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1 Version 1.0 Henning Sprang Dieser Text soll unter der GNU Free Documentation License frei verfügbar sein. Xen ist eine der am meisten genannten Virtualisierungs-Lösungen heutzutage. Der Vortrag gibt einen Einblick in nützliche Werkzeuge zu Management, Installation und Monitoring. Im Bereich Installation wird insbesondere auf den Betrieb von verschiedenen Distributionen auf einem Xen-Host eingegangen, im Bereich Monitoring das eigens entwickelte Nagios Plugin besprochen sowie wichtige Messwerte und deren Quellen. Inhalt Einleitung...3 Xen Grundlagen...3 Was ist Xen?...3 Aufbau eines Xen Systems...4 Ähnliche Virtualisierungs- Systeme:...5 Wozu ist Xen nützlich...5 Xen Support...6 Häufig gestellte Fragen...7 Xen Nutzung...8 Installation:...8 Konfiguration und Bereitstellung von Gastsystemen...8 Management-Tools Für Xen...8 Unter SuSE: Yast...8 XenMan (Project ConVirt)...8 Enomalism...9 VirtManager...9

2 Argo/Argos...9 Xen-Shell...10 Weitere interessante:...10 Usher- DTC-Xen...10 OpenQRM...10 Globus Alliance Virtual Workspace...11 Management-API's...11 XenAPI...11 libvirt...12 Argo/Argos...12 Gast-Installation...12 Strategien...12 Schwierigkeiten...13 Offene Werkzeuge:...13 Xen-Tools...13 FAI...13 Weitere Installationswerkzeuge...14 Xen Monitoring...14 Wichtige Messwerte...14 Mess-Werkzeuge/Datenquellen:...14 in Xen enthalten:...14 Nagios-Plugin...14 LVM's prüfen:...15 Andere Monitoring-Tools...15 Zusammengefasst...15

3 Weitere Infos zu Xen...16 Xen. Virtualisierung unter Linux...16 Wikis:...16 Mailinglisten:...16 Finally...16 Einleitung In diesem Papier geht es darum, einige in der Administration von Xen Systemen interessante Werkzeuge zu nennen. Wir haben eine ganze Menge dieser Tools getestet und sehr gemischte Erfahrungen dabei gemacht: einige funktionieren auf Anhieb hervorragend und sind sehr gut dokumentiert, ihre Entwickler reagieren positiv auf Feedback und setzen es schnell um. Das andere Extrem sind Werkzeuge, die zwar mit einer professionellen Website vermarktet werden, aber nur mit allergrößtem Aufwand (wenn überhaupt) zu installieren sind dann jedoch massiv von den Marketing-Claims abweichen und bei einfachsten Funktionen versagen oder schon bei der Installation das ganze Paket-Management-System zerschießen. Wir gehen hier also nach ein paar Grundlagen zu Xen auf die besten und schlimmsten dieser Werkzeuge ein, um dem Leser mühsames Testen zu ersparen und ihm zu ermöglichen, gleich mit gut funktionierenden Werkzeugen Spaß bei der Arbeit mit Xen zu haben. Der Artikel überschneidet sich ein wenig mit den Inhalten aus meinem Vortrag bei der Heinlein SLAC Konferenz im Dezember 2006, und mit einigen Kapiteln aus unserem Buch: Xen. Virtualisierung unter Linux. Er enthält aber einige neue Erkenntnisse und ist grundsätzlich überarbeitet und anders strukturiert jedoch auch weniger umfangreich und an manchen Stellen stark vereinfacht einige Dinge erfordern eben etwas mehr Platz und würde in voller Ausführung hier den Rahmen sprengen. Xen Grundlagen Ein paar Sätze vorab zu Xen für Leser, die noch keine Zeit hatten, selbst genauer hereinzuschauen. Was ist Xen? Xen ist eine Virtualisierungs-Technologie nach dem Prinzip des Hypervisor oder Virtual Machine Monitor(VMM).

4 Der Hypervisor ist dabei eine Kontrollinstanz sein Code ist der erste, der nach dem Bootloader ausgeführt wird, und er läuft in einem bei heute üblichen Systemen ungenutzten Prozessor-Ring. Xen unterstützt dabei zwei unterschiedliche Virtualisierungs-Modi: Den paravirtuellen Modus und den Modus Der Hardware-Virtualisierung, oft auch Full Virtualization genannt. Im paravirtuellen Modus muss der Kern des Gastsystems angepasst werden, um beim Zugriff auf Devices mit dem Hypervisor und der Domain0 zu kommunizieren beim HVM Modus ist dies nicht notwendig,da die Virtualisierung mittels in modernen Prozessoren verfügbarer Virtualisierungs-Technologie für das Gastsystem transparent erfolgt. ( Was leider noch nicht heißt, dass es mit allen Betriebssystemen problemlos funktioniert). Aufbau eines Xen Systems Ein laufendes Xen System besteht aus: Einem Hypervisor (unterstützt PV und HVM) Domain0 privilegiertes Steuerungs-System 1-n DomU-Systeme im paravirtuellen oder HVM Modus Einem virtuellen Netzwerk basierend auf Standard- Technologien Die Domain 0 ist ein modifiziertes OS(Linux, OpenSolaris, FreeBSD, NetBSD), die im paravirtualisierten Modus läuft. Sie übernimmt die Steuerungsfunktionen und die Bereitstellung von Treibern für angeschlossene Geräte. In ihr werden dann folgende weiteren für ein Xen System lebensnotwendigen Werkzeuge genutzt: Xend Steuerungsdämon (Kommunikation mit dem Hypervisor) in Domain0 qemu-dm (device model) emuliert Hardware-Schnitstellen xm ein Kommandozeilen- Werkzeug zur Steuerung aller Xen Parameter und Gastsysteme Die Gastsysteme werden werden also von Domain0 aus gestartet. Sie nutzen konfigurierte virtuelle Hardware, die von Domain0 zur Verfügung gestellt wird bei Serversystemen hauptsächlich CPU, RAM, NIC, Block-devices dies ist auch die Hardware, die aktuell am besten zusammen mit Xen funktioniert und zu nutzen ist. Im paravirtuellen Betrieb werden spezielle Frontend Treiber im Gastsystem genutzt, um mit dem in Domain0 (oder, wenn man es entsprechend konfiguriert, in einer speziellen Treiber-Domain) laufenden Backend-Treiber, um auf die Hardware zuzugreifen.

5 Mit der PCI-passthrough Technik lässt sich Hardware allerdings auch ganz vor dem Domain0 System verstecken, um so Gastsystem direkten Zugriff auf die Hardware über PCI Adressen zu erlauben. Im HVM Betrieb wird Gästen, mangels Hardware-Virtualisierung für IO Devices, emulierte Hardware zur Verfügung gestellt hierfür ist der qemu-dm zuständig, dessen Quellcode,m wie der Name verrät von dem Prozessor-Emulator Qemu stammt. HVM Domains unterstützen also nur die vom Device Model bereitgestellte Hardware. Das virtuelle Netzwerk von Xen wird ( mit Ausnahme bei der Nutzung von PCIpassthrough oder einer unprivilegierten Driver Domain) ebenfalls in der Domain0 konfiguriert. Für jedes virtuelle Interface einer Gast-Domain gibt es ein Interface vifx.y in der Domain0, welches dann mittels Standard- Technologien beliebig in ein virtuelles Netzwerk oder das richtige LAN eingebunden wird. In den default-netzwerkskripten stehen hier NAT, Briding und Routing zur Verfügung da es sich hierbei um einfache Shellskripte im Verzeichnis /etc/xen/scripts handelt, ist dies aber beliebig erweiterbar. Ähnliche Virtualisierungs- Systeme: Wer schon Erfahrung mit Xen hat wird bei Xen sicherlich einige bekannte Eigenschaften und Funktionen suchen oder finden. Mit Xen grundsätzlich vergleichbare Systeme sind VMWare ESX Server IBM AVM/LPAR Für Xen HVM: KVM - Kernel Virtual Machine Bei genauerem Hinschauen finden sich natürlich auch sehr große Unterschiede: ESX Server ist ebenfalls ein Hypervisor-basiertes System, das aber für alle Gastsysteme transparent erscheint, und somit etwas mehr Performance für die Emulation verbraucht. LPAR ist eine Technologie mit weit entwickelten Management-Tools von einem Hersteller mit sehr langer (wenn nicht der längsten?) Erfahrung im Virtualisierungsbereich. KVM(Kernel Virtual Machine) ist die einzige freie Software in diesem Bereich (VirtualBox haben wir noch nicht untersucht, nicht-hypervisor-virtualisierung ist eine andere Kategorie) es nutzt ebenfalls Qemu, hierbei ist die Hypervisor- Funktionalität allerdings direkt in den Linux Kernel integriert, und in den ersten Versionen unterstützt KVM nur die Hardware-Virtualisierung Paravirtualisierung ist aber in Arbeit.

6 Wozu ist Xen nützlich Xen kann für eine Vielzahl von Einsatzzwecken genutzt werden. Einige davon sind: Bessere Auslastung von Ressourcen auf einer Hardware können mehrere Betriebssysteminstanzen mit unterschiedlichen Diensten laufen. Trennung von Diensten in eigenen OS-Containern Im Prinzip ähnlich wie der vorherige Punkt obwohl mehrere Betriebssystem- Instanzen auf derselben Hardware laufen, sind sie voneinander völlig getrennt. Software-Entwicklung und -Testing Virtuelle Systeme sind in größerer Anzahl verfügbar als reale Hardware, sie sind schneller und einfacher wiederherzustellen und bei Software-Tests besser zu steuern und zu automatisieren bei Fehlern ist auch post mortem Analyse einfacher als bei echter Hardware. Desktop-Betrieb? Leider momentan nicht nicht 100% geeignet. Technologien zum Zugriff auf die grafische Oberfläche laufen noch nicht ganz so flüssig, wie bei einem echten System, im HVM Modus, welcher insbesondere für die User interessant ist, die auf Windows angewiesen sind, ist Performance wegen der IO Emulation noch eingeschränkt. An diesen Dingen wird aber gearbeitet, zum Beispiel wurde auch dem Xen Summit im Frühjahr ein Protokoll vorgestellt, das es erlaubt, die 3D Beschleunigung der Domain0 Grafikkarte in Gastsystemen zu nutzen. Xen Support Zum Einsatz im Unternehmen stellt sich immer die Frage, ob es für ein Produkt, das man einsetzen möchte, auch professionellen Support gibt. Während Support ein weiter Begriff ist, dessen Diskussion den Rahmen dieses Artikels sprengen würde, kann man zum Support von Xen folgendes sagen:

7 Unabhängiger Support: Einige unabhängige Unternehmen bieten maßgeschneiderten Support, ohne an eine Distribution oder Version gebunden zu sein. Hierbei ist man voll flexibel und kann Supportleistungen in Anspruch nehmen, die genau zu den jeweiligen bedürfnissen passen. Zum Beispiel Silpion IT Solutions und B1 Systems, Linux Solution Park Hamburg bieten individuellen Support für die Nutzung von Xen auf verschiedenen Distributionen und in verschiedenen Versionen. Distributions-Support Redhat/Fedora und SuSE/Novell liefern Xen Pakete in freien und kommerziellen Ausgaben. Es ist anzunehmen (und es gibt keinen Grund, warum dies nicht so sein sollte), dass für die in der kommerziellen Variante enthaltenen Xen Pakete und Zusatz-Werkzeuge die gleichen Regeln für Support(Je nach Support-Level und Preiskategorie von Hotline bis zum Techniker, der ins Haus kommt, um Probleme zu beheben) und Sicherheitsupdates gelten, wie bei allen anderen Paketen auch. Für die kostenfreien Varianten bieten beide Unternehmen üblicherweise keinen Support an. Da Debian selbst kein Unternehmen ist, sondern ein Zusammenschluss von Freiwilligen, bietet das Projekt selbst keine Hotline oder SLA's an. Es gibt jedoch viele professionelle Dienstleister, die Support für Debian anbieten auch HP bietet dies für einige Server-Produkte an, und bezahlt auch einige Entwickler für ihre Arbeit an Debian. Für die in der stabilen Version enthaltenen Xen Pakete gibt es wie für alle anderen Pakete kostenlose Sicherheitsupdates. Über XenSource Support für das Open Source Xen ist uns nichts bekannt. Sicherlich kann XenSource aber gegen entsprechende Bezahlung auch sehr gut bei der Nutzung der freien Version helfen. Sicherheitsupdates für den von XenSource in den Quell- und Binärpaketen mitgelieferten Linux-Kernel gibt es nicht! Dafür hat XenSource Kommerzielle Versionen zusammengestellt, die nur die sehr gut durchgetesteten, stabilen Funktionen von Xen enthält, und bietet für die Produkte XenServer und XenEnterprise Sicherheitsupdates und Problembehebung an. Fraglich, beziehungsweise nicht von uns geklärt ist, wie es mit dem Support für die dort angebotenen Gast-Systeme ist. Also: Gibt es Support der jeweiligen Hersteller für ein unter XenEnterprise laufendes RHEL, Windows, oder SLES? Unterschiede zu OSS Xen: Kommerzielle Versionen laufen auf einer eigens dafür entwickelten Linux-Variante als Domain0 keine Integration in ein bestehndes/eigenes System Funktionsumfang geringer als bei OpenSource Xen allerdings gibt es dafür auch die Garantie, dass diese Funktionen zuverlässig funktionieren zusätzlich gibt es dann auch eine grafische Oberfläche zur Steuerung

8 Häufig gestellte Fragen Einige Fragen tauchen bei der Vorstellung von Xen wiederholt auf wir wollen sie hier kurz beantworten: Dynamische Speicherverwaltung Ist dynamische Zuweisung des Speichers zur Laufzeit möglich? Ja, man kann den Domains zugewiesenen Speicher(sowie anderer Hardware auch) während der Laufzeit ändern Es hängt allerdings teilweise davon ab, ob das Gastsystem dies unterstützt. Speicher-Overloading Speicher-Overloading bedeutet, dass die Summe des RAM aller Gast-Domains ist größer als der physikalisch vorhandene Speicher, die Virtualisierungs- Software kümmert sich darum, dass der Speicher nach dem tatsächlichen, aktuellen Verbrauch auf alle Gäste verteilt wird) Xen unterstützt diese Funktionalität im Gegensatz zu anderen Technologien nicht, und die Entwickler haben entschieden, sie in absehbarer Zukunft auch nicht zu entwicklen. Ressourcengruppen Kennt Xen ein Konzept wie Ressourcengruppen? Das bedeutet, dass man einer Gruppe von Gastsystemen ein bestimmtes Maximum einer Ressourcennutzung zuweist. Zum Beispiel in der Form, dass alle Domains der Gruppe Webservers 50% der zur Verfügung stehenden CPU Kraft nutzen dürfen, weitere 25% der Gruppe Fileservers. Während Xen einige fortgeschrittene Funktionen zum CPU-Scheduling mit umfangreichen Konfigurationsmöglichkeiten unterstützt, gibt es eine derartige Funktionalität nicht. Installation und Benutzung Man installiert Xen in den aktuellen Versionen der gängigen Distributionen über den jeweiligen Paketmanager, und hat so mit wenigen Kommandos und nach

9 einem Reboot ein funktionsfähiges Xen System in einer Standard-Konfiguration. Die fortgeschrittene Konfiguration des Servers für spezielle Einsatzzwecke kann beliebig komplex sein und würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Konfiguration und Bereitstellung von Gastsystemen Auch die Bereitstellung und Konfiguration von Gastsystemen kann beliebig komplex werden die meisten Distributionen bieten aber Werkzeuge, mit denen dies für ein Gastsystem der gleichen Distribution relativ leicht gelingt. Fortgeschrittene Anwendungen sind jedoch stark abhängig von Distribution, Anwendungsfall, Hardware und den genutzen Versionen von Xen und Linux. Unter Debian nutzt man entweder die xen-tools oder debootstrap auf der Konsole. Für das grafische Management unter Debian kann man XenMan nutzen, dieses ist allerdings zwar als Paket enthalten, ihm fehlen im momentanen Entwicklungsstand aber noch Funktionen zur Installation von Debian Domains. Unter SuSE bietet sich der grafische Yast an - im Gegensatz zu anderen YAST Modulen löuft das VM Management allerdings nicht in der Konsole. Lediglich die Instalation in ein Verzeichnis ist in der Konsole nutzbar. Auch mit yum lässt sich ein Gastsystem installieren dies erfordert dann allerdings einige Handgriffe, die wir in unserem Buch detailliert beschrieben haben. Unter Fedora nutzt man den virt-manager, ein grafisches Werkzeug, oder das Python Script virt-install auf der Konsole oder ebenfalls yum. Management-Tools Für Xen Inzwischen gibt es für Xen eine Menge Management Tools, die wir hier wie angekündigt beschreiben. SuSE: Yast Das SuSE Standard-Management-Werkzeug Yast besitzt seit einigen Versionen auch Funktionen, um Xen Domains zu verwalten. Man kann diese Installieren, die Konfiguration modifizieren, starten und stoppen, sowie manuell einige wichtige Messwerte über den Status und den Ressourcenverbrauch von Domains ansehen. Außerdem kann man sich mit der Konsole laufender Domains verbinden. All dies funktionierte in unseren Tests ohne Komplikationen. XenMan (Project ConVirt) Xenman ist ein distributions-unabhängiges Tool das im Rahmen des Projekts ConVirt entwickelt wird. Es besteht ähnlich wie Yast aus einem GUI, mit dem

10 man Domains starten und stoppen kann, sowie auf die Konsole laufender Domains zugreifen. Funktionen zum Provisioning/Installation von Domains sind angedacht, und auch schon anklickbar in den Menüs, funktionieren in den aktuellen Distributions-Paketen jedoch nicht und sind nicht gut dokumentiert, so startet bei dem von uns getesteten Version 0.5 unter Debian die Installation von Fedora mit Anaconda zwar, aber die Netzwerkkarte wird nicht gefunden, und somit kann man nicht auf den benötigten FTP Mirror zur Installation zugreifen. In der neuesten Version 0.6 wurde diese Funktionalität scheinbar noch einmal überarbeitet, und es gibt eine README Datei die erklärt, wie man eine Installations-Konfiguration anlegt, aber wir konnten dies nicht auf Anhieb erfolgreich testen, da es ein wenig Zeit erfordert die mitgelieferten Default- Konfigurationen konnten wir nicht sinnvoll nutzen. Außerdem soll XenMan Remote-Management über das alte, mit der XenAPI bald obsolete XML-RPC Interface bieten. In unseren Versuchen ist es nicht gelungen, dies zu nutzen. Enomalism Enomalism ist ein web-basiertes Werkzeug zur Steuerung von Xen Infrastrukturen. Die Beschreibung klingt sehr interessant und vielversprechend, allerdings ist die auf der Website Angabe zum Status des Projektes als Beta doch noch etwas zuviel es hapert an der Installation sowie an der Nutzung einfacher, im Web GUI angebotener Funktionen. Enomalism ist denn auch das Werkzeug, mit dem wir und andere Benutzer uns in der Version 0.5 das ganze Fedora Package Management zerschossen haben. Es stellte sich heraus, dass der Entwickler die Installationsroutine vor einem Release nicht umfangreich in einem frischen System testet, sondern nur auf seinem Entwicklungssystem obwohl sich ja Xen für solche Tests sehr empfiehlt. Mit etwas Hilfe beim Testen und etwas mehr Ehrlichkeit in der Außenkommunikation, was die Reife der Produkte(Auch an Beta-Software hat man heute eben schon gewissen Anforderungen sie muss nicht perfekt funktioneren, darf aber in der Regel das System nicht gefährden) angeht, könnte Enomalism aber noch zu einem guten Werkzeug reifen. VirtManager Fedora bring als Standard-Werkzeug für das Bereitstellen von Xen Domains und deren Verwaltung das grafische Tool Virt-Manager mit. Analog zu Yast dient es dazu, Domains zu installieren, zu starten, zu stoppen, und Statusdaten einzusehen. Es basiert auf libvirt, einer Bibliothek zum (Remote-)Management von Virtualisierungsumgebungen

11 Das Handling ist an machen Stellen etwas hakelig, Installationen gelingen nicht immer und das Debugging ist dann nicht ganz einfach. Libvirt und damit XenMan soll Implementations-unabhängig sein, unterstützt momentan aber nur Xen Qemu und KVM sind in Arbeit. Argo/Argos Argo ist ein vom Entwickler von xen-tools geschriebenes Programm. Es besteht aus einem Server, der ein eigenes Kommunikationsprotokoll zur Steuerung zur Verfügung stellt, und mehreren Client-Implementierungen (GTK-GUI, PHP- Web,...) Steve Kemp hat die Argo Entwicklung allerdings eingestellt wegen grundlegenden Design-Schwächen hat er sich zu einem Rewrite unter dem Namen Argos entschieden. Argos ist noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium und ist nicht ohne weiteres zu starten und zu nutzen. Es lohnt sich jedoch, dieses Tool im Auge zu behalten, denn Steve hat auch schon zwei andere sehr gute Tools veröffentlicht. Xen-Shell Ebenfalls von Steve Kemp entwickelt, stellt Xen-Shell eine Management-Shell für einzelne Xen Domains bereit, in die man sich via ssh einloggt. Als Shell ist aber /usr/bin/xen-shell eingestellt, so dass diese User keinen echten lokalen Login erhalten auf dem Xen Server. Xen-Shell ist ein leicht zu installierendes Werkzeug, das einem User genau eine Shell für eine Xen Domain zur Verfügung stellt, in der man in der Konsole Kommandos für die Domain ausführen kann. Dies erweist sich als sehr praktisch, um einzelnen Benutzern volle Kontrolle über ihre VM zu geben, ohne einen login auf dem Server. Eine Xen-Shell sieht dann folgendermaßen aus:

12 Andere interessante Werkzeuge: Usher Siehe Usher ist eine interessant klingende frühe Version eines Systems zur Verteilung von Xen-Lasten in einer Xen infrastruktur mit mehreren Servern. Wir haben es noch nicht selbst ausprobiert es steht aber auf unsere Liste der zu evaluierenden Tools. DTC-Xen DTC ist eine sehr umfangreiche Lösung für die Verwaltung von Hosting- Infrastrukturen, und DTC-Xen ist eine dazu gehörende Software, die hauptsächlich zwei Funktionen bereitstellt: Einen Soap Server, mit dem auch Xen Nodes über DTC gesteuert werden können sowie einige Scripte, die Performancedaten eines Xen Servers sammeln und grafisch aufbereiten. Das Erzeugen der Performance-Grafiken ist schnell erledigt, das volle Setup von DTC und DTC-Xen ist aber nicht ganz trivial bei einer so umfangreichen (Spezial-)Lösung erwartet man dies jedoch auch nicht unbedingt. Das heißt: in

13 einer Stunde mal eben schnell ist das Setup nicht getan. Auch hier steht bei uns eine weitere Evaluierung auf dem Plan. OpenQRM OpenQRM ist eine Infrastruktur-Management Lösung. Von seiner Mächtigkeit ist es mit den großen Professionellen Werkzeugen wie HP Openview oder dem IBM Director zu vergleichen und ist, wenn es die Versprechen hält, in seiner Klasse eines der wenigen freien Software-Pakete. Es besitzt unter anderem auch Module zur Integration von Nagios, und eben auch zur Verwaltung von Xen Domains. Wir haben es noch nicht weiter untersucht, auf dem Linuxtag gibt es jedoch einen umfangreichen Vortrag eines Mitlieds des Entwicklerteams. Globus Alliance Virtual Workspace Von der Globus Alliance entwickeltes Projekt zur Steuerung von Xen Infrastrukturen in Clustern. Vielversprechend, umfangreiche Funktionen sind zu erwarten. Setup jedoch ebenfalls sehr umfangreich. Management-API's Da es bisher keine einheitliche und festgeschriebene API zum Management von Xen Servern gab, wurden hier schon einige Programme von anderen Anbietern entwickelt aber auch von den Xen Entwicklern selbst wurde hier gerade eine Neuerung entwickelt. XenAPI Die XenAPI soll laut den Xen Entwicklern die definitive und festgeschriebene Schnittstelle zum Management von Xen Servern und Gästen über eigene Programme werden. Dies kann man nur begrüßen, da eine solche Schnittstelle eine wichtige Voraussetzung dafür ist, dass sich ein Ökosystem und ein Markt für Management-Werkzeuge entwickelt. Version 1.0 wird mit Xen 3.1 ausgeliefert erreicht werden kann die API über ein XML-RPC Interface über HTTP oder lokal über Unix Sockets. Es exitieren Bindings für diverse Sprachen: C, Python, Java, Perl Die XenAPI soll auch die Grundlage für die Xen Kommandozeilen-Tools werden, und für die Xen Implementation einer CIM Schnittstelle genutzt werden. Leider sind die Python Bindings noch nicht für Programmierer effizient nutzbar dokumentiert:

14 Die Dokumentation steht nur als PDF für XML-RPC Calls zur Verfügung, ohne Inhaltsverzeichnis und Indices nicht gut zu browsen und nicht gut zu durchsuchen, während man entwickelt. Es gibt auch leider keine Beispiele, die zeigen, wie man einfache Funktionen der API nutzt(zum Beispiel starten, stoppen von VM's, CPU-Last und Speicherverbrauch anzeigen wäre ein Anfang) Ein kleines Beispiel für die Python-Bindings: #!/usr/bin/python import sys sys.path.append('/usr/lib/python') from xen.xm.xenapi import Session session = Session(' session.login_with_password(' ', ' ') print "Session: " + str(session) vm = session.xenapi.vm vm_list = session.xenapi.vm.get_all() print vm_list for vm_ref in vm_list: vm_record = vm.get_record(vm_ref) print vm_record print "VM name:" + vm_record["name_label"] vbd_list = vm.get_vbds(vm_ref) print vbd_list host_ref = session.get_this_host host = session.xenapi.host print "host methods:" print host.list_methods() print host.get_all() Einige weitere Infos findet man in der Präsentation von Ewan Mellor auf dem Xen Summit: 18_Ewan.pdf Für weitere Information ist man derzeit noch an die Xen-Api Mailingliste verwiesen.

15 libvirt Libvirt ist die Basis für den bereits vorgestellten VirtManager von RedHat. Es bietet eine generalisierte Steuerungs-API für Virtualisierungs-Umgebungen, die auch Remote-Management ermöglichen soll. Argo/Argos Das ebenfalls schon erwähnte Argos enthält Server und Clients für ein eigenes Remote-Protokoll. Gast-Installation Das erste und wichtigste, was man tun möchte bei der Nutzung von Virtualisierung ist natürlich die Installation von Gastsystemen. Außer den genannten Standard-Tools, die insbesondere bei SuSE und Fedora nur wenig Spielraum für Experimente, insbesondere mit anderen Distributionen lassen, gibt es hier aber noch weitere Möglichkeiten. Strategien Als grundsätzliche Strategien kann man folgende unterscheiden: Installation in ein gemountetes Verzeichnis mit geeigneten Werkzeugen Netzwerk-Installation über NFS- Root Starten des Distributions-Installers in einer VM In HVM-Modus: Installations-CD starten Der Weg über die Installations-CD funktioniert leider entgegen der Erwartung des genigten Users nicht für alle unveränderten OS insbesondere Schwierigkeiten mit *BSD, zumindest bei unseren Tests Anfang des Jahres Das Starten des Distributions-Installers in einer VM ist der Weg, den Yast ud VirtManager gehen, und im Ansatz auch XenMan in dem mitgelieferten Default- Beispiel der Version 0.5. VirtManager - dieser ist aber flexibler aufgebaut und sollte, wenn diese Funktion einmal stabil ist, auch andere Methoden zulassen. Bei Debian ist das starten des normalen Installers in einer DomU noch nicht so ausgefeilt dafür laufen die anderen Werkzeuge deutlicher schneller und fehlerfreier, als zum Beispiel Anaconda für Fedora. Infos hierzu unter

16 Schwierigkeiten Beim Testen vieler verschiedener Methoden ergibt sich folgendes Bild: Cross-Distribution Installationen sind bei Fedora und SuSE hakelig Selbst einige Distributions- Werkzeuge noch nicht ganz stabil Installationen mit einem Kommandozeilen-Werkzeug nur bei Debian leicht Bei den Konsolen-Problemen können eventuell die von Gerd Hoffman auf dem Xen Summit veröffentlichteninformation zu Xen und der Konsole helfen: pdf Eine Installation mit Kommandozeilen-Tools ist auch bei Fedora und SuSE mit yum möglich, hat uns jedoch einiges an Arbeit gekostest, einen funktionierenden Weg zu finden, den wir in unserem Buch dokumentiert haben. Offene Werkzeuge Für alle, denen der starren, von Herstellern vorgegebene Weg, Gastsysteme zu installieren zu eng ist, bieten sich offene, distributions-unabhängige Tools an. Xenman ist ein grafisches Tool, das hier Potenzial hat, ansonsten haben wir mit der Kombination von Xen-Tools und FAI sehr gute Erfahrungen gemacht. Xen-Tools Xen-Tools ist ein reines Kommandozeilen-Werkzeug zur Bereitstellung von Xen Gästen. Es ist in wenigen Minuten eingerichtet, und generiert dann mit einfachen befehlen Xen-Konfigurationen und Block-Devices, in die es ein Gast- System installiert. Es unterstützt eine Vielzahl von Distributionen (mehrere Fedora-Versionen, Debian, Ubuntu, und noch einige mehr), kann über eigene Role-Scripte beliebig erweitert werden, und man kann kompllette Standard-Konfigurationen mit Templates und Host-spezifischen Konfigurationsdateien abspeichern, um sich bei der Neuinstallation von Gästen Tipparbeit zu sparen. Leider kann ein System immer nur genau eine Role haben dieses Defizit wird jedoch durch FAI wettgemacht. FAI FAI Fully Automatic Installation ist ein Installer-Toolkit. Es bietet zwar eine einfache Standard-Konfiguration, ist aber mit eigenen Klassen, die beliebige Eigenschaften von Systemen beeinflussen können hochgradig erweiter- und anpassbar. Selbst eigene Abfrage-Dialoge, um eine Installation doch nicht ganz Fully

17 Automatic zu machen, sind ohne weitere möglich. Es ist kein Xen-spezifisches Werkzeug, einige Funktionen wurden aber speziell für die Nutzung mit Xen angepasst Installation into directory ist das Stichwort hier. Domains können aber auch über das Netzwerk installiert werden, so dass man im ganzen LAN nur einen Installations-Server für echte und virtuelle Systeme benötigt. Zudem unterstützt FAI auch die Installation mehrerer Distritbutionen (selbst Windows wird von einigen Usern damit installiert) und kann, auf CD gebrannt auch ohne Netz ind Installserver genutzt werden. Weitere Installationswerkzeuge Außer den Standardwerkzeugen autoyast und kickstart gibt es noch einige andere interessante Projekte zur effizienten, automatischen Installation von Xen Domains, die zu evaluieren sich lohnen könnte: Smartdomains - mln - cobbler/koan - xenroll ComponentizedLinux PDK (nicht Xen spezifisch) Xen Monitoring Hat man einen oder mehrere Xen Server und einige Gäste in Betrieb genommen, stellt sich natürlich auch schnell die Frage, wie man sicherstellt, bei Schwierigkeiten frühzeitig informiert zu werden, und den Status der virtuellen Infrastruktur auf einen Blick klar zu erkennen. In diesem Bereich gibt es wenig fertige Lösungen Entwicklung und Research sind hier noch notwendig. Trotzdem gibt es einige Ansätze. Wichtige Messwerte Die wichtigsten Dinge, die man wissen möchte sind Dienstverfügbarkeiten und Antwortszeiten Wichtige Dienste auf Xen Server Gesamt-Auslastung von CPU, RAM, LVM I/O Erstere misst man genau wie bei Systemen,die auf echter Hardware laufen - natürlich sollte man Netzverfügbarkeiten nicht von einem Gastsystem auf dem gleichen Xen Sercer prüfen denn nur von außen kann man prüfen, ob ein System Netzwerkmäßig wirklich erreichbar ist.

18 Ob alle Für Xen notwendigen Dienste laufen, kann man auch mit den üblichen Tools prüfen zum Beispiel einen Nagios check auf den xend Prozess ausführen. Die Auslastung von Ressourcen ist eine wichtige Größe, wenn man entscheiden muss, ob ein Xen Server noch die Last weiterer Domains tragen kann. CPU und RAM sind hier zwar verfügbar, aber in Zeiten vor Durchsetzung der XenAPI gibt es noch kein Tool, das diese sauber misst, und detaillierte Reports beim Überschreiten von Grenzwerten bietet. Mess-Werkzeuge/Datenquellen Mögliche Messwerkzeuge für die genannten und andere Daten sind: in Xen enthalten xentop XenMon.py XenAPI Nagios-Plugins Wir haben selbst im Rahmen der Arbeit an unserem Buch ein kleinen Nagios Plugin geschrieben, das warnt, wenn die CPU Last einen zu hohen Wert erreicht. Es ist nur auf dem Xen Server direkt lauffähig und erfordert sudo. Es ist allerdings nur ein Proof of Concept, eine Alpha-Version, mit vielen Möglkicheiten zur Verbesserung, die alle im Code als TODO vermerkt sind. Die Werte werden unelegent mit Screenscraping von xentop -b ermittelt, da die XenAPI zum Zeitpunkt der Erstellung nicht fertig war. Es gibt noch andere Ansätze in diesem Bereich: check-xendomains.py Noch nicht erfolgreich getestet debugging nötig Nutzt dem Quellcode zufolge die Xend HTTP API Hat laut Entwickler noch keine umfangreichen Funktionen, sammelt nur generell ein paar Daten in Textform Das check_xen plugin von Sebastian Clanzett prüft einige Für Xen wichtige Dienste, und ob bestimmte DomU's laufen Nutzt ebenfalls Screenscraping - von xm Ausgaben Sudo erforderlich, keine Remote-Abfrage

19 Ausblick: Weiter an einem Screen-Scraping-Tool zu arbeiten macht wenig Sinn, es sollte sofort die XenAPI gnutzt werden momentan reicht die Dokumentation der Python Bindings für die XenAPI jedoch noch nicht aus, um effizient zu arbeiten, ohne bei jeder zweiten Zeile die Xen-API Mailingliste zu befragen. Wir werden also einmal die Perl und Java Bindings ausprobieren. Außerdem ist nach einem ersten Kontakt mit dem Entwickler von check-xendomains.py eine Kooperation in diesem Bereich angedacht. LVM's prüfen Um zu prüfen, um in einer Volume Grup noch ausreichend Platz vorhanden ist, um weitere Domains anzulegen, fehlt auch noch ein Werkzeug hier gilt es, das vorhandene check_lvm erweitern, dem fehlen noch Funktionen für Volume Groups, es arbeitet nur mit Volumes. Dies sollte eine Sache von ein oder zwei Stunden sein, wenn man einmal die Zeit dazu findet. Andere Monitoring-Tools Unter dem Namen xendyn.py gibt es ein bisschen Code, der helfen könnte: Tim Post's xml-pulse kann vielleicht auch von einem nagios plugin genutzt werden ein Beispiel fehlt aber noch. Weitere wurden im Vortrag bei der Heinlein SLAC Konferenz genannt: Zusammengefasst Als Fazit über unsere Erfahrungen mit Xen bei Nutzung für die FAI Entwicklung und in einer kleinen Infrastruktur, sowie nach einer langen Zeit des Testens und Research kann ich zum heutigen Zeitpunkt einige Feststellungen machen: Xen ist eine fortgeschrittene und mächtige Virtualisierungs-Technologie, bei der viele Dinge unter bestimmten Voraussetzungen bequem und leicht möglich sind. Wenn man die passende Kombination von Distributionen und Werkzeugen auf Server und gast wählt, und dabei die vorgesehenen Wege beschreitet, kommt man schnell zum Erfolg und erlebt einen zuverlässigen Betrieb. Das Anlegen von komplexen virtuellen Netzwerken ist relativ unproblematisch hierbei, sowie die Verwaltung von Speicher und Blockdevices für den Betrieb von IP Servern ist dies ja schon wichtige Voraussetzungen. Will man jedoch von den vorgesehenen Wegen abweichen, wird der Weg auch schnell mal ein wenig holprig: Einige Einsatzszenarien noch nicht voll ausgefeilt, hier ist noch Research notwendig, und Verbesserungen von Seiten der Entwickler von Xen und Zusatztools dies fällt durch das OpenSource

20 Modell leicht. XenSource hat hier natürlich wenig Interesse, noch bessere OpenSource Konkurrenz für Ihre eigenen Produkte zu entwickeln, daher konzenjtriert man sich hier eher auf die wichtigsten Grundlagen-Funktionen. Die fehlenden Third-Party Tools sind aber in entwicklung, und werden mit dem festsetzen der XenAPI einen weiterenb Scub erfahren. Mit der Verfügbarkeit von I/O Hardware-Virtualisierung wird der fehlende Baustein für den HVM betrieb kommen. Weitere Infos zu Xen Mehr zu Xen finden Sie an verschiedenen Stellen: Xen. Virtualisierung unter Linux Zweites deutschsprachiges Buch über Xen Funktionsweise, Installation, Administration und Management von Xen Systemen. von Benk, Zdrzalek, Dehner, Sprang erschienen beim Opensourcepress Verlag Wikis: das offizielle englisch-sprachige Wiki von XenSource - deutsches Xen Wiki, im Aufbau Mailinglisten: Englisch: Deutsch: Finally... Dieser Text wurde Ihnen präsentiert von B1-Systems und Silpion IT Solutions. Xen Consulting, Schulung, Development und Research