Einrichtung einer Testumgebung für Betriebssysteme und Softwareupdates

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1 Einrichtung einer Testumgebung für Betriebssysteme und Softwareupdates Betriebliche Projektarbeit Abschlussprüfung Sommer 2012 Tim Meusel Fachinformatiker Systemintegration

2 Inhaltsverzeichnis 1. Ausgangssituation Ist-Analyse Soll-Analyse Teilaufgaben Projektumfeld und Prozessschnittstellen Ressourcen- und Ablaufplanung Personalplanung Sachmittelplanung Kostenplanung Hardwarekosten Personalkosten Gesamtkosten Durchführung und Auftragsbearbeitung Informationsbeschaffung Serverauswahl und Bestellung Installation der Virtualisierungslösung Vorbereitungen Installation von KVM und libvirt Installation von Archipel ejabberd Installation Installation von Archipel Einrichtung von Archipel Installation des Archipel-Clients Einrichten des Archipel-Clients Erstellung der Templates Abschlusstests Fehler Fehler Mitarbeitereinweisung und Projektübergabe Projektergebnisse Sollzustand Qualitätskontrolle und Ist-Analyse...23 Seite 2

3 5. Ausblick Anhang Anlagen Archipel Error (gekürzt) Übergabeprotokoll Zeitplanung Archipel Loginmaske Kerneloptionen Quellennachweis Glossar Administratorhandbuch...31 Seite 3

4 Hinweise Glossar, Shellcode und Anhang Fachbegriffe, die im Glossar erklärt werden, sind bei erster Benutzung kursiv geschrieben. Diese Dokumentation nutzt die Schriftart Calibri. Shellcode wird in der Schriftart Linux Libertine G dargestellt. Jeder Shellbefehl beginnt mit einer Raute und wird mit dem Benutzer root ausgeführt. Datenschutz Aufgrund der vom Prüfling unterzeichneten Datenschutzerklärung sind Passwörter, Computernamen und IP-Adressen anonymisiert. Diese werden durch Passwort, FQDN etc. dargestellt. Persönliche Erklärung Ich versichere, dass ich das Projekt und die dazugehörigen Dokumentationen selbständig und ohne fremde Hilfe angefertigt und alle Stellen, die ich wörtlich oder annähernd wörtlich aus Veröffentlichungen entnommen habe, als solche kenntlich gemacht habe. Die Arbeit hat in dieser Form keiner anderen Prüfungsinstitution vorgelegen. Ort und Datum Unterschrift des Prüflings Seite 4

5 1. Ausgangssituation 1. Ausgangssituation Die IT-Abteilung der Polizei Hamm besitzt aktuell keine Testumgebung für Software. Neue Programme und Updates für Arbeitsplätze können nur eingeschränkt getestet werden. Eine grobe Software-Validierung erfolgt durch das Landesamt für Zentrale Polizeiliche Dienste NordrheinWestfalen (LZPD). In nächster Zeit stehen einige Projekte (unter anderem Heimarbeitsplätze ) an, die Software benötigen, welche vorher intensiv durch die Polizei Hamm selbst getestet werden muss. Außerdem muss in Zukunft die Kompatibilität der aktuell genutzten Programme mit Windows 7 und Windows Server 2008 R2 geprüft werden. Aufgrund des geringen Haushaltsbudgets hat der Leiter der IT-Abteilung seine Mitarbeiter beauftragt eine Testumgebung aufzubauen, die nach Möglichkeit kostenlose Software nutzt. 1.1 Ist-Analyse Zurzeit ist keine Testumgebung für Software vorhanden. Somit können Programme, neue Betriebssysteme und Softwareupdates gar nicht, oder nur auf Produktivsystemen getestet werden. 1.2 Soll-Analyse Das Polizeipräsidium Hamm nutzt aktuell verschiedene Windows XP Versionen und einige Linux Derivate in einem Hochsicherheitsnetz. Updates für die genutzten Betriebssysteme und eingesetzten Programme sollen zukünftig in einer vom Produktivnetz abgeschotteten Umgebung getestet werden. Außerdem müssen anstehende Projekte (Umstieg auf Windows 7 oder Windows 8, Heimarbeitsplätze mit End-to-Site VPN) ebenfalls vor dem Produktivbetrieb ausführlich getestet werden. Aufgrund des geringen Budgets ist das Ziel dieses Projektes auf einem Server eine Laborumgebung auf Basis eines kostenlosen Hypervisors (z.b. KVM, XEN, OpenVZ) zu realisieren. Um die Arbeiten der späteren Tester zu vereinfachen, werden nach der Installation und Konfiguration des Hypervisors Templates der am meisten benutzten Betriebssystemversionen (inklusive der benötigten Programme) erstellt. Die Administration der einzelnen Maschinen als auch des Hypervisors selbst soll von Windows und Linux Clients erfolgen. Hierfür wird ein Webinterface bevorzugt. Nach der erfolgreichen Durchführung ergibt sich folgender Netzplan: Seite 5

6 1. Ausgangssituation 1.3 Teilaufgaben Das Projekt gliedert sich in folgende Teilaufgaben: Informationsbeschaffung über Virtualisierungstechnologien, passende Verwaltungsoberflächen und passende Linuxdistributionen Auswahl und Bestellung des Servers Installation der Virtualisierungslösung Installation der Verwaltungsoberfläche Erstellung der Templates Abschlusstests, Mitarbeitereinweisung und Projektübergabe 1.4 Projektumfeld und Prozessschnittstellen Der Projektauftraggeber ist das Polizeipräsidium Hamm, in dessen Räumen wird auch das Projekt durchgeführt. Der Server steht im Serverraum der Polizei Hamm. Dank eines im ganzen Gebäude verfügbaren LAN sowie SSH erfolgt die Einrichtung des Servers vom Büro des Auszubildenden aus. Seite 6

7 1. Ausgangssituation Ansprechpartner des Polizeipräsidiums Hamm ist der Leiter der IT-Abteilung, Ingolf Heßler. Der Projektbetreuer ist der Ausbilder des Prüflings, Michael Ernst. Das Polizeipräsidium Hamm besteht aus 17 Abteilungen und 400 Mitarbeitern sowie Polizisten. Das Präsidium in Hamm ist dem in Dortmund unterstellt, sieben Außenstellen sind Hamm untergeordnet. In den meisten polizeilichen Gebäuden in NRW gibt es zwei Netzwerke. Das Produktivnetz für die Vorgangsverwaltung ist ein WAN, das sich über alle Gebäude in ganz NRW verteilt. Es wird über VPN Tunnel sowie dedizierte Glasfaserleitungen betrieben. Zusätzlich gibt es an vielen Standorten ein kleines Netz mit einem lokalen Internetanschluss. Eine Internetverbindung von Unitymedia nutzt das Präsidium Hamm für sein Internet-Netz. Aus Sicherheitsgründen besteht keine Verbindung zwischen den beiden Netzen. Das Projekt wird im Internet-Netz durchgeführt. Seite 7

8 2. Ressourcen- und Ablaufplanung 2. Ressourcen- und Ablaufplanung 2.1 Personalplanung Folgende Personen tragen zur Realisierung des Projektes bei: Tim Meusel (Auszubildender, 34h) Michael Ernst (Projektbetreuer 2h) Ingolf Heßler (Ansprechpartner 3h) 2.2 Sachmittelplanung Benötigte Hard- und Software: 1 X Fujitsu TX300S6 (Server) 3 X Netzwerkkabel, 3m 1 X Gentoo Installations-CD 2.3 Kostenplanung Hardwarekosten A rtik el Fujits u TX S 6 P atc h k abel, 3 m, C at5 e G es am t: A nz ahl 1 3 K os ten /S tüc k ,4 5 2, ,4 4 G es am tk os ten ,4 5 8, , Personalkosten Mitarb eiter Tim Meus el Mic hael E rns t Ing olf H eßler Z eit S tundenlohn 34h 5,1 6 2h 1 3,9 7 3h 1 9,4 0 G es am t: G es am t 1 7 5, , , , Gesamtkosten H ardw arek os ten Mitarb eiterk os ten G es am t: , , ,0 0 Seite 8

9 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung 3.1 Informationsbeschaffung Recherchen im Internet haben ergeben, dass dieses Projekt mit folgender Software realisiert werden könnte: KVM XEN OpenVZ Zum Verlgeich wurde eine Übersicht erstellt: K riterien K os tenlos E ig ens tändig es O S W ebinterfac e L inux C lient W indows C lient V erw altung über K ons ole W ork s tation V M Im port W indows V M m ög lic h? L inux V M m ög lic h? Tem plates m ög lic h? V irtualis ierung s tec hnolog ien KVM XEN O penv Z Ja Ja Ja N ein N ein N ein A rc hipel A rc hipel O penv Z W eb panel V irt-manag er V irt-manag er N ein N ein N ein N ein Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja N ein Ja Ja Ja Ja Ja Ja KVM KVM bietet Virtualisierungssupport auf Linux Hosts für Windows und Linux Clients. Die Clients bekommen komplett virtualisierte Hardware geboten und müssen somit nicht angepasst werden. KVM lässt sich dank der libvirt API (näheres unter Installation von KVM und libvirt) über Archipel und den Virt-Manager administrieren. Die Entwicklung übernimmt eine freie Community mit Unterstützung der Linux Kernel Entwickler und einiger Firmen wie zum Beispiel Red Hat, Inc. KVM ist eine Virtualisierungslösung, die man unter einer beliebigen Linuxdistribution installieren kann. Außerdem ist KVM offizieller Bestandsteil des Vanilla Linux Kernels. Diese Virtualisierungslösung unterstützt die Voll- und Paravirtualisierung. Seite 9

10 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung XEN Xen ähnelt KVM sehr stark, allerdings wird XEN von Citrix Systems, Inc. entwickelt und nicht von einer freien Community. XEN bietet die gleichen Features wie KVM, ebenfalls ist es möglich die libvirt API zu nutzen. XEN ist ebenfalls eine Virtualisierungslösung für Linux-basierte Hosts, die die Voll- und Paravirtualisierung unterstützt. Da nicht der komplette XEN Code im Vanilla Kernel ist, somit muss man den Kernel des Host Systems bearbeiten. Da die meisten großen Distributionen XEN-Kernel-Pakete in ihren Paketquellen bereitstellen, muss man den Kernel nicht manuell bearbeiten. OpenVZ OpenVZ ist die einzige Virtualisierungslösung in diesem Vergleich, die auf die Container-basierte Virtualisierung setzt. Die zugrunde liegende Lizenz ist die GNU GPL, die Technik stammt von der Firma Parallels Holdings Ltd. Fazit Aufgrund der Tatsache, dass OpenVZ keine Windows-basierten virtuellen Maschinen unterstützt, ist diese Technik für das Projekt doch nicht geeignet. Xen und KVM eignen sich zu gleichem Maße. Aufgrund der schon vorhandenen Erfahrung mit KVM entschied sich der Prüfling zu eben dieser Virtualisierungslösung. Als Betriebssystem für den Host wurde Gentoo gewählt. Da Gentoo eine source-based Distribution ist, die sich sehr gut für Server eignet und alle benötigten Pakete in der passenden Aktualität enthält, wurde Gentoo als Betriebssystem für den Host gewählt. 3.2 Serverauswahl und Bestellung In einem Gespräch mit Herrn Heßler wurde folgende Anforderungsliste an die Leistung des Servers definiert: sieben virtuelle Maschinen (VMs) sollen gleichzeitig aktiviert sein 1GB Arbeitsspeicher pro VM eine logische CPU pro VM 50GB Festplattenspeicher pro VM Gesamtspeicher für 100 VMs Komponenten müssen aufrüstbar sein Seite 10

11 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Server für die Polizei NRW dürfen nur über die LZPD bezogen werden. Herr Heßler hat sich nach dem Gespräch mit der LZPD in Verbindung gesetzt und der LZPD die Anforderungsliste übermittelt. Die LZDP hat darauf mit einem Angebot für einen Fujitsu TX300S6-Server geantwortet. Der Server besitzt ein Dualsockel Mainboard mit einem Quadcore. Dieser stellt 8 logische Kerne bereit. Jedem Sockel stehen neun Ramslots zur Verfügung. Belegt sind drei Slots mit jeweils 4GB. Es befinden sich zwei SAS-Festplatten mit jeweils 146GB und RPM, sowie zehn SASFestplatten mit jeweils 300GB und RPM im Server. Alle Festplatten sind über einen SAS6G Raidcontroller mit dem Mainboard verbunden. Der angebotene Server die gegebenen Erwartungen erfüllt, entschied sich der Prüfling für eben diesen. 3.3 Installation der Virtualisierungslösung Vorbereitungen Die LZPD hat den Server mit Gentoo vorinstalliert geliefert. Die beiden 146GB Festplatten laufen in einem Raid 1 Verbund, die zehn 300GB Festplatten laufen in einem Raid 10. Beim ersten Start des Servers bekommt er IP-Adressen vom DHCP Server zugewiesen (der Server besitzt drei Netzwerkkarten). Über diese Adressen ist der Server per SSH erreichbar. Mit folgenden Befehlen wird der Server auf den neusten Stand gebracht: # emerge --sync # emerge --update -nd world # emerge --depclean # revdep-rebuild Seite 11

12 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Zur Virtualisierung werden einige Kerneloptionen benötigt. Um diese zu aktivieren, muss der Kernel neu kompiliert und auf die Bootpartition kopiert werden (Kerneloptionen im Anhang unter 6.1.5): # cd /usr/src/linux # make menuconfg # make install && make modules_install # cp arch/x86_64/boot/bzimage /boot/ Nach einem Neustart ist der neue Kernel aktiv Installation von KVM und libvirt libvirt ist eine Virtualisierungs-API. Sie stellt die Verbindung zwischen KVM und Archipel her. libvirt und KVM benötigen einige USE-Flags. Nachdem diese gesetzt sind, können KVM, libvirt und die zusätzlich benötigten Pakete installiert werden: # echo "app-emulation/libvirt lvm pcap python qemu sasl" >> /etc/protage/package.use # echo "app-emulation/qemu-kvm qemu-ifup sasl vhost-net" >> /etc/protage/package.use # emerge libvirt qemu-kvm iptables bridge-utils Der libvirt Dienst muss noch in den Autostart eingetragen werden: # rc-update add libvirtd default Nach einem Neustart sollte libvirt gestartet sein, dies wird wie folgt getestet: # /etc/init.d/libvirt status Folgende Ausgabe erscheint auf der Konsole, wenn libvirt gestartet ist: Checking status of libvirt management daemon: libvirtd running. Seite 12

13 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung 3.4 Installation von Archipel Archipel hat einige Software-Abhängigkeiten, die man im Vorfeld installieren muss: ejabberd (XMPP Server) Python 2.7 numpy (Python Erweiterung) imaging (Python Erweiterung) sqlite Support für Python ejabberd Installation Die Userverwaltung in Archipel erfolgt über einen XMPP Server. Zurzeit wird nur ejabberd als XMPP Server unterstützt. Nachdem die passenden USE-Flags für ejabberd gesetzt sind, kann der Server installiert werden: # echo "net-im/ejabberd mod_irc mod_muc mod_pubsub mod_statsdx" >> /etc/portage/package.use # emerge ejabberd Nun muss für ejabberd noch ein SSL-Zertifikat erstellt werden: # openssl req -new -x509 -newkey rsa:1024 -days keyout jabberkey_ FQDN.pem -out jabbercert_ FQDN.pem # openssl rsa -in jabberkey_ FQDN.pem -out jabberkey_ FQDN.pem # cat jabberkey_ FQDN.pem >> jabbercert_ FQDN.pem Archipel benötigt das ejabberd Modul mod_admin_extra zur Kommunikation zwischen.webinterface zum Server. Dies ist in Gentoo nicht enthalten und muss manuell nachkompiliert und in das ejabberd Verzeichnis kopiert werden: # cd /tmp # svn co htps://svn.process-one.net/ejabberd-modules # cd ejabberd-modules/mod_admin_extra/trunk #./build.sh # cp ebin/mod_admin_extra.beam /usr/lib64/erlang/lib/ejabberd-2.1.9/ebin/ Seite 13

14 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Nachdem man die Konfigurationsdatei ejabber.cfg unter /etc/jabberd angepasst hat(ersetzen von der Abkürzung FQDN durch den echten FQDN), kann man ejabberd noch in den Autostart eintragen und dann den Server rebooten: # rc-update add ejabberd default Wenn der Server hochgefahren ist, kann man überprüfen ob ejabberd gestartet wurde: # ejabberdctl status Folgendes Ergebnis erhält man: Te node is started with status: started ejabberd is running in that node Da der XMPP-Dienst nun läuft, kann man den ersten Administrator anlegen: # ejabberdctl register admin bastel-server.fritz.box Passwort Unter der URL FQDN :5280/admin kann man sich mit dem eben angelegten Benutzer FQDN anmelden und den ejabberd administrieren Installation von Archipel Archipel speichert alle Daten inklusive der virtuellen Maschinen unter /vm. Diese Daten sollen auf das Raid 10 ausgelagert werden. Dazu wird mit parted eine Partition auf dem Raid 10 erstellt: # parted /dev/sda # mklabel GPT # UNIT GB # mkpart 1 xfs Seite 14

15 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Nun muss die Partition noch formatiert und gemountet werden. Außerdem wird sie in die Datei fstab unter /etc eingetragen. Dadurch wird die Partition bei einem Serverstart automatisch gemountet: # mkfs.xfs /dev/sda1 # echo /dev/sda1 /vm ext4 noatime 1 2 >> /etc/fstab # mkdir /vm # mount /dev/sda1 /vm Für Archipel müssen nun die Pakete imaging und numpy installiert werden: # emerge install numpy imaging Laut dem Archipel Installationswiki kann man nun mit dem Befehl : # easy_install archipel-agent Archipel installieren. Dies schlägt allerdings fehl (siehe Archipel Error (gekürzt)). Nach einem Gespräch mit dem Archipel Entwickler Antoine Mercadal stellte sich heraus, dass Gentoo die Pythonversion 3.2 nutzt. Archipel benötigt jedoch Version mit sqlite Support. Um die Python Version auf 2.7 zu ändern, muss man unter Gentoo folgendes ausführen: # eselect python set python2.7 # python-updater # emerge --depclean # revdep-rebuild eselect ändert die Python Version auf 2.7, python-updater updatet die bereits installierten Python Programme, emerge entfernt unnötige Pakete und revdep-rebuild sucht nach defekten Paketen. Um den sqlite Support zu Python hinzuzufügen, muss man die passende USE-Flag setzen und Python 2.7 neu kompilieren: # echo "dev-lang/python sqlite" >> /etc/portage/package.use # emerge python:2.7 Nun klappt auch der Archipel Installationsbefehl und Archipel kann eingerichtet werden. Seite 15

16 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Einrichtung von Archipel Zunächst muss man ein einmaliges Initialisierungsskript ausführen, danach werden einige pubsubs angelegt und Archipel zum Autostart hinzugefügt (das einzugebende Passwort ist das des zuvor eingerichteten ejabberd Administrators): # archipel-initinstall # archipel-tagnode FQDN --password= Passwort --create # archipel-rolesnode FQDN --password= Passwort --create # archipel-adminaccounts FQDN --password= Passwort --create # archipel-vmparkingnode FQDN --password= Passwort --create # rc-update add archipel default Nach einem Neustart des Servers sollte der Archipel Dienst gestartet sein: # /etc/init.d/archipel status * Archipel state: [RUNNING] Installation des Archipel-Clients Der Archipel Client wird auf einem bereits vorhandenen Webserver im LAN installiert. Dazu wird im Wurzelverzeichnis das Verzeichnis archipel erstellt. Der Client wird von der Projekthomepage heruntergeladen und entpackt. # cd /var/www/ # mkdir archipel # cd archipel # wget htp://nightlies.archipelproject.org/latest-archipel-client.tar.gz # gunzip latest-archipel-client.tar.gz # tar xfv latest-archipel-client.tar # rm latest-archipel-client.tar Seite 16

17 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Archipel ist nun fertig installiert und kann benutzt werden. Der Login erfolgt unter Webserver /archipel Einrichten des Archipel-Clients Mit dem Benutzer und dem unter Punkt angegebenen Passwort erfolgt der Login auf dem Archipel-Client (6.1.4 Archipel Loginmaske). Als erstes sollte man die Sprache des Webinterfaces im Menü unter Archipel-> Settings-> Language auf Deutsch stellen. Danach muss der Hypervisor hinzugefügt werden (auf + unten links klicken, im Popupfenster unter Jid eintragen und bestätigen). 3.5 Erstellung der Templates Zum Erstellen der Templates werden zunächst normale virtuelle Maschinen erstellt. Dazu muss man im Archipel-Webinterface den Hypervisor auswählen und dann unter Virtual Maschines auf das + drücken. Das aufgehende Fenster fragt nach einem Namen für die VM. Nach Bestätigung des eingegebenen Namens ist die VM angelegt. Im linken Menü erscheint nun ein neuer Eintrag für die VM. Nachdem dieser ausgewählt wurde, kann man im Menü Definition unter Disks virtuelle Festplatten und optische Laufwerke erzeugen. ISO-Dateien, die als optische Laufwerke benutzt werden sollen, müssen auf dem HostServer unter /vm/iso abgelegt werden. Der Download einer CD erfolgt so (beispielhaft anhand einer Debian-Installations-CD): # cd /vm/iso # wget htp://cdimage.debian.org/debian-cd/6.0.4/multi-arch/iso-cd/debian amd64-i386netinst.iso Zuletzt muss noch eine virtuelle Netzwerkschnittstelle (unter Virtual Nics ) hinzugefügt werden. Nun kann die VM mit einem Klick auf Run gestartet und das Betriebssystem installiert werden. Über die VNC Konsole im Archipel-Webinterface kann man auf die grafische Ausgabe der VM zugreifen und Tastatur/Mauseingaben senden. Seite 17

18 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Nach der Installation des Betriebssystems kann ggf. noch zusätzliche Software installiert werden, danach ist das Template fertig. Wenn nun ein Mitarbeiter eine virtuelle Maschine benötigt, klickt er auf den Hypervisor und wählt ein passendes Template aus. Danach klickt man auf Clone. Mit dem erscheinenden Klon kann nun gearbeitet werden Abschlusstests In dieser Phase wurden alle benötigten Funktionen getestet. Erstellen, Starten, Stoppen und Installieren der virtuellen Maschinen mit verschiedenen Betriebssystemen war erfolgreich. Danach wurde die Migration einer virtuellen Maschine von VMware Workstation zum Virtualisierungsserver getestet. Hierzu müssen alle vmdk Dateien vom VMware Workstation PC auf den Server in das Verzeichnis /vm/drives kopiert werden. Danach erstellt man eine neue VM im Webinterface und weist die Datei <VM-Name>.vmdk der VM als Festplatte zu (es dürfen nicht die Dateien <VM-Name>-sXXX.vmdk zugewiesen werden, damit lässt sich die VM nicht starten). Die virtuelle Maschine kann nun gestartet werden. Daraufhin erfolgte die Überprüfung der Logdateien, dabei wurden zwei Fehlermeldungen gefunden Fehler 1 Folgender Fehler wurde mehrmals in der libvirtd.log unter /var/log/libvirt gefunden: error : virexecwithhook:428 : Cannot fnd 'pm-is-supported' in path: No such fle or directory Dieser Fehler hat keine bemerkbaren Auswirkungen auf den laufenden Betrieb, trotzdem sollte er behoben werden. Ein gemeldeter Fehler über das libvirt Paket im Ubuntu Launchpad (https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/libvirt/+bug/918343) verweist auf das Paket dbus im Zusammenhang mit dieser Fehlermeldung. Nach der Installation von dbus mit : # emerge dbus erschien die Fehlermeldung nicht mehr. Seite 18

19 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Fehler 2 Sporadisch starteten virtuelle Maschinen ohne vorhandene Netzwerkverbindung obwohl laut Archipel-Webinterface eine Verbindung existierte. Dazu fanden sich passende Einträge in der libvirtd.log: error : virnetdevmacvlancreate:185 : error creating macvtap type of interface: Operation not supported Lösung des Problems: libvirt wurde ohne das USE-Flag macvtab installiert. Dieses USE-Flag sorgt dafür, dass libvirt automatisch das Netzwerk der VMs konfigurieren kann. In der packages.use Datei unter /etc/portage gibt es den Eintrag: app-emulation/libvirt lvm pcap python qemu sasl Dort muss macvtab angehängt werden. Danach muss libvirt mit diesen USE-Flags erneut installiert werden: # emerge libvirt Ab diesem Zeitpunkt gab es keine weiteren Probleme mit dem Netzwerk. Neue Einträge in der Logdatei gab es ebenfalls nicht. Seite 19

20 3. Durchführung und Auftragsbearbeitung Die weiteren Logdatein /var/log/messages /var/log/archipel-startup.log /var/log/archipel/archipel.log /var/log/dmesg /var/log/jabber/ejabberd.log /var/log/jabber/erlang.log enthielten keine Fehlermeldungen oder Warnungen. 3.7 Mitarbeitereinweisung und Projektübergabe Während der Mitarbeitereinweisung wurde das Projekt der IT-Abteilung des Polizeipräsidiums Hamm vom Prüfling kurz vorgestellt und danach demonstriert. Im Anschluss wurde das Übergabeprotokoll (siehe Übergabeprotokoll) von Herrn Heßler und Herrn Ernst ausgefüllt. Das Projekt hat alle Punkte des Übergabeprotokolls bestanden und wird seitdem produktiv genutzt. Seite 20

21 4. Projektergebnisse 4. Projektergebnisse 4.1 Sollzustand Ziel war es, mit kostenloser Software eine Testumgebung bereitzustellen, in der in kürzester Zeit virtuelle Maschinen erstellt werden können. Die VMs sollen mit Windows und Linux als Betriebssystem funktionieren, zusätzlich soll der Import alter VMs aus VMware Workstation heraus in die Testumgebung möglich sein. Die Nutzung von Templates soll genauso möglich sein wie die Administration von Windows und Linux Clients. 4.2 Qualitätskontrolle und Ist-Analyse Im Rahmen der Projektübergabe erfolgte eine Qualitätskontrolle mit Herrn Heßler und Herrn Ernst anhand des Übergabeprotokolls (siehe Anlage 8.1.2). Es wurde festgestellt, dass das Projekt alle Punkte erfüllt. Virtuelle Maschinen können per Webinterface angelegt und administriert werden. Der Zugriff auf die grafische Ausgabe ist genauso möglich wie das Senden von Mausbewegungen und Tastatureingaben. Der Import von VMs aus VMware Workstation heraus klappt ebenfalls ohne Probleme. Deshalb wird das System seit der Projektübergabe produktiv genutzt. Seite 21

22 5. Ausblick 5. Ausblick Neue Rechner werden über PXE mit fertigen Images installiert. Eventuell ist es möglich, aus virtuellen Maschinen PXE-Images zu erzeugen und diese an neue Rechner zu verteilen. Die Server, die die aktuelle Infrastruktur bereitstellen, sind älterer Bauart und müssen in nächster Zeit getauscht werden. Sie stellen auf Basis von Windows Server 2003 eine Active-Directory Umgebung mit Exchange Anbindung bereit und sind nicht hochverfügbar (ein Dienst ist immer erreichbar). Die LZPD überlegt aktuell, ob die neuen Server die Dienste hochverfügbar anbieten sollen. Mit Archipel ist es in Verbindung mit KVM möglich, ein Hochverfügbarkeitscluster (Rechnerverbund) aufzubauen. Dies könnte in der neuen Testumgebung des Polizeipräsidiums Hamm getestet werden. Seite 22

23 6. Anhang 6. Anhang 6.1 Anlagen Archipel Error (gekürzt) File "/usr/lib64/python3.2/site-packages/setuptools/sandbox.py", line 33, in <lambda> ).read(), "setup.py", 'exec'), File "setup.py", line 182 print "--- using Tcl/Tk libraries at", TCL_ROOT ^ SyntaxError: invalid syntax Übergabeprotokoll Funktion Problem Ja/Nein Kommentar Erstellen einer VM Virtuelle Festplatten erstellen CD-Images auf dem Server speichern Einbinden eines Images in die VM Einbinden einer Festplatte Einbinden einer NIC VM Starten/Stoppen/ Neustarten Migration von VMware Workstation VM Klonen Seite 23

24 6. Anhang Zeitplanung 40h Projektübergabe/Mitarbeiter einweisung 35h Dokumentation 30h Test- und Freigabeverfahren Fehlerbehebung 25h Erstellung der Templates Installation der Verwaltungssoftware 20h Installation der Virtualisierungslösung Auswahl einer Virtualisierungslösung 15h Hardware bestellen 10h Hardwareauswahl Informationsbeschaffung Virtualisierungslösungen 5h Soll-Konzept Ist-Analyse 0h Plan Ist Seite 24

25 6. Anhang Archipel Loginmaske Seite 25

26 6. Anhang Kerneloptionen Folgende Kerneloptionen müssen nach dem eingeben von make menuconfig gesetzt werden: Processor type and features Enable KSM for page merging Paravirtualized guest support (NEW) Paravirtual steal time accounting KVM paravirtualized clock KVM Guest support Paravirtualization layer for spinlocks Networking Support Networking options 802.1d Ethernet Bridging Device Drivers Network device support Universal TUN/TAP device driver support Virtualization drivers Virtualization Kernel-based Virtual Machine (KVM) support KVM for Intel processors support Audit KVM MMU Host kernel accelerator for virtio net (EXPERIMENTAL) Seite 26

27 6. Anhang 6.2. Quellennachweis https://www.gnu.org/licenses/agpl-3.0.html https://forums.citrix.com https://de.wikipedia.org Seite 27

28 6. Anhang 6.3 Glossar Seite 28

29 6. Anhang Seite 29

30 6.4 Administratorhandbuch Kurzhandbuch: Paravirtualisierung mit KVM, libvirt und Archipel Erstellt von Tim Meusel

31 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Administration von Archipel Hinzufügen neuer Server Erstellen einer virtuellen Maschine Administration einer VM Controls Definition Disks VNC Console Scheduler Kurzinfos Seite 2

32 1. Einleitung 1. Einleitung Das Polizeipräsidium Hamm besitzt einen Virtualisierungsserver. Dieser nutzt ausschließlich kostenlose Software und funktioniert wie folgt ( Server bezeichnet in der folgenden Grafik einen Dienst und nicht in zwingender Weise einen physikalischen Server): Der zentrale XMPP-Server steuert die komplette Kommunikation. Die gesamte Benutzerverwaltung erfolgt über sein Backend. Als Software muss ejabberd eingesetzt werden, denn nur dieser unterstützt alle Kommandos, die Archipel benötigt. Aktuell benutzt ejabberd eine interne Datenbank für die Benutzerverwaltung. Eine Anbindung an ein vorhandenes XMPPNetzwerk oder einen LDAP-Server (kostenloser Verzeichnisdienst) sind aber möglich. Auf jedem Virtualisierungsserver muss die Software Archipel-Agent, libvirt, und eine von libvirt unterstützte Virtualisierungslösung installiert sein (libvirt unterstützt KVM, XEN, OpenVZ und diverse Produkte von VMware. KVM ist allerdings die einzige Lösung, die die Anforderungen der Polizei erfüllt). libvirt stellt eine Universal-API zum Virtualisieren bereit und greift seinerseits auf die APIs der verschiedenen Virtualisierungslösungen zu.der Archipel-Agent ist eine Brücke zwischen dem XMPP-Server und libvirt. Aus Sicht des XMPP-Servers ist der Archipel-Agent ein normaler XMPP-Client. Seite 3

33 1. Einleitung Benutzereingaben können von jedem beliebigen Arbeitsplatz-PC mit einem Browser an den Archipel-Client gesendet werden. Der Archipel-Client ist ein in Objective J geschriebenes Webinterface, das auf einem beliebigen Webserver ausgeführt werden kann. Als Webserver wird der bereits im LAN vorhandene Apache 2 auf dem Host FQDN genutzt. Der Archipel-Client fungiert wie der Agent als XMPP-Client, deshalb erfolgt der Login auch ausschließlich mit Benutzern des XMPP-Servers. Das Webinterface des Archipel-Clients bietet unter anderem folgende Funktionen: Userverwaltung des XMPP-Servers Hinzufügen und Entfernen von Virtualisierungsservern Statusüberwachung der Server (Funktionalität und Auslastung) Administration von virtuellen Maschinen Erstellen Starten Stoppen Klonen Seite 4

34 2. Administration von Archipel 2. Administration von Archipel Die Anmeldung im Webinterface erfolgt unter FQDN /archipel : Der globale Administratoraccount ist FQDN, das Passwort ist Passwort. Seite 5

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