Musterlösung für Schulen in Baden-Württemberg Windows 2003 Workshop Citrix XenServer 5.5 Stand: 21.05.2010 / 2. Fassung
Impressum Herausgeber Zentrale Planungsgruppe Netze (ZPN) am Kultusministerium Baden-Württemberg Autoren Adrian Koch Endredaktion Adrian Koch Achim Rösch Ralph Gaukel Weitere Informationen http://www.lehrerfortbildung-bw.de/netz/ Veröffentlicht: 2010 Zentrale Planungsgruppe Netze (ZPN)
Inhaltsverzeichnis 1. Einführung...4 2. Fragen zum Citrix XenServer...5 3. Installation...6 3.1. Installation auf dem physikalischen Server...6 3.2. Installation der Verwaltungssoftware...7 4. Arbeiten mit XenServer...8 4.1. Verbindung zum XenServer aufbauen...8 4.2. Neue virtuelle Maschine anlegen...9 4.3. Virtuelle Maschine starten und installieren...10 4.4. XenServer Tools installieren...11 4.5. Arbeiten mit ISO-Images...12 4.5.1. ISO-Images erzeugen und im Netzwerk freigeben...12 4.5.2. Images in XenServer verwenden...13 4.6. Backup und Restore von virtuellen Maschinen...15 4.7. Physikalische in virtuelle Maschinen umwandeln...16
Einführung 1. Einführung Wer eine Mehr-Serverlösung betreiben möchte, steht vor einer nicht ganz einfachen Aufgabe, da die folgenden Fragen bei der Dimensionierung sehr viel Kopfzerbrechen bereiten: Wie groß ist der Festplattenspeicher und RAM-Speicher im jeweiligen Server zu wählen? Wie leistungsfähig müssen die Prozessoren sein? Wie viele Server brauche ich überhaupt? Was mache ich, wenn ich einen weiteren Server benötige? Nicht selten kommt es vor, dass die Server überdimensioniert ausgewählt werden und diese nur eine geringe Auslastung haben. Schließlich soll die Hardware über Jahre die Anforderungen erfüllen. Dies ist nicht besonders wirtschaftlich und es verursacht hohe Hardware- und Energiekosten. Besser wäre es, wenn die Hardware mit den Anforderungen wachsen könnte. Eine Lösung für diese Problematik kann die Server-Virtualisierung bieten, bei der auf einem physikalischen Server mehrere virtuelle Server laufen. Außerdem lassen sich die obigen Fragen bzgl. der Dimensionierung der einzelnen Server einfacher lösen, da die Hardware-Ressourcen jederzeit neu zugeordnet werden können. Jedoch muss der physikalische Server entsprechend groß dimensioniert werden. Aber bei der heutigen Serverhardware ist dies kein Problem. Sollte es dennoch im Laufe der Zeit zu Engpässen auf dem physikalischen Server kommen, kann auch ein weiterer physikalischer Server hinzugefügt werden. Die Virtualisierungssoftware ermöglicht hierzu das hardwareunabhängige Kopieren bzw. Verschieben der virtuellen Server. Teilweise ist es sogar möglich, dass die virtuellen Server im laufenden Betrieb verschoben werden und es somit zu keinen Ausfallzeiten kommt. Die nachfolgenden Beschreibung zeigt Ihnen, wie sie die kostenlose Software Citrix XenServer für die Server-Virtualisierung einsetzten können. 4
Fragen zum Citrix XenServer Kapitel 2 2. Fragen zum Citrix XenServer 1. Welchen Ursprung hat die Software Citrix XenServer? XEN entstand als Open-Source-Software an der Universität Cambridge Die Entwickler gründeten die Firma XenSource Die Firma XenSource wurde im August 2007 für 500 Millionen US-Dollar durch die Firma Citrix übernommen 2. Warum ist VMWare Workstations für die Server-Virtualisierung nicht geeignet? Ist zu langsam, da dort die Hardware emuliert wird Man muss am Hostsystem angemeldet sein, damit die Gastsysteme ausgeführt werden können fettes Hostsystem ist notwendig (auf Windows-Basis) 3. Welche Vorteile hat Citrix XenServer? Virtuelle Maschinen erreichen fast die Geschwindigkeit einer realen Maschine, da die Hardware über Paravirtualisierungs-Schnittstellen (PV) quasi direkt angesprochen wird schlankes Hostsystem auf Linux-Basis mit sehr guter Treiberunterstützung Einfache und schnelle Installation (ca. 10 Min.) Komfortable Verwaltungsoberfläche Partnerschaften mit Microsoft, Sun, Intel, AMD, IBM, HP, Dell, Red Hat und Novell/SuSE 4. Was ist ein Hypervisor? Der Hypervisor ist die Virtualisierungssoftware, die die Umgebung für die virtuellen Maschinen schafft. 5. Weitere kostenlose Hypervisor: VMware ESXi Server Microsoft Hyper-V Server 6. Welche Hardwareanforderungen sind notwendig? Für Windows Gastsysteme ist ein 64-bit x86 Prozessor mit Intel VT oder AMD-V Unterstützung notwendig Min. 1 GB RAM und 40 GB Festplatte 7. Wo kann man die Citrix XenServer Installations-CD herunterladen? www.citrix.de (Link: Produkte XenServer) 5
Installation 3. Installation Die Installation von Citrix XenServer auf dem physikalischen Server (Host) erfolgt von einer bootfähigen CD und ist in nur 10 Minuten erledigt. Hierbei wird ein von Citrix optimiertes Linux-System installiert, auf dem Xen läuft. Die spätere Verwaltung des Servers erfolgt über einen externen Windows-Rechner. Hierbei muss von der gleichen CD die Software XenCenter installiert werden. Die nachfolgende Grafik zeigt den Installationsvorgang. 3.1. Installation auf dem physikalischen Server 6 1. Überprüfen Sie, ob im BIOS des Servers die Virtualisierungsunterstützung aktiviert ist. Bei einem Dell-System mit Intel-Prozessoren finden Sie diese Einstellung unter Performance Virtualisation. 2. Legen Sie die XenServer CD in den Server ein und booten Sie von dieser. 3. Während der Installation müssen Sie die folgenden Angaben machen: Select Keymap: de-latin Welcome to XenServer: Install or upgrade XenServer Host Welcome to XenServer Setup: OK End User License Agreement: Accept EULA Select Installation Source: Local media (CD-Rom) Linux Pack: No
Installation Kapitel 3 Verify Installation Source: Skip verification Set Passwort: z. B. muster Networking: eth0 auswählen (wird nur angezeigt, wenn mehrere Netzwerkkarten vorhanden sind) Networking: Static configuration IP-Adress: 10.1.1.10 Subnet mask: 255.255.0.0 Gateway: - Hinweis: Über diese Adresse ist der Server später erreichbar. Hostname and DNS Configuration: Hostname: xenserver DNS Server 1: 10.1.1.1 Select Time Zone: Europe, Berlin System Time: Manual time entry Confirm Installation: Install XenServer (die Installation wird jetzt gestartet) Set local Time: aktuelle Uhrzeit + 2h (Sommer) bzw. + 1h (Winter) eingeben Hinweis: Die Angabe mit local Time ist etwas verwirrend, da hier nicht die lokale Uhrzeit eingegeben wird. 4. Abschließend wird Ihnen Installation Complete angezeigt. Entfernen Sie dann die CD und drücken Sie OK für den Neustart. 3.2. Installation der Verwaltungssoftware 1. Verbinden Sie den Server mit einem Windows-Rechner. 2. Geben Sie diesem eine IP-Adresse aus dem Adressbereich der Musterlösung z. B.: IP-Adresse: 10.1.1.11 Subnetz: 255.255.0.0 3. Überprüfen Sie, ob Sie den XenServer über die Kommandozeile mit dem Befehl ping 10.1.1.10 erreichen können. Hinweis: Die statische Adresse können Sie später wieder umstellen, wenn die Musterlösung installiert ist und somit der Client automatisch eine Adresse vom Server bekommt. 4. Legen Sie die Citrix XenServer CD in den Rechner ein. 5. Anschließend wird die Installation der XenCenter-Verwaltungssoftware gestartet. 7
4. Arbeiten mit XenServer 4.1. Verbindung zum XenServer aufbauen 1. Doppelklicken Sie am Verwaltungs-Rechner auf das Desktop-Symbol XenCenter. 2. Bei der Frage Would you like to check for new XenServer updates and new versions of XenCenter? klicken Sie auf Yes. 3. Klicken Sie auf Add New Server. 4. Geben Sie nun im Feld Hostname die IP-Adresse des XenServers (10.1.1.10) und das bei der Installation gewählte Passwort ein und klicken Sie auf Connect. 5. Bei Save and Restore Connection State klicken Sie auf OK. 6. Im Fenster License Manager wird ein Hinweis angezeigt, dass die kostenlose XenServer-Lizenz innerhalb von 30 Tagen aktiviert werden muss. Für unsere Testumgebung führen wir keine Lizenzaktivierung durch und klicken Sie deshalb auf Close. 7. Anschließend wird die XenCenter-Verwaltungsoberfläche angezeigt. 8
Kapitel 4 4.2. Neue virtuelle Maschine anlegen Beispiel: Es soll der Server S1 für eine Zwei-Serverlösung als virtuellen Server (Gast) angelegt werden. Vorgaben: 1 CPU, 512 MB RAM, zwei Festplatten mit jeweils 10 GB, 1 Netzwerkkarte 1. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den xenserver und wählen Sie New VM... aus. 2. Als Vorlage (Template) wählen Sie Windows Server 2003 aus. 3. Der Namen der virtuellen Maschine soll S1 lauten. 4. Wählen Sie ein physikalisches DVD/CD-ROM-Laufwerk am XenServer aus. 5. Bei CPU & Memory geben Sie 1 vcpu und 512 MB ein. 6. In der Voreinstellung ist eine 8 GB Festplatte vorhanden. Diese ändern Sie mit Edit... auf 10 GB. Zusätzlich fügen Sie mit Add... eine weitere weitere Festplatte mit 10 GB hinzu. 7. Unser Server soll nur eine Netzwerkkarte besitzen löschen Sie ggf. alle Netzwerkkarten bis auf die Karte mit dem Namen interface 0 (eth0). 8. Bei Finish deaktivieren Sie die Option Start VM automatically, damit die virtuelle Maschine noch nicht gestartet wird. 9
9. Klicken Sie abschießend auf Finish, um die neue Maschine anzulegen. 10. Die neu angelegte Maschine sollten dann im XenCenter wie folgt angezeigt werden: Hinweis: Wenn Sie vorher versehentlich die Maschine bereits gestartet haben, wird anstatt des roten Stopp-Symbols ein grünes Start-Symbol beim Server S1 angezeigt. Schalten Sie in diesem Fall den Server S1 mit dem Menübefehl VM Force Shutdown aus. Übung 1: 1. Legen Sie eine neue virtuelle Maschine mit der Vorlage Windows 7 an. Löschen Sie anschließend diese Maschine inklusive der verwendeten virtuellen Festplatte (attached virtual disks). 2. Legen Sie für die Zwei-Serverlösung den virtuellen Server S2 mit den folgenden Vorgaben an: CPU, 512 MB RAM, zwei Festplatten mit jeweils 8 GB, 2 Netzwerkkarten 4.3. Virtuelle Maschine starten und installieren Beispiel: Für den Server S1 soll eine Windows Server 2003 Grundinstallation durchgeführt werden. Vorgaben: Servername: S1 IP-Adresse: 10.1.1.1, Subnetzmaske: 255.255.0.0, Gateway: 10.1.1.2, DNS: 10.1.1.1 1. Legen Sie die paedml-dvd in den XenServer ein. 2. Wählen Sie im XenCenter den Server S1 aus und klicken dann auf die Schaltfläche Start. 3. Klicken Sie dann auf die Registerkarte Console, um den Bildschirm der virtuellen Maschine zu betrachten. 10
Kapitel 4 4. Führen Sie jetzt die Installation des Servers durch. Übung 2: 1. Starten Sie den zweiten virtuellen Server S2. 2. Führen Sie eine Windows Server 2003 Grundinstallation durch. 4.4. XenServer Tools installieren Nach der Installation des Servers sollten Sie die XenServer Tools installieren. Diese enthalten optimierte Treiber und erhöhen somit die Geschwindigkeit des Gastsystems. Außerdem sind diese für spezielle Funktionen im XenCenter notwendig (z. B. Leistungsmonitor für Festplatte, Prozessoren und Netzwerkkarte). Die XenServer Tools können Sie wie folgt installieren: 1. Wählen Sie den entsprechenden virtuellen Server aus. 2. Klicken Sie auf die Registerkarte Console und melden Sie sich am Server an. 3. Wählen Sie bei DVD Drive die ISO-Datei xs-tools.iso aus. Die Installation der XenServer Tools wird nun gestartet. 11
4. Nach der Installation müssen Sie den Server neu starten. Übung 3: 1. Betrachten Sie unter Performance die Hardwareauslastung des XenServers und einer einzelnen virtuellen Maschine. 2. Probieren Sie für den Server S1 die Tasten Shutdown, Reboot und Suspend aus. 4.5. Arbeiten mit ISO-Images Das Einlegen von CDs bzw. DVDs in den Server kann schon etwas umständlich sein. Besonders wenn der Server an einem anderen Ort steht. Unter XenServer können Sie anstatt von CD/DVDs auch ISO-Images verwenden. ISO-Images sind Abbilder in Dateiform von einer physikalischen CD/DVD, die Sie z. B. mit Nero oder der kostenlosen Software ISO Recorder erzeugen können. Diese ISO-Images lassen sich dann auf einer Netzwerkfreigabe ablegen, auf die der XenServer zugreifen kann. 4.5.1. ISO-Images erzeugen und im Netzwerk freigeben Beispiel: Mit Hilfe der Software ISO Recoder soll ein ISO-Image der paedml-dvd erzeugt werden. 12
Kapitel 4 1. Erstellen Sie auf Ihrem Windows Rechner ein Ordner iso und geben Sie diesen im Netzwerk frei. 2. Laden Sie den ISO Recoder von der Internetseite http://isorecorder.alexfeinman.com herunter. 3. Installieren Sie die Software. 4. Legen Sie die paedml-dvd in das Laufwerk ein. 5. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das entsprechende Laufwerk und wählen Sie Image von CD erstellen aus. 6. Speichern Sie dann das Image im Ordner iso. 4.5.2. Images in XenServer verwenden 1. Starten Sie den XenCenter. 2. Wählen Sie Ihren XenServer aus und klicken Sie auf New Storage. 3. Wählen Sie dann bei Type als ISO-Bibliothek Windows File Sharing (CIFS) aus. 4. Bei Location machen Sie die im Bild gezeigten Angaben. Bei Share Name tragen Sie die IP-Adresse und die Freigabe des Rechners ein, wo die ISO-Images abgelegt wurden. Als Passwort wählen Sie das lokale Administrator-Kennwort des Freigabe-Rechners. 13
5. Den Speichercontainer für die ISO-Images finden Sie anschließend in der XenCenter Struktur. Das neue ISO-Image können Sie nun als Ersatz für die physikalische DVD in der Consolen-Ansicht des jeweiligen virtuellen Servers auswählen. Übung 4: 1. Erstellen Sie von einer weiteren CD ein ISO-Image. 2. Legen Sie diese im ISO-Verzeichnis ab. 3. Überprüfen Sie, ob Sie im XenCenter die CD auswählen können. 14
Kapitel 4 4.6. Backup und Restore von virtuellen Maschinen Eine wichtige Funktion ist das Sichern und Wiederherstellen der virtuellen Maschinen. Somit können die virtuellen Maschinen auf ein einen Datenträger abgespeichert und bei Bedarf wieder in den XenServer eingespielt werden. Beispiel: Von der virtuellen Maschine S1 soll ein Backup auf dem Verwaltungs-Rechner erstellt werden. 1. Starten Sie den XenCenter. 2. Wählen Sie in der Struktur den Server S1 aus. 3. Fahren Sie den Server S1 herunter. 4. Klicken Sie im Menü VM auf Export as Backup... 5. Wählen Sie nun einen Datenträger und ein Verzeichnis, welches ausreichend Platz für das Backup bietet (z. B. E:\Backup) und geben Sie einen passenden Dateinnamen (z. B. Sicherung S1) an. Deaktivieren Sie für diesen Test zusätzlich die Option Verify export on completion, damit der Vorgang schneller geht. Übung 5: 1. Löschen Sie den virtuellen Server S1 im XenCenter inklusive der verwendeten virtuellen Festplatte (attached virtual disks) und importieren Sie anschließend das Backup über VM Import... wieder in den XenServer. 2. Lesen Sie auf der Internet-Seite http://wiki.xenmaster.de, wie Sie die virtuellen Maschinen automatisch sichern können. 15
4.7. Physikalische in virtuelle Maschinen umwandeln Mit dem Zusatzprogramm XenConvert können physikalische Windows-Rechner im laufenden Betrieb in virtuelle Maschinen umgewandelt (P2V) und anschließend in den XenServer importiert werden. Das Programm kann zusätzlich Images im VHD-, VMDK- (VMware) oder OVF-Format konvertieren. Die Umwandlung von physikalischen Linux-Rechnern erfolgt nicht mit diesem Programm, sondern mit Hilfe der XenServer-Installations-CD. Hierzu muss der gewünschte Linux-Rechner von der XenServer-Installations-CD gebootet und der Menüpunkt Convert an existing OS on this machine to a VM (P2V) ausgewählt werden. Beispiel: Der Windows XP Verwaltungs-Rechner soll in eine virtuelle Maschine umgewandelt und in den XenServer importiert werden. 1. Laden Sie XenConvert als 32-Bit-Version von der Internet-Seite www.citrix.com herunter. Das Tool finden Sie unter Downloads unter der Produktgruppe Citrix XenServer. 2. Installieren Sie das Programm auf dem Windows XP-Rechner. 3. Dabei wird eine vorhandene.netframework Installation 2.0 automatisch auf SP1 gepatcht. 4. Starten Sie XenConvert. Hinweis: Wenn Sie XenConvert auf einem Windows-Domänencontroller verwenden möchten, dann sollten Sie den Windows-Server im Verzeichnisdienstwiederherstellungs-Modus starten (Taste [F8] beim Systemstart drücken). 5. Wählen Sie From This Machine To XenServer aus und klicken Sie auf Weiter. 16 6. Wählen Sie das Quell-Laufwerk aus, welches Sie umwandeln möchten (hier nur das Laufwerk C). Zusätzlich können Sie die Größe des Ziellaufwerkes für Free Space anpassen. Klicken Sie auf Weiter.
Kapitel 4 7. Geben Sie die IP-Adresse und den das Passwort des root-benutzers auf den Xen- Server an. Zusätzlich müssen Sie ein Speicherort angeben, wo das Image zwischengespeichert wird. Falls der Speicher auf dem Laufwerk C: nicht ausreicht, dann können Sie das Image auf einem anderen lokalen Laufwerk oder einer extern USB-Festplatte ablegen. Klicken Sie auf Weiter. 8. Falls Sie die folgenden Hinweis bekommen, müssen Sie im XenCenter mit der rechten Maustaste auf Local storage klicken und dann Set as Default Storage Reposity auswählen. 17
9. Optional können Sie einen Namen für die neue Maschine festlegen. Geben Sie hier z. B. Windows XP ein und klicken Sie dann auf Weiter. 10. Abschießend erhalten Sie noch eine Gesamtübersicht der Einstellungen und Klicken Sie dann auf Convert, damit die Umwandlung gestartet wird. 18 11. Nach der erfolgreichen Umwandlung finden Sie die neue virtuelle Maschine im XenCenter. Starten Sie dann die Maschine und installieren Sie auch hier wieder die
Kapitel 4 XenServer-Tools. Hinweis: Durch die Installation der XenServer-Tools werden die bisherigen Netzwerkadapter durch paravirtualisierte-adapter ersetzt und somit gehen die bisherigen IP-Einstellungen verloren. Überprüfen Sie deshalb, ob die IP-Einstellungen des Netzwerkadapters noch korrekt sind. 19