Virtuelle servere -Virtuelle servere vs Fysiske servere- Hovedoppgave våren 2005 Av Kurt Eirik Nilsen og Jørgen Foss

Virtuelle servereHovedoppgave våren Agenda  Bakgrunn for prosjektet  Problemstilling  Virtuelle tjenere  Testing  Målinger  Resultat  Konklusjon

Virtuelle servereHovedoppgave våren Bakgrunn  Flere og flere tjenere  Krever flere fysiske maskiner, øker hardware- kostnader, plassbehov, kjølebehov, osv.  Ønske om sin egen tjener, forskjellige versjoner av tjenester, forskjellige operativsystem  Reservetjenere som ikke brukes med mindre en annen er nede gir dårlig hardwareutnyttelse.  Alternativ løsning?  Virtuelle tjenere

Problemstilling Hvilke løsninger finnes hvis det ønskes å benytte virtuelle tjenere, og er de gode nok?

Virtuelle servereHovedoppgave våren Avgrensinger  Operativsystem  Windows 2000  Windows 2003  Debian Linux  Fedora Core 3  Mandrake 10.1  Tjenester  Nett-tjenere(Apache, IIS)  Database (PostgreSQL)  Virtuelle løsninger  VMware ESX 3  Linux VServer  Ikke testede løsninger  Virtuozzo  VMware GSX  Microsoft Virtual Server

Virtuelle servereHovedoppgave våren Virtuelle tjenere – hva er det?  Lar deg kjøre flere virtuelle maskiner på en fysisk maskin samtidig  Programvare som styrer virtuelle maskiner og tildeler virtuell maskinvare  Den virtuelle maskinen ’’tror’’ den har hele den fysiske maskinen selv

Virtuelle servereHovedoppgave våren Virtuelle tjenere - bruksområder  Ulike tjenester på ulike plattformer med liten trafikk og mye ledig kapasitet kan samles på en fysisk maskin  Utdannelse og øvelse  Vertsselskap kan gi en tjener til hver kunde  Eksperimentering med virtuell tjener, berører ikke hovedtjener  Tjener kan slutte å virke, virtuelle tjenere gir mulighet for å ha reservetjener med siste kjente konfigurasjon som virket

Virtuelle servereHovedoppgave våren Virtuelle tjenere - produkter  Kan deles i tre kategorier:  Kjørende på grunnoperativsystem - VMware GSX Server, Virtuozzo og Microsoft Virtual Server  Eget operativsystem - VMware ESX Server  Deling med grunnoperativsystemet. Linux VServer kjører på kjernen til grunnoperativsystem

Virtuelle servereHovedoppgave våren VMWare ESX Server - virkemåte  Linux-kjerne kjører i bunnen  Transformerer et fysisk system til en gruppe logiske dataressurser  OS isolert i egne virtuelle datamaskiner  Dynamisk tildeling av systemressurser Tekniske vertsmaskin Teknisk virtuell gjestemaskin Støttede gjesteoperativsystem Spesifikasjoner

Virtuelle servereHovedoppgave våren Tekniske spesifikasjoner, virtuell gjestemaskin  Prosessor •Virtuell Intel eller AMD x86 basert enprosessorsystem •Virtuell Intel eller AMD x86 basert 2-veis system (med VMware Virtual SMP tilleggsmodul)  Minne •Opptil 3.6GB per virtuell maskin  IDE Drev •IDE-CD-ROM  SCSI enheter •Opptil fire virtuelle SCSI adaptere og opptil SCSI drev eller tilknytningsenhet per adapter •Virtuelle harddisker med størrelse opptil 9TB •Støtte for SCSI enheter, inkludert DAT og DLT SCSI kassett og SCSI CD-R/RW drev  BIOS •PhoenixBIOS™ 4.0 Versjon 6-basert BIOS  Nettverk •Opptil fire virtuelle ethernet nettverk adaptere •Støtter envher protokoll som gjesteoperativsystemet støtter over lokalnettet •Flere høyytelses lokalnettkompatible virtuelle nettverk per ESX Server vert.

Virtuelle servereHovedoppgave våren Tekniske spesifikasjoner, vertsmaskin  Prosessor •2-16 prosessorer: Intel 900MHz Pentium III Xeon og bedre, eller AMD Opteron (kun i 32-bit modus)  Minne •512MB RAM minimum  Nettverkskort •To eller flere lokalnettkontrollere. •For best sikkerhet og ytelse bør det brukes separate nettverkskort for de virtuelle tjenerne og administrasjonskonsollen.  SCSI enheter •VMware ESX kan ligge på en IDE harddisk, men de virtuelle maskinene må ligge på SCSI/RAID-disker. Det går også an å dele SCSI- harddisker. •For en komplett liste over støttede enheter, se [X3] VMware ESX spesifikasjonen.

Virtuelle servereHovedoppgave våren Støttede gjesteoperativsystem  Microsoft® Windows® Server 2003: Standard, Enterprise, Web Editions, og Small Business Server  Microsoft® Windows® 2000: Server og Advanced Server  Microsoft Windows NT®: 4.0 Server  Microsoft® Windows® XP Professional  Red Hat Linux 7.2, 7.3, 8.0, and 9.0; Red Hat Enterprise Linux 2.1 og 3  SUSE Linux 8.2, 9.0 and 9.1; SUSE Linux Enterprise Server 8 og 9  Novell NetWare 5.1, 6.0 og 6.5  FreeBSD 4.9

Virtuelle servereHovedoppgave våren Linux VServer - virkemåte  Virtuelle tjenerne deler kjernen til grunnsystemet.  Ideen bak VServer er da å fange prosesser i forskjellige områder i systemet  Baserer seg på Linux- og Unix- systemkallet chroot()  Fanger prosessen i en underkatalog  Fanget prosess ”tror” den kjører i rootkatalogen

Virtuelle servereHovedoppgave våren Linux VServer - isoleringsområder  Filsystem - VServer er fanget i en underkatalog til hovedsystemet.  Prosesser - VServer kan kun se de prosessene som er i den samme sikkerhetsomgivelsen  Nettverk - en VServer får tildelt et eget vertsnavn og ip-adresse  Superbrukermuligheter - superbrukeren som kjører i en VServer har færre privilegier enn en vanlig root-bruker  Sysv IPC er private til hver vserver

Virtuelle servereHovedoppgave våren Testing  Hvor mye reduseres ytelsen ved at det kjøres flere virtuelle tjenere samtidig kontra å kjøre en fysisk tjener?  Utfordringer:  Ulike operativsystem, ulike tjenester  Forskjell på overskudd av ressurser til tjenestene på forskjellige plattformer

Virtuelle servereHovedoppgave våren Testing - yteprøveprogrammer  ab  for Apache men virker også på alle andre nett-tjenere  tester hvor mange forespørsler nett-tjeneren takler per sekund  testen henter en testside på 1000 byte 1000 ganger  pgbench  følger med i pakken til PostgreSQL  10 klienter som utfører 100 transaksjoner hver  Måleresultatet angir transaksjoner per sekund

Virtuelle servereHovedoppgave våren Målinger - utførelse  Nett-tjener og PostgreSQL installert på hvert operativsystem.  Kjører skript som utfører ab 5 ganger og pgbench 5 ganger  Pause på 5 sekunder mellom hver test  Snittet av testene er tallet vi går ut fra

Virtuelle servereHovedoppgave våren Målinger - operativsystem  Testet hvert OS alene på fysisk maskin  Analyserer forskjell i ytelse når OSet kjøres på en virtuell tjener

Virtuelle servereHovedoppgave våren Målinger – VMWare ESX Server  Hvert OS når det kjører alene  Ett OS + 1, 2, 3 eller 4 Debiantjenere  Ett OS + 1, 2, 3 eller 4 Windows 2003  1 Debian og 1 Windows 2003 samtidig  2 Debian samtidig  2 Windows 2003 samtidig

Virtuelle servereHovedoppgave våren Resultat, VMware med Debian

Virtuelle servereHovedoppgave våren Resultat, WMware vs. Debian

Virtuelle servereHovedoppgave våren Resultat, VMware med Windows 2003

Virtuelle servereHovedoppgave våren Foreløpig konklusjon  Prosessorkraft er det som blir mest merkbart jo flere tjenere som kjøres i bakgrunnen.  Vi ser at ytelsen går ned med flere virtuelle OS, men virtuelle tjenere kan være en meget nyttig løsning i mange sammenhenger.

Spørsmål?