Virtualização com Citrix XENSERVER

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  • 1. Virtualizao com Citrix XenServer
    • Apresentado por: Thiago Martins
  • Profissional de Linux desde 1996
  • Especialista em Redes de Comunicao 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

2. Introduo Virtualizao

  • Vamos usar uma simples equao, um nico computador fsico roda apenas um sistema operacional por vez. Virtualizando o computador, somos capazes de rodar vrios sistemas operacionais (e todas as suas aplicaes) ao mesmo tempo. Mgica? Praticamente.
  • A virtualizao no nova, j existe desde os anos 60 e 70 na IBM.Alguns de vocs podem se familiarizar com o termo "emulao", ou QEmu, ou SNES9X (emulador do vdeo-game Super Nintendo para PC), que so formas de virtualizao. Nesta palestra vamos falar sobre o Monitor de Mquinas Virtuais Xen (eu prefiro cham-lo dehypervisor ), um projeto de software livre de virtualizao para uma mquina prxima a voc.

3. Introduo ao Xen

  • O Xen uma tecnologia de virtualizao open source, a qual podemos usar para rodar paralelamente vrios sistemas operacionais diferentes dentro de um nico computador.
  • O Xen uma camada de software, que cobre todo o hardware do computador, isolando-o completamente. O Xen de fato, substitu 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.

4. Introduo ao Xen

  • O Xen pode ser considerado um "particionador" de memria RAM e de CPU.Quase do mesmo modo que o "fdisk" particiona um "storage" ou que o mdulo de rede "bridge" particiona uma interface de rede. O Xen particiona toda a memria RAM e a CPU e seus ncleos, em pedaos virtuais isolados. muito importante conhecer o Xen, para poder configur-lo corretamente.

5. Introduo ao Xen 6. Introduo ao Xen 7. Introduo ao Xen

  • O Xen ento, acaba por implementar um "monitor" (hypervisor - virtual machine monitor), o qual nos permite ver e usar as vrias instncias de Linux, Windows ou BSDs, que ele virtualiza.
  • Ao iniciar o Xen, este iniciar automaticamente um Linux. Este "primeiro Linux" j no topo do Xen, conhecido como dom0 (Domain 0 / Domnio Privilegiado), apesar de este Linux estar separado do hardware pelo Xen, ele ainda consegue acess-lo por completo, sem restries.
  • Os demais Linuxes que o Xen iniciar, so chamados de domU (Umprivileged Domain), os quais no possuem acesso direto ao hardware e so dependentes da dom0 para algumas tarefas.

8. Por que virtualizar?

  • Potencial para diminuir o impacto ambiental gerado pelo setor
  • Simplifica o gerenciamento das aplicaes
  • Otimiza o uso do parque de mquinas de todo o mundo
  • Economiza espao fsico
  • Melhor aproveitamento de recursos computacionais
  • Economia de energia eltrica
  • Centraliza o gerenciamento de todo o ambiente de TI
  • Otimiza e simplifica a tarefa de dimensionamento do hardware
  • Facilita criao de ambientes de desenvolvimento, testes e produo

9. Caractersticas do Xen

  • Open source hypervisor (aka virtual machine monitor), licenciado sob a GPL
  • Abordagem inovadora de virtualizao, chamada ParaVirtualization, a qual dispensa completamente a emulao por software
  • Suporte a virtualizao por emulao, chamada FullVirtualization, envolve emulao e depende de assistncia por hardware para ser vivel
  • Prov um isolamento seguro, controle de recursos e QoS
  • Requer mudanas mnimais nos sistemas operacionais e nenhuma nas aplicaes

10. Caractersticas do Xen

  • Suporta as arquiteturas x86, x86_64, ia64 e PPC em vrios graus de maturidade
  • Suporta Linux, NetBSD, FreeBSD, OpenSolaris...
  • Performance quase nativa no modo PVM (como se virtualizao no existisse)
  • Faz migrao ao vivo (live-motion) das mquinas virtuais
  • Xen 4.0.1 recm lanado!

11. ParaVirtualization - PVM

  • A ParaVirtualizao uma tcnica diferenciada de virtualizar um sistema operacional, ela a mais rpida. 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)
  • Fcil de implementar quando voc tem o cdigo fonte do sistema operacional

12. ParaVirtualization - PVM

  • Descarta a emulao
  • O Linux desde a verso 2.6.23, funciona por padro sobre o Xen
  • No esconde o ambiente virtualizado dos sistemas operacionais convidados
  • S.O. precisa ser portado para funcionar no modo PVM

13. FullVirtualization - HVM

  • A "Virtualizao Cheia" a arte de rodar um sistema operacional no modificado em uma "Mquina Virtual". Existem muitas implementaes 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 virtualizao cheia muito mais rpida

14. FullVirtualization - HVM

  • Depende do suporte na CPU para ser vivel
  • Sem o suporte nativo na CPU, seria muito lento, se funcionasse
  • Possu muitas camadas de software
  • Virtualiza sistemas operacionais fechados como o Windows

15. Arquitetura do Xen

  • Quando o Xen inicia, ele roda o dom0, o primeiro sistema operacional
  • O dom0 um domnio privilegiado, que pode tocar todo o hardware do sistema
  • O dom0 tem a capacidade de expor algumas partes do hardware para outros domnios

16. Arquitetura do Xen

  • Os dispositivos so exportados como "class devices", por exemplo, um disco rgido (block device) ou uma placa de rede (network device), no como um modelo de hardware virtual especfico
  • Os sistemas operacionais convidados, dependem da dom0 para acessar o hardware. Para isso foi criado um esquema de backends e frontends

17. Arquitetura do Xen 18. Backends & Frontends

  • O Xen exporta o hardware fsico para os sistemas operacionais convidados atravs de um modelo conhecido como "Backend e Frontend". Todos os backends funcionam no dom0, que o nico domnio que acessa o hardware diretamente e, os frontends, funcionam dentro dos demais domnios, conhecidos como domUs, ou mquinas virtuais.

19. Backends & Frontends

  • O dom0 roda o backend do dispositivo, que conectado em cada frontend dos domUs para aquele dispositivo
  • netback / netfront para dispositivos de rede (NICs)
  • blockback / blockfront para dispositivos de bloco (discos rgidos)

20. Virtualizando o seu CPD

  • Muitos administradores de sistemas no sabem mas, possvel de se virtualizar 100% de todos os servios de rede. Eles tem medo de perder a performance ou de trazer problemas para um ambiente "estvel". Mas a verdade que quando se virtualiza um CPD, ou mesmo todo o ambiente de TI, o ganho enorme.
  • Muitos tambm no sabem dimensionar corretamente o hardware, de fato, este grande problema enfrentado pelos profissionais da rea de TI, dimensionar o hardware.

21. Diagrama de Rede Fsica 22. Instalao do XenServer

  • O XenServer possu um CD de instalao, o qual transforma qualquer PC 64 bits em um hypervisor
  • O procedimento simples, o particionamento do disco rgido 100% automtico e as poucas questes so objetivas e de fcil entendimento
  • A Citrix disponibiliza um segundo CD, contendo os templates de Linuxes pr-instalados. O CD de templates pode ser instalado posteriormente

23. Instalao do XenServer 24. Instalao do XenServer 25. Instalao do XenServer 26. Instalao do XenServer 27. Instalao do XenServer 28. Instalao do XenServer 29. Instalao do XenServer 30. Instalao do XenServer 31. Instalao do XenServer 32. Instalao do XenServer 33. Instalao do XenServer 34. Instalao do XenServer 35. Instalao do XenServer 36. Instalao do XenServer 37. Instalao do XenServer 38. Instalao do XenServer 39. Instalao do XenServer 40. Instalao do XenServer 41. Instalao do XenServer 42. Instalao do XenServer 43. Instalao do XenServer 44. Instalao do XenServer 45. Instalao do XenServer 46. Instalao do XenServer 47. Instalao do XenCenter

  • Coloque o CD de instalao do XenServer em alguma estao Windows
  • Acesse: Computador -> Unidade de CD-R ( d: ) XenServer 5.6.10 -> client_install
  • Rode o programa de instalao: XenCenter

48. Instalao do XenCenter 49. Instalao do XenCenter 50. Instalao do XenCenter 51. Instalao do XenCenter 52. XenCenter 53. XenCenter 54. XenCenter 55. XenCenter 56. XenCenter 57. Criao de Pool 58. Criao de Pool 59. 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)