[hackpl]_wirtualne_serwery.pdf

Wirtualne serwery na bazie oprogramowania

VMware GSX/ESX wspomaganego przez

VMware VirtualCenter

Dariusz Daniluk < dariusz.daniluk@gmail.com >

Warszawa, czerwiec 2006r.

Streszczenie

Praca zawiera obszerne wprowadzenie do technologii maszyn wirtualnych, które

obejmuje ponad czterdziestoletnią historię ich rozwoju oraz charakteryzuje najnowsze

rozwiązania stosowane obecnie przez firmę VMware. Nowe technologie stwarzają dla

przedsiębiorstw możliwość obniżenia kosztów utrzymania infrastruktury informatycznej, a

także podnoszą jakość świadczonych usług. Obniżenie kosztów możliwe jest dzięki

konsolidacji ośrodków przetwarzania danych. Przedstawione badania dokładnie pokazują, jak

firmy postrzegają cały proces, jakich dodatkowych korzyści się spodziewają oraz

charakteryzują największe obawy związane z konsolidacją.

W dalszej części pracy został zawarty dokładny opis głównych obszarów, których

dotyczy konsolidacja. Głębsza analiza metodyk Virtual Infrastructure Methodology (VIM),

ALIGN, ALIGN-lite oraz Scorpion pozwoliła na przyjrzenie się poszczególnym fazom

trwania projektu. Szczególny nacisk został położony na zastosowanie oprogramowania

VMware GSX/ESX oraz VMware VirtualCenter w budowie wirtualnej infrastruktury.

Ostatnie rozdziały zostały poświęcone stworzonej aplikacji vClient, której zadaniem

jest wspomaganie ostatniego etapu konsolidacji, czyli zarządzania wirtualną infrastrukturą.

Program współpracuje z serwerem VMware VirtualCenter i umożliwia zarządzanie serwerami

wirtualnymi działającymi w oparciu o VMware GSX/ESX. Praca zawiera opis wymagań,

budowę aplikacji oraz szczegółowy przegląd wszystkich dostępnych funkcji.

Spis treści

Streszczenie.............................................................................................................................................................. i

Spis treści ................................................................................................................................................................ ii

Spis tabel, rysunków, przykładów kodu oraz wzorów ........................................................................................... iv

1. Wstęp............................................................................................................................................................. 1

1.1. Tematyka pracy.................................................................................................................................... 1

1.2. Cel pracy .............................................................................................................................................. 1

1.3. Zadania cząstkowe ............................................................................................................................... 1

2. Wprowadzenie do wirtualizacji ..................................................................................................................... 2

2.1. Istota wirtualizacji................................................................................................................................2

2.2. Wirtualizacja jako kierunek na rynku informatycznym ....................................................................... 5

2.3. Konsolidacja infrastruktury informatycznej......................................................................................... 6

2.4. Historia maszyn wirtualnych ............................................................................................................. 13

2.4.1. CTSS ............................................................................................................................................. 13

2.4.2. IBM System/360 ........................................................................................................................... 13

2.4.3. IBM System/370 ........................................................................................................................... 15

2.4.4. Zmierzch technologii maszyn wirtualnych ................................................................................... 16

2.4.5. Renesans technologii maszyn wirtualnych.................................................................................... 17

2.5. Podsumowanie ................................................................................................................................... 20

3. Rozwiązania wspomagające budowę wirtualnej infrastruktury................................................................... 21

3.1. VMware GSX .................................................................................................................................... 21

3.2. VMware ESX..................................................................................................................................... 24

3.3. VMware VirtualCenter ...................................................................................................................... 28

3.4. Budowa klastrów z wykorzystaniem maszyn wirtualnych ................................................................ 29

3.5. Wykonywanie i odtwarzanie kopii zapasowych ................................................................................ 34

3.6. Migracja maszyn wirtualnych ............................................................................................................ 35

3.7. Podsumowanie ................................................................................................................................... 37

4. Optymalizacja infrastruktury przedsiębiorstwa ........................................................................................... 38

4.1. Wstęp ................................................................................................................................................. 38

4.2. Typy konsolidacji............................................................................................................................... 40

4.2.1. Konsolidacja serwerów ................................................................................................................. 41

4.2.2. Konsolidacja aplikacji ................................................................................................................... 43

4.2.3. Konsolidacja systemów pamięci masowych ................................................................................. 45

4.2.4. Konsolidacja usług ........................................................................................................................ 48

4.2.5. Konsolidacja sieci ......................................................................................................................... 48

4.2.6. Konsolidacja ośrodków przetwarzania danych ............................................................................. 49

4.2.7. Konsolidacja zasobów ludzkich oraz procesów ............................................................................ 49

4.3. Analiza infrastruktury ........................................................................................................................ 50

4.4. Planowanie......................................................................................................................................... 56

4.5. Implementacja.................................................................................................................................... 62

4.6. Zarządzanie ........................................................................................................................................ 67

4.7. Podsumowanie ................................................................................................................................... 70

5. Założenia projektowe .................................................................................................................................. 71

5.1. Założenia programowe....................................................................................................................... 71

5.2. Założenia sprzętowe........................................................................................................................... 73

5.3. Koncepcja rozwiązania ...................................................................................................................... 74

6. Aplikacja vClient......................................................................................................................................... 75

6.1. Budowa aplikacji ............................................................................................................................... 75

6.1.1. Opis głównych pakietów oraz klas................................................................................................ 75

6.1.2. Logowanie do serwera VirtualCenter............................................................................................ 81

6.1.3. Synchronizacja z serwerem VirtualCenter .................................................................................... 86

6.2. Praca z aplikacją vClient.................................................................................................................... 87

6.2.1. Logowanie oraz obsługa aplikacji ................................................................................................. 87

6.2.2. Praca z grupami farm serwerów, farmami oraz grupami maszyn wirtualnych ............................. 90

6.2.3. Praca z hostami ............................................................................................................................. 93

6.2.4. Praca z maszynami wirtualnymi.................................................................................................... 97

6.2.5. Klonowanie maszyn wirtualnych oraz praca z szablonami ......................................................... 100

6.2.6. Śledzenie wykorzystania zasobów .............................................................................................. 104

6.2.7. Zarządzanie prawami dostępu ..................................................................................................... 106

7. Weryfikacja działania aplikacji vClient..................................................................................................... 108

8. Wnioski oraz plany rozwoju...................................................................................................................... 109

9. Bibliografia................................................................................................................................................ 110

iii

Spis tabel, rysunków, przykładów kodu oraz wzorów

Rysunek 2.1. Umiejscowienie serwerów wirtualnych ............................................................................................ 2

Tabela 2.2. Prowadzone prace nad konsolidacją serwerów - Gartner Group [9] .................................................... 7

Tabela 2.3. Zainteresowanie konsolidacją serwerów - Gartner Group [9].............................................................. 7

Tabela 2.4. Obszary spodziewanego ograniczenie kosztów - Gartner Group [9] ................................................... 8

Tabela 2.5. Ograniczenie kosztów/zasobów ludzkich - Gartner Group [9] .......................................................... 10

Tabela 2.6. Problemy związane z konsolidacją serwerów - Gartner Group [9] .................................................... 11

Rysunek 3.1. Architektura VMware GSX/VMware Server [1] ............................................................................ 23

Rysunek 3.2. Budowa komputera mainframe z systemem VM/370 [1] ............................................................... 24

Rysunek 3.3. Budowa platformy VMware ESX [1] ............................................................................................. 24

Rysunek 3.4. Komponenty VMware ESX [13]..................................................................................................... 25

Rysunek 3.5. VMware ESX - wirtualizacja procesorów [10] ............................................................................... 26

Rysunek 3.6. VMware ESX - wirtualizacja pamięci operacyjnej [10] ................................................................. 26

Rysunek 3.7. VMware ESX - wirtualizacja dysków oraz sieci [13] ..................................................................... 27

Rysunek 3.8. Wirtualna infrastruktura [15] .......................................................................................................... 29

Rysunek 3.9. "Cluster in a Box" - klaster złożony z dwóch węzłów [2]............................................................... 31

Rysunek 3.10. "Cluster in a Box" - klaster złożony z dwóch węzłów (szczegóły) [14] ....................................... 32

Rysunek 3.11. "Cluster across Boxes" - klaster złożony z czterech węzłów [14]................................................. 33

Rysunek 3.12. Konsolidacja środowisk klastrowych [14] .................................................................................... 33

Rysunek 3.13. Migracja maszyn wirtualnych z wykorzystaniem VMotion [16] .................................................. 35

Rysunek 3.14. Migracja maszyn wirtualnych [16]................................................................................................ 36

Rysunek 4.1. VMware ESX + xSeries 445 [3] ..................................................................................................... 42

Rysunek 4.2. VMware ESX + serwery typu Blade [3] ......................................................................................... 42

Rysunek 4.3. Metoda "scale-up" i "scale-out" - wady oraz zalety [3]................................................................... 43

Rysunek 4.4. Konsolidacja systemów pamięci masowej - DAS [5] ..................................................................... 46

Rysunek 4.5. Konsolidacja systemów pamięci masowej - środowiska heterogeniczne [5] .................................. 47

Rysunek 4.6. Konsolidacja systemów pamięci masowej - SAN [5] ..................................................................... 48

Rysunek 4.7. Total Cost of Ownership (TCO) - według Gartner Group [5]......................................................... 55

Rysunek 4.8. Kandydaci - serwery oraz aplikacje [8]........................................................................................... 59

Rysunek 4.9. Wykorzystanie procesora przez potencjalnych kandydatów [8] ..................................................... 60

Wzór 4.10. Przyszłe wykorzystanie procesora na serwerze VMware ESX [8]..................................................... 60

Rysunek 4.11. Przyczyny awarii w ośrodkach data center [5].............................................................................. 67

Przykład 5.1. Modyfikacja pliku vmaConfig.xml ................................................................................................. 72

Rysunek 5.2. Schemat sieci komputerowej........................................................................................................... 73

Tabela 5.3. Główne komputery w sieci - specyfikacja.......................................................................................... 74

Tabela 6.1. Zawartość pakietu data.core ............................................................................................................... 78

Tabela 6.2. Zawartość pozostałych pakietów data.core.* ..................................................................................... 80

Tabela 6.3. Zawartość pakietów data.gui.* ........................................................................................................... 81

Przykład 6.4. Konstruktor klasy data.starter.Start................................................................................................. 82

Przykład 6.5. Logowanie do serwera (data.core.ConnectionVC) ......................................................................... 83

Rysunek 6.6. Drzewo obiektów na serwerze VirtualCenter [12] .......................................................................... 83

Przykład 6.7. Inicjalizacja głównych obiektów (data.core.Inventory) .................................................................. 84

Przykład 6.8. Inicjalizacja pozostałych obiektów (data.core.BufferedCoreItem) ................................................. 85

Przykład 6.9. Uruchomienie wątku synchronizującego (data.core.ConnectionVC) ............................................. 86

Przykład 6.10. Główna funkcja synchronizująca (data.core.events.VirtualCenterUpdates) ................................. 87

Przykład 6.11. Delegowanie obiektów zmian (data.core.events.VirtualCenterUpdates) ...................................... 87

Rysunek 6.12. Logowanie do serwera VirtualCenter............................................................................................ 88

Rysunek 6.13. Błędne logowanie do serwera VirtualCenter................................................................................. 88

Rysunek 6.14. Główny ekran aplikacji vClient..................................................................................................... 89

Rysunek 6.15. Menu wyboru operacji .................................................................................................................. 90

Rysunek 6.16. Dodatkowe moduły aplikacji vClient............................................................................................ 90

Rysunek 6.17. Tworzenie grupy farm serwerów .................................................................................................. 91

Rysunek 6.18. Zmiana nazwy grupy farm serwerów ............................................................................................ 91

Rysunek 6.19. Kasowanie grupy farm serwerów.................................................................................................. 91

Rysunek 6.20. Przeniesienie grupy farm serwerów .............................................................................................. 92

Rysunek 6.21. Obsługa panelu grupy farm serwerów........................................................................................... 92

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: