Xen - Esperienze a Perugia

1Mirko Mariotti – 22 Marzo 2006

Esperienze a Perugia

●Installazioni Dom0●Installazioni DomU●Scientific Linux 3 domU●Case study: Laboratorio didattico●Test con Block Device remoti●Test in corso


Basic testsBasic testsInstallazioni di Dom0Installazioni di Dom0

Abbiamo testato Xen con le seguenti distribuzioni come sistema Host:

● Xen 2.0.7 su● Gentoo 2005.3 (x86)● Ubuntu 5.10 (Breezy) (x86)

● Xen 3.0.2 su● Gentoo 2006.0 (x86 e x86_64)● Slackware 10.2 (x86)


Basic testsBasic testsInstallazioni di Dom0Installazioni di Dom0

Abbiamo testato Xen con varie modalita' di installazione:

● Da sorgenti (Slackware)● Da ebuild (Gentoo)● Da pacchetti binari (Ubuntu)


Installazione dai sorgentiInstallazione dai sorgentiPrerequisiti: iproute2, bridgeutils, zlibdev,

phytondev, grub

Installazione da sorgenti:● wget ....● tar zxvf xen3.0.2src.tgz● make world● make install

L'installazione e' stata provata su slackware 10.2 su un Pentium3 800Mhz e non ha rivelato particolari problemi.


Installazione in GentooInstallazione in GentooGentoo contiene gia ebuild pronti per xen sia per i

kernel sia per i tool.Questi non sono ancora inseriti tra gli ebuild stabili

e quindi vanno installati dal ramo di sviluppo:

ACCEPT_KEYWORDS=”~x86” emerge =xenX.Y.Z

ACCEPT_KEYWORDS=”~x86” emerge =xensourcesA.B.C

(In modo analogo per amd64)


Installazione in Gentoo: XenLinuxInstallazione in Gentoo: XenLinux

L'installazione di xen crea gli eseguibili necessari, l'hypervisor e un kernel tree con applicate le patch xen, quelo che resta da fare e' compilare il kernel per il domain0:

make ARCH=xen menuconfigmake ARCH=xen make ARCH=xen modules_install


Installazione da binariInstallazione da binari

Esistono molte distribuzioni che forniscono pacchetti binari per xen.

Noi abbiamo testato xen su ubuntu 5.10 aggiungendo il repository

deb http://mirror.clarkson.edu/pub/distributions/xenophilia/xendebs/ubuntu xenstable main

e quindi procedendo all'installazione:aptget install xen


Basic testsBasic testsInstallazioni di DomUInstallazioni di DomU

Abbiamo testato come DomU vari sistemi operativi ed in varie distribuzioni GNU/Linux.

In particolare:● GNU/Linux:

● Gentoo● Ttylinux● Scientific Linux 3● Scientific Linux 4 (test in corso)

● NetBSD 2 e 3● Plan9


Il kernel del domainUIl kernel del domainU

Trattandosi i paravirtualizzazione, l'installazione di una macchina virtuale non e' semplice come nel caso di una virtualizzazione reale (ad es. vmware)

I kernel per i domainU devono essere ricompilati e e' raro trovare distribuzioni che si installino direttamente su xen.


Il filesystem di un domainUIl filesystem di un domainU

Per installare una VM ci sono due possibilita':

● Trovare (o creare) un kernel xenU compatibile con l'installatore e procedere con una installazione standard.

● Fare un dump di una installazione gia' fatta.


Installazione di domU SL3Installazione di domU SL3

Per l'installazione di Scientific Linux 3 (ed ora 4) abbiamo scelto di fare un dump di un'installazione minimale gia' fatta e modificarla per renderla utilizzabile con xen nei seguenti punti:

● kernel● sostituzione delle modutils (per la serie 2.6)


Installazione di domU SL3Installazione di domU SL3Per realizzare una immagine di macchina virtuale

SL3 abbiamo seguito i seguenti passi:● Dump via rete di una installazione minimale (usando un

cd live) Repos# nc l p 3333 | dd of=sl3.img Live# dd if=/dev/hdaX | nc repos.foo.net 3333● Mount in loopback dell'immagine● Copia dei sorgenti del kernel xen● Chroot nell'immagine● Compilazione ed installazione del kernel xenU (In realta'

servono solo i moduli)● Sostituzione di modutils (per i kernel 2.6)


Case study:Case study:Laboratorio didattico con XenLaboratorio didattico con Xen

Lo scopo principale del setup e' stato quello di mettere a disposizione di ogni studente piu' VM per ogni postazione sulle quali poter lavorare.

L'obbiettivo del corso era quello di dare la possibilita' agli studenti di installare e configurare software tipicamente presente in farm di calcolo.



Il laboratorio didattico e'cosi strutturato:

● 8 macchine fisiche con installato Gentoo 2005.3 e Xen 2.0.7

● 1 server (Gentoo 2005.3) che funge da:● DHCP● WEB server● Server di controllo del laboratorio (tentakel).





Ogni macchina fisica contiene una serie di script che, gestiti dal server di controllo, regolano il comportamento della macchina fisica secondo vari aspetti. Ogni macchina fisica puo' funzionare in tre modalita':● Normale● Proiezione● Esecuzione di virtual machine



Inoltre gli script regolano altri aspetti delle macchine virtuali quali il loro avvio, il check della consistenza dei filesystem nelle immagini e il controllo del loro networking.


Laboratorio didattico con XenLaboratorio didattico con Xen



La macchina virtuale utilizzata prevalentemente nel laboratorio e' stata quella SL3.

Tutte le configurazioni vengono passata alla macchina virtuale n modo dinamico (o dal config file di xen oppure via DHCP).

Questa caratteristica rende possibile sostituire ogni volta se ne abbia necessita una VM con una pulita in pochissimo tempo.



Durante il corso sono stati installati in particolare i seguenti software:● torque (da sorgenti)● maui (da sorgenti)● ganglia (da sorgenti)

i seguenti elementi INFNGRID:● CE 2_6_0● WN 2_6_0

e un install server INFNGRID 2_6_0



Risultati

l'infrastruttura ha garantito un'ottima stabilita'.

Si puo' ipotizzare un sistema di controllo simile a quello attuato per gestire la ridondanza di servizi su VM.


Advanced tests:Advanced tests:GnbdGnbd

Ulteriori test che abbiamo condotto riguardano il caricamento delle macchine virtuali direttamente

da block device remoti.

Abbiamo utilizzato un server gentoo come repository di immagini esportate via GNBD:

# gnbd_serv n# gnbd_export e ttylinux d /root/ttylinux c


Advanced tests:Advanced tests:GnbdGnbd

Successivamente importandoli nelle macchine reali# gnbd_import i repos.foo.net c

Possiamo utilizzarli come filesystem delle VM.

Abbiamo testato su questa infrastruttura GNBD le feature di migrazione di domini di Xen.


Test in corsoTest in corso

Attualmente abbiamo spostato tutti i test alla vesione 3 di xen.

Abbiamo realizzato una struttura di test composta da due 2xOpteron – Storage FC (disponibile per ancora poco tempo) – Fileserver su cui stiamo attualmente eseguento test sui backend FC e iSCSI per Xen


All TestsAll TestsAbbiamo stilato una lista di possibili test aggiuntivi per comprendere le problematiche dell'uso di xen per realizzare sistemi HA con macchine virtuali:

Test di compatibilità tra kernel XEN e varie distribuzioni.

Test di caricamento di domU via Block Device Remoti (GNDB, iSCSI, FC).

Test di caricamento di domU via filesystem remoti (NFS).

Test di caricamento di domU via filesystem distibuiti (LUSTRE, GFS, GPFS).

Test su uso di partizioni locali, remote o mix delle due. Monitoraggio dello stato delle Macchine Virtuali. Installazione di servizi, sia GRID che nonGRID.


GrazieGrazie

Mariotti MirkoDipartimento di Fisica – Universita' di Perugia

mirko<dot>mariotti<at>fisica<dot>unipg<dot>it

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