Curso de Virtualização

Curso de VirtualizaçãoBruno Otto Theodoro Rosa (FCL)

Diego Pagliarini Vivencio (IQ)Rafael da Silva Faria (FCL)

Agenda

• Motivação• Conceitos• Storages• Prática I - Orientada• Prática II

Motivação

• Agora que "ganhei" um DELL 2950, o que eu faço??o Instalo a última versão de um Linux novo e

migro todos os serviços para ele...Mas quanto tempo vou levar para

consolidar serviços?E o servidor de aplicações WINDOWS? E se o DELL cair?? Vão todos os serviços

de uma vez??

Motivação

• Vou então solicitar dois servidores DELL 2950, um para WINDOWS e outro para Unixo  OK. A carga do meu servidor WINDOWS fica

em 2%.o  Ou a carga dos meus servidores UNIX não

atinge mais que "1"o "Compartilhamento" de serviços na

mesma máquina. 

Motivação

• Meu servidor pifou!!! E agora?• Tradicionalmente (2~3 dias + aquisição):

o backup dos dados, e da configuração do sistemao reinstalar sistema e restaurar o backup

•  Virtualizando (1 hora):o pegar última cópia da VM e restaurar backupo sem ter que lembrar aquela linha mágica que

precisa mexer em um .conf  • Com um Storage centralizado (1 minuto):

o reiniciar a VM em outro servidor

Opção: Virtualização

• Melhor aproveitamento do hardware

• Consolidação de serviços em vários servidores.

• Provisionamento de servidores

• Backup de servidores• Testes de soluções sem a

necessidade de dispor de hardware ocioso

Por que virtualizar?

• Menor número de servidores físicoso Melhor qualidade dos equipamentos

Servidor de verdade, e não um "DeskServer"RAID, memórias ECC

o Redução do TCOmenor infra estrutura de rede redução da necessidade de ar-condicionado redução de consumo de energia elétrica

Por que virtualizar?

• Compatibilidade de hardwareo Hardware virtual estável no longo prazoo Linux de 2003 rodaria num hardware atual?

• Criação de Templateso Diminuir o Time to Market

• Criação de Appliances o Fornecer soluções prontas às outras Unidades,

eliminando incompatibilidades

Por que virtualizar?

• SandBoxingo Isolar serviços, garantindo segurançao Restaurar após um update mal-sucedido

• Projeção de Crescimentoo Planejamento da implementação de vários

servidores ao longo do tempo com um investimento inicial único.

• Backup de servidores completoso Cópia full da VM, totalmente funcional

Por que virtualizar?

• Manutençãoo A máquina toda é um diretório

pode ser copiado e armazenado compactado

mais prático que um HDo Tempo de manutenção ampliado

migração entre servidores o Monitoramento da performance de um

servidor virtualizado mais preciso (out-of-band)

Por que virtualizar?

• Facilidade para lidar com aplicações legadas, que normalmente não se adaptam bem a Sistemas Operacionais mais novos.o PHP4 + MySQL 3.23o Aplicações em COBOLo Windows NTo Aplicações em DOSo Aplicações em CLIPPER

"Capacity Planning"

• Ferramentas o VMware Capacity Planner

Cliente coletor local / Servidor: Visão organizada dos dados 

 "Dashboard" - ferramenta de análise de capacidade, com análises pré construída. É possível detectar "gargalos" e modelar cenários de execução.

• "Estimativas de Consolidação"• "Avaliação de capacidades"• Esta ferramenta/serviço só pode ser utilizado junto com o

produto comercial. A aquisição do "Infra-Structure" prevê este serviço incluído.

"Capacity Planning"

• CPU• Memória• Disco• Rede

CPU

• Quanto cada máquina consome de CPU?o E quando?

• Aumento da potencialidade do servidoro ganho exponencial com aumento de núcleos

Memória

• Primeiro recurso a se esgotar• Memory Overcommitment

o Page Trimmingo Transparent Page Sharingo Memory Ballooning

• SOs de 32 bits consomem menos memória RAM

• Conjunto de SOs parecidos propicia maior compartilhamento de páginas

Disco

• Quanto espaço é realmente ocupado?oE daqui 6 meses?oE daqui 3 anos?

• Quando os discos são acessados?oBootoBackup

Rede Virtual

• Switches virtuais (vSwitches)         

• Placa de rede do servidor se torna um uplink

"Capacity Planning"

• Mais importanteo "Bom senso e prototipação"

VMware Converter

• Conversões P2V (Physical To Virtual)o Permite converter uma máquina Windows "a quente"o Converter Enterprise permite cópia a frio, mas é pagoo VM convertida ser criada diretamente no servidor

• Conversões V2V (Virtual To Virtual) o Permite migrar VMs entre soluções diferentes (VMware

ESXi, VMware Server, MS Virtual Server, etc)o Permite criar templates padronizados (OVF)

padrão aberto proposto pela VMware inter-operável com outras soluções (Ex.: Xen)

Tips & Tricks

• ESXi mantém RAM da VM disk-basedo Facilitar Suspend e Snapshots e swapping em caso de

falta de memória RAMo Política lazy de atualizaçãoo Manter nos discos locais, evitando tráfego com o

Storage (opção de configuração)• Reduzir carga no servidor físico

o Desativar serviços inúteis (cpuspeed, smartd)o Retirar modo gráfico do booto Reduzir freqüência do kernel para 100Hz (Linux 2.6.x e

FreeBSD)o Não utilizar vSMP se não for estritamente necessárioo Resultado: consumo em idle abaixo dos 30MHz/VM

Tips & Tricks

• Separar em discos diferentes SO, arquivo de troca e dadoso maior flexibilidadeo alocar em arrays distintos

• Política para escolha de SOo VMs podem ser migradas eternamenteo Inviável se o SO tornar-se vulnerávelo SOs com suporte de longo prazo. Ex.:

RHEL/CentOS Ubuntu Server LTS Windows Server FreeBSD

• Sincronização de Relógio (NTP)o VMs podem atrasar ou adiantar levemente o relógioo Consistência de logs

Storages

• Porque utilizar storage centralizado?• Hardware VS. Software RAID• Homebrew Storage - FreeBSD 7 - GEOM +

ZFS• GEOM - Gate Server• GEOM - Gate Client• ZFS - Pools• ZFS - Pontos de Montagem• ZFS - Snapshots

ESXi + Storage

2 Nós de Processamento

Porque utilizar Storage? 

Sem Storage 1. Temos muito espaço em disco livre em diversos servidores2. Falta espaço em disco em servidores críticos3. As informações ficam espalhadas4. Dados normalmente não tem replicação5. Backup dificil

 Com Storage

 1. Dados centralizados– Discos centralizados– Único sistema de backup– Espaço em disco bem otimizado– Facilidade para crescimento da área em disco disponível,

agregando-se mais discos ao Storage

Hardware VS Software RAID 

Hardware • Gerenciamento fácil• Alto desempenho• Cada controladora

armazena os dados da sua maneira

• Baixa intercompatibilidade• Alto downtime em

problemas.• RAID-5 não confiável

(Write Hole)

Software  • Gerenciamento

especializado • Médio Desempenho• Sistema Operacional

gerencia os dados• Baixo downtime em

problemas• RAID-5 com Copy On Write

usando ZFS (RAIDZ)

Storage FreeBSD

GEOM + ZFS

ZFS• SUN Microsystems – Novembro 2005• Novo método de alocação de espaços em “Pools”• Facilidade de exportação de NFS (possível atravéz de uma “flag” em

um diretório)• Capacidade de manter integridade de arquivos em desastres• Ao adicionar um novo disco, a capacidade da pool é alterada

GEOM• Gated – Exportação de dispositivos (/dev/ad0) via TCP-IP• Facilidade de configuração e de uso

GEOM Gated

Configurando o GEOM Gated:

• Editando o arquivo /etc/gg.exportso 10.0.0.0/8    RW    /dev/da1o 10.0.0.0/8    RW    /dev/da2

• Editando o arquivo /etc/rc.localo /sbin/ggated

• Executando o GEOM Gated para iniciar o processo imediatamenteo ggated

• Liberando a porta do GEOM Gated no firewallo pass on $ext_if inet proto tcp from 10.0.0.0/8 to ($ext_if) port 3080

GEOM Gate Client

Configurando o GEOM Gatec: • Habilitando o GEOM Gatec no FreeBSD:

o Editando o /boot/loader.conf geom_gate_enable="YES"

• Editando o /etc/rc.localo /sbin/ggatec create 10.0.0.1 /dev/da1o /sbin/ggatec create 10.0.0.1 /dev/da2

• Executando os comandos acima para ativar o GEOM Gate imediatamenteo ggatec create 10.0.0.1 /dev/da1

ggate0 o ggatec create 10.0.0.1 /dev/da2 

ggate1

ZFS - Pools

• Habilitando o ZFS no /etc/rc.confo zfs_enable="YES"

• Criando o pool e adicionando discoso zpool create datastore raidz /dev/da1 /dev/da2 /dev/da3

• Verificando a estrutura do poolo zpool status

• Exibir estado da utilização do poolo zpool list

• Ver histórico de comandos do poolo zpool history

• Ver utilização do pool em intervalos de 1 segundoo zpool iostat 1

ZFS - Pontos de Montagem

• Criando um novo ponto de montagem no poolo zfs create datastore/backups

• Definindo compressão nível 9 neste ponto de montagemo zfs set compression=gzip-9 datastore/backups

• Desativando indicador de último acesso nos arquivos do ponto de montagemo zfs set atime=off datastore/backups

• Habilitando exportação de NFS no /etc/rc.confo rpcbind_enable="YES"o rpc_lockd_enable="YES"o rpc_statd_enable="YES"o nfs_server_enable="YES"

• Compartilhando o ponto de montagem no ZFSo zfs set sharenfs=on datastore/backups

ZFS - Snapshots

• Criando um snapshot de um ponto de montagemo zfs snapshot datastore/backups@20081101

• Criando um clone do snapshoto zfs clone datastore/backups@20081101

datastore/backups_anterior• Destruindo o clone

o zfs destroy datastore/backups_anterior• Restaurando o snapshot

o zfs rollback datastore/backups@20081101• Destruindo o snapshot

o zfs destroy datastore/backups@20081101

Parte Prática I

• Objetivos:o Instalação do VMware ESXio Configuração para utilização de um Storage

centralizadoo Configuração de Redeo Criação de Pool de Recursoso Demonstração de Instalação de VMs

Windows 2000Linux - CentOS 5.2FreeBSD 7Linux - Ubuntu JeOS 8.04.1 LTS

VMware Tools

• Pacote de drivers e utilitáriosoDriver de rede pára-virtualizado (vmxnet)oGerenciador de memória para Ballooning oDesligamento e reínicio amigável da VMo Integração do desktop da VM com o do SO

do VI ClientMouseCopy'n'Paste

oExecução de scripts dentro da VMoSincronização de relógio

Parte Prática II

• Objetivos:o Auxílio na configuração dos Servidoreso Acompanhamento na criação de VMs o Dúvidas em geral

VMware ESXiVI ClientConversões StorageComo convencer meu diretor a adotar?

Obrigado!!!

Dúvidas? 

Bruno Otto Theodoro Rosa (FCL)brosa@fclar.unesp.br (16) 3301-6278

Diego Pagliarini Vivencio (IQ)diego@iq.unesp.br (16) 3301-6690

Rafael da Silva Faria (FCL)rfaria@fclar.unesp.br (16) 3301-6278

 Mais informações?

“Grupo de Estudos em Virtualização”<virtual-l@fclar.unesp.br>