Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut

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1 Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut Alexander Schreiber Chemnitzer Linux-Tage 2006 I think there is a world market for maybe five computers. Thomas Watson, chairman of IBM, Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 1 / 23

2 Übersicht 1 Einführung 2 Xen 3 Erfahrungen 4 Ende Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 2 / 23

3 Virtualisierung Einführung mehrere virtuelle Maschine auf einer physischen Maschine 60er Jahre: IBM Mainframes VMWare: Virtualisierung auf x86 Xen: Open Source Virtualisierung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 3 / 23

4 Virtualisierung Einführung mehrere virtuelle Maschine auf einer physischen Maschine 60er Jahre: IBM Mainframes VMWare: Virtualisierung auf x86 Xen: Open Source Virtualisierung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 3 / 23

5 Virtualisierung Einführung mehrere virtuelle Maschine auf einer physischen Maschine 60er Jahre: IBM Mainframes VMWare: Virtualisierung auf x86 Xen: Open Source Virtualisierung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 3 / 23

6 Virtualisierung Einführung mehrere virtuelle Maschine auf einer physischen Maschine 60er Jahre: IBM Mainframes VMWare: Virtualisierung auf x86 Xen: Open Source Virtualisierung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 3 / 23

7 Virtualisierung Einführung mehrere virtuelle Maschine auf einer physischen Maschine 60er Jahre: IBM Mainframes VMWare: Virtualisierung auf x86 Xen: Open Source Virtualisierung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 3 / 23

8 Virtualisierung Warum? isolierte Testsysteme ohne extra Hardware transparente Updates Konsolidierung dynamische Lastverteilung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 4 / 23

9 Virtualisierung Warum? isolierte Testsysteme ohne extra Hardware transparente Updates Konsolidierung dynamische Lastverteilung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 4 / 23

10 Virtualisierung Warum? isolierte Testsysteme ohne extra Hardware transparente Updates Konsolidierung dynamische Lastverteilung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 4 / 23

11 Virtualisierung Warum? isolierte Testsysteme ohne extra Hardware transparente Updates Konsolidierung dynamische Lastverteilung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 4 / 23

12 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

13 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

14 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

15 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

16 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

17 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

18 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

19 Virtualisierung Kostenvorteile typischer Serverraum: viele Maschinen, wenig Auslastung mit Virtualisierung: wenige große Maschinen, gute Auslastung Einsparungspotential: deutlich weniger Server weniger Serverraumkapazität notwendig weniger Energieverbrauch (Serverbetrieb & Kühlung) weniger Serviceverträge Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 5 / 23

20 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

21 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

22 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

23 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

24 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

25 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

26 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

27 Xen Übersicht Hypervisor-Technologie, sichere Isolation minimale Anpassungen an Guest-OS-Kernel mehrere HW-Plattformen, mehrere Betriebssysteme nahezu native Peformance live Migration breite Hardware-Unterstützung unterstützt von Intel, AMD, IBM, HP,... Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 6 / 23

28 Xen - Technologie 1 Vollvirtualisierung: unmodifiziertes Guest-OS auf x86 extrem schwer, einige privilegierte Befehle versagen stillschweigend ohne Trap aufwendige Emulation privilegierter Operation nötig, insbesondere bei I/O Performanceverluste Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 7 / 23

29 Xen - Technologie 1 Vollvirtualisierung: unmodifiziertes Guest-OS auf x86 extrem schwer, einige privilegierte Befehle versagen stillschweigend ohne Trap aufwendige Emulation privilegierter Operation nötig, insbesondere bei I/O Performanceverluste Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 7 / 23

30 Xen - Technologie 1 Vollvirtualisierung: unmodifiziertes Guest-OS auf x86 extrem schwer, einige privilegierte Befehle versagen stillschweigend ohne Trap aufwendige Emulation privilegierter Operation nötig, insbesondere bei I/O Performanceverluste Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 7 / 23

31 Xen - Technologie 1 Vollvirtualisierung: unmodifiziertes Guest-OS auf x86 extrem schwer, einige privilegierte Befehle versagen stillschweigend ohne Trap aufwendige Emulation privilegierter Operation nötig, insbesondere bei I/O Performanceverluste Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 7 / 23

32 Xen - Technologie 2 Paravirtualisierung: Guest-OS wird minimal angepaßt aber: Sourcecode des Guest-OS Kernels notwendig... Guest-OS läuft auf virtueller Umgebung wo nötig (privilegierte Operationen Hypervisor-Calls) Guest-OS sieht weitgehend echte Hardware Performancegewinn Xen verwendet Segmentierung zur Isolation kollidiert mit NPT TLS Emulation & binary rewriting Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 8 / 23

33 Xen - Technologie 2 Paravirtualisierung: Guest-OS wird minimal angepaßt aber: Sourcecode des Guest-OS Kernels notwendig... Guest-OS läuft auf virtueller Umgebung wo nötig (privilegierte Operationen Hypervisor-Calls) Guest-OS sieht weitgehend echte Hardware Performancegewinn Xen verwendet Segmentierung zur Isolation kollidiert mit NPT TLS Emulation & binary rewriting Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 8 / 23

34 Xen - Technologie 2 Paravirtualisierung: Guest-OS wird minimal angepaßt aber: Sourcecode des Guest-OS Kernels notwendig... Guest-OS läuft auf virtueller Umgebung wo nötig (privilegierte Operationen Hypervisor-Calls) Guest-OS sieht weitgehend echte Hardware Performancegewinn Xen verwendet Segmentierung zur Isolation kollidiert mit NPT TLS Emulation & binary rewriting Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 8 / 23

35 Xen - Technologie 2 Paravirtualisierung: Guest-OS wird minimal angepaßt aber: Sourcecode des Guest-OS Kernels notwendig... Guest-OS läuft auf virtueller Umgebung wo nötig (privilegierte Operationen Hypervisor-Calls) Guest-OS sieht weitgehend echte Hardware Performancegewinn Xen verwendet Segmentierung zur Isolation kollidiert mit NPT TLS Emulation & binary rewriting Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 8 / 23

36 Xen - Technologie 2 Paravirtualisierung: Guest-OS wird minimal angepaßt aber: Sourcecode des Guest-OS Kernels notwendig... Guest-OS läuft auf virtueller Umgebung wo nötig (privilegierte Operationen Hypervisor-Calls) Guest-OS sieht weitgehend echte Hardware Performancegewinn Xen verwendet Segmentierung zur Isolation kollidiert mit NPT TLS Emulation & binary rewriting Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 8 / 23

37 Xen - Technologie 2 Paravirtualisierung: Guest-OS wird minimal angepaßt aber: Sourcecode des Guest-OS Kernels notwendig... Guest-OS läuft auf virtueller Umgebung wo nötig (privilegierte Operationen Hypervisor-Calls) Guest-OS sieht weitgehend echte Hardware Performancegewinn Xen verwendet Segmentierung zur Isolation kollidiert mit NPT TLS Emulation & binary rewriting Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 8 / 23

38 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

39 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

40 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

41 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

42 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

43 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

44 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

45 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

46 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

47 Xen Plattformen Hardware: x86 (komplett), ppc, ia64 (beide in Arbeit) OS für dom0 (Managementdomain): Linux 2.4/2.6 (Xen 3: nur 2.6) NetBSD 3 OS für DomU (Guest): Linux 2.4/2.6 (Xen3: nur 2.6) NetBSD 2/3 (noch nicht Xen 3) FreeBSD 5 (noch nicht Xen 3) Plan9 (noch nicht Xen 3) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 9 / 23

48 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

49 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

50 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

51 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

52 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

53 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

54 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

55 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

56 Xen - Struktur Xen Hypervisor als dünner Layer auf Hardware Hypervisor bootet nach Start dom0 dom0: erste privilegierte Domain, verwaltet Hardware steuert Hypervisor (create, destroy,... Domains) exportiert Devices (Block & Netz als virtuelle HW) Kommunikation via shared memory schnell direkter Zugriff auf PCI-Geräte wenn erlaubt (Xen 2.0) Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 10 / 23

57 Xen - Struktur Dom0 DomU DomU DomU Xen Hypervisor hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 11 / 23

58 Xen - Struktur Dom0 DomU DomU DomU Xen Hypervisor hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 11 / 23

59 Xen - Struktur device export Dom0 DomU DomU DomU Xen Hypervisor hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 12 / 23

60 Xen - Struktur device export management Dom0 DomU DomU DomU Xen Hypervisor hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 13 / 23

61 Xen - Struktur device export management Dom0 DomU DomU DomU Xen Hypervisor hardware direct PCI device access Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 14 / 23

62 Xen - Struktur device export management Dom0 DomU DomU DomU Xen Hypervisor hardware device driver direct PCI device access Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 15 / 23

63 Xen & Vollvirtualisierung neue x86 CPUs unterstützen Vollvirtualisierung direkt: Intel: Vanderpool Technology (VT) AMD: Pacifica Xen 3 unterstützt bereits VT, Hardware verfügbar Pacifica-Unterstützung in Arbeit, noch keine Hardware xenusers: Windows XP läuft auf Xen mit VT-Hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 16 / 23

64 Xen & Vollvirtualisierung neue x86 CPUs unterstützen Vollvirtualisierung direkt: Intel: Vanderpool Technology (VT) AMD: Pacifica Xen 3 unterstützt bereits VT, Hardware verfügbar Pacifica-Unterstützung in Arbeit, noch keine Hardware xenusers: Windows XP läuft auf Xen mit VT-Hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 16 / 23

65 Xen & Vollvirtualisierung neue x86 CPUs unterstützen Vollvirtualisierung direkt: Intel: Vanderpool Technology (VT) AMD: Pacifica Xen 3 unterstützt bereits VT, Hardware verfügbar Pacifica-Unterstützung in Arbeit, noch keine Hardware xenusers: Windows XP läuft auf Xen mit VT-Hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 16 / 23

66 Xen & Vollvirtualisierung neue x86 CPUs unterstützen Vollvirtualisierung direkt: Intel: Vanderpool Technology (VT) AMD: Pacifica Xen 3 unterstützt bereits VT, Hardware verfügbar Pacifica-Unterstützung in Arbeit, noch keine Hardware xenusers: Windows XP läuft auf Xen mit VT-Hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 16 / 23

67 Xen & Vollvirtualisierung neue x86 CPUs unterstützen Vollvirtualisierung direkt: Intel: Vanderpool Technology (VT) AMD: Pacifica Xen 3 unterstützt bereits VT, Hardware verfügbar Pacifica-Unterstützung in Arbeit, noch keine Hardware xenusers: Windows XP läuft auf Xen mit VT-Hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 16 / 23

68 Xen & Vollvirtualisierung neue x86 CPUs unterstützen Vollvirtualisierung direkt: Intel: Vanderpool Technology (VT) AMD: Pacifica Xen 3 unterstützt bereits VT, Hardware verfügbar Pacifica-Unterstützung in Arbeit, noch keine Hardware xenusers: Windows XP läuft auf Xen mit VT-Hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 16 / 23

69 Xen & Vollvirtualisierung neue x86 CPUs unterstützen Vollvirtualisierung direkt: Intel: Vanderpool Technology (VT) AMD: Pacifica Xen 3 unterstützt bereits VT, Hardware verfügbar Pacifica-Unterstützung in Arbeit, noch keine Hardware xenusers: Windows XP läuft auf Xen mit VT-Hardware Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 16 / 23

70 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

71 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

72 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

73 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

74 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

75 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

76 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

77 Plastik-Mainframe Projekt eines Bekannten (VAXpower) vorher: Herde von einzelnen Maschinen nachher: eine große Maschine: 2x 2.8 GHz Xeon, 4 GB RAM, viel Disk nach Bedarf bis zu 14 virtuelle Maschinen auf NetBSD/Xen komplettes Heimrechenzentrum in einer Maschine mehrere VMs auf einer Maschine: ursprünglich Mainframetechnik, jetzt aber auf PCs (== Plastik) Plastik-Mainframe Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 17 / 23

78 Nagios-Herde Übersicht mehrere Nagios-Server ( ) Trennung aus organisatorisch/technischen Gründen Last pro Server: für aktuelle HW geringfügig virtualisieren, auf eine Maschine zusammenfassen eingesparte Ressourcen ermöglichen Redundanz Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 18 / 23

79 Nagios-Herde Übersicht mehrere Nagios-Server ( ) Trennung aus organisatorisch/technischen Gründen Last pro Server: für aktuelle HW geringfügig virtualisieren, auf eine Maschine zusammenfassen eingesparte Ressourcen ermöglichen Redundanz Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 18 / 23

80 Nagios-Herde Übersicht mehrere Nagios-Server ( ) Trennung aus organisatorisch/technischen Gründen Last pro Server: für aktuelle HW geringfügig virtualisieren, auf eine Maschine zusammenfassen eingesparte Ressourcen ermöglichen Redundanz Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 18 / 23

81 Nagios-Herde Übersicht mehrere Nagios-Server ( ) Trennung aus organisatorisch/technischen Gründen Last pro Server: für aktuelle HW geringfügig virtualisieren, auf eine Maschine zusammenfassen eingesparte Ressourcen ermöglichen Redundanz Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 18 / 23

82 Nagios-Herde Übersicht mehrere Nagios-Server ( ) Trennung aus organisatorisch/technischen Gründen Last pro Server: für aktuelle HW geringfügig virtualisieren, auf eine Maschine zusammenfassen eingesparte Ressourcen ermöglichen Redundanz Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 18 / 23

83 Nagios-Herde Übersicht mehrere Nagios-Server ( ) Trennung aus organisatorisch/technischen Gründen Last pro Server: für aktuelle HW geringfügig virtualisieren, auf eine Maschine zusammenfassen eingesparte Ressourcen ermöglichen Redundanz Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 18 / 23

84 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

85 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

86 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

87 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

88 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

89 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

90 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

91 Nagios-Herde Technik 2 Maschinen, Primärsystem & Backup derzeit: je 1x 2.66 GHz Xeon, 1 GB RAM, 150 GB Disk geplant: 2x 2.66 GHz Xeon, 4 GB RAM 256 MB dom0 Nagios-DomU: je MB RAM, 3 GB Disk (root+swap) Disk für DomU: LVM-Volumes root-volumes via drbd zw. Primär- & Backupsystem gespiegelt Wiederanlauf auf Backupsystem ohne Datenverluste derzeit 4 Nagios-DomU, Endausbau Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 19 / 23

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100 Erfahrungen Zusammenfassung zuverlässige, stabile Technologie gut geeignet für Serverkonsolidierung sehr aktive Community sehr aktive Weiterentwicklung sehr gute Hardwareunterstützung Alexander Schreiber Xenologie oder wie man einen Plastikmainframe baut 21 / 23

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