Virtualizzazione con Gnu/Linux e Xen

CSOLUTION.IT

LINUX DAY 2007

GNU/Linux User Group Perugia

http://www.perugiagnulug.org

- - @ .Xen alla Debian Way Claudio Cardinali claudio csolution itCSOLUTION.IT

~$ whois Claudio Cardinali

✔ Socio ed attivista di ILS, Gnu Linux User Group di Perugia, A.I.P. Associazione informatici professionisti, O.P.S.I Osservatorio Privacy e Sicurezza, Sikurezza.org, no1984.

✔ Svolge attività di consulenza presso diverse aziende, principalmente in merito a tecnologie legate ad Internet, al networking ed alla sicurezza

✔ System Admin @ CSOLUTION.IT

✔ partner Network Accordance.it


Xen alla Debian WayXen alla Debian Way


Notizia di pochi mesi..

● acquisizione di XenSource per 500mln di dollari da parte di Citrix

● http://www.theregister.co.uk/2007/08/15/citrix_buys_xensource/

http://www.theregister.co.uk/2007/08/15/citrix_buys_xensource/


Agenda

● Virtualizzazione● Xen● Xen-tools● Xen-Shell● Argo/Argos● Enomalism● Xenman●


virtualizzazione

● Per virtualizzazione si intende la creazione di una versione virtuale di una risorsa normalmente fornita fisicamente.

● Qualunque risorsa hardware o software può essere virtualizzata: sistemi operativi, memoria, spazio disco, applicativi, reti.

● Tra gli impieghi della virtualizzazione il più utilizzato è probabilmente la virtualizzazione di sistemi operativi.

● Via software è necessario un sistema operativo in esecuzione (host) che esegua un software di virtualizzazione che crei ad alto livello le varie virtual machine (guest) che girano come se fossero dei normali programmi e che comunicano con l'hardware solo indirettamnete, tramite il software di virtualizzazione che agisce a basso livello.


VirtualizzazioneLa virtualizzazione può essere vista in diversi modi:

● Emulazione: la macchina virtuale simula completamente l'hardware, utilizzando un sistema operativo reale che poi "gira" per la CPU virtuale;

● Paravirtualizzazione: la macchina virtuale non simula un hardware ma offre speciali API che richiedono modifiche nel sistema operativo;


Paravirtualizzazione

● Contrariamente ad altri software di virtualizzazione, Xen non mira a creare un'emulazione dell'hardware di un generico computer x86 su cui far girare il sistema operativo, ma piuttosto di regolare e controllare l'accesso alle risorse fisiche della macchina da parte delle varie istanze delle macchine virtuali; questo approccio prende il nome di paravirtualizzazione ed è simile a ciò che si utilizza nel campo dei mainframe e dei supercomputer....


Debian minimaleDebian minimale

<< netinst >>


xen-linux-system

● aptget install xenlinuxsystem2.6.185xen686 xenlinuxsystem2.6.185xenvserver686

XEN system with Linux 2.6.18 image on i686

This package depends on the binary Linux image and the correct hypervisor.

linuximage2.6.185xen686

xenhypervisor3.0.31i386pae

The hypervisor is the "core" for XEN itself. It gets booted by the boot

loader and controls cpu and memory, sharing them between your

administrative domain (Domain 0) and the virtual guest systems.


libc6-xen

● aptget install libc6xenThis set of libraries are optimized for the Xen hypervisor,

and will be

selected instead when running under Xen.


bridge-utils

● aptget install bridgeutils

Utilities for configuring the Linux ethernet bridge

This package contains utilities for configuring the Linux ethernet bridge in Linux 2.4 or later. The Linux ethernet bridge can be used for connecting multiple ethernet devices together. The connecting is fully transparent: hosts connected to one ethernet device see hosts connected to the other ethernet devices directly.


Xen Network (1)url: http://wiki.xensource.com/xenwiki/XenNetworking

When xend starts up

1. xenbr0 bridge is created

2. physical interface eth0 brought down

3. ip and mac addresses of eth0 moved to virtual interface veth0

4. eth0 renamed peth0

5. veth0 renamed eth0

6. peth0 mac changed, arp turned off

7. peth0 is attached to xenbr0

8. vif0.0 is attached to xenbr0

9. bridge, peth0, eth0 brought up



When domU starts

1. vif.0 is attached to xenbr0

2. vif.0 brought up

The bridges are domain independent and are used to bridge traffic between domains and the exterior. The bridges and their interfaces are visible from dom0 because it is the host that run Xen.




ifconfigpeth0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF

inet6 addr: fe80::fcff:ffff:feff:ffff/64 Scope:Link

UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1

RX packets:129424 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:10592470 (10.1 MiB) TX bytes:0 (0.0 b)

Base address:0xdce0 Memory:fc3e0000-fc400000

vif0.0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF

inet6 addr: fe80::fcff:ffff:feff:ffff/64 Scope:Link





RX bytes:0 (0.0 b) TX bytes:10070823 (9.6 MiB)

xenbr0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF

inet6 addr: fe80::200:ff:fe00:0/64 Scope:Link





RX bytes:8254239 (7.8 MiB) TX bytes:0 (0.0 b)


xen-tools

● aptget install xentoolsxentools is a collection of simple perl scripts which allow you

to easily create new guest Xen domains upon your Debian GNU/Linux host (now CentOS4)

Once installed and configured you can create a new Xen instance in a matter of minutes. Each new Xen domain will be complete with

* All networking details setup, with either multiple static IP addresses or DHCP.

* An installation of OpenSSH.

* An arbitary set of partitions

Your new instance will be completed by having the user accounts from your guest system copied over, and you may optionally boot the image as soon as it has been created


Grub

Grub già configurato:

● cat /boot/grub/menu.lsttitle Xen 3.0.31i386pae / Debian GNU/Linux, kernel 2.6.185xen686

root (hd0,0)

kernel /xen3.0.31i386pae.gz

module /vmlinuz2.6.185xen686 root=/dev/sda3 ro console=tty0

module /initrd.img2.6.185xen686

title Xen 3.0.31i386pae / Debian GNU/Linux, kernel 2.6.185xenvserver686

root (hd0,0)

kernel /xen3.0.31i386pae.gz

module /vmlinuz2.6.185xenvserver686 root=/dev/sda3 ro console=tty0

module /initrd.img2.6.185xenvserver686


lista pacchetti relativi a xendpkg l | grep xen

libc6xen

linuximage2.6.185xen686

linuximage2.6.185xenvserver686

linuxmodules2.6.185xen686

linuxmodules2.6.185xenvserver686

xenhypervisor3.0.31i386pae

xenlinuxsystem2.6.185xen686

xenlinuxsystem2.6.185xenvserver686

xentools

xenutils3.0.31

xenutilscommon


Welcome to Xen Server# uname a

Linux xen 2.6.185xen686#

__==|=__.

.=||++=|%Iii|_.

|||+ inoXoovi||. WELCOME TO XENSERVER

|+|= <2X##ZAzui|.

:||+; 3XZ#ZXovi|+|

=|+|= "122nvi||+|

||+|; +|||+|=

:||+||_ +

=|+||=_.

+||||=,


File di configurazione Xen

/etc/xen/xend-config.sxp


Network script

(network-script network-bridge)

(vif-script vif-bridge)

è possibile sostituire il network-bridge di default con un proprio da creare su misura per le proprie esigenze modificando "/etc/xen/xend-config.sxp":

# (network-script network-bridge)

(network-script my-network-bridge)

(vif-script vif-bridge)


My network script

cat /etc/xen/scripts/mynetworkbridge

#!/bin/bash

dir=$(dirname "$0")

"$dir/networkbridge" "$@" vifnum=0 netdev=eth0 bridge=xenbr0





xen-tools -> domU

cat /etc/xen-tools/xen-tools.conf

dir=/var/vmdebootstrap = 1size = 3Gbmemory = 1024Mbswap = 1024Mb fs = ext3dist = etch #(sarge, etch, sid)image = full # (or sparse)gateway = 192.168.0.254netmask = 255.255.255.0dhcp = 1 passwd = 1 #accounts = 1 #user e le password Dom0 -> DomUkernel = /boot/vmlinuz-2.6.18-5-xen-vserver-686initrd = /boot/initrd.img-2.6.18-5-xen-vserver-686mirror = http://mi.mirror.garr.it/mirrors/debian/


Creazione dom0

# xencreateimage –hostname=nomeimmagine

..

...

....

......caffè :)


cat /etc/xen/nomeimmagine.cfg# Configuration file for the Xen instance, created on# Thu Aug 2 16:44:50 2007.## Kernel + memory sizekernel = '/boot/vmlinuz2.6.185xenvserver686'ramdisk = '/boot/initrd.img2.6.185xenvserver686'memory = '2048'

# Disk device(s).root = '/dev/sda1 ro'disk = [ 'file:/mnt/vm/domains/nomeimmagine/disk.img,sda1,w', 'file:/mnt/vm/domains/nomeimmagine/swap.img,sda2,w','phy:/dev/mapper/mpath0,sdb1,w']

# Hostnamename = 'nomeimmagine'

# Networking#vif = [ 'mac=00:16:3e:7f:20:00,bridge=xenbr1' ] # dmzvif = [ 'mac=00:16:3e:7f:20:00,bridge=xenbr3' ] # temp lan

# Behaviouron_poweroff = 'destroy'on_reboot = 'restart'on_crash = 'restart'


Nota: Metodi di installazione

Attualmente sono supportate le seguenti metodologie di installazione1. debootstrap = Install the system using the deboostrap command.2. rpmstrap = Install the system using the rpmstrap command.3. copy /path = Install by copying the specified directory recursively.4. tar file.tar = Install by untarring the given file. La prima opzione permette di installare Debian/UbuntuDebian/Ubuntu, la seconda Fedora e CentOS, con la terza si può installare un sistema recuperando il filesystem da una directory preesistente, in pratica copiando i file ed il quarto consente di recuperare il filesystem da un archivio tar, che viene estratto ed utilizzato per la costruzione del sistema. Questo metodo può essere molto utile per costruire rapidamente sistemi partendo da immagini già salvate.


Xen performance improve

disabilitare le librerie tls, altrimenti xen avrà un degrado prestazionale elevato.

● Per disabilitarle:● #mv /lib/tls /lib/tls.disable

● Per riabilitarle se necessario:● #mv /lib/tls.disabled /lib/tls


avviamo dom0

# xm create /etc/xen/nomeimmagine.cfg c


Il comando "xm"

Il comando "xm" permette di effettuare alcune operazioni sulle macchine virtuali e di controllarne lo stato.

xm list mostra la lista delle macchine virtuali attive.

xm reboot forza il riavvio di una macchina virtuale.

xm shutdown forza lo shutdown di una macchina virtuale.

xm destroy distrugge istantaneamente una macchina virtuale.

xentop consente di avere l'equivalente del comando top per le macchine virtuali in esecuzione.


xen-shellXen-shell fornisce una interfaccia Shell “customizzata” per l'utilizzo di Xen, tramite la quale gli utenti possono connettersi al sistema host (dom0) e controllare “solamente” la propria macchina virtuale (domU).


xen-shellfonte: http://www.xen-tools.org/software/xen-shell/

The Xen shell is a simple console application which allows you to easily allow a user to control multiple Xen instances, without the overhead of a web-based control panel.

Using this shell users may: * Boot/Shutdown their Xen guest. * Reboot their Xen guest. * Connect to the serial console of their runing Xen guest. * Reimage their system to a pristine state, via xen-tools. * Manipulate their reverse DNS information * Change their login password.

The shell features command history, command completion, and integrated help.

It is ideal for a hosting company which wishes to offer Xen-based "virtual machine" to clients. By using the xen-shell clients can maintain their own instance, without needing to ask for support staff to reboot/shutdown, or otherwise maintain the runnings system.

Security is improved since the client cannot gain access to the host system, and can only control their instance, and not those belonging to other clients.


commandi disponibili tramite xen-shell:

●boot/reboot/shutdown

●console / serial

●exit / quit

●help

●passwd

●reimage

●status - "running/booted", or "shutdown"

●uptime

●version


A chi piaccionio le GUI...


Argo - Xen Control Panel● Argo è un framework, semplice e scalabile per

la gestione delle istanze multiple di Xen.

● Il sistema di monitoraggio è composta da:

● Un network server (demone porta 20203)

● Un numero di client scritti in php, perl, dialog, ecc..


Argo – perl + gtk client


Argo – php guiun client scritto in PHP, necessita di un server web (apache) con modulo php.


Argo - php gui


Argo – dialog client


Argos - controllo distribuito

(fase di sviluppo)

● Argos è un nuovo progetto per la gestione ed il controllo distribuito di diversi Xen host.

● Permette il controllo delle singole istanza di Xen che girano su un numero arbitrario di Xen host.

● Su ogni Xen host (nodo) gira un'applicazione client che comunica con server centrale.

● Attraverso un pannello di controllo viene contattato il server centrale per la gestione remota dei singoli Xen guest (dom0)


Argos


Enomalism● The Enomalism Virtualized Management

Dashboard (VMD) is a powerful web-based virtual server manager. Designed to answer the complexity of managing globally disperse virtual server environments. Enomalism helps to ease the transition to a virtualized environment by reducing an IT organizations overall workload. The easy to use dashboard can help with issues including deployment planning, load balancing, automatic VM migration, configuration management, and capacity diagnosis.


Enomalism (Beta)

● Enomalism è un nuovo tool “web based” (user friendly ed integrabile con altri tool come Nagios), ancora non rilasciato al pubblico, che consente di avere una management console grafica per amministrare Xen e le macchine virtuali create.


Enomalism (Beta)


XenMan

Nuovo tool per la gestione attraverso interfaccia grafica di Xen, scritto in Python sotto licenza GPL.Vuole essere, nelle intenzioni degli sviluppatori, un aiuto per chi amministra Xen ma anche per chi si avvicina da neofita a questa tecnologia per la virtualizzazione di sistemi operativi.possibilità di creare con pochi clic un dominio guestI cambiamenti nella versione 0.4: supporto LVM, miglioramenti all’interfaccia utente e nella stabilità complessiva, numerosi bugfix.


XenMan Menù


XenMan configurazione


XenMan - status, performance, ecc..


Buona Virtualizzazione!

Queste slides sono state realizzate da Claudio Cardinali per il Gnu Linux User Group di Perugia in occasione della manifestazione Linux day 2007 e sono soggette alla licenza Creative Commons nella versione Attribution-ShareAlike 2.5; possono pertanto essere distribuite liberamente ed altrettanto liberamente modificate, a patto che se ne citi l’autore e la provenienza.

Grazie !

Claudio [email protected]


Ringraziamenti

Grazie per la partecipazione!

Claudio Cardinali

[email protected]

Technology

Virtualizzazione con Gnu/Linux e Xen