Nástroje pro virtualizaci

Obsah 1 Rozdělení nástrojů pro virtualizaci 1.1 Nástroje pro virtualizaci serveru 1.2 Nástroje pro virtualizaci desktopových počítačů 1.3 Emulátory API 2 Příklady nástrojů pro virtualizaci 2.1 Oracle VirtualBox 2.2 VMware Workstation 6 2.3 Windows Virtual PC 2.4 (Windows XP mode) 2.5 VMware ESXi Hypervisor 2.6 KVM 2.7 XEN/Citrix 2.8 Hyper-V (Microsoft) 2.9 Wine 2.10 Cygwin 3 Možnosti virtualizačních nástrojů

Rozdělení nástrojů pro virtualizaci

Nástroje pro virtualizaci serveru

• důraz na výkon, stabilitu a efektivitu
• správa běhu virtuálních strojů přes síť
• uživatelské rozhraní obvykle používáme vzdáleně (prostřednictvím sítě)

Příklady nástrojů:

• KVM, Citrix (XEN), VMware ESXi, Microsoft Hyper-V

Nástroje pro virtualizaci desktopových počítačů

• důraz na grafické rozhraní
• uživatel obvykle s virtuálním strojem pracuje na stejném počítači, kde stroj běží
• snaha, aby uživatel nejlépe vůbec nepoznal, který program běží na virtuálním stroji (seamless mode)
• typické použití:
  • spouštění Photoshopu na virtuálním stroji, když uživatel používá Linux jako hlavní OS
  • virtuální webový server pro ladění webových aplikací

Příklady nástrojů:

• VirtualBox, VMware Player

Emulátory API

• Nespouští se celý operační systém, pouze se překládají volání jádra operačního systému
• Menší hardwarová náročnost (běží pouze jedno jádro operačního systému + nástroj pro překlad volání)
• Problémy s aplikacemi, které používají přímý přístup k HW či jinak obchází volání jádra OS
  • antiviry a jiné systémové nástroje
  • aplikace náročné na výkon počítače (Adobe Photoshop)
  • programy Microsoftu (Office)

Příklady nástrojů

• Wine, Cygwin

Příklady nástrojů pro virtualizaci

Oracle VirtualBox

• Vydává firma Oracle (původně vyvinut firmou Innotek)
• základ pod licencí GNU GPL verze 2
• Pro operační systémy (Host OS)

  Windows, Linux, OpenSolaris i MacOS X

• Operační systémy, které lze provozovat virtuálně (Guest OS)

  Windows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, Windows 7), DOS/Windows 3.x, Linux (2.4 and 2.6), Solaris a OpenSolaris a OpenBSD,...

VirtualBox Extension Pack

• proprietární rozšíření
  • nesvobodné: VirtualBox Personal Use and Evaluation License (PUEL).
  • pro akademické účely, osobní použití a vyzkoušení zdarma
• nabízí navíc
  1. podpora zařízení USB 2.0

     připojení USB zařízení k virtuálnímu stroji pomocí standardu USB 2.0

  2. RDP server

     možnost připojit se k běžícímu virtuálnímu stroji vzdáleně

     základní verze má místo toho VNC server

  3. PXE boot
  4. USB over RDP

Další zdroje

1. VirtualBox.org

VMware Workstation 6

• placené
• připravené stroje jsou k dispozici zdarma
• lze provozovat pomocí zdarma dostupného VMware Player

Windows Virtual PC

(Windows XP mode)

• ve Windows 7 Professional

VMware ESXi Hypervisor

• typické profesionální řešení virtualizace
• základní omezená verze zdarma

KVM

• Součást jádra Linuxu
• HW-assisted
• vnořená virtualizace
• memory aggregation
  • sdílení paměťových bloků mezi více virtuálními stroji, jsou-li stejné
• live migration
• PCI passthrough
  • přiřadí konkrétní PCI zařízení konkrétnímu hostu

XEN/Citrix

• XEN je svoboné řešení, rozšiřující nástroje pro správu dodává Citrix placené.

Hyper-V (Microsoft)

• Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 je samostatně k dispozici i zdarma

Wine

• Emulace API Windows v Linuxu.
• Umožňuje spouštět pod Linuxem aplikace určené pro Windows

Cygwin

• Emulace API Linuxu ve Windows
• vyvíjí RedHat
• spouštění aplikací z prostředí Linuxu ve Windows

Možnosti virtualizačních nástrojů

Migrace VM

• přenos běžícího (!) virtuálního stroje (VM) na jiný fyzický stroj
• pokud je VM například server a uživatelé k němu přistupují, neměli by vůbec zjistit, že k migraci došlo

Sdílené složky

• z virtuálního stroje přistupujeme do složky fyzického stroje

Uložení stavu virtuálního stroje

• uloží stav virtuálního stroje včetně prováděného výpočtu
• dočasně přerušíme činnost virtuálního stroje, můžeme vypnout fyzický stroj či ho restartovat
• příště při spuštění virtuálního stroje budeme pokračovat přesně v místě, kde byla činnost přerušena
• typické pro virtualizaci desktopu

Snímky virtuálního stroje

• uložení kompletního stavu virtuálního stroje v daný moment (třeba před provedením rizikové operace)
• VM dále běží, soubory snímku se ale nemění, změny se zapisují do speciálního souboru.
• při úspěchu rizikové operace můžeme snímek zahodit, provedené změny se přidají do souborů snímku (může trvat dost dlouho)
• při neúspěchu rizikové operace můžeme obnovit snímek (soubor se změnami se zahodí, stroj zůstane přesně ve stavu, v jakém byl v okamžiku pořízení snímku
• snímky zpomalují činnost VM (při čtení dat se musí kontrolovat původní soubor snímku i soubor se změnami!)
• snímky jsou vhodné pouze pro krátkodobé uložení stavu

Klonování VM

• vytvoření přesné kopie virtuálního stroje.
• obě kopie jsou již dále nezávislé, změny prováděné v originále se nijak nepromítnou do klonu a naopak
• klon již nelze zpětně spojit s originálem
• klonování trvá dlouho (musí se vytvořit kopie virtuálního stroje), po vytvoření klonu už ale jsou klon a originál nezávislé, nedochází ke zpomalení běhu.

Přístup k síti

• virtualizační nástroj obvykle vystupuje jako router, virtuální stroje jsou v podsíti se soukromými IP adresami
• pokud potřebujeme, aby byly virtuální stroje servery (aby byly dostupné z ostatních fyzických počítačů), musíme toto chování změnit.

Skripty pro generování/spouštění/konfigurování/... VM

• Zejména u serverových řešení.