Als IBM zu Beginn der 70-er Jahre das Prinzip der "virtuellen Maschinen" in sein Betriebssystem einführte veränderte sich die Datenverarbeitung von einer Batch-Verarbeitung zur Dialog- und Multiuser-Verarbeitung. Das war der erste Quantensprung. Als Microsoft Ende der 80-er Jahre das Betriebssystem Windows einführte, liefen mehrere ursprüngliche DOS-Applikationen parallel in getrennten Fenstern, die in gewisser Weise das Betriebssystem DOS virtualisierten. Beide Techniken sind fest an die jeweiligen Betriebssysteme gekoppelt. Heutige Produkte (VMWare, XEN, Bochs, Microsoft...) setzen dichter auf der Hardware auf und sind damit offen für viele Betriebssysteme. Jetzt werden Sie sich fragen: was bringt mir das? Indirekte Antworten darauf sind: 1. Immer mehr Firmen setzen serverseitig virtuelle Maschinen ein. 2. Intel, AMD und Microsoft haben das Thema für sich entdeckt. * was sind Virtuelle Maschinen, womit kann ich sie erstellen? (VMware, Microsoft, XEN, Bochs, Virtuozzo, Virtual Iron, usw.) * Testumgebungen, Server für Schulungszwecke, Terminalserver und Servercluster * Virtualisierung und Konsolidierung in kleinen, mittleren und großen Unternehmen * Der Wechsel von physischen auf virtuelle Server * Ausfallsicherheit, Loadbalancing und Disaster-Recovery

1. Virtualisierungen
Produkte und Lösungen
Präsentation
29.06.2006
1 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net

2. Diese Folien sind begleitendes Material für einen ca. 45-minütigen
Vortrag im Rahmen der Vortragsreihe „Semicolon“ der
GFU Cyrus + Rölke mbH, Köln. Für ein Selbststudium sind sie
nicht konzipiert und daher aus sich selbst heraus auch nicht
aussagekräftig genug.
Geschützte Namen und Begriffe werden anerkannt aber nicht
gesondert mit einem Copyright oder Trademark versehen, um den
Lesefluss nicht zu stören.
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3. Was ist ein virtuelles Betriebssystem?
Drei von einander unabhängige Dosboxen, jede gesteuert über NTVDM
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4. Was ist eine virtuelle Maschine (VM)?
• Eine virtuelle Maschine besteht aus:
– „virtueller Hardware“ die eine Verbindung
zur „echten Hardware“ hat
– max. 5 virtuellen PCI Steckplätze
– Speicher, CPU, Festplatten
und Netzwerkkarten
– Schnittstellen (IDE/COM/LPT)
• Vorteile
– Gastbetriebssystem sieht
eine Intel x86 Umgebung
– Kapselung
– Isolation
– Hardware Unabhängigkeit
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5. Virtuelle Hardware im Windows Gerätemanager
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6. Virtuelle Hardware im Windows Gerätemanager
6 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net

7. Einsatzszenarien
• Virtuelle Maschinen statt realer
– Alte Applikationen weiter unterstützen
• Szenario: Windows XP auf Clients einführen, aber
eine Applikation noch unter Windows 98 laufen
lassen
• Lösung.: VM mit Windows 98 konfigurieren
– Support
• Szenario: Helpdesk soll diverse unterschiedliche
Plattformen unterstützen
• Lösung.: Entsprechend eine Reihe von Virtual
Machines aufsetzen
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8. Einsatzszenarien
• Virtuelle Maschinen statt realer
– Konsolidieren
• Szenario: Nur eine Hardware vorhanden, aber es
sollen mehrere Server bereitgestellt werden
• Lösung.: Auf einer Hardware mehrere virtuelle
Maschinen bereitstellen
– Testen
• Szenario: NT4/ Exchange 5.5 Migration auf
Windows/ Exchange 2003 testen
• Lösung.: Zwei VMs aufsetzen
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9. Vorteile einer virtuellen Maschine
Physikalische Maschine Virtuelle Maschine
• aufwendig zu migrieren • Einfach zu bewegen und zu kopieren
– repräsentiert durch Dateien
• schwierig zu kopieren
– unabhängig von der physikalischen
• an bestimmte Hardware Hardware
gebunden
• Leicht zu managen
– isoliert von anderen virtuellen Maschinen
– Hardwareänderungen haben keine
Auswirkung
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10. Vorteile einer virtuellen Maschine
Physikalische Maschine Virtuelle Maschine
• bei Ausfall von Hardware • bei Ausfall von Hardware
komplizierte, langwierige – schnelle Wiederherstellung auf anderem
Wiederherstellung Server
– nur die Datei neu starten
• Netzwerkisolation nur
durch weitere Hardware • Netzwerkisolation
– durch virtuelle Adapter oder Switche per
Mausklick möglich
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11. Warum virtuelle Maschinen benutzen?
• OS und Applikationen sind von der physikalischen
Hardware getrennt
– einfachere Hardwarewartung
– Weniger Probleme beim Hardware-Upgrade
– Neue Optionen im Desaster Recovery
• Es ist einfach eine virtuelle Maschine zu klonen
– Einmalige Konfiguration des OS und der Applikationen,
beliebig oft klonen (Dateien kopieren)
– Eine virtuelle Maschine wird durch wenige Dateien
repräsentiert und gesichert
• Viele VMs können auf einem physikalischen Server
laufen
– Bessere Ressourcenausnutzung
– Jede VM ist von den anderen VMs 100% getrennt
– fein abstimmbare Tuning-Optionen
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12. Isolation
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13. Die VMware Produktlinie
Virtuelle Plattform Zentrales Physical to Virtual
•VMware ESX Server Management der Migration
(mit Virtual SMP) “Virtual •VMware P2V Assistant
•VMware (GSX) Server Infrastructure”
•VMware Workstation •VMware VirtualCenter
•VMware ACE (mit VMotion)
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14. Die Microsoft Produktlinie
Virtuelle Plattform Zentrales Physical to Virtual
• MS Virtual Server Management der Migration
• MS Virtual PC “Virtual • Virtual Server Migration
Toolkit (VSMT)
Infrastructure”
• fehlt, bzw. durch
Drittanbieter
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15. XEN 3.0 Architektur
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16. VMware Assured Computing Environment “ACE”
• Desktop Manager erzeugen eine gepackte Desktopumgebung
für den Rollout an die Benutzer
VMware VMware ACE
ACE Manager ACE Package (Desktop)
IT Desktop End User’s PC
Manager’s PC
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17. Plattform Produktarchitekturen
• Hosted (VMware • Native (ESX Server, XEN)
Workstation und – Maximale Performance
Server, MS-Produkte) – Kleinster Overhead
– Maximale Kompatibilität – Dynamische Ressourcen
Steuerung
– Ist eine Applikation
– Virtual SMP
– niedrigerer (kein) Preis
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18. Workstation und Server Architektur
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19. ESX Server Architektur
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20. Netzwerk am Beispiel ESX
Virtual
NICs
Physical NICs
Production
LANs
Management
LAN
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21. Netzwerkkonfiguration
- jede VM ist im Netz
eindeutig mit IP- und
MAC-Adresse erreichbar
- der Host macht DHCP
für VMs
- der Host macht NAT mit
Portforwarding für VMs
-jede VM kann vollständig
vom Netz isoliert werden
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22. ESX und SAN Storage
traditionelle Umgebung VMware ESX Server mit VMFS Volumes
Local storage SAN
• SAN Storage mit ESX Servern für
– einfaches Verschieben von VMs (VMotion) – geclusterte Applikationen
– Disaster Recovery – Template Repository
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23. ESX, NAS und SAN
• VMkernel kann mit NAS nicht arbeiten
– VMkernel kennt kein NFS oder SMB *
– NAS kann für Templates oder ISO-Images
benutzt werden
• VMkernel kann virtuelle Disks auf einem
SAN benutzen
– VM Storage ist für einfaches Management
zentralisiert
– wird für Clustering zwischen VMs auf
unterschiedlichen ESX Servern benötigt
• VMkernel kann auch Raw LUNs auf
einem SAN benutzen
– wird für physical-to-virtual Clustering benötigt
– sinnvoll für Zugriffe auf ein natives Filesystem
ohne Konvertierung in eine virtuelle Disk
* bis Version 2.x
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24. vManage Produkte
• VirtualCenter: ist ein Management FrontEnd zu
ESX- und GSX-Servern und deren VMs
– Windows Applikation mit Datenbank
(Access, MS SQL, Oracle)
– Aufgaben *:
• zentrales Management aller VM Images
• VMs werden von standardisierten Templates ausgerollt
• Monitoring von Status und Performance der VMs
• “Single-Point-Of-Control”
• VMotion: Migration laufender VMs von einem ESX-
Server zu einem Anderen ohne Downtime
* ab Version 3.0 automatisches Verschieben, Loadbalancing
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25. Arbeiten mit virtuellen Maschinen
VirtualCenter
ESX Server
VMware
Management
Interface
(“MUI”)
ESX Server
Remote
Console
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26. vTool Produkt
• VMware P2V Assistant
– Macht eine Momentaufnahme einer physikalischen Maschine
– Überträgt diese in eine VMware VM
• für ESX Server, (GSX) Server oder Workstation
– Unterstützte Betriebssysteme:
• Windows NT 4.0 >= SP4
• Windows 2000 >= SP1
• Windows Server 2003
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27. Lösungsszenarien für Virtualisierungs-Produkte
• Server Konsolidierung
– Migration nicht ausgelasteter physikalischer Maschinen in
virtuelle Maschinen
– geringere Wartungs- und Betriebskosten
• Disaster Recovery
– VMs als preisgünstige Stand-By-Server für physikalische
Maschinen
• Testen und Entwicklung
– Bereithalten von vorkonfigurierten VMs
– geringere Wartungskosten für viele Testkonfigurationen
• Desktop Deployment
– VMware ACE für abgesicherte und zeitlich begrenzte
Umgebungen
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28. Pro und Contra Virtualisierungen
Pro Contra
• Kosten: • Ausfallrisiko:
• bessere Auslastung der • bei Ausfall der Hardware
Hardware sind mehrere logische
Systeme betroffen
• schnelle Verfügbarkeit
eines neuen Systems • Komplexität:
• Flexibilität: • Administration flexibler
aber nicht einfacher
• Testsysteme
• Sicherheit:
• Schulungssysteme
• Ist Hostsystem
• Templates (Vorlagen) korrumpiert sind alle
• Administration: Gastsysteme betroffen
• Ersatz von HW im Betrieb
• Backup im Betrieb
• Klonen im Betrieb
• ohne Risiko updaten
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29. Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
Fragen, Kritik, Anregungen?
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