Virtualizace Hyper-V

Virtualizace • • • • • •

virtualizace sítí virtualizace úložišť virtualizace uživatelského profilu serverová virtualizace virtualizace desktopů Aplikační virtualizace

Virtuální infrastruktura

Virtualizace profilu Offline složky Přesměrování dokumentů Serverová virtualizace Prezentační virtualizace

Remote Desktop Services

Management Desktop virtualizace

MED-V

VDI – Virtualized Desktop Infrastructure Aplikační virtualizace

APP -v

App App App App App App App App App App App

Translating software inventory into business intelligence Enhancing group policy through change management Dynamically streaming software as a centrally managed service Proactively managing application and operating system failures Powerful tools to accelerate desktop repair Simplifying deployment and management of Virtual PCs

http://www.microsoft.com/downloads/en/detail s.aspx?FamilyID=45105d7f-8c6c-4666-a305 c8189062a0d0

Serverová virtualizace - scénáře použití

Severová konsolidace Zajištění běhu zastaralých kritických aplikací Testování, školení, prezentace Obnova v případě havárie

Serverová virtualizace - scénáře použití

Správa uživatelů , file + print server Firewall Databáze Ekonomický systém El.pošta WWW Správa a monitoring

Serverová virtualizace - scénáře použití

Proč dynamické IT

kdykoliv odkudkoliv z čehokoliv

Dynamické IT • • • •

IT prostředí musí reagovat na : Výpadky hardware Útoky – viry, pokusy o průnik Aktualizace – aplikací a operačních systémů Požadavky na rozvoj

Dynamické IT

• • • Tradiční systémy žijí mezi pevnými hranicemi - Aplikace mají pevně přiřazené zdroje - Plýtvání zdroji - Obtížná obnova Výsledek = vysoké nároky na infrastrukturu Virtuální systémy boří některé z těchto hranic ( Virtualizace dovoluje lepší využití zdrojů ) Dynamické systémy jdou ještě dále Zdroje se inteligentně a flexibilně využívají podle měnících se požadavků

Nástroje pro dynamické IT

Stručná historie virtualizace

• • • 1999 - WMware workstation 2001 - WMware ESX server 2003 – XEN 1.0 ( Citrix ) • 2004 - Microsoft Virtual PC 2004

Pohled do historie – virtualizace Microsoft

Druhy virtualizace

• • Software ( emulace ) Hardware ( nutná podpora procesoru ]

•

Monolithic hypervisor – Tenčí nežli moderní kernel, ale stále komlexní – Obsahuje vlastní model ovladačů

VM 1 (Admin) VM 2 VM 3 Hypervisor Drivers Hardware

•

Microkernelized hypervisor – Funkčnost správy oddílů (partitioning) – – Žádný kód třetích stran Ovladače běží ve virtuálním prostředí

VM 1 (“Parent”) Virtualization Stack Drivers VM 2 (“Child”) Drivers Hypervisor Hardware VM 3 (“Child”) Drivers

Microkernelized Hypervisor bezpečná architektura s minimálním prostorem pro útoky

: Poskytováno OS ISV / IHV / OEM Microsoft Hyper-V Microsoft / XenSource Parent Partition VM Worker Processes Aplikace WMI Provider VM Service Aplikace Child Partitions Aplikace Aplikace Windows Server 2008 Windows Kernel IHV Drivers VSP VMBus Windows Server 2003, 2008 Windows Kernel VSC Non Hypervisor Aware OS VMBus Emulation Windows hypervisor “Designed for Windows” Server Hardware Xen-Enabled Linux Kernel Linux VSC VMBus Hypercall Adapter User Mode Kernel Mode Ring -1

Virtual Server 2005 vs. Hyper-V R1

Virtualization Feature

32-bit Virtual Machines 64-bit Virtual Machines Multi Processor Virtual Machines Virtual Machine Memory Support Managed by System Center Virtual Machine Manager Support for Microsoft Clustering Services Host side backup support (VSS) Scriptable / Extensible User Interface

Virtual Server 2005 R2 Yes No No 3.6 GB per VM Yes Yes Yes Yes, COM Web Interface Hyper-V Yes Yes Yes, 4 core VMs 64 GB per VM Yes Yes Yes Yes, WMI MMC 3.0 Interface

Hyper-V Server R1 vs. R2

Processor Support Physical Memory Support Virtual Machine Memory Support Live Migration High Availability Management Options Microsoft Hyper-V Server 2008 Up to 4 processors Microsoft Hyper-V Server V2 Up to 8 processors Up to 32 GB Up to 1 TB Up to 32 GB total (e.g. 31 1 GB VMs or 5 6 GB VMs) No No 64 GB of memory per VM Yes Yes Free Hyper-V Manager MMC SCVMM Free Hyper-V Manager MMC SCVMM

Virtu ální servery zdarma dle edice W2008 R2 serveru Windows Server 2008 R2 Standard : 1 + 1 ( max. 4 CPU, 32 GB RAM ) Windows Server 2008 R2 Enterprise : 1 + 4 ( max. 8 CPU, 2 TB RAM, 16 Cluster Nodes ) Windows Server 2008 R2 Datacenter : 1 + x ( max. 64 CPU, 2 TB RAM, 16 Cluster Nodes ) Windows Web Server 2008 R2 ( max. 4 CPU, 32 GB RAM )

Windows Server 2008 R2 for Itanium Based System

( max. 64 CPU, 2 TB RAM, 8 Cluster Nodes )

Windows Server 2008 R2 Foundation

( max. 1 CPU, 8 GB RAM )

• Zjednodušený, spolehlivý a optimalizovaný virtualizační produkt – – Poskytuje základní virtualizační schopnosti Výborné stand-alone hypervisor-based • Spolehlivý a přístupný – – – Micro-kernelized hypervisor bez 3rd ovladačů Malý dopad na HW Minim ální zatížení • Jednoduše integrovatelný do stávající infrastruktury – – Využívá existující nástroje na správu • (e.g,: System Center, Virtual Machine Manager) Využívá existující IT zkušenosti a znalosti

Porovnání Hyper-V řešení

Host OS > 32 GB Host OS > 4 CPU Host Clustering Live Migration Application Failover Podpora VDI

Hyper-V Server W2008 R2

    

W2008 Srv R2 Standard W2008 Srv R2 Enterprise

     

Instalace Hyper-V

Instalace produktu Prvotní konfigurace Server Manager

• • I parent partition je virtuální stroj Použijte servery s minimálně dvěma síťovými kartami – – Jedna pro správu Jedna ( či více) pro komunikaci virtuálních strojů – Vyhrazený NIC(s) pro iSCSI

•

Příklad: – Fyzický server se 4 síťovými adaptéry – NIC 1: Přiřazen k parent partition pro správu – NIC 2: Přiřazen k parent partition pro iSCSI – NICs 3/4: Využity pro komunikaci virtuálních strojů

Networking: Parent Partition

Networking: Virtual Switches

Tip pro zvýšení výkonu síťě

• • • Jumbo Frame Support – Ethernet frames > 1,500 bytes – Ad hoc standard is ~9k Overview – Enables 6x larger payload per packet Benefits – Improves throughput – Reduce CPU utilization of large file transfers

Zvýšení síťové propustnosti skrze VMQ

http://www.intel.com/support/network/sb/CS-030993.htm

• • Typy virtuálních HDD a jejich výkon – Dynamically Expanding VHDs • Minimální velikost, roste podle potřeby, nejnižší výkon – • Fixed Disk VHDs/Pass Through Disks Pevná velikost, vysoký výkon Pass Through Disks – Výhody: VM přistupuje přímo k disku/LUNu – obchází VHD – • Nevýhody: Nelze používat snapshoty virtuálních strojů – Výhoda/nevýhoda: disk je vyhrazen jednomu virtuálnímu stroji

Doporučení: v proukčním prostředí používejte Fixed Disk VHDs nebo Pass Through Disks!

RemoteFX and Dynamic Memory

RemoteFX Dynamic Memory

Hyper-V 2008 R2 SP1 :Dynamic Memory

Hyper-V 2008R2 SP1 : RemoteFX

• • • • • • • Verze bez GUI, která nabízí pouze základní serverové funkce Bezpečnější řešení (“reduced attack surface”) Server Core snižuje celkový počet oprav o ~60% Na serveru neběží procesy, které nejsou nezbytně třeba a díky tomu nabízí Server Core bezpečnější a výkonnější řešení Pouze nová instalace – není možný upgrade!

Umožňuje provozovat některé z rolí W2008: Např. AD, AD LDS, DHCP, DNS, File, Print, WMS, IIS, Hyper-V Nabízí další funkcionalitu pomocí vybraných funkcí: WINS, Failover Clustering, Backup, Multipath IO, Removable Storage Management, Bitlocker Drive Encryption, SNMP, Telnet Client Podporuje: Notepad, Task Manager Neumožňuje: Shell, CLR, GUI, aplikace jako IE, Windows Mail, Windows Media Player, atd.

… je obsažen ve verzích Standard, Enterprise a Datacenter (x86 and x64)

• Instalační průvodce Windows Server 2008, zvolíme Server Core installation

– – ocsetup Microsoft-Hyper-V Nutný restart

Microsoft Hyper-V Server 2008

• Zjednodušený, spolehlivý a optimalizovaný virtualizační produkt – Poskytuje zákaldní virtualizační schopnosti – Výborné stand-alone hypervisor-based • Spolehlivý a přístupný – Micro-kernelized hypervisor bez 3rd ovladačů – – Malý dopad na HW Minimální zatížení • Jednoduše integrovatelný do stávající infrastruktury – Využívá existující nástorje na správu • (e.g,: System Center, Virtual Machine Manager) – Využívá existující IT zkušenosti a znalosti 51

Výpadek je špatný, zasáhne ale pouze 1 server Výpadek je kritický, protože zasáhne více serverů

Rychlý přesun virtuálního stroje na jiný fyzický uzel Automatický failover na ostatní fyzické uzly (výpadek hardware)

Uložení stavu virtuálního stroje Přesunutí připojení úložiště na jiný uzel Obnovení virtuálního stroje VHDs

Live Migrate Obsah paměti je kopírován na nový server SAN

VHD Mohou následovat další inkrementální kopie dat, dokud nejsou data identická na obou serverech

ARP přesměruje klienty na nový node Stará VM smazána po úspěšné migraci

SAN

VHD

Klient přesměrován na nového hosta

Live Migration

1.

2.

3.

4.

Založení VM na Host 2 serveru Kopírování RAM běžící VM přes síť na cílový stroj Dokončení přechodu a) b) VM se pozastaví Převzetí datové konektivity z Host 1 na Host 2 skrze Ethernet VM běží na Host 2; původní VM je odstraněno z Host 1 modrá = Storage žlutá = Networking Host 1 diskové pole Host 2

http://www.microsoft.com/downloads/en/detail s.aspx?FamilyID=45105d7f-8c6c-4666-a305 c8189062a0d0

Budoucnost : Hyper-V 3.0 ve Windows Server 8

Počet virtuálních procesorů: 32 (nyní 4) Počet konkurenčních live migration: neomezeno (nyní 1), limit je pouze síťové pásmo Velikost RAM pro VM: 512GB (nyní 64GB) Velikost fyzické RAM: 2TB (nyní 1TB) Počet nodů v clusteru: 64 (nyní 16) Počet virtuálních strojů v clusteru: 4000 (nyní 1000) Velikost virtuálního disku:16TB (nyní limit 2TB) Součástí Hyper-V 3.0 bude možnost provádět migrace bez výpadku virtuálního stroje bez nutnosti sdíleného storage . ( obdoba Storage VMotion dostupné na platformě VMWare )

Pro vzdálenou správu

• • • • • • • Centralizovaná správa fyzického prostředí (hosts) Centralizovaná správa a nasazení virtuálních strojů – – – Microsoft Virtual Server Hyper-V VMware ESX (Virtual Center) Rychlá konverze P2V a V2V Performance and Resource Optimization (PRO) of VMs Centrální knihovna Delegovaná správa virtuálních strojů Plně skriptovatelné prostředí pomocí PowerShell

• Intuitivní a jednoduchý nástroj: – Základní součást VMM – – Forma průvodce Volume Shadow Copy – – – Změna konfigurace úložiště, paměti, CPU Zachová nastavení sítě i adresu MAC Lze automatizovat pomocí PowerShell • Podporované platformy: – Windows XP, Windows Vista, Windows 7 Windows Server 2000, Windows Server 2003, Windows Server 2008

Správci kontrolují přístup přes politiky „Samoobslužný“ uživatel Webové rozhraní Správa vlastních VMs Kvóta na počet VMs PowerShell

Úložiště všech stavebních součástí VM VHDs Offline VMs ISOs Sysprep Answer Files PowerShell Scripts Templates, HW profiles Centrální nebo distribuované souborové servery jako knihovny Move/copy/delete/modify soubory přímo na disku VMM zaznamenává změny objektů (ID)

Optimalizace (PRO – spojení VMM s OM)

• • • • • Historie o výkonnosti stroje z SCOM Informace o výkonu fyzických i virtuálních strojů Předefinovaná pravidla Každá zátěž (SQL, Exchange, IIS…) má svá specifika Všechny platformy

VDI – Virtual Desktop Infrastructure • • • Klientský OS ( např. Windows 7 ) běží v datacentru a je virtualizován.

Uživatel / zařízení se vzdáleně připojuje pomocí „brokeru“ prostřednícvím komunikačního protokolu ( RDP, ICA ).

Klientským zařízením může být počítač, notebook, tenký klient, tablet nebo i mobilní telefon.

VDI

Výhody VDI řešení

• Využití starších PC jako terminálů ( p řechod na Win7 v celé organizaci bez ohledu na stáří PC ) • Zpomalení cyklu výměny PC ( ze 4 na cca 7 let ) • Ergonomické řešení ( tiché kanceláře s VDI terminály ) • Pružnější řešení • Ekomomické využítí výkonu ( v Hyper-V serverech) • Jednodušší správa s vyšším stupněm automatizace • K virtuálním PC možnost připojení „odkudkoli“ • Po rozšíření o řešení Citrix připojení „z čehokoliv“

Běžné pracovní úlohy zvládá VDI řešení bez problémů, komplikace p řináší mimopracovní činnost uživatelů.

( hry, p řehrávání multimédií, komunikace – Skype, Webkamery atd … )

Server pro 4 6 virtuálních PC • 4 – jádrový pocesor Intel i5 nebo i7 • technologie Intel vPro

( vzd álená správa )

• 12 GB RAM • 2-3 síťové karty ( nejlépe Intel ) • graf. karta s podporou RemoteFX

( 7000 K č )

• 4-5 hdd nebo cca 2 SDD

( probl ém IOPS ) Celková cena cca 25.000 Kč bez DPH

Nároky na graf. kartu v RemoteFX

Rozlišení 1024 x 768 1280 x 1024 1600 x 1200 1920 x 1200 Maximum number of monitors in virtual machine setting 1 monitor 2 monitors 3 monitors 4 monitors

75 MB 125 MB 184 MB 220 MB 105 MB 175 MB 257 MB 308 MB 135 MB 225 MB 330 MB N/A 165 MB 275 MB N/A N/A Je nutno zva žovat rozlišení monitorů PC zapojených do VDI.

K omplikace VDI řešení

• Nárůst počtu PC (virtu álních) a serverů • Větší potřeba IP adres • Vyšší nároky na přenosovou kapacitu sítě • Vyšší nároky na diskové IOPS • Zranitelnost ( výpadek hyper-v serveru ovlivní několik PC) • Komplikované připojení některých USB zařízení • Microsoft Thin PC pouze v anglickém jazyce • Licenční komplikace • Proškolení uživatelů na práci ve VDI řešení.

Počítač zapojený do VDI může být výkonnější než levné dvoujádrové samostatné Pc ( ve VDI se sd ílí kvalitnější hardware ) VDI je kontinuální proces

Varianty klientských zařízení

Koncová zařízení - varianty

Desktop Laptop Thin Client Tablet /Slate Mobile, Smartphones

VDI

VDI

SAN

Varianty virtuálních desktopů

Personal/Persistent vDesktop Pooled/Non-Persistent vDesktop

What are the Desktop Options?

Traditional Well Managed Desktop Remote Desktop Services VDI

Architektura Remote Desktop Services (RDS)

App-V for RDS RAD Connections RD Web Access RD Session Host

RD Client

RD Connection Broker RD Gateway RD virtualisation Host

Active Directory® Licensing Server

Změna názvosloví ve Win2008R2

WS 2003 WS 2008 Terminal Services

Terminal Server TS Session Directory TS Licensing Server

Terminal Services

Terminal Server TS Session Broker TS Licensing Server TS Gateway TS Web Access

WS 2008 R2 Remote Desktop Services

RD Session Host RD Connection Broker RD Licensing Server RD Gateway RD Web Access

RD Virtualization Host

Názvosloví ve Win2008R2

RD Virtualisation Host RD Session Host

VDI or Session Virtualization?

Management

DPML