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Virtual server Virtual server Presentation Transcript

  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti Conclusioni Linux in azienda: terzo seminarioTecnologie di virtualizzazione per il consolidamento dei server Simone Piccardi 2 Dicembre 2010 Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniDi cosa parler` o 1 Introduzione 2 Panoramica tecnologie 3 Approfondimenti 4 Conclusioni Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniPerch´ la virtualizzazione e I server attuali sono spesso sotto-utilizzati: multiprocessori con carichi poco significativi grandi quantit` di memoria, usata come cache a dischi di dimensioni sempre maggiori ` possibile tenere su una macchina fisica quello che prima stava su e molte Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario View slide
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniVantaggi della virtualizzazione La virtualizzazione consente di creare pi` macchine virtuali su una u sola macchina reale: si possono consolidare su una sola macchina diversi server si possono utilizzare diversi sistemi operativi su una sola macchina si possono fornire risorse in maniera dinamica secondo le esigenze si risparmia energia elettrica usando meglio le risorse hardware Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario View slide
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniVantaggi della virtualizzazione La virtualizzazione consente di separare la manutenzione di hardware e software: si possono separare macchine virtuali con diversi livelli di sicurezza, dividendo i rischi si possono mantenere per compatibilit` su hardware recente a vecchie versioni di sistema operativo si pu` gestire l’aggiornamento delle macchine fisiche o separatamente da quello delle macchine virtuali Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniSvantaggi della virtualizzazione Gli svantaggi in realt` sono molto pochi: a perdita di prestazioni, ma poco significativa nella maggior parte dei casi, e sempre minore grazie al supporto hardware minore sicurezza, in caso di compromissione del sistema di virtualizzazione si pu` prendere il controllo di molte macchine o lo svantaggio pi` significativo ` quello relativo alla sicurezza u e Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniTipi di virtualizzazione Le tecnologie di virtualizzazione si possono dividere sommariamente in tre categorie: container si usa il kernel per creare un contenitore in cui far girare un sistema operativo ospite all’interno di un ambiente virtuale. software virtualization si emula in software un intero computer fornendo un hardware virtuale su cui fare una installazione del tutto identica a quella di una macchina fisica hardware virtualization si sfrutta il supporto hardware dei moderni processori per emulare in maniera efficiente intero computer Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniContainer: Vantaggi e svantaggi Vantaggi: prestazioni, lo stesso kernel esegue tutti i programmi di tutte le macchine virtuali ottimizzazione delle risorse, la memoria ed il disco sono sfruttati integralmente senza rigide allocazioni Svantaggi: non si possono virtualizzare sistemi operativi diversi Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniSoftware virtualization: Vantaggi e svantaggi Vantaggi: si possono utilizzare anche altri sistemi operativi non necessita di processori recenti con supporto hardware in certi casi si pu` utilizzare anche su architetture hardware o diverse Svantaggi: prestazioni ridotte di esecuzione, si esegue un emulatore su cui gira un sistema operativo che esegue altri programmi prestazioni ridotte di I/O, si devono emulare le periferiche Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniHardware virtualization: Vantaggi e svantaggi Vantaggi: si possono utilizzare anche altri sistemi operativi alta velocit` per l’esecuzione nativa del sistema ospite a Svantaggi: necessita di processori recenti con il supporto hardware Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniTecnologie disponibili: container Le tecnologie di virtualizzazione basate sulla realizzazione di container sono: LXC linux-vserver OpenVZ Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti Conclusionilinux-vserver Una delle soluzioni presenti da maggior tempo: usa kernel modificato per la separazione dei server virtuali non richiede supporto dal processore accesso diretto all’hardware tramite il kernel in esecuzione qualche problema per la separazione della rete non supportato nel kernel ufficiale (e sviluppo quasi fermo) molto veloce, molto efficiente, funzionalit` ridotte. a Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniLXC L’ultimo arrivato (iniziato con il kernel 2.6.19, usabile dal 2.6.26): usa le funzionalit` gi` presenti nel kernel a a separa i server virtuali con l’uso di namespace non richiede supporto dal processore accesso diretto all’hardware tramite il kernel in esecuzione procede di pari passo con lo sviluppo del kernel ufficiale molto veloce ed efficiente, funzionalit` ridotte, ma promette bene. a Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniOpenVZ Nasce come applicazione proprietaria, recentemente rilasciata come GPL: usa kernel modificato per la separazione dei server virtuali sfrutta dove possibile le funzionalit` gi` presenti nel kernel a a non richiede supporto dal processore supporta diversi modelli di rete e live migration ambiente complesso, molto veloce ed efficiente, molte funzionalit`, a sviluppo costante. Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniTecnologie disponibili: software virtualization Le tecnologie di virtualizzazione basate sulla virtualizzazione software sono: qemu kqemu Virtualbox Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti Conclusioniqemu E’ stata una delle prime macchine virtuali create su Linux: emula completamente un PC, comprese alcune periferiche, vi si pu` installare qualunque sistema operativo o eseguito come programma dal sistema ospite, non richiede modifiche al kernel, n´ supporto da parte del processore e usa come sistema ospite Linux, FreeBSD, Solaris, MacOS e Windows gira su diverse piattaforme ospite (x86, PPC) e emula diverse piattaforme hardware (x86, PPC, ARM, SPARC, MIPS) relativamente semplice da usare, molto lento, utilizza molta memoria, efficiente nell’uso dello spazio disco. Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti Conclusionikqemu La versione originale di qemu ` molto lenta, kqemu: e usa modulo del kernel per accelerare l’esecuzione dei sistema ospitato il sistema operativo e le applicazioni ospiti sono eseguiti direttamente dal processore funziona solo per emulazioni di piattaforma x86 su x86 disponibile solo sotto Linux, non pu` essere usato per o installare Windows non supportato dal kernel ufficiale, sviluppo fermo relativamente semplice da usare, meno lento, utilizza molta memoria, efficiente nell’uso dello spazio disco. Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniVirtualBox Era una applicazione proprietaria, recentemente rilasciata sotto GPL: approccio analogo a kqemu, accelerazione tramite moduli del kernel multi-piattaforma, pu` essere eseguita su Linux, Windows, o Solaris, MacOSX pu` eseguire come sistema ospite qualunque sistema operativo o non supportato nel kernel ufficiale ma molto sviluppato estremamente semplice, ottima interfaccia di gestione, pi` veloce u di kqemu, richiede parecchie risorse (memoria e spazio disco). Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniTecnologie disponibili: hardware virtualization Le tecnologie di virtualizzazione basate sulla virtualizzazione assistita dall’hardware sono: Xen paravirtualization Xen full virtualization KVM Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniXen paravirtualization La prima versione, basata sul concetto di hypervisor, consente di eseguire pi` sistemi operativi: u uno strato di controllo, l’hypervisor, esegue un kernel principale (dom0) che esegue le restanti istanze virtuali (domU). senza supporto hardware occorrono delle modifiche al sistema operativo eseguito (disponibili per Linux e BSD) funzionalit` avanzate come live-migration, interfacce virtuali, a accesso a disco veloce con LVM. richiede modifiche non supportate dal kernel ufficiale complesso da usare, molto veloce, ottime funzionalit`, necessita di a parecchie risorse (in memoria e spazio disco). Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniXen full virtualization Versione che usa il supporto hardware: viene usato ancora l’hypervisor ma pu` emulare una macchina o fisica senza modifiche al sistema operativo eseguito l’accesso alle periferiche reali ` pi` lento in quanto simulato e u appoggiandosi a qemu mantiene le funzionalit` avanzate di live-migration, interfacce a virtuali, dischi su LVM. quasi completamente supportato con le ultime versioni del kernel ufficiale complesso da usare, molto veloce, ottime funzionalit`, necessita di a parecchie risorse (memoria e spazio disco). Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniKVM E’ la tecnologia di virtualizzazione nativa su Linux: infrastruttura generica per la creazione di macchine virtuali parte del kernel ufficiale a partire dalla versione 2.6.20 usa una versione modificata di qemu per fornire il supporto delle periferiche funzionalit` avanzate di live-migration, interfacce virtuali, a dischi su LVM complesso da usare, molto veloce, necessita di parecchie risorse. Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniCosa usare Ci concentreremo su KVM e OpenVZ per i seguenti motivi: supporto ufficiale a lungo termine da parte di Debian prodotti di punta nel rispettivo settore disponibilit` di una buona interfaccia di gestione via web a Per per Xen e vserver ` prevista la dismissione dopo squeeze. e Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniOpenVZ ogni istanza (virtual environment o VE) ` completamente e separata dalle altre (riguardo file, processi, rete e IPC) ogni VE si comporta come un sistema ordinario, si pu` o installare e configurare qualunque servizio il sistema consente un controllo dettagliatissimo delle risorse associate a ciascun VE la rete ` virtualizzata e la si pu` anche far gestire e o completamente dall’interno di ciascun VE sono supportate funzionalit` avanzate come la live-migration a Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniOpenVZ Alcune funzionalit` di notevole interesse: a supporto per la realizzazione di “template” che rendono immediata l’installazione di macchine simili supporto per il backup completo di una istanza senza dover fermare la stessa (snapshot con LVM) o con downtime minimale spostamento dei dati da un VE all’altro con una semplice copia di file dalla macchina ospite ` una piattaforma ideale da usare per consolidare server linux, e anche con distribuzioni diverse Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniKVM il sistema di ogni istanza viene eseguito a velocit` nativa a grazie al supporto hardware dei processori moderni ` disponibile su piattaforma x86, con porting in corso per e ARM e PPC pu` utilizzare come disco virtuale sia file che volumi logici o emulazione dell’hardware con qemu, ma per disco e rete sono disponibili dispositivi virtuali per un accesso ad alta velocit` a le istanze eseguite ottengono una scheda di rete virtuale vista in bridge dal sistema ospite uso pi` efficace della memoria: supporto per il memory u ballooning e l’unione di pagine identiche (KSM) Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniKVM Le funzionalit` di maggiore interesse di KVM: a la virtualizzazione completa consente l’installazione di qualunque sistema operativo supporta accesso diretto (con hotplug) di una istanza ai dispositivi PCI della macchina ospite supporta l’accesso ai dispositivi USB dalla macchina ospite live-migration delle istanze in presenza di storage con supporto dell’accesso condiviso adatto all’installazione di altri sistemi operativi o macchine virtuali che necessitano accesso all’hardware della macchina ospite Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniProxmox Insieme di pacchetti (o distribuzione Debian-based) che integra OpenVZ e KVM: interfaccia di gestione via web, console e grafica accessibile in remoto via VNC supporto per configurazioni cluster, storage su iSCSI, LVM, directory locali e NFS supporto per la gestione di live migration supporto per il backup ed il ripristino delle macchine virtuali supporto per lo spostamento delle macchine virtuali da un nodo all’altro del cluster. Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniRiferimenti http://www.truelite.it http://www.openvz.org http://www.linux-kvm.org Domande ? Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario
  • Introduzione Panoramica tecnologie Approfondimenti ConclusioniSoluzioni per la virtualizzazione e adesso vediamo qualcosa Simone Piccardi Linux in azienda: terzo seminario