Высокопроизводительную платформу VMware Infrastructure 3компания VMware предлагает предприятиям, которые хотят виртуализовать свои серверы х86 в массовом масштабе. Программное обеспечение поставляется в трех версиях: начальной (Starter), стандартной (Standard) и корпоративной (Enterprise). В начальной версии сервер ESX 3 не поддерживает подключений систем хранения Fibre Channel и iSCSI, имеет не более четырех процессоров и 8 Гбайт оперативной памяти для хоста ESX. Стандартный вариант включает сервер ESX-3 без ограничений на количество процессоров и объем оперативной памяти, а также поддерживает сети хранения данных и виртуальные серверы с четырехмаршрутной симметричной многопроцессорной обработкой (Symmetrical Multi-Processing, SMP). Корпоративная версия расширена за счет новой функции обеспечения высокой готовности VMware HA, новой системы планирования распределенных ресурсов, консолидированной системы резервного копирования и функции VMotion для перемещения виртуальных серверов без прерывания работы. Агент виртуального центра (Virtual Center Agent) для управления платформами виртуализации входит во все три пакета.
Еще одно улучшение касается принципа функционирования консоли VMware при управлении сервером ESX. Теперь она работает на виртуальной машине. Таким образом, ядро виртуальной машины получает исключительный контроль над всеми аппаратными ресурсами (процессорами, оперативной памятью, жесткими дисками и сетью). Все остальные устройства и интерфейсы физической хозяйской системы, к примеру, приводы CD/DVD, порты USB и т. д., контролируются через консоль VMware, которая работает под управлением Red Hat.
ХОРОШАЯ МАСШТАБИРУЕМОСТЬ
Сервер ESX 3 поддерживает до 16 физических процессоров. В случае двухъядерных процессоров с активированной поддержкой гиперпотоковой обработки количество гнезд не может превышать восьми. Максимальный объем оперативной памяти составляет 64 Гбайта. На каждый том VMFS с максимальным объемом до 2 Тбайт можно создавать до 128 виртуальных серверов. Виртуальные коммутаторы инфраструктурного решения VMware предоставляют до 1024 портов на коммутатор. В конфигурациях VMware HA в кластер можно объединять до 32 серверов ESX.
Масштабируемость гостевых операционных систем также была улучшена. При необходимости каждый виртуальный сервер оснащается четырьмя виртуальными процессорами с поддержкой SMP и оперативной памятью объемом 12 Гбайт. В качестве центрального хранилища для виртуальных серверов ESX 3 поддерживает сети хранения Fibre Channel и iSCSI, а также NFS. Всеми тремя протоколами можно пользоваться одновременно.
БЫСТРАЯ ИНСТАЛЛЯЦИЯ
Инсталляция сервера ESX 3 возможна в двух режимах — в графическом и текстовом. Мастер инсталляции автоматически предлагает разбить локальный жесткий диск на разделы. Прочие настройки, такие как конфигурация IP и временных зон, выполняются быстро, так что установка сервера ESX отнимает всего несколько минут.
Сервер виртуального центра, который управляет всей платформой виртуализации, работает на отдельной машине (см. Рисунок 1). В конфигурациях НА производитель рекомендует воспользоваться виртуальной машиной. Благодаря такому подходу сервер виртуального центра будет продолжать работу и при отказе сервера ESX. Для нашего тестирования мы выбрали именно этот вариант. Система установки виртуального центра инсталлирует MS SQL Desktop Engine и Web-сервер Apache Tomcat для доступа к Web.
Управление сервером ESX и Virtual Center 2 осуществляется с помощью инфраструктурного клиента виртуального центра (Virtual Center Infrastructure Client). Он предоставляется сервером ESX или виртуальным центром. При первом обращении к интегрированному серверу Web по IP-адресу администратор получает ссылку, при помощи которой запускает процесс инсталляции клиента управления. Через браузер Web можно обращаться как к серверу ESX, так и к виртуальному центру, однако при этом можно пользоваться только функциями конфигурирования и управления виртуальными серверами. Для администрирования Infrastructure 3 предусмотрены различные пользовательские роли. Программное обеспечение может интегрироваться с Active Directory в Windows.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ iSCSI
В качестве совместно используемого хранилища для кластера ESX была выбрана сертифицированная VMware система хранения iSCSI PS3800VX от компании Equallogic. Сервер ESX 3 поддерживает как программные, так и аппаратные инициаторы iSCSI. Во время тестирования использовался программный вариант. В виртуальном центре VMware сначала не удалось конфигурировать адаптер iSCSI. Причину сообщения об ошибке «VMotion и IP Storage не были включены!» мы смогли найти достаточно быстро: для подключения iSCSI и NAS сервер ESX пользуется сетевым соединением типа VMkernel. После настройки сетевой карты нужного типа создание виртуального адаптера iSCSI завершилось без проблем. Затем при помощи команды Add Target был введен IP-адрес системы хранения данных Equallogic, а на сервере ESX было проведено повторное сканирование дисковых ресурсов. Сервер ESX объявил оба заранее сконфигурированных в системе Equallogic тома iSCSI доступными для хранения. На основе этих логических устройств были сформированы две группы хранилищ ESX.
МИГРАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ И ВИРТУАЛЬНЫХ СЕРВЕРОВ
VMware предлагает производительный инструмент для миграции (см. Рисунок 2). Он способен как перемещать виртуальные машины с различных платформ на север ESX, так и преобразовывать имеющиеся физические серверы в виртуальные (миграция Physical to Virtual, P2V).
В процессе тестирования семь имеющихся виртуальных машин были переведены в кластер ESX. Все прошло без проблем. Импортирование физического сервера Windows 2000 также не вызвало трудностей. Мы использовали компьютер с процессором AMD, который конвертер успешно трансформировал в виртуальный сервер Windows 2000 всего за полтора часа. Кроме того, у администратора есть возможность создания копий виртуальных серверов, а также шаблонов для новых виртуальных машин.
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ СЕРВЕРОВ БЕЗ ПРЕРЫВАНИЯ РАБОТЫ
VMware овладела высоким искусством перемещать виртуальные серверы на другие серверы ESX без прерывания работы, что стало возможным благодаря решению VMotion. Этот инструмент используется и для планирования распределенных ресурсов (Distributed Resource Scheduling, DRS). Основу VMotion составляет распределенная журнальная файловая система VMFS-3. Она позволяет нескольким серверам ESX одновременно получать доступ для записи и чтения к области хранения виртуальных серверов. Специальный механизм запирания следит за тем, чтобы виртуальный сервер запускался всегда только одним сервером ESX. При отказе сервера ESX работающие на нем виртуальные серверы разблокируются, чтобы их можно было запустить заново с другого хоста ESX.
АППАРАТНЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ОПЕРАТИВНОЙ МИГРАЦИИ
Во время тестирования переместить виртуальные серверы с одного сервера ESX на другой, не прерывая их работу, сначала не удалось, поскольку процессоры, установленные на тестовых серверах ESX (Dell PE 2800 и Dell PE 1600 SC ), оказались несовместимыми. В принципе, серверы ESX с разным аппаратным оснащением можно объединить в кластер, но их процессоры должны быть совместимыми с VMotion. На Web-странице VMware имеется таблица с допустимыми комбинациями процессоров. Для тестирования VMotion и функций DRS мы удалили сервер PE-2800 из тестового кластера ESX и вместо него установили еще одну систему 1600-SC в качестве второго сервера ESX.
Однако первая попытка перемещения виртуального сервера на другой хост ESX при помощи VMotion провалилась несмотря на идентичное аппаратное обеспечение серверов. Появилось следующее сообщение об ошибке: «Unable to migrate from .79 to .80: currently connected device CDdrive l uses backing /dev/cdrom, which is not accessible». После быстрого поиска на странице VMware удалось найти объяснение такого поведения: VMotion пытается в оперативном режиме переместить все данные виртуальных дисков и прочих приводов на систему назначения. Поскольку виртуальный привод CD/DVD привязан к физическому аппаратному обеспечению определенного сервера ESX, миграция завершается ничем. В целом VMware рекомендует отключать приводы CD/DVD сразу же после использования, чтобы избежать подобных проблем.
Сначала мы переместили сервер MS SQL 2005 с одного сервера ESX на другой. При этом никаких проблем не возникло, равно как и при миграции контроллера доменов, на котором предварительно был запущен процесс копирования. Благодаря соединению RDP на протяжении всего процесса можно было продолжать работать на контроллере доменов. Процесс копирования на другой сервер тоже прошел без какой-либо заметной задержки.
Для тестирования функций обеспечения высокой готовности VMware Infrastructure 3 был сымитирован отказ сервера ESX путем разрыва сетевого соединения iSCSI в процессе работы. Примерно через минуту второй, все еще активный сервер ESX, взял на себя поддержку отказавшей системы и автоматически ее перезапустил.
Новая система планирования распределенных ресурсов (Distributed Resource Scheduling, DRS), которую предлагает VMware Infrastructure 3,позволяет автоматически распределять нагрузку на процессоры и оперативную память кластера ESX. В пределах кластера администратор может создавать так называемые пулы и назначать им желаемые аппаратные ресурсы. Он может выбирать между разными режимами DRS:
-
ручной режим — инструмент дает советы по проведению миграции;
-
частично автоматический режим —при запуске виртуального сервера программное обеспечение DRS автоматически выбирает наиболее подходящий хост ESX;
-
полностью автоматический ре-жим — инструмент DRS автоматически перемещает виртуальные серверы ESX на другие системы ESX без прерывания работы для достижения оптимального распределения нагрузки.
В последнем случае администратор — при помощи системы управления миграцией — может выбрать уровень активности механизма перемещения: от строгого консервативного до очень агрессивного. В этом режиме миграция серверов проводится довольно часто, поскольку процесс запускается уже при небольшом улучшении распределения нагрузки. Степень автоматизации можно задавать для каждого виртуального сервера.
Для первой попытки мы выбрали полностью автоматический режим DRS со средним уровнем активности. На одном хосте ESX запустили семь виртуальных серверов, второй пока бездействовал. После активации режима DRS программа выдала несколько рекомендаций и через некоторое время автоматически, при помощи VMotion, активировала процесс перемещения четырех из семи виртуальных серверов на другой сервер ESX. Для его завершения понадобилась минута. Для второго теста все серверы были вновь перемещены на исходный хост ESX, а уровень активности автоматического режима миграции изменен на самый консервативный. Чтобы нагрузить процессоры виртуализованного сервера Windows, была запущена соответствующая программа из инструментария Windows. Реакции со стороны механизма DRS с консервативной настройкой сначала не последовало, поскольку сгенерированная нагрузка на виртуальные серверы не достигла границ возможностей имеющихся физических ресурсов. Однако после спуска с пятого (верхнего) уровня на четвертый система DRS немедленно начала автоматическое перемещение двух виртуальных машин на менее загруженные серверы ESX.
ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ И ПРОЧИЕ ФУНКЦИИ
Для защиты виртуальных серверов компания VMware разработала решение Consolidated Backup, которое передает выполнение этой задачи с сервера ESX на сервер-посредник резервного копирования. Благодаря такой разгрузке у сервера ESX остается больше ресурсов для виртуальных серверов. Кроме того, на виртуальные серверы теперь не нужно устанавливать агенты резервного копирования, чтобы защитить данные. Производители традиционных решений резервного копирования уже объявили, что собираются объединить Consolidated Backup от VMware с собственным программным обеспечением для защиты данных.
VMware Infrastructure 3 предлагает многочисленные функции для мониторинга систем ESX и виртуальных серверов. Система мониторинга производительности способна представлять в графическом виде нагрузку на процессоры, оперативную память, дисковую систему ввода/вывода и сеть. Индивидуально настраиваемые сетевые виды графически отображают все компоненты Infrastructure 3 и делают наглядными отношения между ними. Управлять платформой виртуализации администратору помогают автоматические функции оповещения и механизмы выполнения задач с возможностью назначения нужного времени их активизации.
Лицензирование VMware Infrastructure 3 осуществляется в соответствии с количеством физических процессоров сервера ESX с шагом в два процессора. Начальная версия с двумя процессорами стоит 1000 долларов. Базовая стоимость стандартного варианта составляет 3750 долларов, корпоративной версии — 5750 долларов. Необходимый для VMware HA и DRS виртуальный центр Virtual Center 2.0 лицензируется отдельно и обходится еще приблизительно в 5000 долларов. Хотя новая платформа виртуализации VMware недешева, предлагаемые ею функции, такие как оптимальное распределение нагрузки на физические ресурсы и высокий уровень готовности большого числа виртуальных серверов, в большинстве случаев эти деньги оправдывают.
Кристоф Ланге — независимый журналист и консультант по ИТ.
© AWi Verlag