SerNet. Xen. ice: September Server-Virtualisierung. Dr. Johannes Loxen, SerNet GmbH. 09/2007, Dr. Johannes Loxen, SerNet GmbH, Seite 1

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1 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 1 Xen Server-Virtualisierung ice: September 2007 Dr. Johannes Loxen, GmbH

2 Inhalt Begrüssung & Vorstellung Der Microsoft-Novell-Deal und die Folgen Was ist Virtualisierung? Xen Xen 2 Xen 3 Nutzen immer überall? Anwendungsbeispiel: Kreativ Agentur 2.0 Wo ist der Markt? Fragen und Antworten Schluss 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 2

3 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 3 Vorstellung

4 Johannes Loxen Jahrgang Jahre Computernutzung 18 Jahre Arbeit mit Open Source Software Diplom-Physiker 1991, promoviert 1996 GmbH: Firmengründung 1997 Embedded Linux: Gründung emlix GmbH 2000 LiSoG, Linux-Verband, GUUG: aktives Mitglied Handelsrichter am Landgericht Göttingen Aufsichtsrat-Mitglied der DENIC e.g. 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 4

5 GmbH Netzwerksicherheit für Industrie und öffentl. Hand distributionsunabhängig: Novell, Red Hat, Debian etc. Studien/Zertifizierungen nach BSI und TÜV-IT vollständig basierend auf Standards Freier Software weitgehende Vermeidung lizenzpflichtiger Produkte Support für über 650 Bestandskunden Linux/OSS-Systemhaus in Norddeutschland seit 1996 > 30 Mitarbeiter in Göttingen / Berlin / Nürnberg Old Economy, kein Risiko-Kapital, kein Bank-Kredit produziert Interoperabilität 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 5

6 Der MS-Novell-Deal 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 6 und die Folgen

7 Kooperationsbereiche Technische Kooperation in 3 Feldern: Virtualisierung Web Services Management Dokumenten-Formate gegenseitige Patent-Vereinbarung zum Nutzen der wechselseitigen Kundschaft Zusammenarbeit bei Marketing und Sales Zugeständnisse an OSS-Entwickler seitens MS 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 7

8 Was ist Virtualisierung? 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 8

9 Motivation für Virtualisierung Einsparung von Hardware bessere Aunutzung von Ressourcen Trennung von Produktiv- und Testumgebungen ohne gegenseitige Beeinträchtigung Sicherheitsgewinn durch spezialisierte virtualisierte Server Betrieb von Spezialapplikationen, die bestimmte Umgebung erfordern Höhere Verfügbarkeit durch mehr Flexibilität, neue Optionen im Desaster Recovery - Live-Migrationen Weniger Verbrauch bei Strom, Platz, Klima 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 9

10 Ein Haufen von Techniken Hardware 68k auf PowerPC, LPAR Software pur Konsolenemulatoren, Bochs, MS Virtual PC, (Java VM, Perl/Parrot) Container Chroots, Solaris Zones, BSD Jails, User_Mode_Linux UML, VSERVER, Virtuozzo Paravirtualisierung Xen 2, KVM Hypervisor/VMM: Virtual Machine Monitor - VMware Vanderpool bzw. Pacifica Vmware, Xen 3, Virtualbox 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 10

11 ... mit etwas mehr Ordnung: Betriebssystem-Virtualisierung Einer Anwendung wird eine Laufzeitumgebung (Container oder Jail) zur Verfügung gestellt, kein zusätzliches OS - Bsp.: OpenSolaris Zoning, BSD jails, Mac-on-Linux Virtual Machine Monitor Intelligente Ressourcenverteilung, vollständiges zusätzliches OS - Bsp.: VMware WS und Server, MS Virtual PC, VirtualBox Hardware-Emulation Vollständige Simulation der Hardware - Bsp.: Bochs, MS Virtual PC (PowerPC-Version) 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 11

12 ... noch mehr Begriffs-Ordnung: Para-Virtualisierung Angepasstes weiteres Betriebssystem für den Hypervisor (Mini-Kernel), keine Emulation der Hardware Bsp.: Xen (ohne Intel VT oder AMD Pacifica), KVM Hardware-Virtualisierung Emulation von virtueller und Teile der physikalischen Hardware Bsp.: VMware, Microsoft, Xen 3.0 (mit Intel VT oder AMD Pacifica) 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 12

13 Wer kann mehr? Linux: VMWare Server und Workstation Xen OpenVZ Linux-VServer Quemu Virtual Box KVM 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 13 Windows VMWare Server und Workstation MS Server und Workstation Xen 3.0 (mit CPU- Unterstützung) Quemu Virtual Box

14 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 14 Xen

15 Was ist Para? Paravirtualisierung und Hardware-Virtualisierung Definierte Schnittstellen zum Zugriff auf Ressourcen des Gastgebers (split device driver architecture) Anpassung des Gastsystems an virtualisierte Schnittstellen mit VT und Pazifika auch ohne angepasste Gäste in echter Hardware-Virtualisierung Open Source unter der Gnu General Public License XenSource als kommerzielles Unternehmen und Industriegremium (Zusammenarbeit mit IBM, Novell, Microsoft, Intel, AMD,...) 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 15

16 Xen: Domänen-Konzept Hypervisor / VMM verwaltet reale Ressourcen Domäne 0 Dom0 ist der privilegierte Gastgeber um Xen-Architektur erweiterter Kernel Domäne 0 Betriebssystem, nicht angepasst Xen Control Daemon xend Xen management User Interface xm eine/viele DomU sind die unprivilegierten Gäste eigene Kernel, aber kein Zugriff auf die Hardware angepasstes Betriebssystem (bis VT/Pacifica) 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 16

17 Ressourcen-Management CPU Scheduler-Prozess: Vorab-Reservierung von CPU-Zeit, die dann zugeteilt und möglichst genutzt wird, neues Verfahren für virtuelle CPUs in Entwicklung (SMP) Festplatten-Management virtuelle und echte Partitionen unterstützt Speicher-Management Änderungen zur Laufzeit möglich über xm pseudo physical memory mit Kontrolle durch VMM zwecks Abschottung der VM Netzwerk: Virtueller Switch in Dom0 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 17

18 Xen 2 Architektur 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 18

19 Xen 3 Architektur 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 19

20 Nutzen immer überall? 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 20

21 Wo es nicht geht: Systeme mit viel IO z.b. Datenbankserver Systeme mit hohen CPU-Auslastung z.b. Compute- Cluster Systeme mit identischen Lastverhalten alte Hardware Bereiche mit ein Dienst ein System, wie zum Beispiel in BSI-konformen Firewall-Setups 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 21

22 virtuelle Domänen-Controller Bei der Virtualisierung von AD / Domänen- Controllern ist folgendes zu beachten: Zeitsynchronisierung innerhalb der Domäne Lage der FSMO-Rollen und des Globalen Kataloges Suspend-Modus und Replikation Möglichkeiten der Datensicherung und Rücksicherung Netzwerkverfügbarkeit bei hoher Last Ausfall des Host-Systems 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 22

23 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 23 Anwendungsbeispiel Kreativ Agentur 2.0

24 Basis-Setup Xen-Server Xen1, Xen2, Xen3 auf Basis von 2x Xeon Cual Core mit zweistelliger Zahl an DomU Standby-System: laufende Komplett-Synchronisierung aller Domänen und Aktivierung bei Ausfall einer HW, zudem als Test- und Entwicklungssystem eingesetzt Backup-System: Kopie des Standby-Systems im entfernten Rechenzentrum (4 km Luftlinie) für Desaster-Recovery Firewall Portal mit BSD-on-CD und Anbindung des LANs des Auftraggebers per VPN über Cisco ASA /2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 24

25 Aufwände Setup der gesamten XEN-Lösung: 250 Stunden Integrationszeit inkl. F & E geschätzt 150 Stunden für Neu-Aufbau Hardware: Festplattenplatz dreimal vorhanden: 3x 3 TB für Produktion, Standby und Backup Speicherausbau: 16 GB RAM pro Server CPU: Xeon DP 5130 Dual Core 2GHz 4MB SLC Projekt-Dauer: 5 Monate Projekt-Kosten: ca ,- netto 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 25

26 Wo ist der Markt? 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 26

27 Casio By enabling Casio to run multiple Windows and Linux servers on a single physical server, the Novell technologies will significantly reduce costs and increase flexibility. With Xen and SUSE Linux Enterprise running on virtualization-aware Intel and AMD processors, Casio can consolidate multiple Windows and Linux servers. This means more virtual systems can run on each new physical server, keeping the total cost of ownership low. Casio expects to reduce its total number of physical servers by half using both Xen and its current virtualization solution. (Novell, ) 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 27

28 Kontakt GmbH Bahnhofsallee 1b Poststraße 4/ Göttingen Berlin Tel: Fax: Leitung: Vertrieb: Training: Support: 09/2007, Dr. Johannes Loxen, GmbH, Seite 28

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