Vergleich von Hardwarevirtualisierungssystemen

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1 Institut für Architektur von Anwendungssystemen (IAAS) Universität Stuttgart Universitätsstraße Stuttgart Nr. 58 Vergleich von Hardwarevirtualisierungssystemen Julia Möhrmann Kerstin Pfitzner Michael Wörner Studiengang: Softwaretechnik Prüfer: Prof. Dr. Frank Leymann Betreuer: Dipl.-Ing. (FH) Stephanie Mauchart Version vom: CR-Klassifikation: C.4, D.4.5, D.4.8 SS 2006

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3 3 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Aufgabenstellung Beteiligte Personen Allgemeines Vorgehen Kriterienkatalog Microsoft Virtual Server Systemvorraussetzungen Installation Konfiguration des Host Dokumentation und Handbuch Erstellen von virtuellen Maschinen Konfiguration von virtuellen Maschinen Ressourcenbedarf Gastbetriebssysteme Benutzerfreundlichkeit Dateiaustausch Verwaltung virtueller Maschinen Event-Handling und Ausfallsicherheit API Preis-Leistungsverhältnis VMware Server Systemvoraussetzungen Installation Konfiguration des Hosts Dokumentation und Handbuch...43

4 4 3.5 Erstellen von virtuellen Maschinen Konfiguration von virtuellen Maschinen Ressourcenbedarf Gastbetriebssysteme Benutzerfreundlichkeit Dateiaustausch Verwaltung virtueller Maschinen Event-Handling und Ausfallsicherheit API Preis-Leistungsverhältnis VMware ESX Server Systemvoraussetzungen Installation Konfiguration des Hosts Dokumentation und Handbuch Erstellen von virtuellen Servern Konfiguration virtueller Maschinen Ressourcenbedarf Gastbetriebssysteme Benutzerfreundlichkeit Dateiaustausch Verwaltung virtueller Maschinen Event-Handling und Ausfallsicherheit API Preis-Leistungsverhältnis Vergleich 77 6 Fazit 79 7 Quellenverzeichnis 80

5 5 1 Einleitung 1.1 Aufgabenstellung Virtualisierungstechnologien ermöglichen eine Konsolidierung he terogener Systeme auf einem physikalischen System und eine optimale Auslastung der Ressourcen. Zudem können sie eine hö here Ausfallsicherheit gewährleisten. Es wird zwischen verschiedenen Arten der Virtualisierung unter schieden. Neben Hardware- und Paravirtualisierung gibt es noch Betriebssystemvirtualisierung oder Anwendungsvirtualisierung. In dieser sollen vor allem die Produkte im Bereich der Hardware- bzw. hardwarenahen Virtualisierung untersucht werden. Produkte in diesem Bereich sind zum Beispiel VMware Server [1], VMware ESX Server [1], Microsoft Virtual Server [2] oder XEN [3]. Die Produkte sollen im Hinblick auf die Fähigkeit zur automa tisierten Generierung von virtuellen Maschinen untersucht werden. Dabei ist es zunächst notwendig, Techniken bei der Template-Er stellung sowie Eingriffsmöglichkeiten beim Deployment der Tem plates festzustellen. Im nächsten Schritt soll der Funktionsumfang der API untersucht werden. Es soll ein Kriterienkatalog erstellt werden, der diese Merkmale verfeinert. Folgende weiteren Merkmale wären wünschenswert: zentrale Verwaltung Möglichkeiten zur Gewährleistung der Ausfallsicherheit (Host und Gast) Techniken zur Ressourcenverwaltung (welche Parameter für welche Hardwaretypen mit welcher Technik) und da durch entstehende Performanceverluste Eventhandling Anhand dieses Kriterienkatalogs sollen die Produkte bewertet und ein Produktvorschlag erstellt werden. 1.2 Beteiligte Personen Auftraggeber: Prof. Dr. Frank Leymann (IAAS)

6 6 Betreuerin: Dipl.-Ing. (FH) Stephanie Mauchart Bearbeiter: Julia Möhrmann Kerstin Pfitzner Michael Wörner 1.3 Allgemeines Vorgehen Für die Untersuchung standen die in der Aufgabenstellung vorge schlagenen Virtualisierungswerkzeuge zur Auswahl. Da XEN je doch nur unter Linux installiert werden kann und der ein Rechner mit Windows Server 2003 zur Verfügung stand, wurde XEN nicht untersucht. Die Suche nach weiteren hardwarenahen Virtualisierungswerk zeugen, die kostenlos zu Evaluierungszwecken heruntergeladen werden können, verlief erfolglos. Daher werden in dieser Fachstu die der VMware Server, der VMware ESX Server und der Mi crosoft Virtual Server untersucht. Für die Untersuchung wurde zunächst der Kriterienkatalog aus der Aufgabenstellung erweitert und präzisiert. Dieser neue Katalog ist in Kapitel 1.4: Kriterienkatalog zu finden. VMware Server und Microsoft Virtual Server können kostenfrei aus dem Internet bezogen werden. Von VMware ESX Server steht nur eine 30-tägige Evaluierungsversion zur Verfügung. Wir haben daher zunächst VMware Server und Microsoft Virtual Server verglichen. Anschließend haben wir anhand der Evaluierungsver sion von VMware ESX Server die Unterschiede zwischen dieser und den anderen beiden Produkten untersucht. Da für die Installation der Produkte nur ein Rechner zur Verfügung stand, wurde die Untersuchung aller Produkte anhand der aufge stellten Kategorien gemeinsam durchgeführt. Hierzu wurden bei allen Produkten je eine virtuelle Maschine mit Windows XP und mit Ubuntu als Gastbetriebssystem erstellt. erstellen Anschließend wurde eine Tabelle angelegt, die die Untersu chungsergebnisse zusammenfasst, vergleichend gegenüberstellt und bewertet. 1.4 Kriterienkatalog Die in dieser untersuchten Virtualisierungswerkzeuge wurden nach folgenden Kriterien bewertet:

7 7 Systemvoraussetzungen Bei diesem Kriterium wird untersucht, welche Systemvor ausetzungen für die Hostmaschine erforderlich sind. Hierzu gehö ren das installierte Betriebssystem und die vorhandene Hardware. Die Einschränkung der möglichen Hostmaschinen durch die Sys temvoraussetzungen ist dabei für die Bewertung ausschlagge bend. Installation Mit diesem Kriterium wird der Download der Installationsdateien sowie die Installation selbst abgedeckt. In Bezug auf den Download ist die Erreichbarkeit der Dateien im Internet (mit oder ohne Registrierung) und die Größe der Dateien von Bedeutung. Für die Installation selbst muss die Einfachheit und der Verlauf der Installation untersucht werden. Auch die Not wendigkeit von Lizenzen und deren Handhabung muss berück sichtigt werden. Konfiguration des Hosts Für dieses Kriterium wird untersucht, welche Einstellungen in einem Virtualisierungswerkzeug vorgenommen werden können. Diese Einstellungen betreffen dabei noch keine spezielle virtuelle Maschine. Dokumentation und Handbuch Dieses Kriterium beschäftigt sich mit der Dokumentation der unter suchten Produkte. Dabei wird die Art und die Vollständigkeit der Dokumentation bewertet. Außerdem werden eventuell vorhandene ergänzende Dokumente berücksichtigt. Die Dokumentation der API ist in dem Kriterium API enthalten und wird hier nicht bei der Bewertung berücksichtigt. Erstellen von virtuellen Maschinen Bei diesem Kriterium geht es um die möglichen virtuellen Ressourcen, die beim Erstellen einer virtuellen Maschine festge legt werden können. Für diese besonders von Bedeu tung ist die automatische Erstellung eines virtuellen Rechners über Templates. Dabei wird ebenfalls untersucht, ob die Umwand lung eines vorhandenen Rechners in eine virtuelle Maschine möglich ist.

8 8 Konfiguration von virtuellen Maschinen Mit diesem Kriterium werden die Ressourcen betrachtet, die nach der Erstellung einer virtuellen Maschine noch geändert werden können. Für die Bewertung sind dabei die Art und die Anzahl der änderbaren Ressourcen ausschlaggebend. Ressourcenbedarf Bei diesem Kriterium wird der Speicherplatzbedarf und der Arbeitsspeicherverbrauch für die einzelnen Virtualisierungswerk zeuge untersucht. Gastbetriebssysteme Für dieses Kriterium sind die unterstützten Gastbetriebssysteme ausschlaggebend. Bei der Untersuchung werden eine Windows XP- und eine Ubuntu-Installation getestet. Dabei auftretende Besonderheiten und Probleme werden an dieser Stelle in die Be wertung mit einfließen. Benutzerfreundlichkeit Die Benutzerfreundlichkeit wird auf Grundlage der subjektiven Ein drücke der Bearbeiter der bewertet. Hierbei ist haupt sächlich die Frage zu klären, ob eine intuitive Benutzung des Pro gramms möglich ist, oder ob die Benutzerschnittstellen zu kom pliziert aufgebaut sind. Auch bei der Benutzung aufgetretene Probleme werden hier mit berücksichtigt. Dateiaustausch Bei diesem Kriterium wird geprüft, ob und wie der Dateiaustausch zwischen Hostrechner und virtuellem Rechner möglich ist. Die Einfachheit des Dateiaustausches fließt dabei in die Bewertung mit ein. Verwaltung virtueller Maschinen Für dieses Kriterium wird betrachtet, ob die virtuellen Maschinen zentral und/oder dezentral verwaltet werden können. Event-Handling und Ausfallsicherheit Der Einsatz von Skripten wird bei diesem Kriterium untersucht. Skripte sind bei den Virtualisierungsprogrammen eng mit den dort auftretenden Events verbunden. Diese werden daher ebenfalls hier betrachtet. Dabei wird geprüft, ob die Events und Skripte die

9 9 Ausfallsicherheit des virtuellen Servers beeinflussen können. Um den aktuellen Zustand eines virtuellen Rechners zu speichern, bieten die Virtualisierungsprogramme Snapshots an. Da diese auch für die Ausfallsicherheit eines Servers von Bedeutung sein können, werden diese ebenfalls bei diesem Kriterium betrachtet. API Die Untersuchung der API unterteilt sich in folgende Unterpunkte: Programmiersprachen: Programmiersprachen, für die APIs existieren Funktionsumfang: Funktionalitäten, die mit Hilfe der API realisiert werden können Benutzbarkeit: Verständlichkeit und Dokumentation der API Preis-Leisungsverhältnis Bei diesem Kriterium wird das Verhältnis zwischen den für das Produkt anfallenden Kosten und der dafür vom System erbrachten Leistung verglichen.

10 10 2 Microsoft Virtual Server Virtual Server 2005 R2 ist der Nachfolger von Virtual Server 2005 und steht kostenlos zum Download1 zur Verfügung. Virtual Server 2005 R2 enthält im Vergelich zu Virtual Server 2005 viele Verbesserungen im Bereich der Leistung, der Verfügbarkeit und der Skalierbarkeit. 2.1 Systemvorraussetzungen Für die Nutzung dieser Software muss das Hostsystem folgende Systemvoraussetzungen erfüllen: Betriebssystem: Microsoft Windows Server 2003 (32- oder 64 Bit), Windows Small Business Server 2003, Windows XP Professional Service Pack 2 (nicht als Produktivsystem un terstützt, 32- oder 64 Bit) Arbeitsspeicher: mindestens 256 MB RAM Festplattenspeicher: 2GB plus zusätzlichen Speicher für die Gastbetriebssysteme Prozessor(en): x86 Prozessor, 1 GHz 2.2 Installation Die Installation erfolgt mit Hilfe eines Installationsprogramms. Um die ausführbare Datei herunterladen zu können, ist eine Re gistrierung beim Microsoft Passport Network notwendig. Die 32-Bit-Version (x86) Version ist etwa 29 MB, die X64 Version etwa 32 MB groß. Die Installation von Microsoft Virtual Server kann ohne installierte IIS-Komponenten nicht fertiggestellt werden. 2.3 Konfiguration des Host Virtual Server bietet einige Konfigurationsmöglichkeiten, die in ver schiedene Kategorien eingeteilt werden können. Diese Kategorien sind: 1 ault.mspx

11 11 Sicherheitseinstellungen VMRC Einstellungen Skripte Suchpfade Einstellungen der Verwaltungswebseite Ressourcenbelegung Abbildung 1: Konfigurationsmöglichkeiten über die Verwaltungswebseite

12 12 Sicherheitseinstellungen: In den Sicherheitseinstellungen können einzelnen Benutzern oder auch Gruppen bestimmte Rechte zugewiesen werden. Der Benutzer bzw. die Gruppe muss allerdings über ein Benutzerkonto auf dem lokalen System verfügen. Es können folgende Rechte vergeben werden: Full Modify View Remove Change Permissions Control Full: Diese Berechtigung enthält die Berechtigungen Modify, View, Remove, Change Permissions und Control. Modify: Diese Berechtigung erlaubt es, virtuelle Maschinen und Netzwerke zu erstellen. Außerdem dürfen die Konfigurationen für die VMRC Einstellungen, die Skripte und die Suchpfade editiert werden. View: Mit dieser Berechtigung kann die Virtual Server-Konfiguration und das Ereignisprotokoll abgefragt werden. Die Konfigurationen der virtuellen Maschinen können ebenfalls abgefragt werden, vor ausgesetzt der Benutzer hat für diese virtuellen Maschinen die Leseberechtigung. Diese virtuellen Maschinen kann der Benutzer über den Remotesteuerungsclient (VMRC) verwalten. Remove: Diese Berechtigung erlaubt, es virtuelle Maschinen und Netzwerke von Virtual Server zu löschen. Change permissions: Diese Berechtigung erlaubt die Änderung der Zugriffsrechte für Virtual Server.

13 13 Control: Diese Berechtigung bildet die Grundlage für die administrative Kontrolle über Virtual Server. Sie erlaubt die Verwaltung von Virtu al Server über die Verwaltungswebseite oder die COM-Schnitt stelle. Ohne diese Berechtigung können virtuelle Maschinen nicht über die Verwaltungswebseite, aber über den Remotesteuerungsclient (VMRC) verwaltet werden, vorausgesetzt der Benutzer oder die Gruppe hat für die virtuelle Maschine die entsprechenden Zugriffs rechte. Virtual Machine Remote Control (VMRC) Server Einstellungen VMRC steht für Virtual Machine Remote Control. Dabei handelt es sich um eine eigenständige Anwendung, die die ferngesteuerte Benutzung von virtuellen Maschinen erlaubt. Wenn der VMRC aktiviert wird, müssen die folgenden Optionen eingestellt werden: TCP/IP address TCP/IP port Default screen resolution: Standard Bildschirmauflösung für die VMRC Anwendung Authentication: entweder Automatic, NTLM oder Kerberos Disconnect idle connections: Schließt VMRC Verbindungen, die länger als die in Timeout spezifizierte Zeit inaktiv sind. Timeout: Zeit in Minuten, bevor eine inaktive VMRC Verbindung geschlossen wird SSL 3.0/TSL 1.0 encryption SSL 3.0/TSL 1.0 certificate Host name: Name des Computers, auf dem die virtuelle Maschine läuft Organization Organizational unit City State/Province Country/Region

14 14 Key length Upload certificate Skripte Skripte können generell für Virtual Server aktiviert oder deaktiviert werden. Außerdem können Skripte für virtuelle Maschinen aktiviert und deaktiviert werden. Dies geschieht über die Optionen Enable scripts attached to this server bzw. Enable scripts attached to vir tual machines running on this server. Zusätzlich können Skripte für Virtual Server zu verschiedenen Er eignissen eingestellt werden. Dies kann entweder über die Angabe der Skript-Datei oder über die Eingabe von Kommando zeilenbefehlen erfolgen. Kann ein Skript nicht ausgeführt werden, so wird dies im Ereig nisprotokoll angezeigt. Fehler, die während der Ausführung von Skripten auftreten, können jedoch nicht im Ereignisprotokoll ange zeigt werden, da Virtual Server nur überprüft, ob die Kommando zeile ausgeführt werden konnte. Skripte können für folgende Ereignisse definiert werden: Virtual Server startet Virtual Server stoppt Eine beliebige virtuelle Maschine wurde eingeschaltet Eine beliebige virtuelle Maschine wurde wiederhergestellt Eine beliebige virtuelle Maschine wurde ausgeschaltet (mit Speichern) Eine beliebige virtuelle Maschine wurde ausgeschaltet (ohne Speichern) Eine beliebige virtuelle Maschine wurde innerhalb der Gastumgebung ausgeschaltet Eine beliebige virtuelle Maschine wurde neugestartet Von einer beliebigen virtuellen Maschine wird kein regelmä ßiges Signal (Heartbeat) mehr empfangen Eine beliebige virtuelle Maschine nimmt einen Gast-Pro zessorfehler wahr Eine beliebige virtuelle Maschine erhält eine Warnung wegen zu geringem Speicherplatz auf dem physikalischen Computer

15 15 Eine beliebige virtuelle Maschine erhält einen Fehler wegen zu geringem Speicherplatz auf dem physikalischen Compu ter Suchpfade Hier kann die Einstellung des Standardpfads zu den virtuellen Ma schinen vorgenommen werden. Wird eine virtuelle Maschine erstellt, so wird die virtual machine configuration (.vmc) Datei standardmäßig in diesem Verzeichnis abgelegt. Virtuelle Festplatten, die in diesem Zusammenhang er stellt werden, werden in das gleiche Verzeichnis gespeichert. Außerdem können auf dieser Seite Suchpfade eingestellt werden. In diesen Pfaden wird nach.vmc,.vhd,.iso und.vfd Dateien ge sucht, die in den entsprechenden Listboxen auf der Verwaltungs webseite angezeigt werden. Kopiert man eine.vhd Datei in ein anderes Verzeichnis als das Standardverzeichnis, so wird diese beim Erstellen einer neuen vir tuellen Maschine unter Use an existing virtual harddisk nur dann zur Auswahl angeboten, wenn der Pfad als Suchpfad eingetragen wurde. Es können beliebig viele Suchpfade eingetragen werden. Die Pfade können jederzeit editiert, gelöscht und hinzugefügt werden. Einstellungen der Verwaltungswebseite Für die Verwaltungswebseite können folgende Parameter einge stellt werden: Auto-refresh rate Master status view: Anzahl der virtuellen Maschinen, die auf einmal auf der Status-Seite angezeigt werden. Außerdem kann definiert werden, was angezeigt werden soll: Fen steuerungs-icon, Status, Laufzeit und CPU Auslastung. Recent events properties: Option, die angibt, ob neue Virtu al Server Ereignisse auf der Status-Seite angezeigt werden, sowie die Art und Anzahl der Ereignisse. Für die Art der Er eignisse kann zwischen allen kürzlich aufgetretenen Ereig nissen, Fehlern, Warnungen und Informationen unterschie den werden. Event viewer properties: Anzahl der Events, die auf der Event Viewer Seite von Virtual Server angezeigt werden VMRC properties: Option für reduced colors zur Ver

16 16 besserung der Performanz Virtual Server manager search paths: Da die Verwaltungs webseite mehrere Instanzen von Virtual Server verwalten kann, können Suchpfade eingegeben werden. Der Compu tername oder die IP muss komplett angegeben werden. Ressourcenbelegung Den konfigurierten virtuellen Maschinen können physikalische CPU-Ressourcen zugewiesen werden. Dabei kann sowohl die relative Gewichtung als auch die reservierte Kapazität (in % einer CPU) und die maximale Kapazität (in % einer CPU) angegeben werden. Einstellungen im Remotesteuerungsclient Im Menü des Remotesteuerungsclient kann die Host-Taste festge legt werden. Die Verbindungseinstellungen können zwar über das Menü abge fragt, allerdings nicht geändert werden. 2.4 Dokumentation und Handbuch Virtual Server verfügt über eine Online Hilfe. In der Hilfe werden vor allem Vorgehensweisen beschrieben. Bei Informationen über die Bedeutung von bestimmten Optionen z. B. in Zusammenhang mit der Konfiguration fehlen oft die nötigen Erklärungen. Diese werden allerdings ausführlich im Internet2 behandelt. Dort ist die Dokumentation in folgende vier Bereiche eingeteilt: Getting started Virtual Server 2005 R2 Release Notes Installing the Virtual Server Administration Website on a separate computer Using iscsi with Virtual Server 2005 R2 Deployment Checklists Setting up virtual server Setting up virtual machines 2

17 17 more Operations Using Virtual Server How to Technical Reference What is Virtual Server How Virtual Server works Security considerations for Virtual Server More Die einzelnen Kapitel und Unterkapitel sind in sich wiederum fein untergliedert und beantworten nahezu jede aufkommende Frage. Ein Nachteil dieses Hilfesystems ist, dass es nur auf Englisch vor handen ist und keine Suchfunktion bietet. 2.5 Erstellen von virtuellen Maschinen Über die Verwaltungswebseite kann eine neue virtuelle Maschine erstellt werden. Hierfür muss lediglich ein Name, der Arbeitssppeicher, die virtuelle Festplatte und der virtuelle Netzwerk-Adapter konfiguriert werden. Als virtuelle Festplatte kann eine neue virtuelle Festplatte erstellt werden oder es wird eine bereits bestehende Festplatte verwendet. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Festplatte erst im Nachhinein zu verbinden. Bei der Auswahl des virtuellen Netzwerk Adapters kann zwischen nicht verbunden, externem Netzwerk und internem Netzwerk aus gewählt werden. Die Verwendung der Host IP-Adresse ist nicht möglich, daher war im Gegensatz zum VMware Server der Inter netzugang innerhalb einer virtuellen Maschine beim Test nicht möglich (siehe Kapitel 3.5: Erstellen von virtuellen ). Die Verwaltungswebseite bietet zudem die Möglichkeit, be stehende virtuelle Maschinen aus anderen Instanzen von Virtual Server zu integrieren. Hierfür muss lediglich die.vmc Datei auf dem Hostrechner abgelegt werden. Falls die.vmc Datei nicht in das Standardverzeichnis für virtuelle Maschinen gelegt wurde, muss wie in 2.3 beschrieben der Suchpfad eingestellt werden.

18 18 Beim Hinzufügen einer bestehenden virtuellen Maschine wird die.vmc Datei in der Listbox zur Auswahl angeboten. Auf diese Weise können auch virtuelle Maschinen, die mit Virtual PC 2004 erstellt wurden, integriert werden. Um einen vorhandenen Computer in eine virtuelle Maschine zu überführen, ist ein Programm namens Virtual Server 2005 Migra tion Toolkit notwendig. Derzeit unterstützt dieses Programm die Migration von folgenden Betriebssystemen: Windows NT 4.0 Server (SP 6a) Windows 2000 Server (SP 4) Windows Server Konfiguration von virtuellen Maschinen Nach dem Erstellen einer virtuellen Maschine lassen sich praktisch alle Einstellungen, die bei der Erstellung vorgenommen wurden, verändern. Dies betrifft die virtuellen Festplatten, den Arbeitsspei cher und das Netzwerk. Da es nach der Erstellung aber noch viele zusätzliche Konfigura tionsmöglichkeiten gibt, werden diese hier zusammen besprochen. Die Konfiguration einer virtuellen Maschine teilt sich in die folgenden Bereiche auf (wie auf Abbildung 2 zu sehen): Generelle Einstellungen Virtual Machine Additions Arbeitsspeicher Festplatten CD/DVD SCSI Adapter Netzwerk Adapter Skripte Diskettenlaufwerk COM-Anschluss LPT-Anschluss Einige Einstellungen können nur vorgenommen werden, wenn die zu konfigurierende virtuelle Maschine läuft, andere nur, wenn sie gestoppt ist. Daher erfolgt die Beschreibung nach diesem Kriteri

19 19 um. Die virtuelle Maschine ist gestoppt Generelle Einstellungen: Der Name der virtuellen Maschine kann geändert werden. Die Maschine kann dafür konfiguriert werden, dass sie unter einem bestimmten Benutzerkonto läuft. Das Benutzerkonto muss auf dem Hostcomputer bestehen. Um Skripte für eine virtuelle Ma schine ausführen zu können, muss hier ein Benutzerkonto einge tragen werden. Wurde ein Benutzerkonto eingetragen, so kann eine Aktion für den Start von Virtual Server definiert werden. Zur Auswahl stehen: Automatisch Anschalten, wenn die virtuelle Maschine lief, als Virtual Server ausgeschaltet wurde Nie automatisch anschalten Immer automatisch anschalten Außerdem kann eine Verzögerung für diese Aktion (in Sekunden) angegeben werden. Für das Beenden von Virtual Server kann ebenfalls eine Aktion konfiguriert werden, allerdings muss die virtuelle Maschine hierfür nicht unter einem bestimmten Benutzerkonto laufen. Zur Auswahl stehen die folgenden Aktionen: Status speichern Virtuelle Maschine ausschalten Gastbetriebssystem ausschalten Arbeitsspeicher: Der Arbeitsspeicher kann beliebig im Bereich zwischen Minimum und Maximum geändert werden. Virtuelle Festplatten: Bis zu drei virtuellen Festplatten können mit der virtuellen Ma schine verbunden werden. Die virtuellen Festplatten können außerdem ausgetauscht oder gelöscht werden. Außerdem kann auf dieser Seite eine Option namens enable undo disks aktiviert werden.

20 20 Abbildung 2: Nachträgliche Konfigurationsmöglichkeiten der virtuellen Maschine Eine Undo-Disk speichert Änderungen an den Daten einer virtu ellen Maschine oder ihrer Konfiguration in einer separaten undo disk (.vud) Datei. Dies ermöglicht es, diese Änderungen später wieder rückgängig zu machen.

21 21 Beim Beenden einer virtuellen Maschine wird nachgefragt, ob die Änderungen übernommen oder verworfen werden sollen. Alterna tiv kann auch die Undo-Disk bestehen bleiben und die Änderungen bleiben weiterhin temporär in der.vud Datei. CD/DVD: Bis zu drei CD/DVD Laufwerke können mit einer virtuellen Ma schine verbunden werden. Alternativ zu einem physikalischen Laufwerk können auch image Dateien (.iso) verbunden werden. SCSI Adapter: Bis zu vier SCSI Adapter können mit einer virtuellen Maschine ver bunden werden. Netzwerk Adapter: Die Netzwerkverbindungen können editiert werden. Außerdem können bis zu vier Netzwerk Adapter mit der virtuellen Maschine verbunden werden. Ein USB Anschluss kann nicht verbunden werden. Die virtuelle Maschine läuft Generelle Einstellungen: Für den Fall dass Virtual Server beendet wird, kann eine Aktion angegeben werden. Die folgenden Aktionen stehen zur Auswahl: Status speichern Virtuelle Maschine ausschalten Gastbetriebssystem herunterfahren Virtual Machine Additions: Die Virtual Machine Additions können installiert werden. Diese Additions haben die folgenden Eigenschaften: Höhere Leistung des Gastbetriebssystems Integrierte Verwendung der Maus Optimierte Grafiktreiber Zeitsynchronisation Die Virtual Machine Additions sind sowohl für Windows als auch für Linux erhältlich.

22 22 Die Virtual Machine Additions müssen für jede virtuelle Maschine einzeln installiert werden. Die Virtual Machine Additions für Windows verbesserten auf den ersten Blick vor allem die Flüssigkeit des Mauszeigers und mach ten das Arbeiten wesentlich einfacher. Die Virtual Machine Additions für Linux konnten nicht getestet werden, da die Datei nicht gelesen werden konnte. Einstellungen die unabhängig davon sind ob die virtuelle Maschine läuft oder nicht Skripte: Um Skripte für die virtuelle Maschinen zu konfigurieren, muss sie unter einem Benutzerkonto laufen. Diese Einstellung findet sich unter 2.6 in den generellen Einstellungen. Außerdem muss die Virtual Server Konfiguration Skripte für virtu elle Maschinen aktiviert haben. Skripte können für die folgenden Ereignisse konfiguriert werden: Virtuelle Maschine wurde angeschaltet Virtuelle Maschine wurde wiederhergestellt Virtuelle Maschine wurde ausgeschaltet (ohne speichern) Virtuelle Maschine wurde innerhalb der Gastumgebung aus geschaltet Virtuelle Maschine wurde neu gestartet Von dieser virtuellen Maschine wird kein regelmäßiges Si gnal (Heartbeat) mehr wahrgenommen Virtuelle Maschine erfährt einen Gast-Prozessorfehler Virtuelle Maschine erhält eine Warnung wegen zu geringem Festplattenspeicher auf dem physikalischen Computer Virtuelle Maschine erhält einen Fehler wegen zu geringem Festplattenspeicher auf dem physikalischen Computer Diskettenlaufwerk: Ein Diskettenlaufwerk kann mit dieser virtuellen Maschine ver bunden werden. Dabei kann entweder ein physikalisches Lauf werk ausgewählt oder ein virtuelles Diskettenlaufwerk (.vfd) ver bunden werden.

23 23 COM Anschlüsse: Zwei COM Anschlüsse können konfiguriert werden. Es kann entweder ein serieller Anschluss des Hostcomputers, eine Textdatei oder eine Named Pipe ausgewählt werden. LPT Anschluss: Es kann zwischen keinem Anschluss und LPT1 ausgewählt werden. Einstellungen, die nicht über die Verwaltungswebseite vorgenommen werden können Zugriffsbeschränkungen für einzelne Konfigurationsdateien (.vmc) können festgelegt werden, indem die discretionary access control list (DACL) in der Konfigurationsdatei (.vmc) geändert wird. Auf gut Deutsch: Die NTFS-Zugriffsrechte für die vmc-datei werden im Windows Explorer entsprechend eingestellt. Durch diese Beschränkungen kann Benutzern erlaubt oder verbo ten werden, die.vmc Datei anzusehen oder zu ändern. Die folgenden Berechtigungen können gesetzt werden: List folder/read data: Ansehen der Konfiguration für diese virtuelle Maschine, Ansehen des VMRC Bildschirms für diese virtuelle Maschine Create files/write data: Konfiguration dieser virtuellen Ma schine editieren Traverse Folder/Execute file: Statusverwaltung der virtu ellen Maschine, Verwaltung der virtuellen Maschine über den Remotesteuerungsclient Delete: Löschen dieser virtuellen Maschine Read permissions: Leseberechtigungen für diese.vmc Da tei Change permissions: Berechtigungen dieser.vmc Datei ändern 2.7 Ressourcenbedarf Der Speicherbedarf einer virtuellen Maschine von Virtual Server setzt sich aus folgenden Werten zusammen: Größe der virtuellen Festplatte (.vhd) (abhängig von Einstel lung)

24 24 Virtual Machine Configuration (.vmc): ~ 15 KB gespeicherter Zustand (.vsv) > 45MB 2.8 Gastbetriebssysteme Virtual Server unterstützt folgende Gastbetriebssysteme: Jede 32-Bit Version von Microsoft Windows Server 2003 (außer Datacenter Edition) Jedes Windows 2000 Server Betriebssystem (außer Data center Edition) Windows NT Server 4.0 mit Service Pack 6a Windows XP (SP2) alle Versionen Windows 2000 Professional Windows ME, 98, 95 Enterprise distributions: Red Hat Enterprise Linux 2.1, 3.0, 4.0 SuSE Linux Enterprise Server 9.0 Standard distributions: Red Hat Linux 7.3, 9.0 SuSE Linux 9.2, 9.3, 10.0 Ubuntu konnte erfolgreich installiert werden, allerdings erforderte die Installation manuelles Nachjustieren der X-Server-Konfigurati on wegen der geringen Größe des simulierten Grafikspeichers. Für Linux werden wie für Windows Virtual Machine Additions angeboten. Allerdings konnten diese nicht getestet werden. Durch die Virtual Machine Additions kann unter anderem die Per formance verbessert werden (siehe Kapitel 2.6: Virtual Machine Additions:).

25 25 Abbildung 3: Virtuelle Ubuntu Maschine

26 Benutzerfreundlichkeit Die Verwaltung der virtuellen Maschinen erfolgt über eine Verwaltungswebseite. Die Verwaltungswebseite bietet eine Übersicht über die vor handenen virtuellen Maschinen, samt einiger Details. Diese Dar stellung ist sehr übersichtlich und hilfreich. Etwas problematisch ist die Tatsache, dass das Klicken auf die Miniaturanzeige der virtuellen Maschine (Icon) verschiedene Ak tionen auslöst die nicht sonderlich intuitiv sind. Außerdem sind die verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten et was versteckt, dafür aber immer in übersichtliche Kategorien ein geteilt. Da die Verwaltungswebseite offensichtlich eine Webanwendung ist, gibt es kein Menü wie in normalen Programmen, was zu dieser etwas unübersichtlichen Struktur beiträgt. Der größte Nachteil der Verwaltungswebseite gegenüber der graphischen Benutzeroberfläche von VMware Server ist wahr scheinlich, dass die Start- und Stopp-Optionen in einem PopUpMenü versteckt sind und nicht durch Buttons dargestellt werden. Die Tatsache, dass Buttons generell nicht vorhanden sind, trägt zum großen Teil zu der unintuitiven Bedienbarkeit bei. Die Verwaltung der virtuellen Maschinen über den Remotesteue rungsclient (VMRC) ist wesentlich unangenehmer als die Verwaltung über die Webseite, was vor allem an den einge schränkten Möglichkeiten liegt. Ein Vorteil ist, dass dieser Client ein normales Menü hat, leider wurde dieses nicht strukturiert und einzelne Optionen werden da durch leicht übersehen. Zum Arbeiten mit den einzelnen virtuellen Maschinen ist der Re motesteuerungsclient wiederum gut geeignet, da dieser das kom plette Fenster für die virtuelle Maschine bereithält, die Verwaltung ist über diesen Client jedoch nur dann sinnvoll, wenn man keine Rechte für die Verwaltungswebseite besitzt. Abbildung 3 zeigt die Arbeit mit der virtuellen Ubuntu Maschine über die Verwaltungswebseite. Diese bietet nicht das komplette Fenster, wie es der Re motesteuerungsclient in Abbildung 4 zeigt. Insgesamt ist die Menüstruktur nicht so übersichtlich wie bei VM ware Server, was nach einer kurzen Einarbeitungszeit jedoch nicht weiter ins Gewicht fällt.

27 27 Abbildung 4: Virtuelle Windows Maschine im Remotesteuerungsclient 2.10 Dateiaustausch Sowohl bei der virtuellen Ubuntu- als auch bei der virtuellen Windows-Maschine war der Dateiaustausch mit dem Host nur über tatsächliche Netzwerkzugriffe möglich. Es gibt also keine Drag & Drop-Funktionalität zwischen Client und Host Verwaltung virtueller Maschinen Die Verwaltung der virtuellen Maschinen erfolgt hauptsächlich über die Verwaltungswebseite. Die Verwaltungswebseite kann prinzipiell die virtuellen Maschinen von mehreren Instanzen von Virtual Server verwalten. Sie bietet eine zentrale Übersicht über den Status aller konfigu rierten virtuellen Maschinen. Von hier aus kann auch auf die virtu elle Maschine selbst umgeschaltet werden.

28 28 Abbildung 5: Verwaltungswebseite mit Übersicht über die virtuellen Maschinen Die Verwaltungswebseite bietet alle Konfigurationsmöglichkeiten und macht die Verwendung des Remotesteuerungsclient im Prinzip überflüssig. Allerdings hat nicht jeder Benutzer automatisch die Berechtigung, die Verwaltungswebseite zu benutzen. Daher bleibt ihm unter Um ständen nur der Remotesteuerungsclient. Die Darstellung der vir tuellen Maschinen in einem eigenen Fenster kann aber auch von Vorteil sein. Der Remotesteuerungsclient bietet beim Start zwei Optionen an: View only (no mouse or keyboard input) und Reduced colors (for slow connections). Im Remotesteuerungsclient kann eine Übersicht über die vor

29 29 handenen virtuellen Maschinen angezeigt werden, allerdings werden hier keinerlei Details über den Status oder ähnliches ange zeigt. Der Remotesteuerungsclient selbst bietet praktisch keine Konfigurationsmöglichkeiten oder Einstellungen und bietet sich daher eher zur Benutzung der virtuellen Maschine an. Abbildung 6: Administrative Ansicht im Remotesteuerungsclient (VMRC) 2.12 Event-Handling und Ausfallsicherheit Für Virtual Server und die konfigurierten virtuellen Maschinen können Skripte erstellt werden, die bei bestimmten Ereignissen ausgeführt werden. Für Virtual Server sind diese Ereignisse: Virtual Server startet Virtual Server stoppt Eine beliebige virtuelle Maschine wurde eingeschaltet Eine beliebige virtuelle Maschine wurde wiederhergestellt Eine beliebige virtuelle Maschine wurde ausgeschaltet (mit Speichern) Eine beliebige virtuelle Maschine wurde ausgeschaltet (ohne Speichern)

30 30 Eine beliebige virtuelle Maschine wurde innerhalb der Ga stumgebung ausgeschaltet Eine beliebige virtuelle Maschine wurde neu gestartet Von einer beliebigen virtuellen Maschine wird kein regelmä ßiges Signal (Heartbeat) mehr empfangen Eine beliebige virtuelle Maschine nimmt einen Gast-Pro zessorfehler wahr Eine beliebige virtuelle Maschine erhält eine Warnung wegen zu geringem Speicherplatz auf dem Hostcomputer Eine beliebige virtuelle Maschine erhält einen Fehler wegen zu geringem Speicherplatz auf dem physikalischen Compu ter Für virtuelle Maschinen sind diese Ereignisse: Virtuelle Maschine wurde angeschaltet Virtuelle Maschine wurde wiederhergestellt Virtuelle Maschine wurde ausgeschaltet (ohne speichern) Virtuelle Maschine wurde innerhalb der Gastumgebung aus geschaltet Virtuelle Maschine wurde neu gestartet Von dieser virtuellen Maschine wird kein regelmäßiges Signal (Heartbeat) mehr wahrgenommen Virtuelle Maschine erfährt einen Gast-Prozessorfehler Virtuelle Maschine erhält eine Warnung wegen zu geringem Festplattenspeicher auf dem Hostcomputer Virtuelle Maschine erhält einen Fehler wegen zu geringem Festplattenspeicher auf dem Hostcomputer Unter einem Skript wird hier ein tatsächliches Skript in Form einer Datei oder aber konkrete Kommandozeilenbefehle verstanden. Virtual Server überprüft lediglich, ob das Skript ausgeführt werden konnte. Geschieht dies nicht, so wird es im Ereignisprotokoll vermerkt. Fehler, die während der Ausführung eines Skriptes auf treten, können daher nicht im Ereignisprotokoll aufgelistet werden. Virtual Server bietet keine Snapshot-Funktion zum Kopieren einer virtuellen Maschine im laufenden Betrieb an.

31 API Microsoft Virtual Server stellt eine Component Object Model (COM)-Schnittstelle zur Überwachung und Steuerung des Servers zur Verfügung. In der Server-Installation enthalten sind.netassemblies sowie eine Headerdatei und Programmbibliothek für C++. Möglichkeiten Die Virtual Server 2005 COM API bietet folgende Möglichkeiten: Servermanagement Finden, Erstellen, Löschen, Registrieren und Deregis trieren virtueller Maschinen Abrufen einer Liste der virtuellen Maschinen Erstellen, Löschen, Registrieren und Deregistrieren virtu eller Netzwerke Abrufen einer Liste der virtuellen Netzwerke Abrufen einer Liste der virtuellen Netzwerkkarten ohne Verbindung zu einem virtuellen Netzwerk Abrufen einer Liste von Support-Treibern Abrufen einer Liste von Tasks. Jeder Task beschreibt den Fortschritt einer längeren, asynchron laufenden Aktion (z. B. Herunterfahren und Wiederherstellen von virtuellen Maschinen) Erstellen von Image-Dateien für virtuelle Festplatten und Diskettenlaufwerke Prüfen und Festlegen, ob Skripte für den virtuellen Server oder virtuelle Maschinen ausgeführt werden dürfen Abrufen und Festlegen von Skriptzuordnungen Abrufen und Festlegen von Konfigurationswerten Aktivieren und Deaktivieren der Virtual Machine Remote Control (VMRC) Abrufen und Festlegen der VMRC-Konfiguration Abrufen des minimalen, maximalen und empfohlenen Arbeitsspeichers für virtuelle Maschinen Abrufen der maximalen Anzahl von virtuellen Disketten

32 32 laufwerken, seriellen- und parallelen Schnittstellen und Netzwerkkarten für virtuelle Maschinen Abrufen der maximalen Anzahl von Bussen für IDE und SCSI Abrufen und Festlegen des Standardpfades für Konfigura tionsdateien für virtuelle Maschinen und des Suchpfades Abrufen des Standardpfades für Konfigurationsdateien für virtuelle Netzwerke Abrufen einer Liste aller bekannten Konfigurationsdateien für virtuelle Festplatten, virtuelle Maschinen, virtuelle Netz werke, Disketten-Images und CD/DVD-Images Abrufen von Name, Version, Produkt-ID und Uptime der Anwendung (nur lesen) Abrufen der verfügbaren Systemkapazität Abrufen und Festlegen von Zugriffsrechten Virtual Machine Remote Control (VMRC)Konfiguration Netzwerkadresse und Port Bildschirmauflösung SSL aktiviert Anmeldeart Verbindungs-Timeout Verschlüsselungs-Zertifikat Informationen über virtuelle Netzwerke ID (nur lesen) Pfad zur Konfigurationsdatei (nur lesen) Name, Bemerkungen Zugriffsrechte Zugeordneter Host-Adapter Verbundene virtuelle Netzwerkkarten (nur lesen) Virtueller DHCP-Server (nur lesen) Gesendete, empfangene und verlorene Bytes, sowie gesendete, empfangene und verloren Pakete, jeweils mit

33 33 60 Sekunden History (nur lesen) Informationen über den Hostrechner Anzahl, Taktfrequenz Hersteller und Features (MMX, SSE, SSE2, 3DNow!) der Prozessoren Arbeitsspeicher gesamt/verfügbar Betriebssystem, -version Netzwerkkarten und -adressen Festplattenbezeichner und -größen Laufwerksbuchstaben der CD/DVD-Laufwerke Laufwerksbuchstaben der Diskettenlaufwerke Serielle und parallele Schnittstellen Aktuelle Systemzeit Management virtueller Maschinen Starten, Abschalten und Neustarten virtueller Maschinen Speichern des Zustandes von virtuellen Maschinen, Pausieren und Wiederherstellen. Löschen gespeicherter Zustände Abrufen einer verkleinerten Version des aktuellen Bild schirminhalts der virtuellen Maschine Simulieren von Tastendrücken in der virtuellen Maschine Simulieren von Mausklicks in der virtuellen Maschine Hinzufügen und Entfernen von virtuellen Festplatten anschlüssen, CD/DVD-Laufwerken, Netzwerkkarten oder SCSI-Controllern Verschmelzen und Verwerfen von Undo-Datenträgern Skript/Ereignis-Zuordnungen auslesen und ändern Installieren der Virtual Machine Additions im Gastbetriebs system Nach der Installation der Virtual Machine Additions kommen folgende Möglichkeiten hinzu: Herunterfahren des Gastbetriebssystems Konfigurationsparameter für das Gastbetriebssystem

34 34 setzen (nur Windows). Diese sind im Gastbetriebssystem über die Registry abrufbar. Darüberhinaus kann eine Vielzahl von Konfigurationsparametern und sonstigen Informationen abgerufen und sofern nicht anders angegeben auch geändert werden: Allgemeine Informationen Name ID (nur lesen) Kommentar Konfigurationsdateiname (nur lesen) Dateiname des gespeicherten Zustandes (nur lesen) Status: TurnedOff, Saved, TurningOn, Restoring, Running, Paused, Saving, TurningOff, MergingDrives oder DeleteMachine (nur lesen) Wird diese virtuelle Maschine beim Start von Virtual Server automatisch gestartet (Autostart)? Autostart-Verzögerung Aktion beim Beenden von Virtual Server (Save, TurnOff, Shutdown) Ist die Undo-Funktion für virtuelle Festplatten aktiviert? Standardaktion für Undo-Datenträger beim Herun terfahren des Gastbetriebssystems (Discard, Keep, Commit) Allgemeine Hardware-Informationen GUID des virtuellen Bios Seriennummer des virtuellen Bios Seriennummer des virtuellen Mainboards Seriennummer des virtuellen Gehäuses Chassis Asset Tag Taktfrequenz des virtuellen Prozessors (nur lesen) Unterstützt der virtuelle Prozessor MMX, SSE, SSE2, 3DNow? (nur lesen) Größe des virtuellen RAM

35 35 Liste aller verbundenen virtuellen Geräte, sortiert nach Bus-Typ, Bus-Nummer und Gerätenummer (nur lesen) Wird die virtuelle Maschine Benutzeraccount ausgeführt? Benutzeraccount für diese virtuelle Maschine Zugriffsrechte benannte Konfigurationswerte immer im gleichen Performance-Informationen aktuell reservierte und maximale System-Kapazität minimal und maximal zulässige System-Kapazität (nur lesen) Gewichtung CPU-Auslastung inklusive 60-Sekunden-History (nur lesen) Summe der von allen virtuellen Controllern gelesenen und geschriebenen Bytes (nur lesen) Summe der von allen virtuellen Netzwerkkarten emp fangenen und gesendeten Bytes (nur lesen) Uptime der virtuellen Maschine Informationen über das Gastbetriebssystem Damit diese Informationen abgerufen werden können, müssen die Virtual Machine Additions auf der virtuellen Maschine installiert sein. Soll die Uhr dieser virtuellen Maschine mit dem Hostsys tem synchronisiert werden? Prozentsatz der erwarteten Heartbeats, die in der letzten Minute empfangen wurden (nur lesen) Sendet das Gastbetriebssystem ordnungsgemäß Heart beats? (nur lesen) Name des Gastbetriebssystems (nur lesen) Version der Virtual Machine Additions (nur lesen) Unterstützt es das Gastbetriebssystem, heruntergefahren zu werden? (nur lesen)

36 36 Informationen über die virtuelle Grafikkarte Grafikauflösung Grafikmodus: Text, CGA, VGA, SVGA (nur lesen) Informationen über die virtuelle Tastatur Ist eine bestimmte Taste gedrückt? (nur lesen) Besteht exklusiver Zugriff auf die virtuelle Tastatur? Informationen über die virtuelle Maus Ist eine bestimmte Maustaste gedrückt? Die folgenden Eigenschaften sind nur bei installierten Virtual Ma chine Additions verfügbar: Cursor-Position Scrollrad-Position Informationen über virtuelle Festplattenanschlüsse Bus-Typ (IDE oder SCSI) Bus-Nummer Gerätenummer angeschlossene Festplatte und zugeordneter Undo-Daten träger, jeweils mit folgenden Informationen: Dateiname der Image-Datei (nur lesen) Zugriffsrechte Größe aus Sicht des Gastbetriebssystems (nur lesen) Tatsächliche Größe der Image-Datei auf dem Host (nur lesen) Verfügbarer Speicherplatz für die Image-Datei auf dem Host (nur lesen) Parent-Image für für differenzielle Images ID-String des zugeordneten Host-Datenträgers (nur lesen)

37 37 Informationen über virtuelle CD/DVDLaufwerke Bus-Typ (IDE oder SCSI) Bus-Nummer Gerätenummer Dateiname der Image-Datei Laufwerksbuchstabe des zugeordneten Host-Laufwerks Art des virtuellen Mediums: keines, Image, Host-Laufwerk Informationen über virtuelle Diskettenlaufwerke Gerätenummer (nur lesen) Dateiname der Image-Datei Laufwerksbuchstabe des zugeordneten Host-Laufwerks Art des virtuellen Mediums: keines, Image, Host-Laufwerk Informationen über virtuelle Netzwerkkarten ID (nur lesen) die mit dieser virtuellen Netzwerkkarte verbundene virtuelle Maschine (nur lesen) das virtuelle Netzwerk, mit dem diese virtuelle Netzwerk karte verbunden ist MAC-Adresse Wird die MAC-Adresse dynamisch generiert? Informationen über virtuelle serielle Schnittstellen ID (nur lesen) Typ: Hostanschluss, Textdatei, Named Pipe, Null Name Soll der virtuelle Port direkt beim Start der virtuellen Ma schine geöffnet werden? Informationen über virtuelle SCSI-Controller ID (nur lesen)

38 38 SCSIID Ist der virtuelle SCSI-Controller mit einem gemeinsam genutzten SCSI-Bus verbunden? Informationen über virtuelle parallele Schnittstellen ID (nur lesen) Name Benutzbarkeit Die Verwendung der COM-Schnittstelle ist in entsprechenden Sprachen (C#) relativ einfach möglich. Die API erfordert jedoch das Setzen des korrekten Impersonation Levels, was durch Importieren von CoInitializeSecurity aus Ole32.dll realisiert werden muss. Die Steuerung von Servern, die sich nicht auf dem lokalen Rech ner befinden, erfolgt über DCOM. Auf dem Rechner, auf dem das Programm ausgeführt wird, muss Virtual Server trotzdem installiert sein, damit die benötigten COM-Schnittstellen definiert sind. Die Authentifizierung erfolgt stets über die COM-Security, d. h. der Windows-Benutzer der das Programm ausführt, muss über die entsprechenden Rechte zum Verwenden der Virtual Server-COMKomponente auf dem Rechner, auf dem sich der Server befindet, verfügen. Dokumentation Die Virtual Server-Installation umfasst eine HTMLHelp-Datei mit der Beschreibung der API. Diese Beschreibung ist ausreichend, um die API verwenden zu können. Vor allem beim Aufruf von Ser vern auf anderen Rechnern werden aber Vorkenntnisse im Be reich DCOM benötigt. Dies betrifft hauptsächlich die DCOM-Konfi guration der beteiligten Computer. Beispiel Das folgende Beispiel stellt eine Verbindung zum Virtual Server auf dem lokalen Rechner her, listet alle virtuellen Maschinen und deren Status auf und startet alle virtuellen Maschinen, die sich im Zustand turned off befinden.

39 39 using System; using System.Runtime.InteropServices; using Microsoft.VirtualServer.Interop; namespace VirtualServerExample { class Example { [DllImport("Ole32.dll")] private static extern void CoInitializeSecurity( IntPtr pvoid, int cauthsvc, IntPtr asauthsvc, IntPtr preserved1, uint dwauthnlevel, uint dwimplevel, IntPtr pauthlist, uint dwcapabilities, IntPtr preserved3); static void Main(string[] args) { const uint RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY = 6; const uint RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE = 3; const uint EOAC_DYNAMIC_CLOAKING = 0x40; CoInitializeSecurity(IntPtr.Zero, -1, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero, RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY, RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE, IntPtr.Zero, EOAC_DYNAMIC_CLOAKING, IntPtr.Zero); VMVirtualServerClass server = new VMVirtualServerClass(); } } } foreach (VMVirtualMachine vm in server.virtualmachines) { Console.WriteLine(vm.Name); Console.WriteLine("Status: " + vm.state.tostring()); if (vm.state == VMVMState.vmVMState_TurnedOff) vm.startup(); } 2.14 Preis-Leistungsverhältnis Da es sich beim Microsoft Virtual Server um ein kostenloses Pro dukt handelt, ist das Preis-Leistungsverhältnis sehr gut.

40 40 3 VMware Server VMware Server von der Firma VMware ist ein kostenloses Vir tualisierungssystem für Server. Die Version, die für diese Fachstu die verwendet wurde ist eine Beta-Version. Es sind beim Test je doch keine ersichtlichen Fehler aufgetreten. Kurz vor dem Abschluss der wurde ein erster offizieller Release veröffentlicht, der ebenfalls kostenlos ist und nach Aus sagen von VMware auch kostenlos bleiben soll. 3.1 Systemvoraussetzungen Für die Nutzung dieser Software muss das Hostsystem folgende Systemvoraussetzungen erfüllen: Betriebssystem: Microsoft Windows 2000 (Advanced) Ser ver, Windows Server 2003, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux, Mandriva Linux, Mandrake Linux, Ubuntu Linux Arbeitsspeicher: mindestens 512 MB RAM Festplattenspeicher: 200 MB für Linux Hosts und 250 MB für Windows Hosts plus zusätzlichen Speicher für die Gast betriebssysteme Prozessor(en): x86 kompatibler Prozessor mit mindestens 733 MHz (auch 64 Bit Prozessoren) Um das VMware Management Interface benutzen zu können, muss ein Microsoft Windows Server Betriebssystem für den Host verwendet werden (IIS muss installiert sein). 3.2 Installation Die Installation wird über ein Installationsprogramm durchgeführt. Hierzu muss das 144 MB große Installationsprogramm zunächst aus dem Internet heruntergeladen werden. Für die Installation ist eine Registrierungsnummer notwendig, die man durch eine Online-Registrierung (mit Name, Adresse, Telefon und ) bei VMware erhält. Die Installation verlief ohne Probleme. Im Gegensatz zum Mi crosoft Virtual Server können die IIS-Komponenten auch nach

41 41 träglich installiert werden. Bis dahin kann das VMware Manage ment Interface aber nicht benutzt werden. Die Installation kann auch unter Betriebssystemen, die nicht Kapi tel 3.8: Gastbetriebssysteme genannt wurden, erfolgen. Es wird dabei aber vor unerwartetem oder fehlerhaftem Verhalten ge warnt. Eine Probeinstallation unter Windows XP zeigte jedoch ein völlig normales Programmverhalten. 3.3 Konfiguration des Hosts Unabhängig von den virtuellen Maschinen können beim VMware Server verschiedene Einstellungen für den Host konfiguriert werden. Über die Clientanwendung, die VMware Server Console, können unter dem Menüpunkt Edit-Preferences allgemeine Einstellungen für die Nutzung der Clientanwendung festgelegt werden. Hierzu gehören: das Sessionverhalten: geöffnete virtuelle Maschinen, be suchte Hosts und/oder Benutzernamen zwischen den Sessions speichern wann nach Updates gesucht wird das Tastatur- und Mausfokusverhalten: Maus- und Tasta turfokus durch einen Mausklick, einen Tastendruck, durch beides oder gar nicht auslösen das Cursor-Verhalten (nur mit VMware Tools): Cursor beim Betreten des Fensters der virtuellen Maschine aktivieren bzw. beim Verlassen deaktivieren und/oder Cursor beim Verlassen des Fensters ausblenden Copy And Paste von und zu virtuellen Maschinen das Festlegen der Hosttaste, durch die der Fokus wieder zum Host übergeht und in virtuelle Maschine im normalen Fenstermodus angezeigt wird Anzeigeverhalten: Anzeigegröße passt sich der Größe der angezeigten virtuellen Maschine an oder Anzeige der virtu ellen Maschine passt sich der Clientanwendung an Unter dem Menüpunkt Host-Settings können von den virtuellen Maschinen unabhängige Konfigurationseinstellungen für den Host geändert werden. Hierzu gehören: der Standardpfad zu den virtuellen Maschinen

42 42 eine RAM-Obergrenze für alle virtuellen Maschinen zu sammen und das Erlauben von Speicher-Swapping die Prozesspriorität für virtuelle Maschinen im Vordergrund und für die im Hintergrund (normal oder high) das Erstellen und Laden von Snapshots im Hintergrund (Ermöglicht das Weiterarbeiten während dieser Zeit) das Aktivieren/Deaktivieren von Autorun auf dem Host (kann in den virtuellen Maschinen unerwartetes Verhalten hervorrufen) das Benutzen von SSL für Consolenverbindung mit dem Host Zugriffsbeschränkungen für die einzelnen virtuellen Rechner können nur über die Dateisystemzugriffsbeschränkungen des Be triebssystems eingestellt werden. Das Webinterface, VMware Management Interface, bietet kaum Möglichkeiten für Konfigurationseinstellungen. Im Reiter Optionen ist es möglich, SSL für die Verschlüsselung von Sessions mit dem Management Interface oder der VMware Server Console einzu stellen. Außerdem kann das Start- und Stoppverhalten der virtuellen Ma schinen in Bezug auf das Starten und Stoppen des Host einge stellt werden. Hierbei können Zeitintervalle festgelegt werden, die VMware Server abwartet, nachdem eine virtuelle Maschine gest artet bzw. gestoppt wurde, bevor eine weitere gestartet bzw. gestoppt wird. Zudem ist es möglich, eine Startreihenfolge für die virtuellen Maschinen anzugeben. 3.4 Dokumentation und Handbuch Für VMware Server gibt es verschiedene Dokumentationen. Wäh rend des Betriebs kann eine Online-Hilfe benutzt werden, die die grundlegenden Einstellungen und die Handhabung des Pro gramms beschreibt. Die dort behandelten Themen sind jedoch nur sehr oberflächlich beschrieben und haben vielen Fällen nicht wei tergeholfen. Auf der Internetseite3 sind noch folgende Dokumente im pdfformat zu finden: 3 Administration Guide Virtual Machine Guide

43 43 Guest Operating System Installation Guide Virtual Machine Mobility Planning Guide API Programming Guide API Reference Guide Diese Dokumente sind ausführlicher als die Online-Hilfe. Sollten sie dennoch nicht weiterhelfen, kann man auf die Knowledge Base oder das Forum zurückgreifen. 3.5 Erstellen von virtuellen Maschinen Neue virtuelle Maschinen können nur über die Clientanwendung erstellt werden. Hierbei können verschiedene Eigenschaften in Be zug auf die Ressourcen der virtuellen Maschine festgelegt werden. Entweder man wählt alles selbst oder lässt ein System mit übli chen Konfigurationen erstellen. Zunächst muss die Anzahl der Prozessoren festgelegt werden. VMware Server kann 1 bis 2 Prozessoren simulieren. An schließend wird die Größe des virtuellen Arbeitsspeichers ausge wählt. Dieser ist abhängig vom Speicher der Host-Maschine, es werden daher bestimmte Arbeitsspeichergrößen vorgeschlagen, die jedoch nicht übernommen werden müssen. Soll das Gastbetriebssystem in einem Netzwerk operieren, kann man zwischen folgenden Netzwerktypen wählen: Bridged: Gastbetriebssystem hat direkten Zugriff auf das externe Netzwerk (braucht eigene IP-Adresse) NAT (Network Address Translation): Zugriff über das Netz werk des Host-Computers durch Benutzung der Host-IPAdresse für das Gastbetriebssystem Host-only: Gastbetriebssystem mit privatem virtuellem Netz werk auf Hostcomputer verbunden Der DHCP-Server des Universitätsnetzwerkes kennt die virtuellen Rechner nicht, die während der erstellt wurden. Dennoch war es im Gegensatz zum Microsoft Virtual Server möglich, mit Hilfe des NAT-Netzwerktyps, ins Internet zu ge langen. Für die I/O-Adaptertypen kann man im Fall von SCSI zwischen BusLogic und LSI Logic wählen. Im Fall von IDE ist ADAPI fest vorgegeben. Auch in Bezug auf die zu verwendende Festplatte gibt es mehrere

44 44 Möglichkeiten. Um eine vorhandene virtuelle Maschine mit anderen Ressourceneinstellungen zu versehen, kann man eine bereits vorhandene virtuelle Festplatte auswählen. Man kann aber auch eine neue Festplatte anlegen. Hier hat man die Wahl zwi schen einem IDE- und einem SCSI-Anschluss und kann die Größe der Festplatte festlegen. Diese sollte so gewählt werden, dass auf der physikalischen Festplatte genügend Speicherplatz vorhanden ist. Für erfahrene Benutzer besteht auch die Möglichkeit, eine physikalische Festplatte zu verwenden. Hier kann man sich zwi schen der kompletten Festplatte oder einer individuellen Partition entscheiden. Da bei VMware Server keine virtuelle Soundkarte simuliert wird, können keine Soundeinstellungen vorgenommen werden. Wie auch beim Microsoft Virtual Server, kann beim VMware Ser ver eine tatsächliche Maschine nur über das Programm VMware P2V auf eine virtuelle Maschine übertragen werden. Die Produkt lizenzen für dieses Migrationsprogramm sind jedoch sehr teuer (ca je nach Lizenzart). Auf Grund des Preises konnte die Migration eines physischen Rechners auf einen virtuellen Rechner nicht getestet werden. Bereits bestehende virtuelle Maschinen aus anderen Systemen können in VMware importiert werden. Zugelassene Templates sind dabei nur Dateien von VMware Workstation, Virtual PC, Virtu al Server, Symantec LiveState Recovery und Norton Ghost 9. Außerdem können anscheinend nur virtuelle Windows-Maschinen importiert werden, da der Test mit einer Linux-Maschine einen Fehler verursacht hat. Um virtuelle Maschinen zwischen verschieden VMware Servern auszutauschen, können die entsprechenden Dateien einfach ko piert werden. Dabei sollten jedoch die Dateinamen für die virtu ellen Festplatten nicht geändert werden, da diese sonst nicht mehr gefunden werden. 3.6 Konfiguration von virtuellen Maschinen Auch nachdem eine virtuelle Maschine erstellt wurde, können bei VMware Server noch verschiedene Einstellungen geändert werden. Diese betreffen nicht nur die technischen Ressourcen und sind z. T. für den Betrieb der virtuellen Maschine notwendig. Solange eine virtuelle Maschine gestoppt ist, können nur folgende Einstellungen vorgenommen werden: Der Arbeitsspeicher für die virtuelle Maschine kann modifiziert werden. Die virtuelle Festplatte kann defragmentiert werden,

45 45 sofern nicht der gesamte Speicherplatz bei der Erstellung allokiert wurde. Des Weiteren können die IDE/SCSI-Konfigurationen für die Festplatte und für CD-ROM geändert werden. Außerdem ist es möglich, die Anzahl der Prozessoren anzupassen (1 oder 2). Zu sätzlich können Parallel-Ports, COM-Ports, USB-Controller und generische SCSI-Geräte hinzugefügt oder entfernt werden. Während des Betriebs einer virtuellen Maschine können zusätzlich noch folgende Einstellungen konfiguriert werden: Man kann CD-ROMs verbinden bzw. trennen und auswählen, ob es sich um ein physikalisches Gerät auf dem Host oder Client handelt oder ob es ein ISO-Datei ist. Ein Disketten-Laufwerk kann man ebenfalls verbinden bzw. trennen (es muss aber im gestoppten Modus hinzugefügt worden sein). Hier kann man nur zwischen einem Gerät auf dem Host und einer ISO-Datei wählen. In Bezug auf das Netzwerk kann dieses verbunden oder getrennt und der Netzwerktyp geändert werden (Netzwerktypen sind in Ka pitel 3.5: Erstellen von virtuellen aufgelistet). Über den zusätzli chen Virtual Network Editor können eigene Netzwerke definiert werden, die an dieser Stelle ebenfalls ausgewählt werden können. Für vorher hinzugefügte Parallel-Ports und COM-Ports kann fest gelegt werden, ob es sich um einen physischen Port auf dem Host handelt oder ob es eine Textdatei ist. Bei COM-Ports steht zusätz lich noch die Option einer Named Pipe zur Auswahl. Des Weiteren können USB-Geräte verbunden oder getrennt werden. 3.7 Ressourcenbedarf Der Speicherbedarf einer virtuellen Maschine von VMware Server setzt sich aus folgenden Werten zusammen: Größe der virtuellen Festplatte (abhängig von Einstellung) Serverkonfiguration: ~ 10 KB ggf. gespeicherter Zustand (~ virtuelle RAM-Größe) Dateien für Snapshot (~virtuelle RAM-Größe + Datei, in der Änderungen auf der Festplatte gespeichert werden) Der Arbeitsspeicherverbauch von VMware Server mit einer Ubun tu-beispielmaschine lag bei ~ 9 MB RAM.

46 Gastbetriebssysteme VMware Server unterstützt folgende Gastbetriebssysteme: Linux (64- und 32-Bit): Mandriva, Mandrake, Red Hat, SUSE, Turbolinux, Novell, Ubuntu NetWare FreeBSD Microsoft Windows (64- und 32-Bit) MS-DOS 6.x Sun Solaris 9 und Sun Solaris 10 Die Installation von Ubuntu und Windows hat im Gegensatz zu der Installation unter Microsoft Virtual Server keine Probleme ver ursacht. Die Performance des Gastbetriebssystems erscheint bei gleicher Konfiguration ebenfalls besser zu sein als beim Microsoft Virtual Server. Erkennbar war dies unter anderem daran, dass der Mauszeiger flüssiger angezeigt wurde. Wie beim Microsoft Virtual Server gibt es auch hier die Möglich keit, die Performance (hier nur die Mausperformance) zu ver bessern und eine Zeitsynchronisation mit dem Hostrechner zu ermöglichen. Dies wird über die Installation der sogenannten VM ware Tools realisiert, welche jedoch nur für virtuelle WindowsRechner zur Verfügung stehen. Zusätzlich zu den oben genannten Verbesserungen ermöglichen diese Tools eine verbesserte Grafik Performance, den Austausch von Text mit dem Host über die Zwi schenablage, sowie die Ausführung von Skripten im Gastbetriebs system (siehe Kapitel 3.12: Event-Handling und Ausfallsicherheit). Durch die Installation der VMware Tools erhöht sich die Ma ximalauflösung der Grafikkarte von 1920 x 1440 auf 2360 x 1770 Pixel. VMware Server verwendet hierfür einen eigenen Grafik kartentreiber. 3.9 Benutzerfreundlichkeit Die virtuellen Maschinen von VMware Server sind über eine Cli entanwendung kontrollierbar und darstellbar. Die Menüstruktur ist dabei klar und verständlich. Es existieren But tons zum Starten, Stoppen und Pausieren der virtuellen Ma schinen, deren Funktionalität sogar für jede virtuelle Maschine konfiguriert werden können. Der Wechsel zwischen virtuellen Ma schinen kann über die entsprechenden Reiter oder die sogenann

47 47 te Inventar-Liste geschehen. Die virtuellen Maschinen können in der Console oder als Vollbild dargestellt werden, aber nicht in einem eigenen Fenster. Abbildung 7: Clientanwendung von VMware Server Abbildung 7 zeigt die Clientanwendung von VMware mit einer gestarteten virtuellen Windowsmaschine und in Abbildung 8 ist ein Dialog für die Hardwareeinstellungen einer virtuellen Maschine zu sehen.

48 48 Neben der Clientanwendung existiert auch noch ein Webinterface, das sogenannte Management Interface, das nicht ganz so intuitiv zu bedienen ist wie die Clientanwendung. Außerdem können hier nur beschränkt Konfigurationseinstellungen vorgenommen sowie Statusinformationen (z.b. Prozessorauslastung) angezeigt werden. Das Anzeigen einer virtuellen Maschine und die Änderung von Hardwareeinstellungen ist nur über die Clientanwendung möglich. Abbildung 8: Hardwareeinstellungen in der Clientanwendung Während des Tests negativ aufgefallen ist, dass im Fall eines Up dates das komplette Programm erneut heruntergeladen und neu installiert werden muss. Dies hängt wahrscheinlich damit zu sammen, dass es sich um eine Beta-Version handelt. Die Änderungen durch ein Update werden dabei nur per Mail mitge teilt. Bei einer Neuinstallation bleiben aber alle virtuellen Ma schinen erhalten.

49 49 Abbildung 9: Webinterface von VMware Server: Management Interface 3.10 Dateiaustausch Sowohl bei der virtuellen Ubuntu- als auch bei der virtuellen Windows-Maschine war der Dateiaustausch mit dem Host nur über tatsächliche Netzwerkzugriffe möglich. Es gibt also keine Drag & Drop-Funktionalität zwischen Client und Host Verwaltung virtueller Maschinen Die virtuellen Maschinen werden zentral über die bereits unter Ka pitel 3.9: Benutzerfreundlichkeit beschriebene Clientanwendung verwaltet. Das zusätzliche Webinterface zeigt Statusinformationen an, es können aber keine Konfigurationen an den virtuellen Maschinen

50 50 vorgenommen werden Event-Handling und Ausfallsicherheit Im Gegensatz zum Microsoft Virtual Server können Skripte beim VMware Server nur im Gastbetriebssystem ausgeführt werden und das auch nur, wenn VMware Tools installiert sind. Dabei kann man lediglich Skripte festlegen, die beim Starten und beim Herun terfahren des Gastbetriebssystems ausgeführt werden sollen. Es können also keine Events des VMware Server behandelt werden. Dementsprechend kann auch nicht die Ausfallsicherheit von VM ware Server direkt beeinflusst werden. Hierfür sind externe Lö sungen notwendig. Um den aktuellen Zustand einer virtuellen Maschine zu speichern, existieren auch beim VMware Server Snapshots. Es ist jedoch nur ein Snapshot pro virtueller Maschine möglich. Bei einem Snapshot wird sowohl der aktuelle Arbeitsspeicher als auch der Fest plattenzustand in Dateien gespeichert API In der Welt von VMware gibt es mehrere verschiedene APIs: Die Programming API ( Vix ) ist eine C-Bibliothek. Die Scripting API besteht aus zwei Komponenten: VmCOM ist eine COM (Component Object Model)Schnittstelle (nur für Windows) VmPerl ist eine API für Perl Über die VMware Infrastructure SDK stellt der ESX-Server Webdienste zur Steuerung des Servers über SOAP zur Verfügung. Vom VMware Server wird diese API nicht un terstützt. In diesem Kapitel wird die VmCOM-API betrachtet. Bei der Be sprechung des VMware ESX Server untersuchen wir die VMware Infrastructure SDK. Möglichkeiten Die VmCOM-API bietet folgende Möglichkeiten: Verbinden zu einem VMware Server, entweder lokal oder auf einem anderen Computer. Abrufen einer Liste der virtuellen Maschinen, die auf einem Server eingerichtet wurden (Rückgabe der Pfade zu den

51 51 entsprechenden Konfigurationsdateien). Registrieren (in das Inventory des Servers aufnehmen) und Deregistrieren (aus dem Inventory des Servers entfernen) von virtuellen Maschinen. Das Inventory des Servers ist die Liste der bekannten virtuellen Maschinen. Um eine von einem anderen Rechner auf den Hostrechner kopierte Vir tual Machine Configuration nutzen zu können, muss diese zuerst registriert werden. Abrufen des Status einer virtuellen Maschine: Power on, Power off, suspended oder stuck. Beim Status stuck kann außerdem abgerufen werden, auf die Beantwortung welcher Frage die Maschine wartet. Diese Frage kann auch über die API beantwortet werden, so dass die Ma schine weiter ausgeführt werden kann. Austauschen von Variablen mit dem Gastbetriebssystem einer virtuellen Maschine über den VMware Tools-Dienst. Auslesen und Ändern der Konfiguration einer virtuellen Ma schine Auslesen von Pfad und Name der Konfigurationsdatei Auslesen des Heartbeat-Zählers des VMware Tools-Diens tes Auslesen der Zeit seit dem letzten empfangenen Heartbeat Feststellen, ob ein virtuelles Gerät angeschlossen ist Abrufen der Versionsnummer des VMware Servers Abrufen der Prozess-ID einer laufenden virtuellen Ma schine Starten, Stoppen, Neustarten und Pausieren von virtuellen Maschinen Anschließen und deaktivieren von virtuellen Geräten Benutzbarkeit Die Verwendung der COM-Schnittstelle ist in entsprechenden Sprachen (C#) sehr einfach möglich. Auch das Verbinden mit anderen Computern verläuft absolut problemlos. Dokumentation Die Dokumentation zur VMware Scripting API besteht aus einer PDF-Datei, die allgemeine Informationen und eine Objektreferenz

52 52 enthält. In der Objektreferenz vermisst man Querverweise zu anderen Objekten, aufgrund des recht übersichtlichen Umfangs der API findet man die benötigten Informationen aber auch von Hand recht schnell. Beispiel Das folgende Beispiel stellt eine Verbindung zum VMware Server auf dem lokalen Rechner her, listet alle virtuellen Maschinen und deren Status auf und startet alle virtuellen Maschinen, die sich im Zustand stopped befinden. using System; using VMCOMLib; namespace VMWareExample { class Example { [STAThread] static void Main(string[] args) { VmConnectParams connectparams = new VmConnectParams(); VmServerCtl server = new VmServerCtl(); connectparams.hostname = "localhost"; connectparams.username = "user"; connectparams.password = "pass"; server.connect(connectparams); foreach (string name in server.registeredvmnames) { VmCtl machine = new VmCtl(); try { machine.connect(connectparams, name); Console.WriteLine(name); Console.WriteLine("Status: " + machine.executionstate.tostring()); if (machine.executionstate == VmExecutionState.vmExecutionState_Off) { machine.start( VmPowerOpMode.vmPowerOpMode_Hard); } } } } } } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.Message); }

53 Preis-Leistungsverhältnis Da es sich beim VMware Server um ein kostenloses Produkt handelt, ist das Preis-Leistungsverhältnis sehr gut.

54 54 4 VMware ESX Server 4.1 Systemvoraussetzungen Der VMware ESX Server besteht aus mehreren Komponenten, die für sich eigene Systemvoraussetzungen haben. Anforderungen der Remotemaschine Hardware: 266MHz Intel oder AMD x86 Prozessor mindestens 64MB RAM 10MB Festplattenspeicher Software: Windows NT 4.0 Workstation oder Server Windows 2000 Professional, Server oder Advanced Windows XP Pro Windows 2003 (alle Versionen außer 64 Bit) ESX Server Anforderungen (Minimale) Hardwareanforderungen: Mindestens zwei Prozessoren (maximal 16) 1500 MHz Intel Xeon oder höher, oder AMD Opteron (32 bit mode) 1500 MHz Intel Viiv oder AMD A64 x2 dual core processors mindestens 1GB RAM mindestens eine Netzwerkkarte Broadcom NetXtreme 570x Gigabit controllers Intel PRO/100 adapters Da der VMware ESX Server direkt auf der Hardware installiert wird und sein eigenes Betriebssystem stellt, gibt es keine Softwareanforderungen.

55 Installation Die Installation von VMware ESX Server auf der Servermaschine ist dank eines graphischen Installationsprogramms sehr einfach. Das Installationsprogramm bietet die Möglichkeiten: Install default Install custom und Upgrade existing system. Die einzigen Eingaben, die für die Standardinstallation getätigt werden müssen, sind die IP-Adresse des Servers auf dem ESX in stalliert wird, den Hostnamen des Servers (inklusive des Domainnamen) und die Subnetzmaske. Anschließend muss auf dem Remote Computer, von dem aus ESX verwaltet werden soll, der VirtualCenter Server und der Virtu al Infrastructure Client installiert werden. Zusätzlich kommt noch ein LicenseServer hinzu, der nicht unbe dingt benötigt wird, aber die Lizenzierung erleichtern soll. Allerdings ist die Dokumentation hierzu sehr umfangreich und verwirrend, so dass einige Zeit vergeht, bis man ESX tatsächlich in Betrieb nehmen kann. 4.3 Konfiguration des Hosts Durch den großen Funktionsumfang von VMware ESX Server gibt es eine sehr große Anzahl von Konfigurationsmöglichkeiten, die sich auch auf verschiedene Anwendungsbereiche beziehen. Im Folgenden werden die Konfigurationsmöglichkeiten daher nach diesen Bereich aufgeführt. VirtualCenter Einstellungen Unter die VirtualCenter Einstellungen fallen die folgenden Einstel lungsmöglichkeiten: License Server: Der License Server auf diesem Virtual Center Server kann ausgewählt werden oder es kann explizit einer angegeben werde Statistics: Erfassungsintervalle können hinzugefügt werden. Ein Erfassungsintervall hat die Optionen Erfassungs frequenz und Erfassungsgröße Runtime settings: Port und ID für VirtualCenter Server kann eingestellt werden

56 56 Active directory: Ein Timeout, die maximale Anzahl an Benutzern und Gruppen die im Add Permissions Dialog dargestellt werden und die Zeit bevor die Validierung der Benutzer stattfindet können eingestellt werden Mail: SMPT Server und Account für Alarm s SNMP: bis zu vier SNMP Empfänger Web service: Ports für Webdienste Timeout settings: Client Verbindungs-Timeout für normale Operationen und lange Operationen Logging options: Auswahl des Levels zwischen None, Er rors, Warning (Fehler und Warnungen), Info (normal), Verbose, Trivia (extended verbose) Database: Passwort und maximale Anzahl an Datenbank Verbindungen CPU resources: Auswahl des Levels zwischen Low, Nor mal, High und Custom. Reservierung der CPU Auslas tung möglich. Auswahl durch Level und Reservierung auch für Speicher Systemadministration Unter die Systemadministration fallen die Benutzer- und Zugriffs rechteverwaltung und das Verwalten von Tasks, Events und Alar men. Benutzerberechtigung: Für VirtualCenter können die Benutzer nicht editiert werden. Die Benutzer sind durch die Windows Domain Liste und die lokalen Windows Benutzer vorgegeben. Für die direkte Arbeit mit ESX können dagegen Benutzer definiert werden. Zugriffsberechtigungen: Über VirtualCenter können Benutzer gesetzt werden. Zugriffsberechtigungen für alle Für Benutzer, für die bereits Zugriffsberechtigungen gesetzt wurden, können zusätzlich Rollen definiert werden. Rollen beschreiben die Zugriffsberechtigungen, bzw. Aktionsmöglichkei ten bezogen auf einzelne Objekte.

57 57 Tasks: Unter einem Task wird eine geplante Aktivität verstanden. Die Ak tivität kann zu den Zeitpunkten jetzt, später oder sich wiederho lend ausgeführt werden. Außerdem werden unter Tasks auch ma nuell initiierte Aktionen verstanden. Die Tasks können erstellt, gelöscht, editiert und verwaltet werden. Events: Ein Event ist eine Aktion, die sich auf den VirtualCenter Server oder den ESX Server bezieht. Jedes Event erstellt eine EventMessage, die in der Datenbank des VirtualCenter Servers abge legt wird. Alarme: Unter einem Alarm versteht man eine spezielle Benachrichtigung, die im Zusammenhang mit einem bestimmten Ereignis aufgerufen wird. Für die Host CPU Usage, Host Memory Usage, Host Net work Usage, Host Disk Usage und Host State können eigene Alar me definiert werden, bzw. es können Werte festgelegt werden, ab deren Überschreitung ein Alarm ausgelöst wird. Die Aktion, die ausgeführt wird, wenn ein Alarm ausgelöst wird, kann ebenfalls definiert werden. Zur Auswahl steht das Senden einer Benachrichtigungs- , das Senden einer SNMP-Benach richtigung und das Ausführen eines Skriptes. Virtual Infrastructure Client Der Virtual Infrastructure Client bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Verwaltung der CPU- und Speicherressourcen des Host computers. Datacenter, Ressourcen-Pools und Cluster können angelegt und virtuelle Maschinen zugeordnet werden. 4.4 Dokumentation und Handbuch Die Dokumentation für VMware ESX Server und die zugehörigen Komponenten ist sehr umfangreich und gliedert sich in viele ein zelne, in sich abgeschlossene Bereiche.

58 58 Abbildung 10: Übersicht über die ESX Dokumentation

59 59 Die Online-Hilfe ist recht ausführlich, beschreibt aber leider nur wie man etwas tut und nicht weshalb man es tun sollte. Dafür ist aber die restliche Dokumentation zuständig, die im Internet unter 4 zu finden ist. Der große Umfang der Dokumentation führt leider dazu, dass man sehr lange braucht, um die Information zu finden, nach der man gerade sucht. Eine kleine Hilfestellung zu diesem Problem gibt Abbildung 12, die klar zu stellen versucht, welche Dokumentation welche Teilgebiete behandelt. 4.5 Erstellen von virtuellen Servern Der Virtual Infrastructure Client bietet eine Benutzeroberfläche, die die Verwaltung von virtuellen Maschinen vereinfacht. Diese Ober fläche bietet außerdem eine Funktion zum Erstellen von virtuellen Maschinen. Virtuelle Maschinen können mit VMware ESX Server auf drei ver schiedene Arten erstellt werden: durch manuelle Konfiguration mit Hilfe eines Templates durch Klonen einer bestehenden virtuellen Maschine. Alle drei möglichen Installationen werden durch eine Oberfläche unterstützt. Die Erstellung durch manuelle Konfiguration unter scheidet sich hierbei vor allem darin von den beiden anderen Möglichkeiten, dass hier zu jeder Option eine Konfiguration (aus)gewählt werden muss. Die Optionen sind: 4 Name and Folder Resource Partition Datastore Guest Operating System CPUs Memory Network Virtual Disk Capacity und

60 60 ESX Server verfügt im Gegensatz zu den beiden zuvor betrachte ten Systemen über ein umfangreiches Angebot und Optionen, um Templates zu erstellen und mit diesen weiterzuarbeiten. Jede existierende Maschine kann zu einem Template konvertiert werden. Aus einem Template können beliebig viele virtuelle Maschinen ein gerichtet werden, allerdings nur auf Hostmaschinen, die auf die Daten Zugriff haben. Das Template ist eine Art Kopie der virtuellen Maschine und ent hält die Konfiguration und das Gastbetriebssystem und unter Um ständen auch spezielle Anwendungen. Templates können außerdem geklont werden, um Templates mit abweichender Konfiguration zu erstellen. Abbildung 11: Übersicht über die bestehenden virtuellen Maschinen und Templates

61 61 Virtuelle Maschinen können aber auch direkt geklont werden. Dies entspricht dem gleichen Vorgang wie ein Template zu erstellen und dieses dann als virtuelle Maschine einzurichten. Will man allerdings nur eine virtuelle Maschine duplizieren, so kann man sich die zwar nicht sonderlich aufwändige, aber unnötige Tem-pla te-erstellung sparen. Zusätzlich ist es möglich, virtuelle Maschinen von einem Host auf einen anderen zu migrieren. Hierzu werden die Konfigurationsdateien, die Log-Dateien, die Suspend-Datei (nur für ausgesetzte Maschinen), sowie die virtu ellen Festplatten auf den neuen Host kopiert. Für die normale Migration muss die virtuelle Maschine ausge schaltet sein. Die Migration kann allerdings auch mit Hilfe von VMotion für laufende virtuelle Maschinen durchgeführt werden. Allerdings ist hierfür eine Lizenz notwendig. VMotion ist für Syste me in einer Produktivumgebung interessant, da hier eine Migration ohne Ausfallzeit versprochen wird. 4.6 Konfiguration virtueller Maschinen Über den Virtual Infrastructure Client können die Einstellungen einer virtuellen Maschine abgefragt werden. Die meisten Einstellungen können nur editiert werden, wenn die virtuelle Maschine nicht läuft. Die Einstellungen sind in die Kategorien Hardware, Optionen und Ressourcen eingeteilt. Außerdem können Alarme für virtuelle Ma schinen definiert werden. Hardware Einstellungen In den Hardware-Einstellungen kann Hardware hinzugefügt, editiert oder gelöscht werden. Dazu gehören: Serieller Port: Host, Textdatei oder Named Pipe Paralleler Port: physischer Port auf Host oder Textdatei Speicher: Der zu belegende Speicher für eine virtuelle Ma schine kann zwischen 128MB und 16384MB festgelegt werden. Der Speicher wird nicht vom Arbeitsspeicher der Hostmaschine begrenzt Diskettenlaufwerk: Host oder Client Laufwerk kann ver bunden (getrennt) werden. Außerdem kann ein Image (IDE/SCSI) verbunden (getrennt) werden

62 62 CD/DVD: Host oder Client Laufwerk kann verbunden (ge trennt) werden. Außerdem kann ein Image (IDE/SCSI) ver bunden (getrennt) werden Netzwerk Adapter: Das Netzwerk kann ausgewählt werden Festplatte: Independent Modus Einstellung, die bewirkt, dass die Festplatte nicht von Snapshots beeinflusst wird. Dieser Modus ist weiterhin in die Modi Persistent und NonPersistent eingeteilt, die darüber entscheiden, ob Änderungen an der Festplatte direkt gespeichert werden oder nach dem Beenden wieder verworfen werden. SCSI-Controller: Virtuell oder Controller des Hostcomputers CPU: Falls VMware Virtual SMP for ESX Server installiert ist, können einer virtuellen Maschine bis zu 4 virtuelle Pro zessoren oder CPUs zugewiesen werden. USB Geräte können nicht verbunden werden. Zusätzlich zu den beschriebenen Konfigurationsmöglichkeiten kann für alle Hardwaregeräte die Option Connect at power on ausgewählt werden. Optionen Konfiguration des Start- und Stoppverhaltens beim Starten und Stoppen einer virtuellen Maschine: Der Stopp-Button kann so konfiguriert werden, dass die virtuelle Maschine beendet wird, oder aber so, dass das Gastbetriebssys tem heruntergefahren wird. Der Reset-Button kann entweder so eingestellt werden, dass die virtuelle Maschine neu gestartet wird, oder dass das Gastbetriebs system neu gestartet wird. Für Start und Pause können keine solchen Aktionen ausgewählt werden. Allerdings besteht die Möglichkeit, Skripte zu definieren, die bei einer Statusänderung ausgeführt werden. Zur Auswahl stehen die folgenden Statusänderungen: Nach dem Start der Maschine Nach der Wiederaufnahme der Maschine Bevor die Maschine ausgesetzt wird Bevor die Maschine ausgeschaltet wird

63 63 In der Kategorie Power Management kann konfiguriert werden, was mit der virtuellen Maschine passieren soll, falls das Gastbe triebssystem in den Stanby Modus geht. Mögliche Optionen sind hier, dass die virtuelle Maschine ausge setzt wird oder dass die virtuelle Maschine weiterläuft. Erweiterte Einstellungen: In dieser Kategorie können die folgenden Optionen ausgewählt werden: Run with debugging information Disable acceleration Enable logging Die Option disable acceleration kann im laufenden Betrieb ak tiviert werden und soll helfen, wenn ein Programm hängen bleibt. Ressourcen Es können Einstellungen für Prozessoren, Arbeitsspeicher und Festplatte getätigt werden, die vor allem Reservierungen und Be grenzungen angeben. Für die Prozessoren kann ein Level ausgewählt werden (low, nor mal, high und custom), das einen relativen Wert für die Prozessor belegung angibt. Es können zusätzlich eine untere und obere Grenze für die Pro zessorbelegung durch diese virtuelle Maschine festgelegt werden. Zusätzlich zu diesen Prozessoreinstellungen gibt es noch erwei terte Prozessoreinstellungen, die sich mit Optionen zu Scheduling und Hyperthreading beschäftigen. Wie für die Prozessoren kann auch für den Speicher ein Level ausgewählt werden, sowie eine untere und obere grenze angege ben werden. Für die virtuellen Festplatten kann Bandbreite von den realen Festplatten abgezogen werden, allerdings ist diese Konfigurations möglichkeit nicht so effektiv wie die Änderungen an den Pro zessor- und Speichereinstellungen. Alarm Zusätzlich besteht die Möglichkeit, einen Alarm zu definieren. Ein Alarm soll dazu beitragen, die Hardware-Auslastung zu beobach ten, und wird in Kapitel 4.12: Event-Handling und Ausfallsicherheit näher erläutert.

64 Ressourcenbedarf Der Speicherbedarf einer virtuellen Maschine des VMware ESX entspricht in etwa dem der anderen Programme und setzt sich aus folgenden Werten zusammen: Größe der virtuellen Festplatte (abhängig von Einstellung) Serverkonfiguration: ~ 10 KB ggf. gespeicherter Zustand (~ virtuelle RAM-Größe) Dateien für Snapshots (~virtuelle RAM-Größe + Datei in der Änderungen auf der Festplatte gespeichert werden) Da sich der ESX-Server auf einem eigenen Rechner befindet, ist der Arbeitsspeicherverbrauch mit den anderen Programmen nicht vergleichbar und wurde daher auch nicht überprüft. 4.8 Gastbetriebssysteme VMware ESX Server unterstützt die folgenden Gastbetriebssyste me (falls nicht anders angegeben, werden die Gastbetriebssyste me auch für mehrere Prozessoren unterstützt): Microsoft Windows: Windows Server 2003 Standard, Enterprise, Web oder Small Business Server und R2 Windows 2000 Advanced Server, Server oder Terminal Services Edition (Service Pack 3 oder 4) Windows XP Professional (nur ein Prozessor) Windows NT 4.0 Server (Service Pack 6a und höher) (nur ein Prozessor) Red hat Linux: Enterprise Linux AS/ES/WS 2.1 Enterprise Linux AS/ES/WS 3.0 Enterprise Linux AS/ES/WS 4.0 SuSE Linux: Enterprise Server (SLES) 8.0 Enterprise Server (SLES) 9.0 OES Novell Netware:

65 65 Version 5.1, 6.0, 6.5 (nur ein Prozessor) FreeBSD: Version 4.9 Mit VMware ESX Server 3.0 werden auch die folgenden 64-Bit-Be striebssysteme experimentell unterstützt: Windows bit SP1 (Standard, Enterprise) Red Hat Enterprise Linux 3 64-Bit Red Hat Enterprise Linux 4 64-Bit SuSE Linux Server (SLES) 9 64-Bit (SP3) Solaris 10 x86 64-Bit2 4.9 Benutzerfreundlichkeit Der enorme Funktionsumfang des VMware ESX Servers wirkt sich sehr negativ auf die Benutzerfreundlichkeit aus. Eine intuitive Benutzung, wie beim VMware Server ist hier sowohl im We binterface als auch in der Clientanwendung nicht möglich. Die Funktionen sind entweder nur schwer zu finden oder bieten so umfangreiche Einstellmöglichkeiten, dass man zunächst das Handbuch konsultieren muss. Die Verwaltung des ESX Server sollte daher von einem geschulten Administrator durchgeführt werden. Auf jeden Fall wird beim ESX Server sehr deutlich, dass man sich hier mehr auf die Konfiguration und Verwaltung der virtuellen Ma schinen als auf deren Ausführung in der Console konzentriert. Des Weiteren sind während des Tests häufig Fehlermeldungen aufgetreten, die keine Informationen für eine mögliche Fehlerbe hebung boten. Als Beispiel sei hier der Fehler mit der Meldung general application error genannt, der häufig beim Start des Pro gramms aufgetreten ist. Ein weiteres Problem, für das weder eine entsprechend informa tive Fehlermeldung noch eine Beschreibung in der Dokumentation zu finden war, trug zu der schlechten Bewertung des ESX Server in dieser Kategorie bei. Das Problem lässt sich wie folgt beschreiben: Während der Installation ist es möglich für die ver schiedenen Programme, die der ESX Server anbietet, die Ports zu ändern. Da die Ports teilweise bereits durch die Installation des VMware Servers belegt waren, mussten diese Möglichkeit auch genutzt werden. Die Folge davon war aber, dass das Virtual Center nicht mehr benutzt werden konnte, da dies nur den Port

66 benutzt. Ist ein anderer Port eingestellt, erhält man bei der Anmeldung die Fehlermeldung Connection Failed Dateiaustausch Der Dateiaustausch zwischen Host und Client ist wie bei den anderen Programmen nur über tatsächliche Netzwerkzugriffe möglich. Es gibt also keine Drag & Drop-Funktionalität zwischen Client und Host Verwaltung virtueller Maschinen Die virtuellen Maschinen können sowohl über eine Client anwendung als auch über ein Webinterface verwaltet werden. Als Clientanwendung dient der Virtual Infrastructure Client. Hier kann man sich direkt auf dem ESX Server einloggen, um die dort vorhandenen virtuellen Maschinen zu verwalten. Um mehrere Server in sogenannten Datacentern zu verwalten, kann das Virtual Center benutzt werden. Das Webinterface nennt sich beim VMware ESX Server VMware Web Access und ähnelt vom Aufbau her dem Management In terface des VMware Server. Auch hier werden Statusinforma tionen zu den virtuellen Maschinen angezeigt. Zusätzlich können umfassende Konfigurationseinstellungen (wie in der Client anwendung) vorgenommen werden. Außerdem kann hier, im Gegensatz zum Management Interface des VMware Server, die laufende virtuelle Maschine angezeigt werden (siehe Abbildung 14). Dazu ist jedoch ein entsprechendes Plugin erforderlich, das installiert werden muss.

67 67 Abbildung 12: Virtual Infrastructure Client mit Virtual Center Abbildung 13: Virtual Infrastructure Client In beiden Fällen können Statusinformationen angezeigt und die virtuellen Maschinen und deren Host konfiguriert werden. Das Vir tual Center bietet zusätzlich die Möglichkeit, mehrere Hosts gleich zeitig zu verwalten. Abbildung 13 zeigt den Virtual Infrastructure Client für einen Host und Abbildung 12 zeigt den Virtual Infrastructure Client mit dem Virtual Center.

68 68 Abbildung 14: VMware Web Access 4.12 Event-Handling und Ausfallsicherheit Events stellen im VMware ESX die Aktivitäten der virtuellen Ma schinen und Nachrichten dar und werden sowohl in der Client anwendung als auch im Webinterface unter dem Reiter Events bzw. Tasks&Events (im Virtual Center) angezeigt. Sie werden also nur zur Protokollierung der Vorgänge genutzt. Neben den Events gibt es noch Alarme, die bei ausgewählten Events ausgelöst werden. VMware ESX Server bietet im Virtual Center die Möglichkeit, Standardalarme zu verwenden oder eigene Alarme zu definieren. Bei der Definition eigener Alarme wird festgelegt, ob damit der Host oder eine virtuelle Maschine überwacht werden soll und es kann eine Reaktion festgelegt werden.