Managing VMware Virtual Infrastructure Environments

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1 1 / 14 Managing VMware Virtual Infrastructure Environments Andreas Heik TU-Chemnitz, Universitätsrechenzentrum 25. Januar 2011

2 Zum Plakat Israel Philharmonic Orchestra Dirigent: Zubin Mehta 2 / 14

3 3 / 14 Agenda ViSIT Infrastruktur

4 4 / 14 Motivation URZ-Dienst: Virtual Private Server Hosting (VPSH) Servervirtualisierung auf Basis einer VMware-Lösung Stand (01/2011) 22 physische Server in 3 Clustern (216 CPU-Kerne, 2256 GB RAM) ca. 300 virtualisierte Systeme, davon mehr als 200 Server über 90% der URZ- und UB-Infrastruktur ist virtualisiert Verteilung: URZ ZUV BPS UB MB IF Sonstige

5 5 / 14 Server Hardware Software Struktur Hardware DELL PowerEdge Server AMD/Intel Dual und Quadcore CPUs GB RAM je Server 1 und 10 Gbit Ethernet lokale HDD/SD-Karten nur für System Management-Interface (DRAC)

6 Server Hardware Software Struktur Software VMware vsphere ESX 4.0 (Produktionsbetrieb) VMware vsphere ESXi 4.1 (Evaluierung, virtuelle Desktops) VMware vcenter (virtualisiert, Windows Server) Oracle Datenbank (virtualisiert, Scientific Linux X86) 5 / 14

7 Server Hardware Software Struktur Struktur Aufteilung in 3 Cluster (Trennung nach CPU-Architektur) High Availability (HA) (Neustart von VMs bei Ausfall eines Clusterknotens) Distributed Resource Scheduling (DRS) (Verteilung der VMs über die Clusterknoten, Lastausgleich durch Migration) 5 / 14

8 Storage Technik Einsatzszenario Erfahrungen Technik Storage Area Network (SAN) (blockorientierten Speicher) SATA und FC-Platten Anbindung an die ESX-Server via FC oder FCoE 6 / 14

9 6 / 14 Storage Technik Einsatzszenario Erfahrungen Einsatzszenario Plattenverbund, RAID-1, RAID-5, RAID-6) Bereitstellung als LUN (500GB..2TB) LUNs als VMFS-Volume formatiert dedizierte LUNs je Cluster überschaubare Anzahl Plattenimages/VMs je LUN

10 Storage Technik Einsatzszenario Erfahrungen Erfahrungen Storage Migration nutzbar Verteilung der Platten einer LUN über mehrere Controller File System Alignment (Speichersystem VMFS Filesystem in VM) Round-Robin Policy für Multipathing Raw Device Mapping zurückgebaut 6 / 14

11 Fibre Channel over Ethernet Transport FC-Verkehrs über 10GB Ethernet-Infrastruktur Anbindung Speichersysteme an Netzwerkswitch (Nexus 5000er Reihe) hostseitig: Converged Network Adapter (CNA) Erfahrungen erste Untersuchungen vor ca. 2 Jahren wenig verfügbare Hardware/Treiber, Qlogic QLA 8042 erfolgversprechend fließender Übergang in Produktionsbetrieb (ftp-server, ESX-Server) 7 / 14

12 8 / 14 Netzwerk Technik VM Networking Technik Redundante Anbindung der ESX-Server über 1 oder 10GB-Ports Trennung von Service Console und Virtual Machine Netzwerk FCoE und VMotion über 10GB-Interface

13 8 / 14 Netzwerk Technik VM Networking VM Networking Transport relevanter VLANs zu allen ESX-Servern virtueller Switches und Portgruppen Gruppierung physischer Netzwerkinterfaces an virtuelle Switches Bindung der virtuellen Maschinen an Portgruppen erweiterbare, statische Struktur mit festem Namensraum

14 9 / 14 virtuelle Maschinen (VPS) Beauftragung Einrichtung Betrieb Beauftragung kostenpflichtiger Dienst (Kostenbeteiligung) Auftrag per Webformular administrierte Systemplattformen und Root VPS restriktiver Umgang mit Ressourceanforderungen, häufig keine 1:1 Umsetzung physikalischer Anforderungen erforderlich

15 9 / 14 virtuelle Maschinen (VPS) Beauftragung Einrichtung Betrieb Einrichtung Integration in Infrastruktur und Inventory Hostname, Systemplattform Funktion, Ansprechpartner,... Integration in statisches DNS (manuelle Einordung in Sicherheitszonen) scriptbasierter Erstellungsprozeß der VM klassisches Installationsverfahren auf PXE-Basis, Neu: Cloning für Windows-Plattform VMwareTools...

16 virtuelle Maschinen (VPS) Beauftragung Einrichtung Betrieb Betrieb Steuerungsmöglichkeiten für Funktionsverantwortliche (Reset, PowerOn/Off) Änderung von Ressourcenanforderungen (Hotplug CPU und Memory, HDD-Resize) Abrechnung 9 / 14

17 Management vcenter Server / vcenter Client vcenter Webaccess Virtual Infrastructure API vcenter Server / vcenter Client vcenter Server (Windows 2003) und Datenbankserver (Linux, Oracle-DB) virtualisiert vcenter Client auf virtualisierten Windows7-Systemen (rdesktop-zugangm, TS geplant) Werkzeug für den schneller Überblick Realisierung kleiner Konfigurationsaufgaben manuelle Migration Konfiguration der Clusterumgebung (HA, DRS) 10 / 14

18 10 / 14 Management vcenter Server / vcenter Client vcenter Webaccess Virtual Infrastructure API vcenter Webaccess browserbasierte Managementoberfläche für den Funktionsverantwortlichen eines VPS Konsolezugang als Browserplugin und standalone Applikation Authentifizierung, Gruppenverwaltung, Rollen

19 10 / 14 Management vcenter Server / vcenter Client vcenter Webaccess Virtual Infrastructure API Virtual Infrastructure API Programmierschnittstelle für scriptgesteuertes Management des vcenter Servers und der ESX-Server verfügbar als Perl, Java, C#,.NET und CLI virtualisierte Management-Maschine (Scientific Linux, X86)

20 11 / 14 vsphere API Konfiguration der ESX-Server Erstellen und Konfigurieren von VMs Update der ESX-Server Logs und Statusinformationen Konfiguration von vcenter und ESX-Server Managen der Netzwerkkonfiguration Anlegen/Ändern von Portgroups und vswitches Konfigurieren des VMKernel-Interface Konfigurieren der Multipath-Policy von SAN-LUNs Sessionverwaltung am vcenter

21 11 / 14 vsphere API Konfiguration der ESX-Server Erstellen und Konfigurieren von VMs Update der ESX-Server Logs und Statusinformationen Erstellen und Konfigurieren von VMs scriptgesteuertes Anlegen von VMs Einstellungen und Option plattformabhängiges De-/Aktivieren von Hotplug (CPU, Memory, PCI) Variablen für Interkommunikation (machine.id) Ändern von Ressourcen Ein-/Auschalten von VMs (alle VMs eines ESX-Servers)

22 11 / 14 vsphere API Konfiguration der ESX-Server Erstellen und Konfigurieren von VMs Update der ESX-Server Logs und Statusinformationen Update der ESX-Server verfügbare Updates prüfen (täglich) Updates installieren Wartungsmodus VMs migrieren, verbundene Geräte lösen Patches installieren, Neustart SAN-LUNs scannen!, Wartungsmodus beenden

23 11 / 14 vsphere API Konfiguration der ESX-Server Erstellen und Konfigurieren von VMs Update der ESX-Server Logs und Statusinformationen Logs und Statusinformationen Unterstützung BigBrother Monitoring ESX-Server/vCenter: Konfigurations- und Statusinformationen Logfiles VM-Informationen Konfigurations- und Statusinformationen Ressourceinformationen für Abrechnung

24 Monitoring BigBrother Agent auf ESX-Server (nicht auf ESXi) Connection-Test CPU, Memory, Storage, Messages externe Scripte für Ressource-Monitoring Switchport-Überwachung NAGIOS Auswerten des Hardwaremonitoring (DRAC) Monitoring aus Sicht des vcenter (Traps, externe Scripte) 12 / 14

25 Ausblick und Wünsche Weiterentwicklung des VPSH-Angebots Backup-Lösungen für VMs (TUCSAN II Projektes) Evaluierung alternativer Virtualisierungslösungen Wünsche an VMware vcenter Server als Appliance (Technology Preview vcenter Server 2.5 on LINUX, 02/2009) plattformunabhängiger vcenter Client / 14

26 14 / 14 Links Virtual Private Server Hosting (VPSH) [http://www.tu-chemnitz.de/urz/vpsh/] ViSIT-Projekt [http://www.tu-chemnitz.de/urz/visit/] VMware [http://www.vmware.com/] VMware APIs und SDKs [http://www.vmware.com/support/pubs/sdk_pubs.html]

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