Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Bevezető, Virtualizációs technológiák áttekintése Micskei.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Bevezető, Virtualizációs technológiák áttekintése Micskei."— Előadás másolata:

1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Bevezető, Virtualizációs technológiák áttekintése Micskei Zoltán, Tóth Dániel Virtualizációs technológiák és alkalmazásaik

2 Bemutatkozás – előadók  Micskei Zoltán (IB414,  Kövi András (http://mit.bme.hu/~kovi/)http://mit.bme.hu/~kovi/  Szatmári Zoltán (http://mit.bme.hu/~szatmari/)http://mit.bme.hu/~szatmari/  Tóth Dániel (Nokia Siemens Networks ) 2

3 Bemutatkozás – kutatócsoport (Fault-Tolerant Systems Research Group, FTSRG) o BSc - Informatikai technológiák szakirány, Rendszertervezés ágazat o MSc - Szolgáltatásbiztos rendszertervezés szakirány o Főbb témák: • Modell alapú szoftverfejlesztés • Informatikai rendszerek verifikációja és validációja, • Informatikai infrastruktúra elemzése és tervezése, • Alkalmazás: beágyazott rendszerek, SOA, IT rendszerek… 3

4 Bemutatkozás – virtualizácó  (2007) Intel Virtualizációs és Platformmenedzsment Laboratórium o IB413, az itteni gépek egy része   (2009) VMware Academic Program tagság o legújabb VMware szoftverek  Saját infrastruktúra o mérések és gyakorlatok mind virtuális gépeken o 6-8 ESXi szerver szakirányos hallgatóknak és kutatáshoz  Kutatási és ipari projektek (virtualizáció, cloud…) 4

5 Virtualizációs technológiák és alkalmazásaik  Tárgy honlapja: o  Időpont o minden héten csütörtök 12:15-14:00  Helyszín o IB413 labor  Előadás és gyakorlat vegyesen 5

6 Követelmények  Egy félévközi önálló munka o Házi feladat lehetőségek: • Valamely technológia telepítése, egyszerű feladatok kipróbálása • Egyszerű programozási, scriptelési feladat valamelyik virtualizációs technológiával • Tudományos cikkek feldolgozása, ~5-10 oldalas tanulmányban összefoglalása o Egy rövid (~5 perc) szóbeli beszámoló a házi feladatban megismert technológiáról o Elkészült tanulmányok, dokumentációk, programok, scriptek feltöltése a félév végéig  Vizsga o Nincs   Félév végi jegy a házi feladat és előadás alapján 6

7 Követelmények  Fontos dátumok: o HF témakiírások: től (2. hét hétfő) o HF téma választás: ig (3. hét vége) (a megadott témákon kívül természetesen saját ötletet is szívesen fogadunk) o Szóbeli beszámoló a témáról: (9. hét) o Elkészült anyagok feltöltése: (szorgalmi időszak vége) o Pótlás: • Szóbeli beszámoló: csak különleges esetben, aki a tárgyat tényleg el szeretné végezni mindenképpen jöjjön el a beszámolóra! • Anyagok feltöltése: (pótlási hét vége) 7

8 Tartalom  Adminisztrációs tudnivalók  A félév menete  A virtualizáció fajtái 8

9 A félév menete 1. hét - Bevezetés •A virtualizáció kialakulása •Megközelítések áttekintése 2. hét - SZÜNET 3. hét - A virtualizáció alapjai I. •CPU virtualizációs megoldások 4. hét - A virtualizáció alapjai II. •Memória virtualizálása •Perifériák, I/O rendszerek virtualizációja 9

10 A félév menete 5. hét - Schönherz QPA 6. hét – Kliens oldali virtualizáció •Alkalmazási lehetőségek, virtuális hardver •Gyakorlat: alapfunkciók, pillanatképek, klónozás 7. hét - Kiszolgáló oldali virtualizáció I. •Architektúrák (hosted, bare-metal) összehasonlítása •VMware ESXi és MS Hyper-V ismertetése 8. hét - Kiszolgáló oldali virtualizáció II. •Gyakorlat: ESXi telepítése, konfigurálása •Jellegzetes alapfeladatok 10

11 A félév menete 9. hét - Házi feladat szóbeli beszámoló •5-5 perc előadás a választott házi feladat témában 10. hét - Operációs rendszer szintű virtualizáció •Konténer-alapú virtualizáció •Gyakorlat: OpenVZ 11. hét - Alkalmazás és megjelenítés virtualizáció •Alkalmazás csomagolás, távoli elérés, vékonykliensek, VDI •Gyakorlat: VMware ThinApp, MS Remote Desktop Services 12. hét - Menedzsment feladatok I. •Virtuális gép sablonok, életciklus kezelés, felügyelet •Katasztrófavédelem, hibatűrés 11

12 A félév menete 13. hét – Menedzsment feladatok II. •Gyakorlat: VMware vCenter •Virtuális gépek működés közbeni mozgatása, hibatűrés 14. hét – Cloud computing •Számítási felhők fajtái, céljai, előnyei és hátrányai •Amazon EC2, Rackspace Cloud, MS Azure… 12

13 Tartalom  Adminisztrációs tudnivalók  A félév menete  A virtualizáció fajtái 13

14 Mi is az a virtualizáció?  „Az erőforrások elvonatkoztatása az erőforrást nyújtó elemektől” - kellemesen sejtelmes általános definíció   Jellemzően: o fizikai erőforrásokból logikai erőforrások képzése, amik függetlenek a tényleges fizikai elemektől o korlátos erőforrások szétosztása több részre  Ez egy új ötlet? o Korántsem – az oprendszerek is ezt csinálják… 14

15 Mi micsoda a virtualizáció világában?Paravirtualizáció Emuláció Alkalmazás virtualizáció Binary Translation Hypervisor Konszolidáció Mikrokernel Backend Seamless window management Erőforrás-menedzsment Live migráció Hardveresvirtualizáció Exokernel Tárhely virtualizáció Desktop virtualizáció Jail Container Figyelem! Gyakran nincs egyértelmű terminológia, a gyártók is néha következetlen elnevezéseket használnak! Virtual Desktop Infrastructure 15

16 Mit csinál az operációs rendszer? ProcesszorMemóriaHáttértár Hardver Alkalmazások Hálózat Szolgáltatások Operációs rendszer CPU időVirtuális memória FájlrendszerSocketek 16

17 Mit csinál az operációs rendszer? ProcesszorMemóriaHáttértár Hardver Alkalmazások Hálózat Szolgáltatások Operációs rendszer CPU időVirtuális memória FájlrendszerSocketek A CPU-t időosztásos rendszerben osztja az alkalmazások között. „Kibővíti az utasításkészletet” rendszerhívásokkal A virtuális memóriával minden alkalmazás saját lineáris címtartományt kap. Extra képességek: megosztott memória, memóriába leképzett fájlok A háttértáron a fájlrendszerrel tetszőleges, változtatható méretű, névtérbe szervezett adattömböket lehet tárolni Az oprendszer a fizikai hálózati kapcsolatból egy szoftveres socketet hoz létre, amiből több is mehet egyidejűleg, életciklussal, hibakezeléssel… Tanulság: Az operációs rendszer kétféle módon vonatkoztat el a fizikai erőforrásoktól: - Erőforrás megosztással - Erőforrás finomítással, saját logikai erőforrásfajták bevezetésével Tanulság: Az operációs rendszer kétféle módon vonatkoztat el a fizikai erőforrásoktól: - Erőforrás megosztással - Erőforrás finomítással, saját logikai erőforrásfajták bevezetésével 17

18 Rétegek közötti interfészek Hardver Operációs rendszer Alkalmazások Szolgáltatások Interfész a hardverhez: CPU, Memória: ISA (Instruction Set Architecture) Perifériák: I/O vagy memória- tartományban regiszterek, megszakítás, DMA 18

19 Rétegek közötti interfészek Hardver Operációs rendszer Alkalmazások Szolgáltatások Interfész az alkalmazások és a rendszermag között Rendszerhívások (System calls) Rendszerhívások (System calls) Interfész Adatszerkezetek IPC mechanizmusok 19

20 Rétegek közötti interfészek Hardver Operációs rendszer Szolgáltatások Interfész az alkalmazások szintjén, illetve az OS magas szintű szolgáltatásai között Könyvtár hívások (call) Könyvtár hívások (call) Futtatókörnyezetek Alkalmazások Konfig fájlok, Registry, stb… 20

21 Rétegek közötti interfészek Hardver Operációs rendszer Szolgáltatások Interfész a nyújtott szolgáltatások felé Hálózati protokollok Felhasználói felület stb… Alkalmazások 21

22 A virtualizáció különböző fajtái Hardver Operációs rendszer Alkalmazások Szolgáltatások „Platform virtualizáció” „Operációs rendszer szintű virtualizáció” (container, jail) „Operációs rendszer szintű virtualizáció” (container, jail) „Alkalmazás futtatókörnyezetek” (runtime environments) „Alkalmazás virtualizáció” (packaged applications…) „Desktop virtualizáció” 22

23 Platform virtualizáció  Amikor a „virtualizáció” buzzword elhangzik leggyakrabban erről van szó o „Szerver virtualizáció”, „Hardver virtualizáció”, „Számítógép virtualizáció” szinonim fogalmak o De nem összekeverendő a „hardveres” virtualizációval!  Cél: megosztani a hardver erőforrásokat: o Nem végzünk finomítást, az eredeti(hez hasonló) interfészen maradnak elérhetőek o Izolált környezeteket („sandbox”) biztosítunk  Célok gyakorlatiasabban megfogalmazva: o Több operációs rendszer példányt futtatni egyazon gépen 23

24 Mire lesz ez jó nekünk? Új üzleti szolgáltatást akarok beindítani Vegyünk több vasat! Biztos, hogy ez segít? Biztos, hogy ez a költséghatékony megoldás? Biztos, hogy ez segít? Biztos, hogy ez a költséghatékony megoldás?  Allow me to demonstrate!  24

25  Allow me to demonstrate!  Mire lesz ez jó nekünk? Hát… feltűnt valami… Sok gépen nagyon kicsi a CPU kihasználtság Nem lehetne akkor valahogy egy gépre felrakni több szolgáltatást? Egyiknek Linux kell a másiknak Windows… ráadásul különböző verziók… 25

26  Allow me to demonstrate!  Mire lesz ez jó nekünk? Nem lehetne akkor valahogy egy gépre felrakni több szolgáltatást? Egyiknek Linux kell a másiknak Windows… ráadásul különböző verziók… (Ő a biztonsági felelős a cégnél) Biztonsági okokból nem szabad egy gépre rakni őket! 26

27 Mire lesz ez jó nekünk?  „Now for something completely different…” (szoftverfejlesztő avatarja) Több platformon kell fejlesztenem, tesztelnem… az időm nagy része az ide-oda váltogatással megy el. Ráadásul folyton széthomokozom az oprendszeremet Egyiknek Linux kell a másiknak Windows… ráadásul különböző verziók… Ooop, ezt már mondtam…  Szóval nekem is mindenféle sokgépes bonyolult tesztkörnyezetet kell csinálnom a ti cuccaitokhoz 27

28 Mire lesz ez jó nekünk – alkalmazási területek Szoftver- fejlesztés fejlesztés, tesztelés sok különböző környezetben, könnyen „homokozó” aka sandbox – a tesztelés nem veszélyezteti az éles munkakörnyezetet különleges hibakeresési lehetőségek (debugging) Desktop alkalmazások különböző környezetet igénylő alkalmazások együtt futtatása biztonsági szempontból jó (vagy legalábbis jobb) szétválasztás sandbox – alkalmazások telepítés, kipróbálása éles munkakörnyezet veszélyeztetése nélkül Nehezen/kényelmetlenül telepíthető környezetek egyszerű, gyors cserélése (pl.: mérés laborok, tanfolyamok) 28

29 Mire lesz ez jó nekünk – alkalmazási területek Szerverek Erőforrás megosztás, hardverköltség csökkentésEnergiatakarékosság, terhelésfüggő átcsoportosítás Könnyű erőforrás átrendezés („kéne nekem most gyorsan még 4GB RAM és még 2 processzormag a gépembe…” Ideiglenes tesztkörnyezetek gyors kiépítése („…és még két ugyanilyen gép is kéne, de csak a jövő hétig”) Életciklus kezelés - szerverek könnyű létrehozása, kezelése, mentése, üzembiztos működtetése, nyilvántartása Desktop gépek kiváltása szerveren futó virtuális gépekkel – nem kell desktop gépeket menedzselni (VDI) Mobil / beágyazott Kritikus feladatok szétválasztása, üzembiztosság, biztonság Mobil eszközök: céges és saját környezet szétválasztása 29

30 Történeti áttekintés (részlet) ~1960 •IBM CP-40 rendszere, első kísérletek a virtualizációval 1972 •CP-67 a virtualizáció a mainframe termékvonal (S/370) része lett •Paravirtualizációt is tartalmazott (bár senki nem nevezte még így) 1974 •Popek és Goldberg publikációja 1998 •az első x86 alapú platform virtualizáció megoldás (VMware) 1999 •User Mode Linux •első praktikus paravirtualizáció x86-on ~2002 •kezdve számos más megoldás (Xen, Parallels, Sun, Microsoft…) •második felétől kezdve a szerver virtualizáció felfutóban ~2005 •beágyazott rendszerek virtualizációja ~2010 •virtualizáció alap építő elem lett mindenhol •Cloud computing buzzword felfut 30

31 DEMO  Desktop virtualizációs szoftvercsomag  Virtuális gép hardver konfigurációja  Virtuális gép „csomag” a hoszt gép fájlrendszerében VMware workstation 31

32 További információ Néhány fontosabb blog, hír aggregátor oldalak:  Hírek, független(ebb) vélemények o o  Planet VMware, összes VMware blog o  Microsoft o Ben Armstrong (Virtual PC Guy), o Windows Virtualization Team Blog, 32

33 Összefoglalás  A virtualizáció általános definíciója  A főbb virtualizációs lehetőségek áttekintése  Történeti áttekintés  Platform virtualizációs demo  A következő rész tartalmából o Platform virtualizáció részletes áttekintése o CPU virtualizáció megoldási lehetőségei, nehézségei o Memória virtualizáció lehetőségei, nehézségei 33


Letölteni ppt "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék Bevezető, Virtualizációs technológiák áttekintése Micskei."

Hasonló előadás


Google Hirdetések