Curso de Virtualiza

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Curso de Virtualização

• Curso de Virtualização
• Bruno Otto Theodoro Rosa (FCL)?
• Diego Pagliarini Vivencio (IQ)?
• Rafael da Silva Faria (FCL)?

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Agenda

• Motivação
• Conceitos
• Storages
• Prática I - Orientada
• Prática II

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Motivação

• Agora que "ganhei" um DELL 2950, o que eu faço??
• Instalo a última versão de um Linux novo e migro
  todos os serviços para ele...
• Mas quanto tempo vou levar para consolidar
  serviços?
• E o servidor de aplicações WINDOWS? 
• E se o DELL cair?? Vão todos os serviços de uma
  vez??

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Motivação

• Vou então solicitar dois servidores DELL 2950, um
  para WINDOWS e outro para Unix
•  OK. A carga do meu servidor WINDOWS fica em 2.
•  Ou a carga dos meus servidores UNIX não atinge
  mais que "1"
• "Compartilhamento" de serviços na mesma máquina. 

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Motivação

• Meu servidor pifou!!! E agora?
• Tradicionalmente (23 dias aquisição)
• backup dos dados, e da configuração do sistema
• reinstalar sistema e restaurar o backup
•  Virtualizando (1 hora)
• pegar última cópia da VM e restaurar backup
• sem ter que lembrar aquela linha mágica que
  precisa mexer em um .conf 
• Com um Storage centralizado (1 minuto)
• reiniciar a VM em outro servidor

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Opção Virtualização

• Melhor aproveitamento do hardware
• Consolidação de serviços em vários servidores.
• Provisionamento de servidores
• Backup de servidores
• Testes de soluções sem a necessidade de dispor de
  hardware ocioso

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Por que virtualizar?

• Menor número de servidores físicos
• Melhor qualidade dos equipamentos
• Servidor de verdade, e não um "DeskServer"
• RAID, memórias ECC
• Redução do TCO
• menor infra estrutura de rede
• redução da necessidade de ar-condicionado
• redução de consumo de energia elétrica

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Por que virtualizar?

• Compatibilidade de hardware
• Hardware virtual estável no longo prazo
• Linux de 2003 rodaria num hardware atual?
• Criação de Templates
• Diminuir o Time to Market
• Criação de Appliances
• Fornecer soluções prontas às outras Unidades,
  eliminando incompatibilidades

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Por que virtualizar?

• SandBoxing
• Isolar serviços, garantindo segurança
• Restaurar após um update mal-sucedido
• Projeção de Crescimento
• Planejamento da implementação de vários
  servidores ao longo do tempo com um investimento
  inicial único.
• Backup de servidores completos
• Cópia full da VM, totalmente funcional

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Por que virtualizar?

• Manutenção
• A máquina toda é um diretório
• pode ser copiado e armazenado compactado
• mais prático que um HD
• Tempo de manutenção ampliado
• migração entre servidores
• Monitoramento da performance de um servidor
  virtualizado mais preciso (out-of-band)

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Por que virtualizar?

• Facilidade para lidar com aplicações legadas, que
  normalmente não se adaptam bem a Sistemas
  Operacionais mais novos.
• PHP4 MySQL 3.23
• Aplicações em COBOL
• Windows NT
• Aplicações em DOS
• Aplicações em CLIPPER

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"Capacity Planning"

• Ferramentas 
• VMware Capacity Planner
• Cliente coletor local / Servidor Visão
  organizada dos dados 
•  "Dashboard" - ferramenta de análise de
  capacidade, com análises pré construída. É
  possível detectar "gargalos" e modelar cenários
  de execução.
• "Estimativas de Consolidação"
• "Avaliação de capacidades"
• Esta ferramenta/serviço só pode ser utilizado
  junto com o produto comercial. A aquisição do
  "Infra-Structure" prevê este serviço incluído.

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"Capacity Planning"

• CPU
• Memória
• Disco
• Rede

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CPU

• Quanto cada máquina consome de CPU?
• E quando?
• Aumento da potencialidade do servidor
• ganho exponencial com aumento de núcleos

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Memória

• Primeiro recurso a se esgotar
• Memory Overcommitment
• Page Trimming
• Transparent Page Sharing
• Memory Ballooning
• SOs de 32 bits consomem menos memória RAM
• Conjunto de SOs parecidos propicia maior
  compartilhamento de páginas

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Disco

• Quanto espaço é realmente ocupado?
• E daqui 6 meses?
• E daqui 3 anos?
• Quando os discos são acessados?
• Boot
• Backup

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Rede Virtual

• Switches virtuais (vSwitches)
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
• Placa de rede do servidor se torna um uplink

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"Capacity Planning"

• Mais importante
• "Bom senso e prototipação"

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VMware Converter

• Conversões P2V (Physical To Virtual)
• Permite converter uma máquina Windows "a quente"
• Converter Enterprise permite cópia a frio, mas é
  pago
• VM convertida ser criada diretamente no servidor
• Conversões V2V (Virtual To Virtual)
• Permite migrar VMs entre soluções diferentes
  (VMware ESXi, VMware Server, MS Virtual Server,
  etc)
• Permite criar templates padronizados (OVF)
• padrão aberto proposto pela VMware
• inter-operável com outras soluções (Ex. Xen)

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Tips Tricks

• ESXi mantém RAM da VM disk-based
• Facilitar Suspend e Snapshots e swapping em caso
  de falta de memória RAM
• Política lazy de atualização
• Manter nos discos locais, evitando tráfego com o
  Storage (opção de configuração)
• Reduzir carga no servidor físico
• Desativar serviços inúteis (cpuspeed, smartd)
• Retirar modo gráfico do boot
• Reduzir freqüência do kernel para 100Hz (Linux
  2.6.x e FreeBSD)
• Não utilizar vSMP se não for estritamente
  necessário
• Resultado consumo em idle abaixo dos 30MHz/VM

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Tips Tricks

• Separar em discos diferentes SO, arquivo de troca
  e dados
• maior flexibilidade
• alocar em arrays distintos
• Política para escolha de SO
• VMs podem ser migradas eternamente
• Inviável se o SO tornar-se vulnerável
• SOs com suporte de longo prazo. Ex.
• RHEL/CentOS
• Ubuntu Server LTS
• Windows Server
• FreeBSD
• Sincronização de Relógio (NTP)
• VMs podem atrasar ou adiantar levemente o relógio
• Consistência de logs

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Storages

• Porque utilizar storage centralizado?
• Hardware VS. Software RAID
• Homebrew Storage - FreeBSD 7 - GEOM ZFS
• GEOM - Gate Server
• GEOM - Gate Client
• ZFS - Pools
• ZFS - Pontos de Montagem
• ZFS - Snapshots

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ESXi Storage

• 2 Nós de Processamento

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Porque utilizar Storage? 

• Sem Storage
•  
• Temos muito espaço em disco livre em diversos
  servidores
• Falta espaço em disco em servidores críticos
• As informações ficam espalhadas
• Dados normalmente não tem replicação
• Backup dificil
•  
• Com Storage
•  
• Dados centralizados
• Discos centralizados
• Único sistema de backup
• Espaço em disco bem otimizado
• Facilidade para crescimento da área em disco
  disponível, agregando-se mais discos ao Storage

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Hardware VS Software RAID 

• Hardware
•  
• Gerenciamento fácil
• Alto desempenho
• Cada controladora armazena os dados da sua
  maneira
• Baixa intercompatibilidade
• Alto downtime em problemas.
• RAID-5 não confiável (Write Hole)

• Software
•   
• Gerenciamento especializado 
• Médio Desempenho
• Sistema Operacional gerencia os dados
• Baixo downtime em problemas
• RAID-5 com Copy On Write usando ZFS (RAIDZ)

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Storage FreeBSD

• GEOM ZFS

• GEOM
• Gated Exportação de dispositivos (/dev/ad0) via
  TCP-IP
• Facilidade de configuração e de uso

• ZFS
• SUN Microsystems Novembro 2005
• Novo método de alocação de espaços em Pools
• Facilidade de exportação de NFS (possível atravéz
  de uma flag em um diretório)
• Capacidade de manter integridade de arquivos em
  desastres
• Ao adicionar um novo disco, a capacidade da pool
  é alterada

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GEOM Gated

• Configurando o GEOM Gated
• Editando o arquivo /etc/gg.exports
• 10.0.0.0/8    RW    /dev/da1
• 10.0.0.0/8    RW    /dev/da2
• Editando o arquivo /etc/rc.local
• /sbin/ggated
• Executando o GEOM Gated para iniciar o processo
  imediatamente
• ggated
• Liberando a porta do GEOM Gated no firewall
• pass on ext_if inet proto tcp from 10.0.0.0/8 to
  (ext_if) port 3080

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GEOM Gate Client

• Configurando o GEOM Gatec
•  
• Habilitando o GEOM Gatec no FreeBSD
• Editando o /boot/loader.conf
• geom_gate_enable"YES"
• Editando o /etc/rc.local
• /sbin/ggatec create 10.0.0.1 /dev/da1
• /sbin/ggatec create 10.0.0.1 /dev/da2
• Executando os comandos acima para ativar o GEOM
  Gate imediatamente
• ggatec create 10.0.0.1 /dev/da1
• ggate0
• ggatec create 10.0.0.1 /dev/da2 
• ggate1

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ZFS - Pools

• Habilitando o ZFS no /etc/rc.conf
• zfs_enable"YES"
• Criando o pool e adicionando discos
• zpool create datastore raidz /dev/da1 /dev/da2
  /dev/da3
• Verificando a estrutura do pool
• zpool status
• Exibir estado da utilização do pool
• zpool list
• Ver histórico de comandos do pool
• zpool history
• Ver utilização do pool em intervalos de 1 segundo
• zpool iostat 1

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ZFS - Pontos de Montagem

• Criando um novo ponto de montagem no pool
• zfs create datastore/backups
• Definindo compressão nível 9 neste ponto de
  montagem
• zfs set compressiongzip-9 datastore/backups
• Desativando indicador de último acesso nos
  arquivos do ponto de montagem
• zfs set atimeoff datastore/backups
• Habilitando exportação de NFS no /etc/rc.conf
• rpcbind_enable"YES"
• rpc_lockd_enable"YES"
• rpc_statd_enable"YES"
• nfs_server_enable"YES"
• Compartilhando o ponto de montagem no ZFS
• zfs set sharenfson datastore/backups

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ZFS - Snapshots

• Criando um snapshot de um ponto de montagem
• zfs snapshot datastore/backups_at_20081101
• Criando um clone do snapshot
• zfs clone datastore/backups_at_20081101
  datastore/backups_anterior
• Destruindo o clone
• zfs destroy datastore/backups_anterior
• Restaurando o snapshot
• zfs rollback datastore/backups_at_20081101
• Destruindo o snapshot
• zfs destroy datastore/backups_at_20081101

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Parte Prática I

• Objetivos
• Instalação do VMware ESXi
• Configuração para utilização de um Storage
  centralizado
• Configuração de Rede
• Criação de Pool de Recursos
• Demonstração de Instalação de VMs
• Windows 2000
• Linux - CentOS 5.2
• FreeBSD 7
• Linux - Ubuntu JeOS 8.04.1 LTS

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VMware Tools

• Pacote de drivers e utilitários
• Driver de rede pára-virtualizado (vmxnet)
• Gerenciador de memória para Ballooning
• Desligamento e reínicio amigável da VM
• Integração do desktop da VM com o do SO do VI
  Client
• Mouse
• Copy'n'Paste
• Execução de scripts dentro da VM
• Sincronização de relógio

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Parte Prática II

• Objetivos
• Auxílio na configuração dos Servidores
• Acompanhamento na criação de VMs
• Dúvidas em geral
• VMware ESXi
• VI Client
• Conversões
• Storage
• Como convencer meu diretor a adotar?

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Obrigado!!!

• Dúvidas?
•  
• Bruno Otto Theodoro Rosa (FCL)?
• brosa_at_fclar.unesp.br (16) 3301-6278
• Diego Pagliarini Vivencio (IQ)?
• diego_at_iq.unesp.br (16) 3301-6690
• Rafael da Silva Faria (FCL)?
• rfaria_at_fclar.unesp.br (16) 3301-6278
•  
• Mais informações?
• Grupo de Estudos em Virtualização
• ltvirtual-l_at_fclar.unesp.brgt