V rámci uvedení nové testovací verze RC1 serverového operačního systému Windows Server 2008 se můžeme začít seznamovat se zcela novou platformou společnosti Microsoft, určenou pro oblast serverové virtualizace. Krom toho, že Windows Server 2008 RC1 obsahuje první beta verzi tohoto virtualizačního nástroje, bylo také oznámeno jeho finální jméno, pod kterým bude oficiálně uveden na trh – Windows Hyper-V namísto kódového označení Viridian.Cílem tohoto článku je popsat základní vlastnosti, na které se můžeme společně těšit ve finální verzi, která bude uvolněna přibližně 180 dní po uvedení Windows Serveru 2008 na trh.
Proč vlastně virtualizovat servery?
Virtualizace přináší společnostem, které se touto cestou rozhodnou vydat, celou řadu podstatných výhod: snižuje náklady na IT, zvyšuje využití hardwaru, pomáhá optimalizovat celou síťovou infrastrukturu a zvyšuje dostupnost serverů.
Virtualizaci oceníme například v následujících scénářích:
Konsolidace serverů
Dnes jsou běžně dostupné servery s tak vysokým výkonem, že mohou zastat více serverových rolí, nicméně díky požadavkům na vysokou bezpečnost a spolehlivost je není vhodné implementovat v rámci jedné instance operačního systému. Odpovědí na tuto situaci je právě virtualizace, která umožňuje například konsolidovat pobočkové servery, jako jsou tiskový server, faxový server, Exchange server a webový server, na jednom fyzickém stroji, ale zároveň každá role má pro sebe vlastní přidělené hardwarové prostředky a vlastní instanci operačního systému. Tím je možné snížit náklady na hardware, údržbu a správu serverů za současně garantované vysoké spolehlivosti a bezpečnosti celého řešení.
Řešení vysoké dostupnosti
Oddělení rolí má jako jeden z pozitivních efektů nižší počet restartů nutných po aplikování záplat a opravných balíčků, což zvyšuje dostupnost každého serveru.
Další příjemnou vlastností Hyper-V je možnost vytvářet clusterová řešení, a to buď na úrovní samotného hostitelského OS s instalovanou rolí Hyper-V nebo na úrovni virtuálních instancí OS (např. cluster vybudovaný ze dvou virtualizovaných serverů MS Exchange 2007 v roli Mailbox serveru).
Tématem, které se řeší při každé implementaci virtualizace, je také zálohování virtuálních strojů. Pokud systém vyžaduje jejich vypnutí před spuštěním zálohy virtuálních disků serveru, snižuje se celková dostupnost. Hyper-V ale přináší řešení, které spočívá v zapojení služby VSS (Volume Shadow Copy Service) do zálohovacího procesu. VSS umožňuje vytvořit velice rychle zálohu v kterémkoliv okamžiku bez narušení běhu serveru. Protože virtualizované servery jsou nezávislé na hardwaru fyzického stroje, obnovu tak můžete provést velmi rychle i na úplně jiný stroj s instalovaným Hyper-V. Tuto možnost určitě ocení každý správce, který se někdy snažil provést obnovu na jiný hardware, než byl ten původní.
Testování a vývoj
Je vždy důležité, aby implementace každé nově nasazované technologie, která může ohrozit bezproblémový chod produkčního prostředí, byla řádně otestována v prostředí testovacím. Udržovat ale paralelní prostředí je velmi nákladné na hardwarové zdroje i na správu. Virtualizace, se svojí schopností efektivně využívat zdroje a vytvořit zálohu prostředí v kterémkoliv okamžiku, je tedy ideální platformou pro vybudování testovacího prostředí. Toto určitě přivítají i vývojáři pro testování svých aplikací během jejich vývoje.
Architektura Hyper-V
Klíčovou komponentou Hyper-V je tzv. Hypervisor. Zatímco předchozí MS virtualizační nástroje jako např. Virtual PC 2007 nebo Virtual Server 2005 jsou v podstatě jen aplikace běžící nad operačním systémem Windows, Hyper-V řeší problematiku zcela jinak, a to právě využitím Hypervisoru – jakési tenké vrstvy, která leží mezi hardwarem a všemi instalovanými instancemi OS (včetně hlavního oddílu, kde běží hostitelský OS). Hypervisor poskytuje:
· Podporu pro vytváření oddílů (vyhrazených HW prostředků, na kterých běží virtuální počítač)
· Umožňuje současný běh více OS na jednom serveru
· Striktně izoluje jednotlivé virtuální počítače od ostatních oddílů
· Vynucuje pravidla pro přidělování paměti jednotlivým oddílům
· Vynucuje pravidla pro přidělování procesoru jednotlivým oddílům
· Vynucuje vlastnictví ostatních zařízení
· Umožňuje předávání dat mezi oddíly
· Poskytuje rozhraní pro programování tzv. „hypercalls“
Obrázek 1 Architektura Hyper-V
Hyper-V používá hypervisor v podobě tzv. mikrojádra, který obsahuje opravdu jen ty nejnutnější funkce pro virtualizaci a na rozdíl od přístupu tzv. monolitického hypervisoru neobsahuje ovladače zařízení. To je určitě správný přístup, neboť nutnost instalace ovladačů třetích stran přímo do hypervisoru by představovala riziko pro stabilitu i bezpečnost celého systému.
Klíčové vlastnosti Hyper-V
· Hyper-V je 64bitový: 64bitový hypervisor umožňuje vysoký výkon celého řešení a možnost využívat až 2TB RAM
· Podpora různých OS: je možné vedle sebe provozovat 32bitové i 64bitové operační systémy. Zajímavé je také, že podporována není jen platforma Windows, ale např. také linuxové operační systémy.
· Podpora více procesorů: jeden virtuální počítač může mít přidělené až 4 procesory, což umožňuje zvyšovat výkon aplikací s více vlákny procesu.
· Podpora paměti: díky použité 64bitové technologii hypervisoru není problém jednotlivým virtuálním počítačům přidělovat velké množství paměti, což umožňuje nasazení virtualizace i pro velká podniková řešení
· Vylepšený přístup k diskovému úložišti: kromě klasických virtuálních disků, které jsou fyzicky uloženy ve VHD souborech, je možné přistupovat na diskové úložiště přímo. Tato možnost se nazývá pass-through disk a díky ní je možné virtuálnímu počítači přidělit nejen interní disk serveru, ale je podporováno i řešení typu SAN.
· Nová koncepce pro sdílení hardware: nový VSP/VSC (virtual service provider/virtual service client) poskytuje vylepšený způsob sdíleného přístupu a využití hlavních zdrojů jako je např. disk, síť, video, atd.
· Podpora Server Core: Hyper-V je možné provozovat v Core instalaci Windows Serveru 2008. Server Core využívá méně zdrojů než plná instalace serveru, je rychlejší a spolehlivější a také je daleko menší počet záplat, které je nutné na server instalovat. Toto vše dohromady vytváří ze Server Core ideální platformu pro Hyper-V.
· Podpora integrace Linuxu: v současné době existuje testovací beta verze integrační komponenty pro SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1 (x86 I x64 edice). Tato integrační komponenta umožňuje Linuxovým OS na bázi Xenu využívat výhody VSP/VSC architektury, a tak poskytovat vysoký výkon. Stáhnout a vyzkoušet podporu pro Linux můžete pomocí stránek Connect
· Knihovny virtuálních počítačů: System Center Virtual Machine Manager obsahuje možnost uchovávat a spravovat virtuální počítače v knihovnách. Knihovna může obsahovat například virtuální počítače nebo šablony pro tvorbu nových virtuálních počítačů na základě požadovaného operačního systému.
Obrázek 2 System Center Virtual Machine Manager
· Self-Service portál: pro většinu testovacích prostředí platí, že testovací servery vytvářejí správci na základě požadavků vývojářů, přestože tyto testovací servery mohou existovat třeba jen několik málo hodin. To zvyšuje zátěž správců a způsobuje prodlevy na straně vývojářů. Self-Service portál umožňuje vývojářům tuto situaci řešit tím, že si sami mohou zakládat virtuální počítače a posléze je zase rušit. Správci ale stále mají kontrolu nad alokací zdrojů pro jednotlivé vývojáře. Zároveň mohou limitovat typ virtuálních počítačů, které smí vývojář vytvářet.
· Snímkování virtuálního počítače: v kterémkoliv okamžiku můžete za běhu vytvořit pomocí VSS snímek stavu virtuálního počítače, ke kterému se pak v případě potřeby rychle vrátíte. Tuto funkci určitě využijeme například při instalaci opravných balíčků.
· Rychlá migrace: v případě potřeby je možné běžící virtuální počítač přesunout z jednoho fyzického stroje na druhý s minimálním výpadkem služby. Pro tuto funkci se využívají technologie pro vysokou dostupnost Windows 2008 serveru a správcovské nástroje Systém Centru.
· Rozšiřitelnost: k Hyper-V je možné programově přistupovat přes standardní Windows Management Instrumentation (WMI) nebo speciální API. Toto dává vývojářům možnosti pro vývoj vlastních nástrojů a aplikací pro rozšíření možností Hyper-V.
· Migrace z fyzického stroje na virtuální: pomocí System Center Virtual Machine Manageru (Physical-to-virtual (P2V) conversion) je možné přenést např. aplikační server z fyzického stroje na virtuální. Vše je možné udělat z jedné konzole a s minimálním výpadkem.
Instalace a konfigurace Hyper-V
Požadavky
Abychom mohli nainstalovat Hyper-V v aktuální beta verzi obsažené ve Windows Server 2008 RC1 je potřeba splnit následující požadavky:
· Hyper-V je dostupný pouze v rámci verze Windows Server 2008 Enterprise Release Candidate 1 (RC1), 64bitová edice
· Hyper-V vyžaduje 64bitový procesor s hardwarovou podporou virtualizace a technologie DEP (data execution protection). V současné době se jedná o procesory typu Intel VT nebo AMD-V.
Instalace
Hyper-V je podporován hlavním nástrojem pro správu rolí Windows Serveru 2008 – Server Managerem. Instalaci Hyper-V tak spustíme jednoduše přidáním role Hyper-V a dokončíme ji pomocí jednoduchého průvodce
V případě, že je Windows Server 2008 instalován v režimu Server Core, je nutné přidat roli Hyper-V z příkazové řádky příkazem Start /w ocsetup Microsoft-Hyper-V.
Konfigurace
Po přidání role Hyper-V je možné provádět správu pomocí předkonfigurované MMC konsoly, která umožňuje vytvářet nové virtuální počítače, modifikovat nastavení hostitelského i hostovaných OS, spouštět a zastavovat virtuální počítače, vytvářet snímky atd.
Obrázek 3 Správa Hyper-V
Licencování
Přestože Hyper-V je zatím dostupný pouze v rané beta verzi, byly již zveřejněny detailní informace o produktových verzích a licenčních podmínkách pro Windows Server 2008 včetně Hyper-V.
Windows Server 2008 bude k dispozici celkem v osmi produktových verzích, z nichž 3 budou obsahovat virtualizační technologii Hyper-V, jakožto součást tohoto serverového operačního systému:
· Windows Server 2008 Standard. Tato verze zahrnuje rozšířené webové a virtualizační nástroje, které uživatelům poskytnou mnohem lepší kontrolu nad jejich servery, a to s možností rozšířené konfigurace, správy úkolů a vylepšené bezpečnosti. S Windows Serverem 2008 Standard Edition navíc získávají uživatelé také jednu licenci Windows Server pro provoz ve virtuálním stroji zdarma.
· Windows Server 2008 Enterprise. Windows Server 2008 Enterprise edice má stejné funkce jako verze Standard. Uživatelé však navíc získávají čtyři licence k serveru navíc pro provoz ve virtuálním prostřední.
· Windows Server 2008 Datacenter. Windows Server 2008 Datacenter poskytuje platformu pro provoz kritických podnikových aplikací. Tato platforma pomáhá zákazníkům zvýšit především dostupnost a bezpečnost, a také snížit náklady na provoz IT infrastruktury. To vše díky možnosti využití neomezeného počtu instancí ve virtuálním prostředí.
Dvě produktové verze, jež budou nabízeny bez virtualizační technologie Hyper-V, jsou určeny pro velmi specifickou oblast:
· Windows Web Server 2008 je určen pro provoz webových serverů.
· Windows Server 2008 for Itanium-based Systems je verze optimalizovaná pro velké databáze a aplikace, které vyžadují vysokou dostupnost a škálovatelnost. Díky možnosti využití až 64 Itanium procesorů, splňuje tento systém i ty nejnáročnější požadavky na provoz kritických podnikových aplikací.
Pro uživatele, jež si budou chtít pořídit Windows Server 2008 bez virtualizační technologie Hyper-V, jsou určeny tyto 3 edice:
· Windows Server 2008 Standard without Hyper-V
· Windows Server 2008 Enterprise without Hyper-V
· Windows Server 2008 Datacenter without Hyper-V
Všechny výše uvedené verze budou uživatelům k dispozici jak v 32bitové verzi, tak v 64bitové verzi. Jedinou výjimkou je Windows Server 2008 for Itanium-based Systems, jenž bude uvolněn pouze v 64bitové verzi. Funkce virtualizace Hyper-V bude dostupná pouze pro 64bitové edice Windows Serveru 2008.
Microsoft Hyper-V Server
Microsoft Hyper-V Server je samostatné řešení, které je určeno především pro virtualizaci serverů na bázi hypervizoru. Doporučená koncová cena tohoto serveru je stanovena na 28 USD.
Závěr
Hyper-V poskytuje veliké množství nových funkcí a vlastností, které umožňují budovat moderní, spolehlivou, výkonnou, bezpečnou a zároveň flexibilní infrastrukturu pro virtualizaci. V několika odstavcích jsme jen velice stručně popsali některé z nich. Více informací můžete získat pomocí následujících odkazů.
Zajímavé odkazy