Virtualizációs technikák, technológiák
A Unix/Linux szerverek üzemeltetése wikiből
(Változatok közti eltérés)
(v0.1) |
(→vserver: linkesítés) |
||
68. sor: | 68. sor: | ||
* A FreeBSD jailje azért biztosít hálózati leválasztást, tehát a jailben futó alkalmazásnak lehet saját IP-je. |
* A FreeBSD jailje azért biztosít hálózati leválasztást, tehát a jailben futó alkalmazásnak lehet saját IP-je. |
||
− | === vserver === |
+ | === [[vserver]] === |
* Olyan mint a chroot, csak jobb. |
* Olyan mint a chroot, csak jobb. |
||
90. sor: | 90. sor: | ||
* De: még mindig nem tudunk saját tűzfalszabályokat adni a virtuális gépeknek, és nem csinálhatunk komplex virtuális routingot sem. |
* De: még mindig nem tudunk saját tűzfalszabályokat adni a virtuális gépeknek, és nem csinálhatunk komplex virtuális routingot sem. |
||
* Sajnos patchelni kell a kernelt. |
* Sajnos patchelni kell a kernelt. |
||
− | * A vserverben nem 1 lesz az init PID-ja (ez okozhat gondokat; az OpenVZ virtualizálja a PID-kat, így elkerüli ezt a problémát). |
||
* Nincs IPv6-támogatás. |
* Nincs IPv6-támogatás. |
||
A lap 2006. december 1., 04:21-kori változata
Adott:
- sok-sok PC a Salgó polcon: mindegyik valamelyik osztályé, tanszéké, haveré, ügyfélé stb.; vagy
- egy nagy szerver, ami Sokmindent Csinál.
Baj a sok-sok PC-vel:
- A Salgó Polcon Álló PC Nem Professzionális;
- ha gagyik:
- lefagynak - ilyenkor oda kell menni és belerúgni;
- kereshetünk bele való gagyi hardvert;
- papírfecnivel ki kell ékelni a processzorhűtőt;
- poroltót kell tartani a közelben.
- ha újak, esetleg márkásak:
- bonyolultabb és/vagy sokkal drágább lesz az alkatrészcsere, amikor elromlik;
- fáj, hogy Ott Az A Szép Nagy Gép És Nem Is Csinál Semmit;
- sok áramot fogyaszt;
- sok hőt ad le (drága lesz a légkondi).
- ha nem mi menedzseljük őket:
- a rendszergazdák folyton elfelejtik a rootjelszót, és mehetünk oda a konzolhoz betörni;
- a rendszergazda lusta, dilettáns, rosszhiszemű és rosszindulatú;
- emiatt viszonylag nehezen tudunk rendet tartani a hálózatban.
- ha mi menedzseljük őket:
- akkor is macerás mindig odamenni a konzolhoz, amikor valamelyiknek valami baja van;
- LOM (Lights Out Management) megoldás lehet erre, de elég drága.
Baj az egy nagy szerverrel, ami Sokmindent Csinál:
- az Ezen A Héten Divatos Projekt fejlesztőjének azonnal kell a még csak bétában elérhető PHP 8.0, de
- ennek lefordításához és futtatásához kell az új, szintén béta libc6, viszont
- a Múlt Héten Divatos És Még Mindig Fontos Projekt fejlesztői által írt alkalmazás az előző libc6 egy olyan "nemdokumentált funkcióját" használja ki, ami az új libc6-ban nincs benne; valamint
- kernelt is kell cserélni, mert a jelenlegiben túl régi az a NagyonTáposAPI, amit a szintén szükséges új Java is használ, de
- a Menedzsment Által Preferált Kereskedelmi Csoportmunka-Alkalmazás kizárólag a Sun Java 1.3.02 litván nyelvű változatának 1633-as buildjével működik helyesen.
- Rövidebben: a különböző funkciókhoz tartozó szoftverek között túl sok lehet az összefüggés, így az egyiknek az upgrade-je interferálhat egy másikkal.
Tartalomjegyzék |
1 Az elképzelt megoldás
- Legyen egy (vagy több, de kevés) nagyteljesítményű, rendkívül megbízható szerverünk, és
- ezeken külön virtuális szerverekben futtassuk az egyes kisPC-ket vagy a Sokmindent Csináló Gép egyes funkcióit.
Sok virtualizációs megoldás van, ezek sokmindenben hasonlítanak, és meg több mindenben különböznek; most nem megyünk bele.
2 Virtualizációs technikák
Ez most az aktuális buzzword. A gyári 2.6.19-ben bizonyos előkészületek már lesznek a virtualizáció támogatására.
Addig is a legfontosabb megoldások:
2.1 Apache Virtualhost
- igazából max. viszonyítási alapnak illik ide
2.2 chroot
- Csak fájlrendszer-szintű szétválasztás:
- a System V IPC közös, a két különböző chrootban azonos UID-del futó processzek küldhetnek egymásnak signalt stb.;
- egy chrootnak nem lehet saját IP-je, saját tűzfalszabályai;
- két chrootban ugyanolyan UID alatt futó processzek küldhetnek egymásnak signalt; stb.
- nem igazán lehet egy-egy chroot erőforrásfoglalását korlátozni.
- Nincs diszk-kvóta;
- nem méltányos az osztozkodás a CPU-n, a hálózaton, a diszken;
- live migrációról pedig ne is álmodjunk.
- A FreeBSD jailje azért biztosít hálózati leválasztást, tehát a jailben futó alkalmazásnak lehet saját IP-je.
2.3 vserver
- Olyan mint a chroot, csak jobb.
- Minden virtuális gép ugyanazon a kernelen fut.
- Minimális overhead, úgyhogy gyors.
- Pl. az összes vserver osztozik a diszk-cache-en.
- Cserébe ha borul a kernel, az egész rendszer borul.
- A vservereket logikailag teljesen szétválasztja egymástól:
- IPC,
- processzkezelés,
- saját IP.
- Viszont: nem lehet fájlrendszereket mountolni a guestben, és
- a host automatikusan hozzáfér a guest összes adatához.
- Elvileg változtatás nélkül elindul vserverben a legtöbb Linux-disztribúció.
- Egyáltalán nincs szükség emulációra
- Még olyan eszköz is van, ami megkeresi több guestben az azonos tartalmú fájlokat, és összehardlinkeli őket; de ha valamelyik írna bele, megszűnik a hardlink.
- Ehhez persze a vservereknek egy fájlrendszeren kell lenniük (de elvileg van vserver-szintű diszk-kvóta, úgyhogy annyira nem baj).
- Megadhatunk egy-egy vserverre vonatkozó erőforráslimiteket.
- Egy vserver migrálása nagyon egyszerű: tar.
- A vserver hálózati konfigurációját a hoszt állítja be, úgyhogy a migráció tényleg teljesen átlátszó a vserver számára.
- De: még mindig nem tudunk saját tűzfalszabályokat adni a virtuális gépeknek, és nem csinálhatunk komplex virtuális routingot sem.
- Sajnos patchelni kell a kernelt.
- Nincs IPv6-támogatás.
Ilyesmi lehet a FreeVPS és az OpenVZ is. Házi feladat. :)
Kedvcsinálónak:
2.4 OpenVZ
- Olyasmi, mint a vserver (egy kernelen fut az összes virtuális gép).
- De pl. a VE-knek (Virtual Environment) lehet saját routingja és tűzfala.
- A PID-kat virtualizálja, így az init mindig megkapja az 1-est.
- Virtualizálja a /proc és a /sys fájlrendszereket is (a vserver csak részben - konkrétumok?).
- A VE-k megkaphatnak valódi hardvert, pl. sorosportot, hálózati interfészt.
- A VE-k erőforráskorlátai menet közben növelhetők és csökkenthetők(!).
- A CPU-t méltányosan ütemezi az egyes VE-k között.
- Checkpointing segítségével egy élő VE migrálható fizikai gépek között.
- Külön eszközzel támogatja az új VE fájlrendszerének létrehozását.
- Egy közepes PC 1G RAMmal akár 100 VE-t is gond nélkül futtathat (mindegyikben apache-val és sshd-val).
- x86, amd64, ia64, ppc
2.5 User Mode Linux
- Egy linuxos hoszton több guest kernelt futtathatunk, mindegyik kisszámú userspace processznek látszik.
- Viszonylag gyors (CPU-korlátos műveletek esetén közel natív teljesítmény, I/O esetén jelentősen lassúbb).
- Minden guest-rendszerhívást emulálni kell.
- A hardver kezelését a hoszt kernel végzi, a guest kernel csak hardver-absztrakciókkal találkozik.
- Természetesen minden guestnek saját, korlátos memóriája van, de használhat saját swapet.
- A guestek:
- saját tűzfalszabályokat állíthatnak be;
- szabadon mountolhatnak fájlrendszereket (persze csak azok közül, amikhez hozzáférnek);
- egyszerűen kaphatnak közvetlen hozzáférést fizikai diszkhez vagy LV-hez, amin aztán olyan filerendszert csinálnak, amilyet csak akarnak.
- Az UML elvileg titkosíthatja a saját fájlrendszerét úgy, hogy a hosztgép üzemeltetője ne tudja elolvasni (kivéve a rootfs-t).
- A hosztgépen debugolhatjuk a guest kernelt (ha kernelfejlesztők vagyunk).
- Elvileg az UML hibája miatt nem fagyhat szét a hosztgép kernele.
- Nem (feltétlenül) kell hozzá kernelt patchelni (legalábbis ezen a héten).
- Nem kell annyi fizikai memóriával rendelkezni, amennyit elosztogatunk a guestek között (használhatnak swapet).
- 64 bites hoszton futtathatunk 32 bites guestet (a Xen pl. ezt nem tudja).
- Bonyolult virtuális hálózati topológiákba szervezhetjük az UML-eket anélkül, hogy a valódi hálózatra kilátnának.
- Egy vendéggép konzolját kirakhatjuk egy tcp portra, úgyhogy elérhető lehet a hálózatról anélkül, hogy neki magának lenne hálózati kapcsolata (a TCP-kapcsolat a hoszttal épül fel).
- Eleinte a guestben gyakorlatilag nem volt memóriavédelem, mivel a hosztkernel szempontjából egyetlen processz volt az egész (ez ma már szerencsére nem igaz).
- x86, IA64, PowerPC, Sparc?
2.6 Xen
- "Paravirtualizáció" (de most már tud hardvereset is: Vanderpool, Pacifica)
- Hypervisor, Dom0, DomU
- A Xen virtuális gépei idővel futni fognak a Longhorn hypervisora alatt is.
- Hardveres virtualizációval fut benne a Windows XP is.
- Tud live migrációt: apránként átmásolja a domU-t egy másik gépre, majd 1 másodpercnél rövidebb idő alatt átkapcsol rá.
- x86, amd64, ia64, ppc; Sparc készülőben
- dom0-ban lehet: Linux, NetBSD (hamarosan FreeBSD is).
- paravirtualizált domU-ban lehet: Linux, NetBSD, FreeBSD, Minix, Plan9, OpenSolaris, NetWare
- Létezik paravirtualizált Windows XP is, csak a licencfeltételek miatt nem adhatja ki a University of Cambridge.
- Később lesz róla szó részletesebben is.
3 Ajánlott irodalom
- Nem ajánlott: Projects on the move, ismeretterjesztő cikk többek között a virtualizációs technikákról. Óvatosan olvassátok, vannak benne marhaságok (pl. "As each VServer has its own init process, it can launch services with their own IP addresses." - igaz, igaz, nincs összefüggés). Azért szerepel itt, mert a google esetleg kidobja, mint találatot.
- Egy thread a debian-administration.org fórumán a virtualizációs technikákról.
- Annotated HOWTO for creating an SELinux enabled UML system - szakácskönyv.
- Comparison of virtual machines
- ZAP - userspace-ben megvalósított processz-migráció Linuxra