs para aquele dispositivo
netback / netfront para dispositivos de rede (NICs)
blockback / blockfront para dispositivos de bloco (discos rígidos)
Virtualizando o seu CPD
Muitos administradores de sistemas não sabem mas, é possível de se virtualizar 100% de todos os serviços de rede. Eles tem medo de perder a performance ou de trazer problemas para um ambiente "estável". Mas a verdade é que quando se virtualiza um CPD, ou mesmo todo o ambiente de TI, o ganho é enorme.
Muitos também não sabem dimensionar corretamente o hardware, de fato, este é grande problema enfrentado pelos profissionais da área de TI, dimensionar o hardware.
Diagrama de Rede Física
Instalação do XenServer
O XenServer possuí um CD de instalação, o qual transforma qualquer PC 64 bits em um hypervisor
O procedimento é simples, o particionamento do disco rígido é 100% automático e as poucas questões são objetivas e de fácil entendimento
A Citrix disponibiliza um segundo CD, contendo os templates de Linuxes pré-instalados. O CD de templates pode ser instalado posteriormente
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenServer
Instalação do XenCenter
Coloque o CD de instalação do XenServer em alguma estação Windows
Acesse: Computador → Unidade de CD-R (d:\) XenServer 5.6.10 → client_install
Rode o programa de instalação: XenCenter
Instalação do XenCenter
Instalação do XenCenter
Instalação do XenCenter
Instalação do XenCenter
XenCenter
XenCenter
XenCenter
XenCenter
XenCenter
Criação de Pool
Criação de Pool
Tipos de Storage
Local LVM Local EXT3 VHD ISO Software iSCSI Support Managing Hardware Host Bus Adapters (HBAs) LVM over iSCSI NFS VHD LVM over hardware HBA Citrix StorageLink Gateway (CSLG) SRs
High Availability (Alta Disponibilidade)
O mecanismo do H.A. move automaticamente qualquer máquina virtual protegida para um hypervisor saudável se o hypervisor atual falhar
Quando um hypervisor subtamente falha, as máquinas virtuais que se encontravam nele são automaticamente religadas em outro(s) hypervisor(es)
Diagrama de Rede Virtual
Ciclo de vida
Gerenciando as máquinas virtuais, os templates, snapshots e storages
Migrando uma máquina virtual
Máquinas Virtuais
Criar Ligar Desligar Live Mover Exportar Importar
Os Templates
Rápida criação de Máquinas Virtuais Em alguns casos, ajuda a economizar espaço
no storage Criar template a partir de uma MV Criar template a partir de snapshot Manter cópias dos templates em cada um dos
storages
Snapshots
Forma de backup rápido Permite fazer rápido rollback Permite criar novas máquinas virtuais a partir
dos snapshots
Conclusões
O Xen entra no lugar do sistema operacional logo no boot da máquina
É o GRUB o responsável por iniciar o Xen É o Xen dá boot no Linux privilegiado É bom para o meio ambiente De fácil gerenciamento Estável Escalável E o mais importante, é Open Source!