Windows Server 2008 přinesl mnoho nového, nicméně jedna z oblastí, do které se Microsoft aktuálně a s velkou vervou pouští, je oblast virtualizace. Není se čemu divit. V současné době je na světě virtualizováno zhruba 7 % všech serverů a již v roce 2010 má toto číslo narůst na 17 %. A to jsou čísla, která rozhodně nenechají nikoho klidným.
Microsoft má na čem stavět. V jeho portfoliu se aktuálně nachází celá řada produktů, které buď vytvářejí samu platformu pro virtualizaci, anebo s ní úzce spolupracují. V zásadě se tyto produkty dají shrnout do čtyř částí…
- Serverová virtualizace – V této oblasti jsou produkty, které umožňují virtualizaci samotného operačního systému. Donedávna sem patřil pouze produkt Virtual Server 2005 (nabízen zdarma), který je nyní zcela nahrazen technologií Hyper-V.
- Klientská virtualizace – Zde se vlastně bavíme opět o možnosti virtualizace operačního systému, ale tentokrát jde o běh této virtualizace u klienta a tím pádem jsou tyto produkty primárně určeny pro testovací účely, a nikoli pro koncový běh serverů. Zde existuje Virtual PC 2007, který je opět nabízen zdarma.
- Aplikační virtualizace – Jde o produkty z rodiny Microsoft Desktop Optimalization Packu (MDOP), které jsou dnes reprezentovány hlavně programem App-V, který umožňuje virtualizovat běh aplikací samých.
- Terminálové služby ve Windows Serveru – Ano, i terminály jsou jednou z oblastí virtualizace. A Windows Server 2008 přináší i v tomto směru mnohá vylepšení.
V tomto článku se však zaměříme na první část. Část, která se zabývá serverovou virtualizací. Asi by nebylo od věci si připomenout, co od takové virtualizační platformy většinou očekáváme… – vysoký výkon, stabilitu, podporu několika operačních systémů a v neposlední řadě také vysokou dostupnost. Bez té by nám virtualizace vnášela do prostředí další problematickou vrstvu, která, např. při havárii hardwaru, na kterém vše běží, by měla katastrofální důsledky. Tento typ virtualizace dnes reprezentuje virtualizační server Hyper-V.
Virtualizace podle Microsoftu
Hyper-V dnes existuje ve dvou variantách. Existence těchto variant je sice spíše licenční než technickou otázkou, ale každopádně se můžete setkat s:
- Windows Server 2008 s Hyper-V
V tomto případě je Hyper-V server pevnou a nedílnou součástí operačního systému. Sami se rozhodujete, zda chcete anebo nechcete, aby váš Windows Server 2008 obsahovat Hyper-V či nikoli (rozdíl v ceně je 28 USD). Výhodou této verze je hlavně to, že dokáže plně využít potenciál Windows Serveru, který zde běží a nabídne vám kromě jiného např. řešení vysoké dostupnosti, postavené na technologii Windows Failover Cluster.
- Microsoft Hyper-V Server
Tento naprosto nový produkt bude během několika následujících dní uvolněn zcela zdarma ke stažení na internetu. V podstatě HyHjde pouze o virtualizační platformu, která neobsahuje nic jiného než jádro Windows a samotný Hyper-V. Instaluje se jako Windows Server 2008 Core a s tím má i mnoho společného – absenci grafického rozhraní, společné jádro atd. Tento server ale umí pouze roli Hyper-V, případně i komponentu BitLocker na šifrování disků.
No a čím že je Hyper-V tak zajímavý? Jde o velmi významný přechod na zcela jinou architekturu. Microsoft se vrhá do světa virtualizace, kde díky plné podpoře ze strany hardwaru (váš server musí podporovat virtualizaci již na úrovni procesoru a také musí podporovat Data Execution Protection (DEP) staví na velmi tenké, softwarové vrstvě, která se vkládá již pod první operační systém a které se říká „hypervizor“. Tento hypervizor plně využívá hardwaru s ohledem na virtualizaci, který se v serveru nachází, a také fyzicky odděluje jednotlivé běžící operační systémy od sebe. Díky tomu, že již první operační systém, na kterém samotný Hyper-V zapneme, se stává virtuálním, umožňujeme i dalším systémům stejným a kvalitním způsobem využívat fyzický server. Nedochází tedy k vytváření „pseudoprostředí“, ve kterém by virtualizovaný operační systém běžel.
Kromě toho zde dochází i k tomu, že v prvním systému, který na Hyper-V běží – říkejme mu „mateřský“ –, existuje sada rozhraní, která se označují jako Virtual Service Provider (VSP). Tito „provideři“ poskytují přístup ke konkrétní části hardwaru. Typicky jde o síť, paměť, procesor, disk atd. Naopak v dalších systémech, které budete v Hyper-V provozovat, existuje opak, tedy Virtual Server Client (VSC). Tito klienti pomocí sběrnice VMBus komunikují s mateřským oddílem a ten jim pomocí svých ovladačů zprostředkovává přístup k hardwaru. Vše, o čem jsme se teď zmínili, běží na úrovni jádra operačního systému (kernel mód) a tím pádem je vše extrémně rychlé a výkonné. Nesrovnatelně rychlejší než systémy, které hardware musí emulovat.
Má to ale jeden háček – na straně virtuálního operačního systému tedy musí existovat i tito hardwaroví klienti (VSC), aby vše běželo tak, jak má… Pokud půjde o operační systémy Microsoft, bude asi vše v pořádku, ale co ostatní?
- Windows 2000 SP4 a Windows 2003 + Windows XP a Vista, všechny OS plně podporují Hyper-V díky možné doinstalaci tzv. integration components. Najdete je přímo v Hyper-V a jejich instalace je velmi snadná.
- Do Windows Serveru 2008 je nutné nainstalovat speciální aktualizaci systému určenou pro Hyper-V.
- Pro vybrané linuxové servery Microsoft přichystal Linux integration components, jež je pak možné použít při virtualizaci některých linuxových distribucí (napč. SUSE Linux 10.x).
Ostatní operační systémy (např. Solaris atd.) Microsoft neřeší přímo, ale spoluprací se společností Citrix, která zaštiťuje open source projekt XEN, což je také virtualizační software postavený na bázi hypervisoru. V rámci této dohody platí, že jestliže je operační systém XEN kompatibilní, měl by běžet i v Microsoft Hyper-V.
Poté, kdy jsme se seznámili s architekturou Hyper-V, nám již nezbývá než se vrhnout do vytvoření prvního virtuálního serveru. Nicméně nezapomeňme na jedno. Co když dojde k havárii samotného hardwaru, který poskytuje prostředí pro běh Hyper-V? V případě takové havárie jsou všechny virtuální servery ztraceny a neběží. A to jistě není to, co byste byli ochotni akceptovat. Nezapomeňte tedy na to, že díky plné spolupráci s dalšími komponentami Windows Serveru můžeme docílit vysoké dostupnosti celé virtualizační platformy. Konkrétně zde mluvím o službě Windows Failover Cluster, která umožňuje stvořit až 16nódový cluster, ve kterém může docházet k zajištění vysoké dostupnosti pomocí tzv. Quick Migration. V praxi jde o to, že vámi vytvořený virtuální stroj vzniká již v rámci clusteru a tento stroj potom může libovolně putovat napříč celým clusterem. Ať již při situacích očekávaných, anebo neočekávaných.
O virtualizaci by se toho jistě dalo napsat mnohem, mnohem více, ale to zase až někdy příště…
Více informací naleznete zde
Martin Pavlis – martin@pavlis.net – Microsoft MVP