VMware vSphere

Per la creazione del nostro datacenter abbiamo scelto di utilizzare Vmware vSphere 5 come software di virtualizzazione.

Come indica la numerazione, questa è la quinta generazione di prodotti per virtualzzazione offerti da Vmware e porta in dote una notevole dose di novità.

Con Vmware vSphere 5 è possibile attuare una raffinata allocazione delle risorse (CPU, memoria, network e storage I/O) conformemente ai carichi di lavoro delle varie VM.

Gli amministratori dell'infrastruttura virtuale hanno a disposizione numerosi tool per la gestione distribuita delle risorse, per conferire alta affidabilità all'infrastruttura e per cooperare con le VM al fine di aumentarne le prestazioni.

Tra i vari prodotti che fanno parte del pacchetto vSphere meritano una menzione particolare Vmware ESXi e Vmware vCenter Server.

3.1.2 VMWare ESXi

Il cuore di vSphere 5 è l'hypervisor , che è il livello di virtualizzazione e che serve come fondamento per l'implementazione di tutti gli altri prodotti. In vSphere 5 l'hypervisor è ESXi 5.0.

Nelle precedenti versioni di vSphere l'hypervisor era disponibile in due differenti opzioni: ESX e ESXi. Entrambe le versioni utilizzano lo stesso kernel, supportano lo stesso set di features, sono entrambe consideratie

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hypervisor di tipo 1 o bare-matel, ma hanno una fondamentale differenza architetturale.

In Vmware ESX, Vmware utilizza una Service Console di tipo Linux- derived per fornire un interfacciamento con il kernel. La Service Console Linux-based include alcuni servizi che si trovano generalmente nei vari sistemi operativi come il firewall, il protocollo SNMP e un servizio web. In Vmware ESXi 5 la Service Console è stata rimossa, riducendo a meno di 32 MB il footprint sulla memoria. Nonostante l'assenza della Service Console, ESXi è comunque in grado di supportare tutte le funzionalità di ESX e di proporne di nuove, grazie al fatto che il cuore della virtualizzazione non risiede nella Service Console, ma nel VMkernel. L'architettura ESXi è pertanto costituita dal VMkernel e dai processi che girano su di esso, tra cui ovviamente le VM.

Figura 3.1 Architettura ESXi 5.0

3.1.3 VMkernel

Il VMkernel è un sistema operativo di tipo POSIX-like, sviluppato da VMWare e fornisce funzionalità simili ad altri sistemi operativi tra cui la crezione e il controllo di processi, la gestione di un proprio file system.

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Configurazione Datacenter

39 Ovviamente ha delle peculiarità che consentono il supporto di più VM mediante un efficiente Resource Scheduler: è il VMkernel che gestisce l'hardware del server e che schedula l'accesso delle VM a queste risorse. Il VMkernel usa un semplice in-memory filesystem per mantenere i file di log e di configurazione di ESXi. Per mantenere l'analogia con le precedenti versioni, il file system è stato mantenuto uguale a quello utilizzato nella service console di ESX. Per esempio i file di configurazione in ESXi si trovano in /etc/vmware mentre quelli di log si trovano in /etc/log/vmware. Poichè questo tipo di in-memory file system non persiste quando spegniamo il sistema, i file di log non sopravvivono al riavvio:ESXi ha comunque la possibilita' di configurare un server syslog remoto per il salvataggio di tutte le informazione di log.

Il filesystem usato dal VMkernel è indipendente dal filesystem utilizzato per lo store delle macchine virtuali (VMFS). Proprio come con ESX è possibile creare un datastore VMFS su di un disco locale dell'host oppure su un dispositvo remoto di storage condiviso.

I principali processi che girano sul Vmkernel sono:

 la Direct Console User Interface (DCUI) è un'interfaccia di tipo BIOS- like che consente un basso livello di configurazione e viene principalmente utilizzata per l'impostazione delle configurazioni iniziali e per semplici operazioni di troubleshooting. Uno degli utenti di sistema definito nel Vmkernel è dcui, che viene usato dalla DCUI per identificare se stesso quando parla con altre componenti dl sistema. Tra i vari compiti che si possono svolgere dalla DCUI abbiamo:

- il settaggio della password dell'utente root

- le configurazioni di networking, se non sono eseguite

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- semplici test di rete (ping, risoluzione nomi con il DNS) - il riavvio degli host

- la visione di file di log

 il Virtual Machine Monitor, è il processo che fornisce l'ambiente di esecuzione per le VM ed agisce insieme ad un altro processo noto come VMX. Ogni VM che gira sul Vmkernel ha un proprio processo VMM e VMX

Diversi Agents che consentono il management da applicazioni remote, ad esempio il processo vpxa utilizzato per connettersi al vCenter Server

3.2 Installazione di ESXi

Un ambiente ESXi può essere sviluppato sostanzialmente in tre modi diversi:

- utilizzando per ogni host l'immagine disco dell'hypervisor - utilizzando uno script d'installazione

- utilizzando un dispositivo in cui l'hypervisor è già stato installato (soluzione embedded)

In figura 5.2 viene proposto il contenuto dell'immagine di sistema. Sia che ESXi sia salvato su una flash memory che su un hard disk sono presenti gli stessi componenti:

- 4 MB per il bootloader, utilizzato all'avvio del sistema - 48 MB per il boot, che contiene i 32 MB del VMkernal - un'ulteriore partizione di 48 MB, inizialmente vuota - una partizione di 540 MB per lo storage di file ausiliari

- 110 MB, normalmente vuoti utilizzati per mantenere dati di diagnostica in caso di problemi

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Configurazione Datacenter

41 Il sistema ESXi utilizza i due banchi di memoria durante l'upgrade del sistema: la nuova versione viene caricata nella porzione inizialmente inattiva e, al riavvio, il sistema è configurato per eseguire il boot da quella porzione di memoria. Se dei problemi vengono riscontrati durante il boot, il sistema automaticamente esegue il boot dall'altro banco di memoria. Quando viene eseguito il boot per la prima volta, il VMkernel ispeziona l'hardware dell'host e seleziona i driver più appropriati. Inoltre, se i dischi locali sono vuoti, li formatta automaticamente e li predispone per lo storage delle VM. Durante il boot iniziale , il VMkernel crea i file di configurazione utilizzando dei valori default (ad esempio usa il DHCP per le configurazioni di rete).

Nella versione Embedded, la configurazione viene salvata in un'area della memoria accessibile in scrittura e lettura.

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