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Implementação de servidores virtuais

utilizando ferramentas open source

Claudison DiasDenis André Lima VieiraRamon de FariaThiago CanheteWilson Roberto Pires Rocha

Agenda

• Ambiente proposto

• Objetivos

Implementação de servidores virtuaisutilizando ferramentas open source

1Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

Introdução

Ambiente proposto:



Agenda

Objetivos:

• Proporcionar redundância, disponibilidade e facilidade de administração

• Realizar migrações em caso de falhas de hardwares ou sobrecarga nos sistemas



Agenda

• Vantagens e desvantagens

• Hypervisor

• Tipos de virtualização


Virtualização


Agenda

Vantagens da virtualização:

• Economia de espaço, energia e refrigeração

• Sistemas legados podem ser operados e migrados mais facilmente pelo administrador

• Melhor utilização dos recursos de hardware



Agenda

Desvantagens da virtualização:

• Migração de máquinas virtuais necessita de armazenamento compartilhado

• Servidores virtuais oferecem novos pontos de acesso, um gerenciamento inadequado pode ocasionar perdas de dados



Agenda

Hypervisor:

Software de virtualização com a função de abstrair os recursos físicos do computador hospedeiro (host), emulando-os como contrapartidas virtuais que podem ser alocadas para os hóspedes (guests)



Agenda

Hypervisor:



Agenda

Virtualização completa:

• O sistema operacional hospede é executado sem modificações sobre o Hypervisor

• É fornecido ao sistema operacional hóspede uma réplica do hardware

• O sistema operacional executa instruções diretamente no hardware

Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)


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Agenda

Virtualização completa:



Agenda

Paravirtualização:

• Sistema operacional é modificado para chamar o Hypervisor sempre que executar uma instrução

• Hypervisor exporta uma versão modificada do hardware físico



Agenda

Paravirtualização:



Agenda

• Processadores

• Sistemas operacionais

• Sistemas de armazenamento


Servidores


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Agenda

Processadores AMD-V e Intel VT:

• Melhor indexação de memória, reduzindo os ciclos do Hypervisor

• Redução de carga emulando as instruções executadas dentro de um sistema

• Arquitetura de conexão direta entre o processador, memória e dispositivos 14Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)


Agenda

Arquitetura de um sistema computacional:

• ISA: interface entre hardware e software, possui instruções aceitas no processador

• Chamadas de sistema: controlam o acesso das aplicações aos periféricos, memória e processador

• Chamadas de bibliotecas: oferecem funções para simplificar a construção de programas



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Agenda

Arquitetura de um sistema computacional:



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Agenda

Sistemas de armazenamento:

• Direct-Attached Storage (DAS)

• Network-Attached Storage (NAS)

• Storage Area Network (SAN)



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Agenda

Direct-Attached Storage (DAS):



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Agenda

Network-Attached Storage (NAS):



Agenda

Storage Area Network (SAN):



Ferramentas atuais no mercado

• Vmware server ESXI

• Xen server 5.5.0 (Citrix) Licença free do Hypervisor

• Hyper-V ( Microsoft)

HA e Live Migration são comercializadas separadamente



Agenda

• Openfiler

• Xen

• Ganeti


Ferramentas open source


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Agenda

Ambiente proposto:



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Agenda

Openfiler:

• Sistema operacional Linux que simula um storage do tipo NAS / SAN

• Volumes e grupos

• Target é identificada pela sigla IQN

• Mapeamento da unidade lógica LUN Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)


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Agenda

Xen:

•



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Agenda

Xen:



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Agenda

Live Migration:

Migração de VMs (hóspedes) sem interromper a execução dos serviços

• Etapa 1: Disponibilidade• Etapa 2: Reserva de recursos• Etapa 3: Copia as paginas de memória• Etapa 4: Copia as ultimas paginas atualizadas• Etapa 4: Confirmação recebimento da imagem• Etapa 5: Maquina virtual



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Agenda

Ganeti:

• Gerenciador cluster virtuais

• Utiliza monitoramento do Xen

• Excuta o processo de Failover e Failback



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Agenda

Ganeti:



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Agenda

• Etapas de implementação do ambiente

• Instalação e configuração

• Testes


Aplicação


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Agenda

Ambiente proposto:



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Agenda

Etapas da implementação do ambiente:

• Consolidar as ferramentas apresentadas entre os servidores físicos

• Instalação do sistema operacional Ubuntu Server 8.04 no server01 e server02

• Mesmo procedimento de instalação para server01 e server02



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Agenda

Etapas da implementação do ambiente:

• Instalação da distribuição que simula storage SAN, Openfiler no server03

• Configuração dos arquivos responsáveis pelos recursos físicos nos hóspedes virtuais

• Testes aplicados no ambienteTrabalho de Conclusão de Curso (TCC)


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Agenda

Instalação dos pacotes para compilação do Xen 3.3.0



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Agenda

Instalação e compilação do Xen 3.3.0



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Agenda

Instalação e configuração Openfiler

• Distribuição Linux que proporciona fácil instalação

• Ao final da instalação toda a configuração pode ser realizada via browser

• Rapidez e facilidade na configuração



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Agenda

Visão geral do Openfiler



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Agenda

Volume disponibilizado na rede



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Agenda

Target gerada pelo Openfile



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Agenda

Teste de migração



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Agenda

Consumo de recursos no ato da migração



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Agenda

Considerações finais


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Agenda

• Com o objetivo de facilitar a instalação, foi pesquisado soluções disponibilizadas pela VMWare, Citrix e Microsoft

• Dificuldade na instalação do Xen: Falta de interface amigável para gerenciamento.

• Compatibilidade de hardware que servirá como hospedeiro dos servidores virtuais Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)


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Agenda

• As versões usadas, apesar de atenderem o ambiente proposto, não são atuais

• Apesar da dificuldade na instalação do Ganeti, foi realizada a migração manual, que proporcionou disponibilidade ao ambiente

• Para trabalho futuro, desenvolver uma distribuição open source capaz de consolidar todas as ferramentas utilizadas



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Agenda

Obrigado!



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