Cours « La Virtualisation des serveurs»

COURS « LA

VIRTUALISATION DES SERVEURS»

CPLN - Solutions VMWare

Plan du cours

Présentations Introduction vSphere (VMWare) vSphere Hypervisor (ESXi) ESXi - Pratique vCenter - Pratique

Présentations

Présentations Quels sont vos connaissances, votre

utilisation de la virtualisation et vos attentes de ce cours?

Introduction - Historique

Un peu d’histoire… 1964: CP-40 d’IBM 1972: VM/370 d’IBM 1988: SoftPC (émulateur x86) 1997: VirtualPC pour Mac 1998: Début de VMWare 2001: VMWare GSX 2006: VMWare Server

Intro – Type de virtualisation Les isolateurs

Isoler des applications dans des contextes d’exécution séparés

Exemples: BSD Jail, Linux Vserver, chroot

Intro – Type de virtualisation Noyau «user-space»

Noyau dans un noyauPerformances faiblesDépendance au système d’exploitationSert au développement de noyauxExemples: User Mode Linux, L4Linux,

coLinux

Intro – Type de virtualisation Superviseur

Aussi appelé «Hyperviseur de type 2»Application lourde et complexeOS dans un OS≠ Emulateur (RAM, CPU, HDD directement

accessibles par l’OS invité)Exemples: MS Virtual PC/ServerUser,

Parallels Desktop, Oracle VirtualBox, VMWare Fusion/Player/Workstation

Intro – Type de virtualisation Superviseur

Introduction

? Pourquoi virtualiser?

Rationalisation/consolidation des ressourcesFlexibilité / «Scalability»Provisionnement aisé

(accélération de 50-70% selon VMWare)

Introduction

Rationalisation/consolidation des ressources Taux d'utilisation augmenté de 15% à 80%, Réduction des besoins matériel selon un ratio 10:1, Réduction des coûts énergétiques de 80%

Et en réalité?! Virtualisation de 21 serveurs existants + 19 nouveaux

> 40 VM pour 4 hôtes physiques: ratio 10:1 atteint et dépassé à terme

Introduction

FlexibilitéAjout de RAM, CPU, disque,

périphériques… à chaudSauvegarde et restauration très rapide

(Snapshots)Déplacement d’une VM d’un hôte à un autre

(environnement «datacenter»)Haute disponibilité et failover

(environnement «datacenter»)Importation/Exportation/Conversion

Introduction

ProvisionnementCréation d’une machine modèle

(«template»)Déploiement basé sur ce modèleRéalisé en 15 minutesCopie d’un environnement de production,

isolation et tests

Introduction

Pourquoi ne pas virtualiser?!La virtualisation créé le buzzLe type d’application n’est pas tant un critèrePrendre en compte les ressources nécessaires

(IOPS, cycles cpu, bande passante)Disaster RecoveryProblèmes de licences/incompatibilitéDépendances matériellesChoisir la bonne manière de virtualiser!

Introduction

Les risquesLa consolidation augmente la criticité des

serveurs physiquesSécurisation des accès et formation de l’ITProlifération des VMs: garder le contrôle

face à la simplicité de provisionnementZone de sécurité des données critiques

(séparation physique de certains services)La couche de virtualisation est une source

de problème supplémentaires.

https://www.pcisecuritystandards.org/documents/Virtualization_InfoSupp_v2.pdf

VMWare vSphere

Hyperviseur(ESXi)

vSphere - Fonctionnalités vMotion Storage vMotion High Availability Fault Tolerance Distributed Ressources Scheduler Distributed Switch

vSphereSchéma holistique

http://www.hypervizor.com

vSphere Hypervisor (ESXi) 3ème type de virtualisation: Hyperviseur Paravirtualisation (l’OS est conscient d’être

virtualisé) > Meilleures performances

vSphere Hypervisor (ESXi)

http://www.vmware.com/files/pdf/ESXi_architecture.pdf

ESXi – technologies CPU

IntelVirtualization Technology (VT) – Nov 2005Hyper Threading (HT)

AMDAMD-V (Virtualization) Technology – Mai 2006

http://download3.vmware.com/vmworld/2005/pac346.pdf http://www.hardwaresecrets.com/article/263 Il faut systématiquement se référer aux HCL

parfois des modèles non listés fonctionnent > sans supporthttp://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php

ESXi – Prérequis CPU

ESXi – Prérequis CPU

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi - Installation

ESXi – Config initiale

Password «Root» Lockdown mode Management Network

ESXi – Interface web

Téléchargement du client vSphere Accès Aide et site Vmware (produits)

vSphere Client

vSphere Host Update Utility -locale en_US

ESXi - Summary

EVC – Plus petit dénominateur commun des fonctionnalités CPU entre les hôteshttp://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&cmd=displayKC&externalId=1003212

http://kb.vmware.com/kb/1005764

ESXi - Configuration

Networking (base)vSwitchPort group (VLAN/configurations)VMkernel

ESXi - Configuration

Ex 01 – Configurer ESXi

ESXi – Machine Virtuelle

Ex 02 – Créer une VM Fichiers Ex 03 – Booter la VM

ESXi – Gestion mémoireTransparent Memory Page Sharing

ESXi – Gestion mémoire

Balloon Driver http://wattmil.dyndns.org/vmware/19?start=2

VMKernel Swap Si TMPS et Ballooning insuffisants Rapide Tient compte de la réservation mémoire Pénalise les performances des VM Pas de maîtrise de ce qui est «swapé» Risque de double swap (RAM>VM>OS)

ESXi – Machine Virtuelle

Ex 04 Snapshots

ESXi - Snapshots

ESXi - Snapshots

Stockage centralisé

vCenter - Introduction

vCenter

Ex 05 Ex 06 Ex 07

High Availability

Protège des défaillances du serveur (ESX) en redémarrant les VM sur d'autres hôtes au sein du cluster

Peut également redémarrer une VM si celle-ci ne répond plus et ne fait plus d’I/O disque

High Availability

Un agent HA s’installe sur chaque hôte lorsqu’HA est configuré sur le cluster

Les hôtes communiquent entre eux Un hôte qui manque à l’appel et qui ne

peut plus contacter sa passerelle est considéré comme défaillant et s’isole

Une politique d’admission permet de définir les ressources disponibles pour HA

High Availability

Fonctionnement

High Availability

Nombre de slots et failover capacity

High Availability

Autres politiques d’admissions: Pourcentage de ressources du cluster

réservées au failover Définition d’un hôte dédié dans le cluster

(qui ne sera utilisé que pour le failover) La politique d’admission est

neutralisable > le failover n’est pas garanti pour toutes les VMs

High Availability

Les VMs peuvent également être surveillées: Basé sur une communication

(heartbeat) entre l’hôte et les VM Tools L’intervalle est paramétrable Vérifie également l’E/S disque de la VM

(par défaut 120 secondes, neutralisable)

High Availability

Ecrans de configuration et de statistiques

High Availability

Ex 08

Fault Tolerance

Tolérance aux pannes Disponibilité 24x7 Pas de downtime ni de perte de

données Plus facile à mettre en œuvre que du

clustering software (par ex. Microsoft)

Fault Tolerance

Tolérance aux pannes Disponibilité 24x7 Pas de downtime ni de perte de

données Plus facile à mettre en œuvre que du

clustering software (par ex. Microsoft) Indépendant de l’OS/application Per-Machine Basis

Fault Tolerance

Prérequis Processeur compatible FT (vLockstep) Cluster avec HA Même version de build Réseau Gbps dédié 1 vCpu maximum vRam réservée Disques Thick «Eager zeroed» Machine secondaire = ressources à double

Fault Tolerance

Fonctionnement

Fault Tolerance

Démonstration (EX 09)

Sources http://www.kernelthread.com/publications/virtualization/ Nouveautés du VMFS version 5:http

://www.virtualgeek.ch/blog/2011/10/09/le-vmfs-5/ Comprendre les snaphsots:

http://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&cmd=displayKC&externalId=1015180

Histoirehttp://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_virtualization_development

http://chercheurs.lille.inria.fr/~garet/cours-linux/virtualisation_print.pdf

Sources

http://itexpertvoice.com/home/what-not-to-virtualize-in-your-data-center/

http://storageioblog.com/?p=719 High Availability http://www.hypervizor.com/2009/12/diag

ram-vmware-high-availability/

http://www.yellow-bricks.com/vmware-high-availability-deepdiv/

http://www.vmware.com/files/fr/pdf/support/VMware-Availability-Guide-PG-FR.pdf

Sources

http://www.vmware.com/files/pdf/resources/ft_virtualization_wp.pdf

http://lonesysadmin.net/2011/04/19/vmware-fault-tolerance-determinism-and-smp/

http://communities.vmware.com/blogs/vmroyale/2009/05/18/vmware-fault-tolerance-requirements-and-limitations