Виртуализация red hat enterprise linux

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

RHEV (Red Hat Enterprise Virtualization)

Red Hat Enterprise Virtualization

Разработчики:	Red Hat, Inc.group: [Источник 1]
Постоянный выпуск:	3.5 / February 11, 2015
Платформа:	x64
Тип ПО:	Hypervisor
Веб-сайт	http://www.redhat.com/rhev/

RHEV (англ. Red Hat Enterprise Virtualization ) – это комплексное решение для управления виртуализацией серверов и рабочих станций, а также первая платформа виртуализации уровня предприятия, построенная на открытом исходном коде. Это решение базируется на мощном гипервизоре KVM (Kernel-based Virtual Machine) и открытой платформе управления виртуальной инфраструктурой oVirt.group: [Источник 2] В облачных системах RHEV используется как инфраструктурная платформа, на базе которой создаются собственные системы провайдера group: [Источник 3] (См.рисунок 1).

Содержание

Архитектура RHEV

RHEV состоит из следующих частей:

1. Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor («RHEV-H»)
   • увеличивает производительность и безопасность
   • обеспечивает поддержку VLAN
2. Red Hat Enterprise Linux с KVM («Хост RHEL»)
   • Операционная система с интегрированным гипервизором
   • Масштабирование, Производительность, Безопасность
3. Red Hat Enterprise Virtualization Manager («RHEV-M»)
   • Система управления промышленного уровня
   • Включает адаптивный протокол удаленного доступа SPICE
4. Self-hosted engine
   • Снижение аппаратных требований
5. Self-service user portal
   • Администраторы могут определять для каждого пользователя квоты на дисковое пространство, использование процессора и памяти

Архитектура RHEV(См.Рисунок 2)

Из особенностей RHEV-H можно отметить следующее:

• масштабируемость – поддержка 64 ядер и 1 Тб ОЗУ на хосте; 16 виртуальных ЦП и 64 Гб ОЗУ на каждую виртуальную машину;
• поддержка индустриальных стандартов – ядро RHEL и высокопроизводительные драйверы VirtIO;
• небольшой размер – образ занимает около 100 Мб; для установки на диск требуется 750 Мб и 512 Мб ОЗУ для работы (плюс память для запуска виртуальных машин);
• дополнительные возможности – использование общих страниц памяти несколькими виртуальными машинами (Kernel SamePage Merging – KSM), «живая» миграция виртуальных машин, «мгновенные» снимки, «тонкие» диски. Начиная с версии RHEV-H 2.2, появится поддержка SELinux.

Для серверов

Red Hat Enterprise Virtualization для серверов представляет собой комплексное решение виртуализации, спроектированное для центров обработки данных и значительно увеличивающее эффективность капиталовложений и эксплуатации.

Red Hat Enterprise Virtualization основывается на платформе Red Hat Enterprise Linux, которой доверяют тысячи организаций, использующие ее на миллионах систем по всему миру для выполнения критических вычислительных задач. RHEV обеспечивает:

• Рекордную производительность и масштабируемость
• Непревзойденную безопасность
• Широчайшую экосистему независимых производителей аппаратного и программного обеспечения
• Наименьшую совокупную стоимость владения в своем классе.

Для настольных систем

При использовании Red Hat Enterprise Virtualization для десктопов, пользовательские окружения находятся в виде виртуальных десктопов на серверах, расположенных в центре обработки данных. Пользователи подключаются к этим виртуальным десктопам либо с недорогих тонких клиентов, либо с устаревших PC.

• Отличное взаимодействие с пользователем: мультимедийные возможности предоставляют пользователю ожидаемый уровень взаимодействия с системой.
• Кроссплатформенность: поддержка виртуальных десктопов и для Windows, и для Linux, предоставляет пользователю возможность выполнять работу, используя для этого нужные инструменты.
• Открытые исходные тексты: использование технологий с открытым исходным кодом означает достижение нового уровня выбора и свободы в области виртуализации десктопов.

• Безопасность данных: предлагаемая архитектура позволяет предприятиям защищать свои данные и соответствовать быстро изменяющимся условиям работы.
• Надежный партнер: компания Red Hat уже более 15 лет предоставляет предприятиям наиболее защищенную операционную систему. И это делает предлагаемое решение лучшим выбором для развертывания виртуальных десктопов.

Поддерживаемые RHEV функции

Поддерживает RHEV функции:

• Масштабируемость
  • Масштабируемость физических узлов:до 160 логических ЦП и до 4ТБ оперативной памяти на узел(для версии 3.5) group: [Источник 4]
  • Масштабируемость гостевых систем:до 160 виртуальных ЦП и до 4ТБ виртуальной оперативной памяти на гостевую ОС(для версии 3.5) group: [Источник 5]

• Доступность
  • Позволяет перезапускать критически важные виртуальные машины на другом узле в случае отказа оборудования
  • Политика отказоустойчивости используется для управления высокой доступностью виртуальных машин на уровне кластера

• Живая миграция
  • Позволяет перемещать работающие виртуальные машины без остановки работы с одного узла на другой внутри кластера Red Hat Enterprise Virtualization
  • Теперь поддерживается функция запрета миграции (Do Not Migrate) и закрепления виртуальной машины за определенным узлом (VM-Host Pinning)

• Расширяемость
  • Встроенные точки расширения для поддержки технологии KVM при помощи интерфейса менеджера Red Hat Enterprise Virtualization

• Производительность
  • Технология THP (transparent huge pages, больших прозрачных страниц): Новая функция, позволяющая ядру Linux динамически создавать для виртуальных машин большие страницы памяти (2Мб вместо 4Кб)
  • x2paic: Паравиртуализированный контроллер прерываний для виртуальных машин – снижает нагрузку на гостевые системы и может повышать производительность в нагрузках, связанных с обработкой большого числа прерываний
  • Async-IO: Для блочных операций ввода/вывода использование технологии асинхронного ввода/вывода приводит к значительному повышению производительности
  • Технология KSM memory overcommitment (чрезмерного выделения памяти): позволяет давать виртуальным машинам больше оперативной памяти, чем имеется на физическом узле

• и другие group: [Источник 6]

Общее дисковое хранилище

Для хранения файлов и шаблонов виртуальных машин необходимо одно или более дисковых хранилищ. Поддерживаются хранилища, подключенные по протоколам NFS, iSCSI или Fiber Channel. При использовании миграции виртуальных машин соответствующее хранилище должно быть доступно всем хостам внутри кластера. Также показан отдельный NFS-сервер, использующийся для хранения ISO-образов дистрибутивов. Для хранения установочных образов операционных систем в настоящее время можно использовать только NFS.

Red Hat Enterprise Virtualization Manager (RHEV-M)

Обновленное решение Red Hat Enterprise Virtualization для архитектуры POWER8

High Availability – при отказе одного из хостов его виртуальные машины будут перезапущены на другом хосте кластера.

Live Migration and Storage Live Migration – Red Hat Enterprise Virtualization позволит перемещать виртуальные машины с одного хоста на другой, а также между хранилищами без простоя сервисов.

Intelligent Load Balancing – балансировка нагрузки на хосты и хранилища за счет интеллектуального переноса виртуальных машин в автоматическом или ручном режиме.

Centralized Template Management – Red Hat Enterprise Virtualization предоставляет возможность управления шаблонами виртуальных машин, из которых можно развернуть новый сервис несколькими кликами мыши.

Self-Service Portal for Quick Provisioning – пользователи портала самообслуживания могут самостоятельно развернуть новую виртуальную машину по запросу, а администратор платформы сможет контролировать жизненный цикл этих ВМ.

Особенности

• повышение производительности;
• обеспечение высокой скорости ввода-вывода и минимального времени ожидания;
• уменьшение количества физических серверов(возможность выполнения большего числа корпоративных задач на одном физическом сервере);
• «живая» миграция;
• средства обеспечения отказоустойчивости;
• динамический планировщик, оптимизирующий нагрузку в центре обработки данных group: [Источник 7]
• интеграции с инфраструктурой Openstack
• SELinux

Установка

SPECvirt

В докладе SPECvirt_sc2010 Red Hat Enterprise Virtualization на основе гипервизора KVM показал превосходные характеристики производительности и масштабируемости, способные поддерживать большое число виртуальных машин на одном host. Результаты тестов SPECvirt_sc20102 для Red Hat Enterprise Linux с KVM показаны красным(См.Рисунок 3) и опубликованы на www.spec.org.group: [Источник 8]

Рисунок 3 — Результаты SPECvirt_sc2010

Консоль управления

Как уже было сказано ранее, доступ к веб-порталу управления в настоящий момент возможен только из браузера Internet Explorer 6 и выше. В качестве ОС рабочего места администратора необходимо использовать Microsoft Windows XP SP3 и выше. Внешний вид консоли приведен(См.Рисунок 4).

Кратко «пробежимся» по основным элементам интерфейса. Центральную часть окна занимают вкладки, позволяющие работать с логическими и физическими объектами системы виртуализации, такими как ЦОДы, кластеры, отдельные хосты, дисковые хранилища, пулы и шаблоны виртуальных машин, а также пользователи. В целом назначение тех или иных объектов аналогично соответствующим объектам в других системах виртуализации. По ссылке Configure можно открыть редактор ролей пользователей системы виртуализации. По умолчанию создано несколько типичных функциональных ролей (администратор, пользователь, пользователь VDI и т.д.), однако в зависимости от того, как выстроены процессы на предприятии, можно определить новые роли при помощи десятков отдельных разрешений.

Отдельно стоит коснуться сетей. Логические сети можно определять как на уровне ЦОД, так и на уровне кластера (на соответствующих вкладках). Определять их можно как на основе физической топологии, так и на основе функционального назначения (сеть трафика iSCSI/NFS, управляющий трафик, сеть для трафика миграции виртуальных машин, трафика VDI и т.д.). Доступ к графической консоли виртуальных машин из интерфейса администратора возможен по одному из протоколов: SPICE, VNC и RDP. Также все или некоторые из виртуальных машин можно объявить «высокодоступными». В случае выхода из строя физического хоста виртуальные машины автоматически стартуют на другом хосте. Для того чтобы использовать данную возможность, необходимо на всех физических хостах кластера настроить функции управления питания при помощи одной из технологий соответствующего вендора аппаратного обеспечения: iLO, DRAC, IPMI или им подобных [Источник 9] (См.Рисунок 6).

Аналога технологии VMware Storage VMotion, позволяющей перемещать файлы дисков виртуальных машин в пределах общего хранилища без прекращения обслуживания, в RHEV в настоящий момент нет. Впрочем, из моих бесед с коллегами из VMware известно, что данный функционал заказчики на практике используют нечасто. Тем не менее, поскольку в qemu-kvm возможность «живой» миграции блочных устройств уже появилась (впервые данная функция была реализована еще в 2009 году набором патчей от IBM), то в конце концов аналог Storage VMotion можно ожидать и в RHEV.

Работа с RHEV

У RHEV существует пробная 60-дневная подписка на продукт, после ее истечения развернутая система будет работать без возможности обновления ПО RHEV. Об одном из вариантов установки, настройки и дальнейшем администрировании RedHat Enterprise Virtualization (RHEV) 3.5 можно прочитать по следующим ссылкам group: [Источник 10] :

Инфраструктура виртуальных рабочих мест (VDI)

VDI-часть решения под названием RHEV-D появилась недавно. Компоненты, относящиеся к RHEV-D, включают в себя клиентов виртуальных рабочих мест и протокол SPICE. Кроме того, на сервер RHEV-M возлагается ряд новых функций, включая обеспечение доступа к пользовательскому порталу и брокеру подключений.

Клиент виртуальных рабочих мест работает под ОС Linux или Windows и запускается при помощи веб-браузера с использованием подключаемого модуля в Mozilla или компонента ActiveX в Internet Explorer. Кроме того, клиент должен работать на большинстве терминалов «тонких клиентов» на Windows XP и WindowsCE. К моменту написания статьи, а это менее недели после выхода RHEV-D, автору не было известно ни одного «тонкого клиента», официально поддерживающего RHEV-D, но к моменту выхода номера, вполне возможно, таковые уже найдутся. Для запуска клиента предварительно необходимо зайти браузером на пользовательский портал и выбрать одну из разрешенных к использованию конкретному пользователю виртуальных машин. Благодаря технологии Single Sign On пользователь авторизуется при подключении к порталу, повторно при заходе на виртуальную машину свои имя и пароль вводить не требуется. Безусловно, данный сценарий возможен только при использовании решения централизованной аутентификации. Внешний вид пользовательского портала приведен [Источник 9] (См.Рисунок 8)

Как мы видим на рисунке, пользователю test доступны две виртуальные машины под названиями RHELDesktop1 и WinXP. Для машины WinXP открыты опции выбора протокола доставки рабочего стола.

Несколько более подробно остановимся на протоколе удаленного доступа SPICE. В качестве основных характеристик с точки зрения пользователя можно отметить:

• видео со скоростью более 30 кадров в секунду;
• двунаправленное видео и аудио, что важно, например, при работе с приложениями, подобными Skype;
• поддержка нескольких мониторов;
• поддержка USB-устройств 1.1 и 2.0;
• если это возможно, автоматическое использование видеокарты клиента для обработки графики, что снимает часть нагрузки с серверной части решения;
• наличие пара виртуализационных драйверов qemu-kvm для Windows и Linux;
• клиент может подключиться к виртуальной машине, даже если клиентская операционная система «ушла» в BSOD или Kernel panic.

Выход еще одной компании на рынок серверной виртуализации и VDI – это, безусловно, отличная новость, поскольку каждое новое решение увеличивает конкуренцию в этом сегменте, что в итоге идет на пользу конечному заказчику. Тем более что это первое решение, которое должно стать полностью открытым, и, без сомнения, первое и единственное открытое решение инфраструктуры виртуальных рабочих мест.

Практически одновременно с выходом RHEV-D был анонсирован выход первого «чернового» релиза RESTful-интерфейса к Red Hat Virtualization Enterprise Manager. До этого был единственный вариант написания скриптов с использованием PowerShell API.

Кроме того, хотелось бы упомянуть совместный с Cisco анонс интегрированного решения Cisco Unified Computing System и RHEV, позволяющего получить виртуальным машинам прямой доступ к устройствам ввода/вывода и повысить защиту виртуальной инфраструктуры за счет технологии Cisco Virtual Network Link.

Конечно, как и для каждого нового продукта, для RHEV можно привести ряд «детских» проблем, например, отсутствие истории внедрений или проработанной методологии сайзинга. Однако через данную стадию, когда продукт только вывели на рынок, проходит любое решение. И учитывая ряд потенциальных преимуществ RHEV, которые видны уже сейчас, я бы рекомендовал обратить пристальное внимание на данный продукт.

Источник