Technologie Microsoft Private Cloud Microsoft Technologies Private Cloud

ˇ – Technická univerzita Ostrava VSB Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra informatiky

Technologie Microsoft Private Cloud Microsoft Technologies Private Cloud

2012

Bc. Pavel Stoklasa

Souhlas´ım se zveˇrejnˇen´ım této diplomové práce dle poˇzadavk˚ u ˇcl. 26, odst. 9 Studijn´ıho ˇ a zkuˇsebn´ıho ˇr´ adu pro studium v magisterských programech VSB-TU Ostrava.

V Ostravˇe 4. kvˇetna 2012

.............................

Prohlaˇsuji, ˇze jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatnˇe. Uvedl jsem vˇsechny literárn´ı prameny a publikace, ze kter´ ych jsem ˇcerpal.

V Ostravˇe 4. kvˇetna 2012

.............................

Rád bych t´ımto podˇekoval Ing. Janu Martinoviˇcovi, Ph.D. za odborné veden´ı mé diplomové práce a také za podnˇetné n´ apady a tv˚ urˇc´ı invenci, se kterou se mi laskavˇe vˇenoval. Dále bych chtˇel podˇekovat spoleˇcnosti Autocont a.s. (jmenovitˇe panu Petrovi Macháˇckovi) za souˇcinnost pˇri vytvoˇren´ı nab´ıdek na vybaven´ı softwaru a hardwaru. Dˇekuji své rodinˇe, která mi byla oporou, a kter´ a mi poskytovala zázem´ı pro vytvoˇren´ı této práce.

Abstrakt Technologie Microsoft Private Cloud. Zmapován´ı problematiky v oblasti cloud computingu. Implementace priv´ atn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft. Návrh infrastruktury pro privátn´ı cloud vˇcetnˇe instalace, konfigurace, ovládán´ı a správy. Vybudován´ı s´ıt’ového u ´loˇziˇstˇe dostupného pˇres iSCSI protokol. Pˇredstaven´ı nového rozhran´ı pro tvorbu skript˚ uv PowerShell. Ovl´ ad´ an´ı zdroj˚ u cloudu pomoc´ı skript˚ u v PowerShellu. V´ ykonnostn´ı a zátˇeˇzové testován´ı vˇcetnˇe srovn´ an´ı dvou hypervizor˚ u. Kl´ıˇ cov´ a slova: Cloud, priv´ atn´ı cloud, cloud computing, datová centra, virtualizace hardware, hypervizor, Hyper–V, ESX/ESXi, XEN, vSphere, System Center 2012, Iaas, PaaS, SaaS, v´ ykonnostn´ı a z´ atˇeˇzové testov´ an´ı, clustering, vysoká dostupnost, bod jediné chyby, s´ıt’ové u ´loˇziˇstˇe, iSCSI disky, spr´ ava IT, skriptován´ı v PowerShell, Cmdlety, CSV

Abstract Microsoft Private Cloud Technology. Mapping the issues of cloud computing. Microsoft Private Cloud implementation. Design of infrastructure for the private cloud including installation, configuration, control and administration. Building a network available storage via iSCSI protocol. Introducing a new interface for the scripts creation in PowerShell. Control of resources of the cloud using the PowerShell scripts. Performance and stress testing including two hypervisors´ benchmarking. Keywords: Cloud, private cloud, cloud computing, datacenter, hardware virtualization, hypervizor, Hyper–V, ESX/ESXi, XEN, vSphere, System Center 2012, IaaS, PaaS, SaaS, testing performance and benchmarking, clustering, high availibility, point of single failure, NAS, iSCSI storages, IT management, PowerShell scripting, Cmdlets, CSV

Seznam pouˇ zit´ ych zkratek a symbol˚ u .NET Framework AD

– –

AMD

–

AMD-V

–

App-V

–

AzMan Android

– –

Bash

–

b BMC

– –

CPU

–

CSV

–

Cloud

–

Core DAS

– –

SCDPM, DPM

–

DCMI

–

V´ yvojov´ a platforma Active Directory: adresáˇrové sluˇzby od spoleˇcnosti Microsoft, uchov´ av´ a informace o u ´ˇctech (uˇzivatel˚ u, poˇc´ıtaˇc˚ u, server˚ u, atd.), ˇr´ıd´ı bezpeˇcnostn´ı politiky a pˇr´ıstupy ke sd´ılen´ ym zdroj˚ um Spoleˇcnost vyrábˇej´ıc´ı procesory pro platformu x86, x64 PC a grafické karty Prvn´ı generace podpory integrované do CPU spoleˇcnosti AMD pro virtualizaci Server Application Virtualization, Server App-V, virtuáln´ı aplikace Authorization Manager, správce autorizac´ı Svobodn´ y mobiln´ı operaˇcn´ı systém spoleˇcnosti Google, kter´ y poh´ an´ı telefony, tablety a dalˇs´ı pˇrenosná zaˇr´ızen´ı Pˇredstavuje název unixového shellu, kter´ y vytváˇr´ı interpret pro pˇr´ıkazov´ y ˇr´ adek Jeden bit, jednotka informace Baseboard management controller, správa serveru pomoc´ı management kontroleru, jde o specializovan´ y hardware integrovan´ y na z´ akladn´ı desce serveru Central Processing Unit, centráln´ı mikroprocesor ˇr´ıd´ıc´ı chod poˇc´ıtaˇce Cluster Shared Volume, jedná se o sd´ılen´ y diskov´ y prostor vˇsemi nody téhoˇz clusteru postaven´ ych na Windows 2008 R2 serveru s rol´ı Hyper–V Model pouˇzit´ı poˇc´ıtaˇcov´ ych systém˚ u a s´ıt´ı, jako sluˇzby poskytuj´ıc´ı ukl´ ad´ an´ı dat, zpracován´ı dat, pouˇzit´ı aplikac´ı, virtualizaci hardware, atd. v prostˇred´ı s´ıtˇe Internet J´ adro (operaˇcn´ıho systému, procesoru, atd.) Direct-attached storage, pˇr´ımo pˇripojené u ´loˇziˇstˇe k serveru nebo poˇc´ıtaˇci Data Protection manager, nástroj pro ochranu, zálohován´ı a obnovu dat Dublin Core, standard pro metadatov´ y popis digitáln´ıch objekt˚ u

Disaster recovery DHCP

– –

DNS

–

EPT eSATA EAS

– – –

ESX, ESXi FC

– –

FireWire, IEEE 1394 Framework

– –

Hyper–V GID

– –

GUI

–

Hypervisor

–

HDD

–

IDE IIS IMAP

– – –

IT

–

ITIL

–

I/O IPMI

– –

Metodika pro obnovu po nenadálém pádu systému Dynamic Host Configuration Protocol, protokol pro konfiguraci s´ıt’ového rozhran´ı mobiln´ıch klient˚ u v s´ıti Domain Name System, systém pro pˇreklad IP adres na jména a obr´ acenˇe Druh´ a generace hardwarové podpory virtualizace v jádˇre Intelu To samé jako SATA, akorát pˇripojuje extern´ı u ´loˇziˇstˇe Exchange ActiveSync, jedná se o protokol pro online neustálou synchronizaci dat se serverem MS Exchange Virtualizaˇcn´ı platforma spoleˇcnosti VMware Fibre Channel, jde o gigabitové komunikaˇcn´ı rozhran´ı primárnˇe pouˇz´ıvané pro vysokorychlostn´ı pˇrenos dat v s´ıti Je standardn´ı sériová sbˇernice pro pˇripojen´ı periféri´ı k poˇc´ıtaˇci R´ amec, nejˇcastˇeji jde o nˇejak´ y typ aplikaˇcn´ıho rámce, na z´ akladˇe kterého se vyv´ıj´ı aplikace, napˇr .NET Framework Virtualizaˇcn´ı platforma spoleˇcnosti Microsoft Group Identifier, jedineˇcn´ y identifikátor skupiny v prostˇred´ı Unixu Graphical User Interface, grafické uˇzivatelské rozhran´ı, pomoc´ı kterého uˇzivatel ovládá uˇz´ıvané prostˇred´ı Vrstva zodpovˇedná za ˇr´ızen´ı zdroj˚ u a komunikaci hostovan´ ych poˇc´ıtaˇc˚ u (VM) s hardware virtualizaˇcn´ıho serveru Oznaˇcen´ı pro pevn´ y disk, pamˇet’ poˇc´ıtaˇce, která z˚ ustane uchov´ ana i po jeho vypnut´ı Jde o jinou zkratku pro PATA Information Services, webov´ y server spoleˇcnosti Microsoft Internet Message Access Protocol, jedná se o internetov´ y protokol pro vzdálen´ y pˇr´ıstup k emailové schránce s pokroˇcilou moˇznost´ı jej´ı správy Information technology, informaˇcn´ı technologie, tato zkratka také charakterizuje nejˇcastˇeji oddˇelen´ı zodpovˇedné za chod kompletn´ı infrastruktury v´ ypoˇcetn´ıch systém˚ u (pc, s´ıtˇe, datová u ´loˇziˇstˇe, atd.) spoleˇcnosti Information Technology Infrastructure Library, ucelené portf´ olio dokument˚ u a osvˇedˇcen´ ych postup˚ u pro ˇr´ızen´ı IT Input/output, vstup/v´ ystup The Intelligent Platform Management Interface, standardizované poˇc´ıtaˇcové rozhran´ı pouˇz´ıvané ke správˇe systému a monitorov´ an´ı jeho operac´ı

IaaS Initiator

– –

Intel

–

iOS

–

iQN

–

iSCSI

–

iSNS

–

LAN

–

Linux MS

– –

Load balancing MMC

– –

MOF MPIO

– –

MUX NAS

– –

NDIS

–

NIST NTFS

– –

Infrastructure as a Service , infrastruktura jako sluˇzba Klientsk´ a strana pˇripojuj´ıc´ı se k Target zaˇr´ızen´ı pomoc´ı protokolu iSCSI pˇres TCP/IP s´ıt’ Spoleˇcnost vyrábˇej´ıc´ı procesory pro platformu x86, x64 PC a dalˇs´ıho hardware Mobiln´ı operaˇcn´ı systém spoleˇcnosti Apple implementovan´ yv telefonech, tabletech a pˇrehrávaˇc´ıch téˇze spoleˇcnosti iSCSI Qualified Name, jedineˇcn´ y název a identifikátor Target zaˇr´ızen´ı Internet Small Computer System Interface, je s´ıt’ov´ y protokol, kter´ y umoˇzn ˇuje pˇripojovat diskov´ y prostor pomoc´ı poˇc´ıtaˇcové s´ıtˇe Internet Storage Name Service, protokol a také název serveru zodpovˇedného za propagován´ı, správu a konfiguraci iSCSI a Fibre Chanel zaˇr´ızen´ı po TCP/IP s´ıti Local area network, jedná se o lokáln´ı poˇc´ıtaˇcovou s´ıt’, pokr´ yvaj´ıc´ı nejˇcastˇeji budovu nebo o nˇeco vˇetˇs´ı rozlohu Operaˇcn´ı systém zaloˇzen´ y na svobodném software Microsoft - Softwarov´ y gigant zab´ yvaj´ıc´ı se pˇreváˇznˇe v´ yvojem v oblasti software zejména OS (PC, servery), hardware, atd. Rozloˇzen´ı z´ atˇeˇze (nejˇcastˇeji server˚ u) Microsoft Management Console, administraˇcn´ı konzola pro spr´ avu Operation Framework, ˇr´ızen´ı sluˇzeb IT od spoleˇcnosti Microsoft Multipath I/O, je technika pouˇzitá proti moˇzné chybˇe ztráty spojen´ı s u ´loˇzn´ ym zaˇr´ızen´ım a také technika, která poskytuje v´ ykonnostn´ı vylepˇsen´ı pro v´ıcenásobn´ y pˇr´ıstup k u ´loˇznému zaˇr´ızen´ı Multiplexor, elektronick´ y pˇrep´ınaˇc Network Attached Storage, datové u ´loˇziˇstˇe pˇripojené k m´ıstn´ı s´ıti LAN The Network Driver Interface Specification, jde o aplikaˇcnˇe programové rozhran´ı s´ıt’ov´ ych rozhran´ı Mezin´ arodn´ı instituce pro standardizaci a technologie New Technology File System, oznaˇcen´ı pro souborov´ y systém, kter´ y vyvinula firma Microsoft pro svoje operaˇcn´ı systémy ˇrady Windows NT a následuj´ıc´ı

NTLM

–

NTP

–

NFS

–

Oracle OS PaaS PATA

– – – –

PC PDA

– –

PXE Boot

–

Pool PowerShell

– –

PUE RAID

– –

RAM

–

RC RDP

– –

NT LAN Manager, jde o autentizaˇcn´ı protokol pouˇz´ıvan´ y zejména protokolem SMB a nˇekter´ ymi implementacemi s´ıt’ov´ ych protokol˚ u Microsoft Windows Network Time Protocol, protokol pro synchronizaci vnitˇrn´ıch hodin poˇc´ıtaˇc˚ u po s´ıti s promˇenn´ ym zpoˇzdˇen´ım. Protokol ’ zajiˇst uje, aby vˇsechny poˇc´ıtaˇce v s´ıti mˇely stejn´ y a pˇresn´ y ˇcas Network File System, protokol pro vzdálen´ y pˇr´ıstup k soubor˚ um pˇres poˇc´ıtaˇcovou s´ıt’, lze pomoc´ı nˇej pˇripojovat celé diskové odd´ıly Svˇetov´ y l´ıdr na poli databázov´ ych ˇreˇsen´ı Operaˇcn´ı systém Platform as a Service, platforma jako sluˇzba Parallel ATA, standardn´ı poˇc´ıtaˇcová sbˇernice pro pˇripojován´ı zaˇr´ızen´ı k uchováván´ı dat, jako jsou napˇr. pevné disky Personal computer, osobn´ı poˇc´ıtaˇc Personal Data Administrator, oznaˇcen´ı pro miniaturn´ı pˇrenosn´ a zaˇr´ızen´ı, která jsou odlehˇcenou obdobou stoln´ıch poˇc´ıtaˇc˚ u, nejˇcastˇeji pouˇz´ıvané pro správu kontakt˚ u, email˚ u, u ´kol˚ u, atd. The Preboot eXecution Environment, oznaˇcen´ı technologie, kdy s´ıt’ov´ a karta, potaˇzmo poˇc´ıtaˇc, je schopna zavést operaˇcn´ı systém po s´ıti Sd´ılen´ı drahocenn´ ych prostˇredk˚ u Pˇr´ıkazov´ y interpret podporuj´ıc´ı automatizovanou správu obohacen´ y o dalˇs´ı pˇr´ıkazy a funkcionality, které pˇrevyˇsuj´ı funkˇcnost standardn´ıho pˇr´ıkazového interpretu Microsoft Windows Power Usage Effectivnes, tzv. efektivita vyuˇzit´ı energie Redundant Array of Independent Disks, v´ıcenásobné diskové pole nezávisl´ ych disk˚ u) metoda zabezpeˇcen´ı dat proti selh´ an´ı pevného disku. Zabezpeˇcen´ı je realizováno specifick´ ym ukl´ ad´ an´ım dat na v´ıce nezávisl´ ych disk˚ u Random Access Memory, pamˇet’ s náhodn´ ym pˇr´ıstupem, nˇekdy také naz´ yv´ ana jako operaˇcn´ı pamˇet’ poˇc´ıtaˇce Release Candidate, oznaˇcen´ı stavu v´ yvojového cyklu softwaru Remote Desktop Protocol, s´ıt’ov´ y protokol, kter´ y umoˇzn ˇuje uˇzivateli ovládat vzdálen´ y poˇc´ıtaˇc prostˇrednictv´ım pˇripojen´ı k jeho desktopovému prostˇred´ı

Ring

–

RVI SaaS SAN

– – –

SAS

–

SATA

–

SC

–

SCCM, CM

–

SCSI

–

SCOM, OM

–

SCO

–

SP

–

SSH

–

Smartphone Snapshot

– –

SMASH

–

SM

–

SMP

–

Okruh, oznaˇcuje hierarchii, ve které mohou b´ yt spouˇstˇeny privilegované instrukce procesoru Druh´ a generace hardwarové podpory virtualizace v jádˇre AMD Software as a Service , software jako sluˇzba Storage area network, je dedikovaná datová s´ıt’, která slouˇz´ı pro pˇripojen´ı extern´ıch zaˇr´ızen´ı k server˚ um (napˇr. disková pole, p´ askové knihovny a jiná zálohovac´ı zaˇr´ızen´ı) Serial Attached SCSI, jde o sériovou sbˇernici, která nahrazuje paraleln´ı SCSI sbˇernici. Slouˇz´ı k pˇripojen´ı pevn´ ych disk˚ u a p´ askov´ ych jednotek Serial Advanced Technology Attachment, vysokorychlostn´ı sbˇernice pro pˇripojen´ı u ´loˇzn´ ych zaˇr´ızen´ı System Center 2012, sada aplikaˇcn´ıch nástroj˚ u spoleˇcnosti Microsoft, která je zodpovˇedná za správu, ochranu a zálohován´ı zdroj˚ u tvoˇr´ıc´ıch ned´ılnou souˇcást privátn´ıho cloudu System Center Configuration Manager, nástroj pro monitorov´ an´ı konfigurac´ı, nasazen´ı a inventarizaci poˇc´ıtaˇc˚ u a aplikac´ı Small Computer System Interface, je standardizované rozhran´ı a také sada pˇr´ıkaz˚ u pro v´ ymˇenu dat mezi extern´ımi nebo intern´ımi poˇc´ıtaˇcov´ ymi zaˇr´ızen´ımi a poˇc´ıtaˇcovou sbˇernic´ı Operation Manager, nástroj pro monitorován´ı a dohled nad infrastrukturou datov´ ych center a cloudu Orchestrator, zajiˇst’uje automatizaci nejen rutinn´ıch u ´kol˚ u, ale i jin´ ych d´ılˇc´ıch proces˚ u IT Service Pack, opravn´ y bal´ık, kter´ y vˇetˇsinou obsahuje mnoho dalˇs´ıch z´ aplat a vylepˇsen´ı Secure Shell, název aplikaˇcn´ıho vybaven´ı a zároveˇ n název pro zabezpeˇcen´ y (ˇsifrovan´ y) komunikaˇcn´ı protokol v poˇc´ıtaˇcov´ ych s´ıt´ıch nad TCP/IP Chytr´ y telefon Sn´ımek, nejˇcastˇeji jde o obraz celé pamˇeti, pˇr´ıpadnˇe celého systému The Systems Management Architecture for Server Hardware, sada specifikac´ı, které utváˇr´ı standardizované protokoly umoˇzn ˇuj´ıc´ı zv´ yˇsen´ı produktivity pˇri správˇe datov´ ych center Service Manager, nástroj pro správu incident˚ u, poˇzadavk˚ u a problém˚ u v prostˇred´ı dynamické infrastruktury Symetrick´ y multiprocesing, je oznaˇcen´ı pro v´ıceprocesorové systémy

SQL

–

STP

–

ˇ SRBD SW SUSE Symbian TCP/IP

– – – – –

TGT

–

Target UID

– –

UPS USB

– –

Ubuntu

–

Virtualizace

–

VHD

–

VLAN

–

VM VMM

– –

VMBus

–

Vmswitch WAIK

– –

Structured Query Language, strukturovan´ y dotazovac´ı jazyk pouˇz´ıvan´ y pro komunikaci s databázov´ ym strojem Spanning Tree Protocol, protokol implementovan´ y v pˇrep´ınaˇc´ıch, kter´ y aktivnˇe vyhledává smyˇcky ve spojen´ı, aby pˇredeˇsel zacyklen´ı Systém ˇr´ızen´ı báze dat, jedná se o databázov´ y server Software Distribuce Linuxu Operaˇcn´ı systém pro mobiln´ı zaˇr´ızen´ı spoleˇcnosti Nokia Transmission Control Protocol/Internet Protocol, celá rodina protokol˚ u TCP/IP, která obsahuje sadu protokol˚ u pro komunikaci v poˇc´ıtaˇcové s´ıti, jde dnes o hlavn´ı protokol celosvˇetové s´ıtˇe Internet Linux SCSI Target framework, aplikaˇcn´ı vybaven´ı zprostˇredkuj´ıc´ı podporu pro iSCSI protokol na platformˇe Linux C´ılové zaˇr´ızen´ı napˇr. disk v terminologii iSCSI Unique Identifier, jedineˇcn´ y identifikátor, nejˇcastˇeji uˇzivatelského u ´ˇctu, poˇc´ıtaˇce, atd. Uninterruptible power supply, nepˇreruˇsiteln´ y zdroj napájen´ı Universal Serial Bus, vysokorychlostn´ı standardizované rozhran´ı pro pˇripojován´ı r˚ uzn´ ych periferi´ı poˇc´ıtaˇce Oznaˇcen´ı pro jednu z nejznámˇejˇs´ıch a nejpouˇz´ıvanˇejˇs´ıch distribuc´ı Linuxu dneˇska Softwarové vybaven´ı, pomoc´ı kterého lze emulovat hardware poˇc´ıtaˇce Virtual Hard Disk, jde o virtuáln´ı souborov´ y formát systému, obsahuje data o tom, co m˚ uˇze b´ yt obsaˇzeno na fyzickém disku Virtual LAN, oznaˇcen´ı pro logickou s´ıt’, která je provozována mezi nˇekolika zaˇr´ızen´ımi se schopnost´ı podpory virtuáln´ıch s´ıt´ı Virtual Machine, jedná se o virtuáln´ı poˇc´ıtaˇc Virtual Machine manager, nástroj System Centr pro správu virtualizovaného prostˇred´ı a management prostˇred´ı cloudu Virtual Machine Bus, kaˇzdá ˇzádost o vyuˇzit´ı HW je pˇrevádˇena skrze VMBus na hlavn´ı operaˇcn´ı systém hypervizoru Virtual machine switch, virtuáln´ı pˇrep´ınaˇc Windows Automated Installation Kit, prostˇred´ı automatizované a bezdotazové instalace MS Windows vˇcetnˇe nastaven´ı systému, instalace aplikac´ı a dalˇs´ıch poinstalaˇcn´ıch u ´kon˚ u

VMware

–

VP vSphere

– –

VPN

–

VSS

–

VSP

–

VSC

–

VT, VT-x

–

WM

–

WP webOS Windows Server 2008 R2 Hyper–V

– – –

WinCE XML Xen x64

– – – –

Spoleˇcnost zab´ yvaj´ıc´ı se virtualizac´ı a také stejnojmenn´ y produkt téˇze spoleˇcnosti Virtual Processor, virtuáln´ı procesor Jméno pro rodinu posledn´ıch virtualizaˇcn´ıch nástroj˚ u spoleˇcnosti VMware Virtual Private Network, technologie ˇreˇs´ıc´ı pˇr´ıstup do privátn´ı s´ıtˇe Volume Shadow Copy Services, technika zálohován´ı, která umoˇzn ˇuje zálohovat soubory i v pˇr´ıpadˇe, ˇze jsou systémem uzamˇceny Virtualization Service Provider, jde o poskytovatele virtualizaˇcn´ı vrstvy Virtualization Service Client, poskytovatel virtualizaˇcn´ı mezivrstvy, kter´ a se obrac´ı prostˇrednictv´ım VMBus na VSP Virtualization Technology, prvn´ı generace podpory integrované do CPU spoleˇcnosti Intel pro virtualizaci Windows Mobile, platforma mobiln´ıch Windows uˇzitá pro PDA nebo SmartPhone Windows Phone, platforma pro zaˇr´ızen´ı typu SmartPhone Mobiln´ı platforma OS, nyn´ı od spoleˇcnosti HP Jedn´ a se o softwarov´ y produkt spoleˇcnosti Microsoft, kter´ y reprezentuje Serverov´ y OS s podporou virtualizaˇcn´ı vrstvy ve druhém aktualizovaném vydán´ı Platforma uˇzitá na PDA zaˇr´ızen´ıch Extensible Markup Language, je obecn´ y znaˇckovac´ı jazyk Paravirtualizaˇcn´ı nástroj Oznaˇcen´ı procesor˚ u s 64b ˇs´ıˇrkou sbˇernice klasického IBM PC zpˇetnˇe kompatibiln´ı s pˇredchoz´ımi verzemi

1

Obsah ´ 1 Uvod

6

2 Cloud technologie a datov´ a centra 2.1 Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1 Datové centrum a cloud . . . . . . . . . . 2.1.2 Klienti cloud˚ u . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Private cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Hlavn´ı hr´ aˇci na poli priv´ atn´ıch cloud technologi´ı 2.3.1 Priv´ atn´ı cloud od spoleˇcnosti VMware . . 2.3.2 Priv´ atn´ı cloud od spoleˇcnosti Microsoft . 3 Kl´ıˇ cov´ eˇ c´ asti priv´ atn´ıho cloudu 3.1 Virtualizace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 (ne)V´ yhody virtualizace . . . . . . . 3.1.2 Hyper–V . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 Microsoft Private Cloud Fast Track 3.2 Windows 2008 R2 Server . . . . . . . . . . . 3.3 System Center 2012 . . . . . . . . . . . . . . 3.4 System Center App Controller . . . . . . . . 3.5 System Center Configuration Manager . . . 3.6 System Center Data Protection Manager . 3.7 System Center Endpoint Protection . . . . 3.8 System Center Operation Manager . . . . . 3.9 System Center Orchestrator . . . . . . . . . 3.10 System Center Service Manager . . . . . . . 3.11 System Center Virtual Machine Manager .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

8 8 8 12 12 13 13 16

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

18 18 18 20 25 25 26 26 27 28 29 29 30 31 32

4 Implementace Private cloudu 4.1 Fyzick´ a infrastruktura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Pˇr´ıprava prostˇred´ı pro instalaci . . . . . . . . . . . . 4.3 Instalace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 NAS server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 Servery Windows . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 Server ESXi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Konfigurace Private cloudu . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Management cloudu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 PowerShell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6.1 Ovl´ ad´ an´ı zdroj˚ u cloudu pomoc´ı PowerShellu 4.7 Cenov´ a kalkulace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7.1 Licenˇcn´ı politika . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

35 35 36 37 37 40 45 45 49 51 52 56 56

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

2

5 V´ ykonnostn´ı a z´ atˇ eˇ zov´ e testov´ an´ı 5.1 Metodika testov´ an´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1 Prostˇred´ı a podm´ınky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2 Referenˇcn´ı poˇc´ıtaˇc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.3 Virtualizovan´ y poˇc´ıtaˇc . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Klientsk´ y operaˇcn´ı systém . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Serverov´ y operaˇcn´ı systém . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 Zátˇeˇzové testov´ an´ı vybran´ ych ˇcást´ı vytvoˇrené infrastruktury 5.5 Závˇery mˇeˇren´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

57 58 60 61 61 61 65 68 72

6 Z´ avˇ er

73

7 Reference

75

Pˇ r´ılohy

78

A Podporovan´ e OS v r´ amci Hyper–V

78

B Pˇ rehled edic Microsoft Windows Server 2008 R2

80

C Detail architektury Hyper–V

83

3

Seznam tabulek 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Podporované zdroje a vlastnosti, pˇrevzato z [2, 28] . . . . . . . . . . . . . . . 19 Poˇzadavky na instalaci App Controlleru [13] . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Poˇzadavky na instalaci Configuration Manageru [14] . . . . . . . . . . . . . 28 Poˇzadavky na instalaci Data Protection Manageru [15] . . . . . . . . . . . . 29 Poˇzadavky na instalaci Orchestratoru [21] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Poˇzadavky na instalaci Service Manageru [17] . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Poˇzadavky na instalaci Virtual Machine manageru [22] . . . . . . . . . . . . 34 V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . . . . . . 62 V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch r´ amc˚ u .NET a Java na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . . . . 63 V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MESXi . . . . . . . . . . . 64 V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch r´ amc˚ u .NET a Java na referenˇcn´ıho PC a V MESXi 64 V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MESXi . . . . . . . . 64 V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MESXi 64 V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . . . . . . 65 V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch rámc˚ u na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . 66 V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . . . . 66 V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MESXi . . . . . . . . . . . 67 V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch r´ amc˚ u .NET a Java na referenˇcn´ım PC a V MESXi 67 V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MESXi . . . . . . . . 68 V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MESXi 68 Propustnost s´ıtˇe mˇeˇren´ a mezi VM nad hypervizorem Hyper–V a fyzick´ ym serverem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Propustnost s´ıtˇe mˇeˇren´ a mezi VM nad hypervizorem ESXi a fyzick´ ym serverem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 V´ ykon pˇri ˇcten´ı dat z pevn´ ych disk˚ u NAS serveru, mˇeˇreno pomoc´ı Bash skriptu 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Celkov´ y v´ ykon I/O operac´ı systému Windows 2008 R2 SP1 Serveru na virtu´ aln´ım HW Hyper–V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Celkov´ y v´ ykon I/O operac´ı systému Windows 2008 R2 SP1 Serveru na virtu´ aln´ım HW ESXi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Podporované OS v r´ amci Hyper–V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Pˇrehled edic Microsoft Windows Server 2008 R2 . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4

Seznam obr´ azk˚ u 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Graf vyuˇzit´ı elektrické energie v datovém centru Google . . . . . . . . . . . Infrastruktura IT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Infrastruktura vCloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Logick´ y pohled na architekturu vCloud, pˇrevzato z [29] . . . . . . . . . . . . Architektura Hyper–V, pˇrevzato z [23] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N´ avrh fyzické infrastruktury privátn´ıho cloudu . . . . . . . . . . . . . . . . . Initiator pˇr´ıtomn´ y v Ovl´ adac´ıch panelech MS Windows 2008 R2 serveru . Failover Cluster Management konzole zobrazuj´ıc´ı souhrnnou konfiguraci jednoho z nod˚ u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prostˇred´ı vCenter serveru, ve kterém prob´ıhá konfigurace ESXi hostitele a pˇripojen´ı iSCSI disku vzd´ aleného NAS serveru . . . . . . . . . . . . . . . . . Virtual Machine Manager s konfigurovan´ ym privátn´ım cloudem, virtualizaˇcn´ımi hostiteli (h1–h2, v1) a virtuáln´ımi stroji . . . . . . . . . . . . . . . Webov´ y port´ al n´ astroje App Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PowerShell ISE, minimalistické v´ yvojové rozhran´ı pro tvorbu PowerShell skript˚ u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Integrace PowerShell do prostˇred´ı VMM konzoly . . . . . . . . . . . . . . . . Detail Architektury Hyper–V, pˇrevzato z [18] . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 9 10 14 15 23 36 46 47 48 49 50 52 53 83

5

Seznam v´ ypis˚ u zdrojov´ eho k´ odu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Bash skript pro sestaven´ı raidu u ´rovnˇe 0 ze dvou diskov´ ych oblast´ı . . . . . Skript nastavuj´ıc´ı iSNS server a Target zaˇr´ızen´ı . . . . . . . . . . . . . . . . Pˇr´ıkaz nachyst´ a systém pro bezobsluˇznou instalaci . . . . . . . . . . . . . . . Pˇr´ıkazy mapuj´ıc´ı sd´ılen´ y adresáˇr protokolem NFS po s´ıti . . . . . . . . . . . Pˇr´ıkaz PowerShellu zobrazuj´ıc´ı obsazen´ı portu, na kterém naslouchá MSSQL server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Skript PowerShellu odstraˇ nuj´ıc´ı chybnou poloˇzku z inventáˇre konzoly VMM pˇrevzato z [9] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Skript PowerShellu zajiˇst’uj´ıc´ı import vybran´ ych soubor˚ u do knihovny serveru Skript v PowerShell provede migraci virtuáln´ıho stroje z jednoho hostitele na druh´ y. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Skript v PowerShell provede migraci virtuáln´ıho stroje z jednoho hostitele na druh´ y. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bash skript testuj´ıc´ı v´ ykon pˇri ˇcten´ı z pevného disku . . . . . . . . . . . . .

38 39 40 41 42 53 54 55 55 69

6

1

´ Uvod

Cloud computing je dnes ˇsiroce skloˇ novan´ y pojem v prostˇred´ı informaˇcn´ıch technologi´ı a to zejména pro své nesporné v´ yhody, které jsou dnes spatˇrovány v u ´sporách financ´ı a v moˇznosti samoobsluˇzného ˇsk´ alov´ an´ı sluˇzeb, které jsou cloudem poskytovány. V´ yznam cloud computingu roste s vˇetˇs´ı m´ırou flexibility, kterou jsou cloudová ˇreˇsen´ı schopna nab´ıdnout sv´ ym klient˚ um. Proto, aby mohla spoleˇcnost nab´ızet sluˇzby na bázi cloud computingu, mus´ı mnohdy proj´ıt jej´ı IT oddˇelen´ı procesn´ımi zmˇenami, coˇz nemus´ı b´ yt zrovna jednoduché. Cloud computing ve své obecnosti potˇrebuje kvalitn´ı základ ve formˇe virtualizovaného a samoobsluˇzného datového centra. Náklady na vybudován´ı datového centra mnohdy navyˇsuj´ı napjat´ y rozpoˇcet spoleˇcnosti, která zam´ yˇsl´ı jeho vybudován´ı. Privátn´ı cloud spoleˇcnosti Microsoft je unikátn´ı pohled na celou infrastrukturu IT, kter´ y vnáˇs´ı ˇr´ ad do poskytov´ an´ı IT formou sluˇzby. Spoleˇcnost Microsoft vytvoˇrila pro podporu cloud computing jedineˇcn´ y ekosystém nástroj˚ u a sluˇzeb operaˇcn´ıch systém˚ u, které pokr´ yvaj´ı hlavn´ı oblasti sluˇzeb v prostˇred´ı IT. Spoleˇcnosti se snaˇz´ı o konsolidaci zdroj˚ ua o maximáln´ı efektivitu sv´ ych v´ yrobn´ıch proces˚ u. Snaˇz´ı se také o to, aby byly maximálnˇe flexibiln´ı a byly schopny pruˇznˇe reagovat na nové poˇzadavky a trendy souˇcasnosti. Pˇresnˇe to jsou c´ıle priv´ atn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft. Spoleˇcnost Microsoft nen´ı jedinou technologickou spoleˇcnost´ı, která vn´ımá posun sluˇzeb infrastruktury IT smˇerem k virtualizaci, ale jsou zde i jin´ı zástupci, kteˇr´ı jsou letit´ ymi svˇetov´ ymi l´ıdry v oblasti virtualizace hardware. Mezi hlavn´ı konkurenty spoleˇcnosti Microsoft lze uvést celosvˇetovˇe zn´ amou spoleˇcnost VMware, která p˚ usob´ı jiˇz ˇradu let jako technologick´ y l´ıdr se zamˇeˇren´ım pˇrev´ aˇznˇe na virtualizaci hardware. Spoleˇcnost VMware má také své ˇreˇsen´ı pro priv´ atn´ı cloud, které bude lehce zm´ınˇeno dále v textu. Virtualizace hardwaru je jiˇz dneska samozˇrejmost´ı, pˇresto mnoho firem jeˇstˇe tento krok pˇremˇeny IT odkládá i za cenu vyˇsˇs´ıch n´ aklad˚ u, které mus´ı vynakládat do obnovy fyzického hardware. Jedna z moˇznost´ı, proˇc tomu tak je, je fakt, ˇze jim chybˇelo v nab´ıdce ucelené ˇreˇsen´ı, které by pokr´ yvalo vˇsechny kl´ıˇcové procesy IT pˇresnˇe tak, jak je pokr´ yvá privátn´ı cloud od spoleˇcnosti Microsoft. Tato pr´ ace se vˇenuje v u ´vodn´ıch kapitolách pojmu cloud computingu a také tomu, jaké sluˇzby a aplikace cloud computing poskytuje. Jsou zm´ınˇeny dobˇre“ známé sluˇzby, které se ” tˇeˇs´ı velké oblibˇe uˇzivatel˚ u, a je zd˚ uraznˇeno, ˇze právˇe tyto sluˇzby svou povahou spadaj´ı do kategorie cloud computingu. V u ´vodu o cloud computingu jsou popsány servisn´ı modely, podle kter´ ych jsou sluˇzby cloudu ˇclenˇeny. Navazuj´ıc´ı kapitola definuje pojem privátn´ıho cloudu v korporátn´ım prostˇred´ı a jsou zm´ınˇeny i dalˇs´ı modely cloud computingu. Pojednán´ı o modelech cloud computingu uzav´ırá pasáˇz, kter´ a je vˇenov´ ana hlavn´ım pˇredstavitel˚ um v oblasti virtualizace hardware a poskytován´ı virtu´ aln´ı infrastruktury formou sluˇzeb smˇerem k uˇzivatel˚ um. Samostatn´ a ˇc´ ast pr´ ace pojedn´ av´ a o kl´ıˇcov´ ych ˇcástech privátn´ıho cloudu. Jednou z kl´ıˇcov´ ych ˇc´ ast´ı je virtualizace, kter´ a je naprosto fundamentáln´ı sluˇzbou privátn´ıho cloudu spoleˇcnosti Microsoft. Jsou zde probrány hlavn´ı aspekty virtualizace hardware z hlediska v´ yhod a nev´ yhod. V této ˇc´ asti je také naznaˇceno, ˇze chybn´ y návrh fyzické infrastruktury m˚ uˇze vést k pozdˇejˇs´ım n´ asledk˚ um, které budou m´ıt fatáln´ı dopady ve formˇe ko-

7

lapsu privátn´ıho cloudu. Detailnˇe je popsána architektura virtualizaˇcn´ıho jádra Hyper– V. Následuje popis aplikaˇcn´ıho vybaven´ı nutného pro vybudován´ı privátn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft vˇcetnˇe veˇsker´ ych hardwarov´ ych poˇzadavk˚ u a poˇzadavk˚ u na potˇrebné softwarové vybaven´ı. Diplomov´ a pr´ ace d´ ale pokraˇcuje n´ avrhem a vytvoˇren´ım technického zázem´ı, které bude slouˇzit pro zprovoznˇen´ı priv´ atn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft. Detailnˇe je popsáno, jak´ y hardware slouˇz´ı pro uk´ azkovou instalaci cloudu. Je vytvoˇreno multiplatformn´ı s´ıt’ové u ´loˇziˇstˇe, které tˇeˇz´ı z v´ yhod iSCSI protokolu, pˇres kter´ y je exportováno softwarové pole tohoto u ´loˇziˇstˇe. V dalˇs´ıch kapitol´ ach je probrána konfigurace a správa privátn´ıho cloudu. Detailnˇeji je rozebr´ an postup vytvoˇren´ı vysoce dostupného clusteru, kter´ y slouˇz´ı pro samotnou virtualizaci. Je pˇredstavena technologie pro sd´ılen´ı svazk˚ u v prostˇred´ı clusteru nazvaná Cluster Shared Volume, kter´ a je velice v´ yznamná pro sd´ılen´ı informac´ı o virtuáln´ıch stroj´ıch, a kter´ a je pˇr´ıtomna v posledn´ım vylepˇseném vydán´ı Microsoft Windows 2008 R2 Serveru. Je zde pˇredstaveno nové a vysoce v´ ykonné rozhran´ı ve formˇe PowerShell skript˚ u, které pomáh´ a efektivnˇe spravovat celou infrastrukturu spoleˇcnosti Microsoft. V Diplomové práci jsou pouˇzity skripty, které slouˇzily pro automatizaci urˇcit´ ych ˇcinnost´ı, a na kter´ ych je demonstrov´ ana znalost konkrétn´ıho typu prostˇred´ı a obrovská s´ıla pˇr´ıkazov´ ych interpret˚ u. V závˇeru kapitoly vˇenuj´ıc´ı se implementaci privátn´ıho cloudu je vˇenován i prostor licenˇcn´ı politice spoleˇcnosti Microsoft v této oblasti a je zde zm´ınˇena kalkulace ceny hardwaru a softwaru potˇrebného pro vybudov´ an´ı privátn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft na zcela novém hardwaru. Posledn´ı samostatn´ a kapitola je vˇenována v´ ykonnostn´ımu a zátˇeˇzovému testován´ı dvou v´ yznamn´ ych virtualizaˇcn´ıch platforem. Struˇcnˇe je zm´ınˇena problematika testován´ı a d˚ uvody pro v´ ybˇer testovac´ıch n´ astroj˚ u. V jednotliv´ ych podkapitolách je uvedeno, za jak´ ych podm´ınek a v jakém prostˇred´ı jsou testy vykonávány. Také je zm´ınˇeno, jaké parametry byly sledov´ any. V z´ avˇeru n´ asleduje vyhodnocen´ı a porovnán´ı, které slouˇz´ı jen jako orientaˇcn´ı. V r´ amci z´ atˇeˇzového testov´ an´ı nebyly pouze posuzovány jen samotné virtualizaˇcn´ı platformy, ale i v´ ykony jednotliv´ ych operaˇcn´ıch systém˚ u, pˇr´ıpadnˇe i dalˇs´ı komponenty celé architektury, kter´ a byla navrˇzena pro ukázkov´ y provoz privátn´ıho cloudu.

8

2

Cloud technologie a datov´ a centra

2.1

Cloud

Dnes si asi vˇetˇsina lid´ı z IT oboru nebo technické veˇrejnosti pod pojmem cloud, mimo obrázku 1 s mr´ aˇcky, jistˇe vybav´ı nejobl´ıbenˇejˇs´ı sluˇzbu, kterou pouˇz´ıvá kaˇzd´ y den. Takovou cloudovou sluˇzbou m˚ uˇze b´ yt napˇr´ıklad Microsoft Exchange server1 (poˇsta a groupware), Dropbox2 (data), Evernote3 (pozn´ amky), atd. Kaˇzd´ y ve svém mráˇcku vyuˇz´ıvá nˇejakou sluˇzbu, kter´ a je pro nˇej hostov´ ana právˇe v onom mraˇcnu neboli cloudu a na pozad´ı je reprezentov´ ana urˇcitou technologi´ı a infrastrukturou.

Obrázek 1: Cloud Tento u ´vod by mˇel hned ze zaˇc´ atku evokovat myˇslenku na to, co je to cloud, ˇze se jedná o sluˇzby, se kter´ ymi se dnes a dennˇe setkáváme a tˇreba nás ani nenapadlo, ˇze jde o cloudová ˇreˇsen´ı. Cloud sluˇzby tady byly jiˇz dˇr´ıve, neˇz se takto zaˇcaly naz´ yvat a definovat. V dneˇsn´ı dobˇe jde pˇredevˇs´ım o form´ aln´ı pojmenován´ı tˇechto sluˇzeb. V podstatˇe poˇstovn´ı klient pˇristupuj´ıc´ı pˇres IMAP protokol nˇekde k poskytovateli také pomyslnˇe pracuje s daty v cloudu a takov´ ychto pˇr´ıklad˚ u by se dalo naj´ıt v´ıc. Následuj´ıc´ı kapitoly budou postupnˇe odkr´ yvat technologie, které stoj´ı na pozad´ı mra” ˇcen“ a nast´ın´ı danou problematiku zejména v pojet´ı privátn´ı oblasti. 2.1.1

Datov´ e centrum a cloud

Nejprve je nutné si vymezit terminologii potˇrebnou pro pochopen´ı cloud technologi´ı, které v dneˇsn´ı dobˇe obrovské kumulace mnoˇzstv´ı dat dostupn´ ych v cloudu a spolu s pˇrib´ yvaj´ıc´ı m´ırou mobility klient˚ u (PC, smartphone, a jiné), stoupá na v´ yznamu. Datové centrum a jeho modifikace jsou z´ akladn´ı jednotkou pro poskytován´ı cloudov´ ych sluˇzeb. Pozdˇeji bude zm´ınˇeno, o jaké modifikace nebo vlastnosti se jedná, aby se dalo uvaˇzovat o privátn´ım ˇreˇsen´ı na b´ azi cloudu. Cloudové ˇreˇsen´ı ve své obecné podstatˇe spoˇc´ıvá napˇr´ıklad v uloˇzen´ı dat v prostˇred´ı Internetu v datov´ ych centrech. Datová centra jsou stavˇená jako bloková http://www.microsoft.com/cze/exchange/2010/, navˇst´ıveno 2.3.2012 http://www.dropbox.com/, navˇst´ıveno 2.3.2012 3 http://www.evernote.com/, navˇst´ıveno 2.3.2012 1

2

9

ˇreˇsen´ı obsahuj´ıc´ı adekv´ atn´ı kl´ıˇcové vlastnosti d˚ uleˇzité zejména pro samostatn´ y chod datového centra. Jedn´ a se pˇredevˇs´ım o tyto vlastnosti: ´ zn´ • Uloˇ y prostor pro data • S´ıt’ov´ a konektivita s vysokou propustnost´ı dat do páteˇrn´ı s´ıtˇe Internet • Dostateˇcné nap´ ajen´ı elektrick´ ym proudem a jiˇstˇen´ı proti jeho v´ ypadku (UPS systém) • Adekv´ atn´ı chlazen´ı • Zálohov´ an´ı dat • Bezpeˇcnost • Energetick´ a bilance celého datacentra • Samoobsluˇznost ˇ alovatelnost • Sk´ • Automatizovanost • Sledovatelnost a mˇeˇritelnost Napˇr´ıklad inov´ atorsk´ y gigant Google investuje nemal´ y potenciál firmy na to, aby datová centra, kter´ a buduje a s´ am navrhuje, byla co nejv´ıce efektivn´ı v samotném provozu. Toto poˇc´ın´ an´ı dokazuje napˇr´ıklad n´ızk´ y ukazatel PUE [5] Google platformy, jak jsou zvaná datová centra Google [6]. Obr´ azek 2 zobrazuje, jak efektivn´ı je platforma Googlu pˇred koncepc´ı ostatn´ıch v´ yrobc˚ u obdobn´ ych ˇreˇsen´ı. Na prvn´ı pohled je patrno, ˇze spotˇreba je poloviˇcn´ı a energetick´ a n´ aroˇcnost samotného datového centra proti server˚ um je témˇeˇr zanedbatelná. Ani spoleˇcnost Microsoft nen´ı v této problematice nikterak pozadu a vˇenuje se také efektivn´ımu budov´ an´ı sv´ ych datov´ ych center[12].

Obr´ azek 2: Graf vyuˇzit´ı elektrické energie v datovém centru Google

10

(a) V´ ychoz´ı stav

(b) IaaS

(c) PaaS

(d) SaaS

Obr´ azek 3: Infrastruktura IT Dalˇs´ımi sluˇzbami cloudu a datov´ ych center (jako infrastruktury na pozad´ı cloudu) m˚ uˇze b´ yt poskytov´ an´ı programového vybaven´ı, jako napˇr´ıklad Office 365 od Microsoftu, Google App, operaˇcn´ıch systém˚ u a dalˇs´ıch. Velkou v´ yhodou pˇri pouˇzit´ı takovéhoto ˇreˇsen´ı je, ˇze uˇzivatelé maj´ı k dispozici neustále aktuáln´ı bal´ık aplikac´ı, které nemus´ı oddˇelen´ı IT nijak udrˇzovat. Toto ˇreˇsen´ı m´ a i svá u ´skal´ı. Pokud firma pˇrejde na ˇreˇsen´ı dostupné v cloudu, tak se m˚ uˇze dostat do situace, ˇze provozovatel takovéto sluˇzby zavede zpoplatnˇen´ı nebo pˇrestane sluˇzbu u ´plnˇe provozovat, pˇr´ıpadnˇe zmˇen´ı jej´ı parametry. Cloudové ˇreˇsen´ı m˚ uˇze mimo jiné poskytovat virtuáln´ı hardware poˇc´ıtaˇce pro ty, kteˇr´ı chtˇej´ı provozovat své aplikace bez starosti o fyzick´ y hardware. Takov´ıto uˇzivatelé nebo spoleˇcnosti nechtˇej´ı zvyˇsovat své finanˇcn´ı zat´ıˇzen´ı nákupem v´ ypoˇcetn´ı infrastruktury, investicemi do IT specialist˚ u a v neposledn´ı ˇradˇe placen´ı v´ ydaj˚ u za energie a chlazen´ı takovéhoto vybaven´ı. V´ yˇse zm´ınˇen´ a ˇreˇsen´ı lze souhrnnˇe popsat jako modely sluˇzeb klient˚ um a mohou b´ yt ˇclenˇeny dle n´ asleduj´ıc´ıho kl´ıˇce: AsIs: v´ ychoz´ı stav (tak jak je) klasické infrastruktury IT je zobrazen na obrázku 3(a). Tvoˇr´ı technické z´ azem´ı IT oddˇelen´ı a vhodné podm´ınky pro provoz sluˇzeb poskytované d´ ale klient˚ um. IT oddˇelen´ı je zcela zodpovˇedné za provoz fyzické infrastruktury (zprovoznˇen´ı serveru, s´ıtˇe, konfigurace), instalace OS, zálohován´ı a dalˇs´ı. IaaS: tento model pˇredpokl´ ad´ a poskytnut´ı infrastruktury sv´ ym klient˚ um (obrázek 3(b)). Mezi tyto sluˇzby patˇr´ı pˇredevˇs´ım v´ yˇse zm´ınˇená virtualizace. Klient modelu IaaS se nestar´ a o fyzick´ y hardware, tato povinnost je pˇrenesena na provozovatele cloudového ˇreˇsen´ı. Klient si instaluje OS vˇcetnˇe aplikac´ı a stará se napˇr´ıklad o pravidelnou

11

zálohu, aktu´ alnost aplikaˇcn´ıch komponent serveru, atd. Pˇr´ıkladem modelu IaaS jsou Amazon WS, Rackspace nebo Windows Azure. Zkratka IaaS m˚ uˇze také znamenat integrace jako sluˇzba (z Integration as a Service“). U Windows Azure nen´ı na prvn´ı ” pohled patrna virtualizace, protoˇze jde primárnˇe o v´ yvojáˇrskou platformu, ale na pozad´ı je klasick´ y Windows 2008 R2 Server s IIS a s dalˇs´ım nezbytn´ ym aplikaˇcn´ım vybaven´ım. PaaS: model poskytuje kompletn´ı aplikaˇcn´ı platformu (je vyobrazen na obrázku 3(c)). Jde o rozˇs´ıˇren´ı pˇredchoz´ıho modelu napˇr. o sluˇzby instalace OS, zálohován´ı, aktualizace atd. Pˇr´ıkladem poskytovatel˚ u PaaS jsou Google App Engine nebo Force.com4 . SaaS: model pˇredstavuje obr´ azek 3(d). Aplikace (software) je licencována a jako sluˇzba pronaj´ıman´ a uˇzivateli. Klienti si pronaj´ımaj´ı aplikaci uloˇzenou v cloudu a jsou plnˇe odst´ınˇeni od celkové infrastruktury, aktualizován´ı, zálohován´ı, dostupnosti atd. Vˇse za nˇe ˇreˇs´ı poskytovatel sluˇzby. Pˇr´ıkladem m˚ uˇze b´ yt Google Apps, Office 365 od Microsoftu a jiné. Mezinárodn´ı instituce pro standardizaci a technologie (NIST) definuje pˇet základn´ıch charakteristik, tˇri servisn´ı modely a ˇctyˇri v´ yvojové modely pro cloudove ˇreˇsen´ı [3]. Cloud je charakterizov´ an pomoc´ı n´ asleduj´ıc´ıch vlastnost´ı: • Samoobsluˇzn´ a sluˇzba na vyˇz´ ad´ an´ı ˇ • Sirokop´ asmov´ y pˇr´ıstup sluˇzby k s´ıti • Sd´ılen´ı zdroj˚ u • Vysok´ a pruˇznost sluˇzby • Mˇeˇritelnost sluˇzby Tˇ ri servisn´ı modely cloudu: • Infrastruktura jako sluˇzba (IaaS) • Software jako sluˇzba (SaaS) • Platforma jako sluˇzba (PaaS) ˇ ri v´ Ctyˇ yvojov´ e modely cloudu dle NIST: • Privátn´ı cloud • Komunitn´ı cloud • Veˇrejn´ y cloud • Hybridn´ı cloud 4

http://salesforce.com, navˇst´ıveno 5.3.2012

12

2.1.2

Klienti cloud˚ u

Z hlediska samotného klienta je d˚ uleˇzitá flexibilita, s jakou m˚ uˇze pˇristupovat k datov´ ym zdroj˚ um nebo sluˇzb´ am tak, jak byly definovány v´ yˇse. V jádru existuj´ı dva modely pˇr´ıstupu k dat˚ um: 1. S mezipamˇet´ı 2. Bez mezipamˇeti V prvn´ım pˇr´ıpadˇe jsou data uloˇzena na klientsk´ ych zaˇr´ızen´ıch a ty jsou synchronizována s datov´ ym centrem — cloudem. Jde o nejobvyklejˇs´ı model pˇr´ıstupu. Klientské zaˇr´ızen´ı nemus´ı m´ıt neust´ alou konektivitu k Internetu a a nemus´ı udrˇzovat spojen´ı s datov´ ym centrem. Synchronizace dat prob´ıh´ a v ˇcasov´ ych intervalech pˇri dostupné konektivitˇe k s´ıti. V druhém pˇr´ıpadˇe je ihned jasn´ y nejvˇetˇs´ı nedostatek – v d˚ usledku v´ ypadku konektivity do s´ıtˇe nem´ a klient pˇr´ıstup ke sv´ ym dat˚ um. Dalˇs´ım kl´ıˇcov´ ym prvkem pro klienty je samoobsluˇznost sluˇzeb (napˇr. zdali jsou schopni sami ˇskálovat zdroje (napˇr. sn´ıˇzit/zv´ yˇsit u ´loˇznou kapacitu, v´ ypoˇcetn´ı v´ ykon, atd.)), pruˇznost sluˇzeb, dostupnost a jiné.

2.2

Private cloud

V pˇredchoz´ıch odstavc´ıch bylo nast´ınˇeno, co je myˇsleno pod obecn´ ym pojmem cloud. Bylo ˇreˇceno, ˇze se jedn´ a o ucelené portfolio model˚ u sluˇzeb od jednoduˇseji pˇredstaviteln´ ych sluˇzeb pro ukládán´ı dat aˇz po sofistikované modely, kde jsou emulovány v´ ypoˇcetn´ı systémy – tzv. virtualizace. Cloud computing je nov´ y smˇer v´ yvoje v oblasti IT, nejedná se ani tak o nové pˇrevratné technologie, jako sp´ıˇse o budov´ an´ı platforem spojuj´ıc´ıch pˇreváˇznˇe jiˇz existuj´ıc´ı sluˇzby. Cloud computing lze ˇclenit dle dalˇs´ıch oblast´ı uˇzit´ı a to zejména dle nab´ızen´ ych zdroj˚ u c´ılov´ ym skupin´ am uˇzivatel˚ u. V z´ asadˇe lze definovat tyto následuj´ıc´ı modely nasazen´ı: • Veˇrejn´ y (Public cloud computing) – Také oznaˇcován jako klasick´ y model cloud computingu. Jedn´ a se o model, kdy je ˇsirˇs´ı veˇrejnosti nab´ıdnuta v´ ypoˇcetn´ı sluˇzba. • Soukrom´ y (Private cloud computing) – cloud v tomto pˇr´ıpadˇe je provozován pouze pro priv´ atn´ı u ´ˇcely nejˇcastˇeji soukrom´ ych organizac´ı a to bud’ organizac´ı samotnou, nebo tˇret´ı stranou. • Hybridn´ı (Hybrid cloud computing) – Hybridn´ı ˇreˇsen´ı cloud˚ u kombinuj´ı jak veˇrejné, tak soukromé cloudy. Navenek vystupuj´ı jako jeden cloud, ale jsou propojeny pomoc´ı standardizaˇcn´ıch technologi´ı. • Komunitn´ı (Comunity cloud computing) – tento model infrastruktury cloudu je sd´ılen mezi nˇekolika organizacemi, skupinou lid´ı, kteˇr´ı ji pouˇz´ıvaj´ı. Tyto organizace m˚ uˇze spojovat bezpeˇcnostn´ı politika, stejn´ y obor zájmu, atd.

13

Privátn´ı cloud by se dal obecnˇe charakterizovat pomoc´ı následuj´ıc´ıch vlastnost´ı. Nosn´ ym prvkem je virtualizované datové centrum. Jedná se o automatizované prostˇred´ı, které je lehce rozˇs´ıˇritelné, ˇsk´ alovatelné, elastické a hlavnˇe samoobsluˇzné. V´ yˇse uvedené se odehrává na infrastruktuˇre vlastnˇené spoleˇcnost´ı, která má kontrolu nad konfigurac´ı a správou vˇsech sluˇzeb celého prostˇred´ı cloudu. Tato pr´ ace si klade za c´ıl popsat a zmapovat oblasti na bázi ˇreˇsen´ı privátn´ıch cloud˚ u (primárnˇe spoleˇcnosti Microsoft) a jim pˇr´ısluˇsej´ıc´ıch technologi´ı a také zejména sluˇzeb postaven´ ych na modelu IaaS. Ostatn´ı modely a technologie budou dotˇceny okrajovˇe a jen v nezbytné m´ıˇre pro u ´ˇcely5 této pr´ ace. Proˇc m´ a cenu uvaˇzovat nad privátn´ım cloudem? Jaké mohou b´ yt v´ yhody pˇr´ıpadnˇe nev´ yhody takovéhoto ˇreˇsen´ı? Nˇekteré odpovˇedi na tyto otázky by se daly naj´ıt v pˇredchoz´ım textu, napˇr´ıklad to, ˇze kl´ıˇcové chov´ an´ı privátn´ıho cloudu lze ovlivnit k obrazu spoleˇcnosti a lze jej m´ıt pod vlastn´ı kontrolou a také z hlediska bezpeˇcnosti dat, kdy data nesmˇej´ı putovat mimo urˇcitou lokalitu spoleˇcnosti6 , pak privátn´ı cloud je pˇresnˇe to, co spoleˇcnost potˇrebuje. Spoleˇcnosti po masové virtualizaci maj´ı k dispozici nevyuˇzit´ y hardware, kter´ y lze zapojit do st´ avaj´ıc´ı infrastruktury a vybudovat privátn´ı cloud. Dalˇs´ı odpovˇedi na dˇr´ıve poloˇzené ot´ azky budou postupnˇe formulovány v následuj´ıc´ıch stat´ıch.

2.3

Hlavn´ı hr´ aˇ ci na poli priv´ atn´ıch cloud technologi´ı

Následuj´ıc´ı kapitoly popisuj´ı majoritn´ı ˇreˇsen´ı v oblasti privátn´ıch cloud˚ u, která jsou dostupná na souˇcasném trhu. Prim´ arnˇe se jedná o renomovaná ˇreˇsen´ı dvou svˇetov´ ych l´ıdr˚ u v oblasti virtualizace. 2.3.1

Priv´ atn´ı cloud od spoleˇ cnosti VMware

VMware cloud [29] sluˇzby jsou postaveny na ˇreˇsen´ı nazvaném vCloud, které zajiˇst’uje ucelené portfolio IT sluˇzeb pro v´ ystavbu vysoce dostupného, agiln´ıho a robustn´ıho ˇreˇsen´ı. ˇ Reˇsen´ı vCloud poskytuje efektivn´ı sd´ılen´ı zdroj˚ u na vyˇzádán´ı obsahuj´ıc´ı samospravovatelnou virtuáln´ı infrastrukturu, kter´ a sv´ ym uˇzivatel˚ um nab´ız´ı své zdroje jako sluˇzbu. vCloud spoleˇcnosti VMware je striktnˇe zamˇeˇren na sluˇzby typu IaaS. Jde de facto o pˇr´ımého konkurenta platformy priv´ atn´ıho cloudu spoleˇcnosti Microsoft postaveného na virtualizaˇcn´ı technologii Hyper–V. Obrázek 4 zachycuje infrastrukturu ˇreˇsen´ı vCloud rozdˇelenou do d´ılˇc´ıch blok˚ u. Nejniˇzˇs´ı blok je zodpovˇedn´ y za virtualizaci a lev´ y blok za správu klastru. Prostˇredn´ı blok popisuje prostˇredky (v´ ypoˇcetn´ı v´ ykon, operaˇcn´ı pamˇet’, u ´loˇzn´ y prostor, s´ıt’ové zdroje) cloudu a jeho spotˇrebitele. vCloud stav´ı na kl´ıˇcovém produktu vSphere7 . vCloud rozˇsiˇruje schopnosti virtuáln´ı infrastruktury pro nab´ızen´ı vlastn´ı infrastruktury skrze cloudová ˇreˇsen´ı. Srovn´ an´ı, v´ ykonnostn´ıho testov´ an´ı, atd. Existuj´ı projekty, kdy data z nich vznikl´ a nesmˇej´ı opustit napˇr´ıklad u ´zem´ı st´ atu, coˇz m˚ uˇze b´ yt problém, pokud spoleˇcnost, kter´ a ˇreˇs´ı takov´ yto projekt, je nadn´ arodn´ı a m´ a sv´ a centra napˇr´ıˇc nˇekolika st´ aty. 7 http://www.vmware.com/products/vsphere/mid-size-and-enterprise-business/overview.html, navˇst´ıveno 11.12.2011 5 6

14

Obr´ azek 4: Infrastruktura vCloud vCenter Server8 je urˇcen pro správu zdroj˚ u obsaˇzen´ ych v cloudu. Jde napˇr´ıklad o datová centra, ESX/ESXi hostitelé, ˇsablony VM, atd. Pˇri nasazen´ı technologie vCloud by mˇely b´ yt vˇsechny n´ astroje, jako vCenter Server a vCenter Chargeback Server9 , na stejném virtuáln´ım PC. Pro dosaˇzen´ı optim´ aln´ı konfigurace a pro rozloˇzen´ı zátˇeˇze by mˇel b´ yt vSphere cluster rozdˇelen do dvou logick´ ych skupin: 1. Samostatn´ y management cluster, na kterém pobˇeˇz´ı základn´ı komponenty a sluˇzby nutné pro bˇeh cloudu 2. Zbylé clustery vCentra jsou agregovány do sd´ıleného poolu“ zdroj˚ u ” Vˇsechny clustery zcela rozd´ıln´ ych vCenter Server˚ u jsou pod správou jednoho VMware vCloud Directoru10 . VCenter Server m˚ uˇze spravovat v´ıce cloud˚ u, ale vCloud Director spravuje vˇsechny clustery pomoc´ı vCenter Server˚ u [29]. VCloud Director provád´ı správu vˇsech cloud˚ u integrac´ı vCenter Server˚ u do jednoho m´ısta pro správu. VCloud Director umoˇzn ˇuje propojen´ı veˇrejného a priv´ atn´ıho cloudu a vytváˇr´ı tak hybridn´ı cloud. VMware vCloud Director (vCD) a Cloud koordin´ ator abstrahuj´ı zdroje vSphere. Kompletn´ı architektura vCloud je zobrazena na obr´ azku 5. Následuje souhrnn´ y pˇrehled komponent potˇrebn´ ych k bˇehu ˇreˇsen´ı na b´ azi VMware vCloud. vCloud API v sobˇe zahrnuje n´ asleduj´ıc´ı komponenty: • vCloud Director Server(s) (nod) • vCloud Director Datab´ azi http://www.vmware.com/products/vcenter-server/overview.html, navˇst´ıveno 11.12.2011 http://www.vmware.com/products/vcenter-chargeback/overview.html, navˇst´ıveno 11.12.2011 10 http://www.vmware.com/products/vcloud-director/overview.html, navˇst´ıveno 11.12.2011 8

9

15

Obr´ azek 5: Logick´ y pohled na architekturu vCloud, pˇrevzato z [29] • vCloud API pouˇzitou pro spr´ avu cloud objekt˚ u • vCloud API uˇzité pro interakci s ˇreˇsen´ım vCloud VMware vSphere jde o z´ akladn´ı prvek virtualizace. Rodina vSphere produkt˚ u obsahuje: • vCenter Server a vCenter Server Databázi • ESXi host clustery vCenter Serveru • asistenta spr´ avy VMware vShield je zodpovˇedn´ y za s´ıt’ové zabezpeˇcen´ı a obsahuje: • vShield Manager (VSM) virtu´ aln´ı appliance11 • vShield Edge12 je virtu´ aln´ı appliance a slouˇz´ı pro automatické nasazen´ı vCloud Directorem VMware vCenter Chargeback je volitelná komponenta, která provád´ı reportován´ı a mˇeˇren´ı, je sloˇzena z tˇechto ˇc´ asti: • vCenter Chargeback Server • Chargeback Data Collector • vCloud Data Collector • VSM Data Collector http://www.vmware.com/appliances/certified.html, navˇst´ıveno 11.12.2011 Plnˇe licencovan´ a verze vShield Edge obsahuje volitelné funkcionality, jako jsou napˇr. VPN a n´ astroj pro rozloˇzen´ı z´ atˇeˇze, které nejsou integrov´ any do vCloud Directoru. 11 12

16

VMware vCenter Orchestrator je volitelná komponenta zahrnuj´ıc´ı orchestraci vCloud API a vSphere. VMware vCloud Request Manager je opˇet volitelná komponenta zodpovˇedná za pˇridˇelov´ an´ı a schvalov´ an´ı workflow, softwarov´ ych licenc´ı, sledován´ı a dˇelen´ı cloudu do oblast´ı podle nastavené politiky. VMware vCloud Connector je volitelná komponenta umoˇzn ˇuj´ıc´ı snadn´ y pˇrenos vypnut´ ych vApp13 v OVF formátu z lokáln´ıho cloudu nebo vSphere do vzd´ aleného vCloudu. 2.3.2

Priv´ atn´ı cloud od spoleˇ cnosti Microsoft

Firma Microsoft nab´ız´ı v oblasti privátn´ıch cloud˚ u dva základn´ı modely sluˇzeb: IaaS a PaaS plus jejich vz´ ajemné kombinace. U modelu IaaS se pˇredpokládá vyuˇzit´ı prostˇredk˚ u infrastruktury tj. poˇc´ıtaˇc˚ u, s´ıtˇe a u ´loˇziˇst’ jako sluˇzby. Zat´ımco u modelu PaaS poskytuje spoleˇcnost Microsoft jako sluˇzbu kompletn´ı aplikaˇcn´ı platformu. Spoleˇcnost Microsoft nab´ız´ı ˇreˇsen´ı, kter´ a pˇri nasazen´ı veˇrejn´ ych i privátn´ıch cloud˚ u vyuˇz´ıvaj´ı oba modely sluˇzeb, tedy IaaS i PaaS [24]. Kl´ıˇcové produkty, na kter´ ych stav´ı spoleˇcnost Microsoft ˇreˇsen´ı privátn´ıho cloudu a které obsahuj´ı vˇsechny pokroˇcilé technologie, jak pro správu heterogenn´ıho prostˇred´ı, tak i elasticitu vˇcetnˇe samoobsluˇznosti, jsou uvedeny n´ıˇze: • Windows Server 2008 R2 SP1 s aktivovan´ ymi rolemi Hyper–V , Akctive Directory, DNS, ADFS • System Center Virtual Machine Manager • System Center Operation Manager • System Center Configuration Manager • System Center Data Protection Manager • Endpoint Protection • System Center Service Manager • System Center Orchestrator • System Center App Controller Tyto produkty tvoˇr´ı kl´ıˇcovou souˇcást privátn´ıho cloudového ˇreˇsen´ı spoleˇcnosti Microsoft a jedn´ a se veskrze o aplikaˇcn´ı vybaven´ı (fyzická infrastruktura bude nast´ınˇena v kapitole 4.1). Pomoc´ı tˇechto technologi´ı je umoˇznˇeno vybudovat dedikované prostˇred´ı privátn´ıho cloudu dle vlastn´ıch potˇreb. Velikou v´ yhodou zajisté je, ˇze tyto technologie dokáˇz´ı zajistit vybudov´ an´ı cloudu s jednotnou správou i vysoce heterogenn´ıho prostˇred´ı. Pˇrenesen´ım operaˇcn´ıch systém˚ u a aplikac´ı na virtuáln´ı platformu, kde jiˇz nen´ı pˇr´ımá návaznost na fyzick´ y hardware a pˇridán´ım rozˇs´ıˇrené správy prostˇred´ı spolu se samoobsluˇznou vrstvou obsaˇzenou v jednotliv´ ych ˇcástech System Center, je dosaˇzeno vysoce 13

http://blogs.vmware.com/vapp/, navˇst´ıveno 11.12.2011

17

dynamického z´ azem´ı pro fungov´ an´ı cloudov´ ych sluˇzeb. Takto navrˇzené prostˇred´ı dokáˇze pˇridˇelovat zdroje podle jednotliv´ ych poˇzadavk˚ u uˇzivatel˚ u a také podle zat´ıˇzen´ı hostovan´ ych aplikac´ı a sluˇzeb v cloudu zcela samoobsluˇznˇe. Spoleˇcnost Microsoft pro model PaaS v privátn´ım cloudu vyuˇz´ıvá vlastn´ı ˇreˇsen´ı vybudované nad platformu Windows Azure. Firma Microsoft také poskytuje privátn´ı cloud vyuˇz´ıvaj´ıc´ı model PaaS zaloˇzen´ y na ˇreˇsen´ı Windows Azure Platform Appliance [24].

18

3

Kl´ıˇ cov´ eˇ c´ asti priv´ atn´ıho cloudu

Následuj´ıc´ı odstavce budou vˇenov´ any kl´ıˇcov´ ym komponentám privátn´ıho cloudu. Budou popsány detaily jednotliv´ ych technologi´ı a komponent, které jsou nezbytné pro vybudován´ı a fungován´ı priv´ atn´ıho cloudu a poskytován´ı sluˇzeb formou IaaS. Pod´ıváme se obecnˇe na to, co je to virtualizace, coˇz je kl´ıˇcová sluˇzba pro poskytován´ı vlastn´ı infrastruktury skrze privátn´ı cloud, at’ je postavena na technologi´ıch spoleˇcnosti VMware (vSphere), nebo Microsoft (Hyper–V). Zm´ınˇeno bude, jaké v´ yhody virtualizace pˇrináˇs´ı a také budou nast´ınˇeny nev´ yhody, jaké sebou nese virtualizace infrastruktury.

3.1

Virtualizace

Virtualizace ve své podstatˇe umoˇzn ˇuje dnes emulovat reáln´ y hardware v´ ypoˇcetn´ıho systému pomoc´ı softwarov´ ych prostˇredk˚ u. Oddˇeluje samotn´ y operaˇcn´ı systém od fyzického hardware a nab´ız´ı daleko vˇetˇs´ı moˇznosti pro správu, ˇskálovatelnost a konsolidaci. Mezi fyzick´ y hardware a hostovan´ y operaˇcn´ı systém je vloˇzena vrstva nazvaná Hypervizor. Hypervizor je vrstva zodpovˇedn´ a za komunikaci hostovaného OS a reálného hardware hostuj´ıc´ıho serveru. Dokonce se dnes jde jeˇstˇe d´ ale v trendech virtualizován´ı a virtualizuj´ı se i jednotlivé aplikace. D´ıky virtualizaˇcn´ım platform´ am nen´ı jiˇz dneska problém vybudovat vysoce dostupnou infrastrukturu, kter´ a je velice flexibiln´ı, pruˇzná a dobˇre se pˇrizp˚ usobuj´ıc´ı na m´ıru potˇrebám konkrétn´ıch poˇzadavk˚ u. Mezi hlavn´ı hráˇce na poli virtualizace hardwaru poˇc´ıtaˇc˚ u patˇr´ı bezesporu n´ asleduj´ıc´ı konkurenˇcn´ı firmy a jejich platformy pro virtualizaci: • Svˇetov´ y l´ıdr VMware s vSphere 5.0 ESXi • Microsoft s Hyper–V postaven´ y na Windows 2008 R2 serveru • Citrix Systems s Xen hypervizorem na XenServeru Jeˇstˇe existuj´ı dalˇs´ı ˇreˇsen´ı s otevˇren´ ym kódem, ale v souˇcasnosti jsou na trhu dominantn´ı produkty jasnˇe ust´ alené. Mezi majoritn´ı technologie ve virtualizaci umoˇzn ˇuj´ıc´ı vybudovat robustn´ı infrastrukturu patˇr´ı technologie Hyper–V, která bude pˇredstavena v textu n´ıˇze. 3.1.1

(ne)V´ yhody virtualizace

Faktory, které nahr´ avaj´ı virtualizov´ an´ı ve velkém, jsou ty, kdy typick´ y fyzick´ y server, kter´ y je um´ıstˇen v klimatizované m´ıstnosti, je zatˇeˇzován jen zlomkem zátˇeˇze, neˇz kterou je schopen dlouhodobˇe zvl´ adat. Jin´ ymi slovy hardware, kter´ y je nepomˇernˇe draˇzˇs´ı neˇz klasické PC, tak sv˚ uj v´ ykon nevyuˇz´ıvá a vlastnˇe jen vytáp´ı onu klimatizovanou m´ıstnost. Mus´ı se odv´ adˇet teplo j´ım produkované, mus´ı se zajistit nepˇretrˇzitá dodávka elektrické energie napˇr. pomoc´ı UPS, atd. Kdyby byla jeˇstˇe nav´ıc na kaˇzd´ y fyzick´ y server instalovaná sluˇzba dle urˇcen´ı serveru (MS Exchange, MS SQL, MS Sharepoint, MS AD, atd.), coˇz je doporuˇcovan´ y bezpeˇcnostn´ı model, tak takov´ ych zahálej´ıc´ıch server˚ u najdeme podstatnˇe v´ıce.

19

Z v´ yˇse uveden´ ych d˚ uvod˚ u je velice efektivn´ı zredukovat poˇcet fyzick´ ych server˚ u na 14 nˇekolik málo hostitel˚ u, kteˇr´ı dok´ aˇz´ı d´ıky virtualizaˇcn´ı platformˇe hostovat nˇekolik virtuáln´ıch server˚ u (VM) a na nˇe dedikovat vˇsechny potˇrebné sluˇzby server˚ u, které zabezpeˇcuj´ı infrastrukturu spoleˇcnosti. Hostitelé jsou efektivnˇeji vyuˇz´ıváni a pomˇer v´ ykon vs. spotˇrebované zdroje hostiteli jsou daleko vyv´ aˇzenˇejˇs´ı. Poˇcet fyzick´ ych CPU Poˇcet logick´ ych CPU Podpora fyzické pamˇeti Podpora pamˇeti na jednu VM Podpora migrace za bˇehu“ ” Podpora vysoké dostupnosti Nástroje pro spr´ avu

2008 Server R2 SP1 s Hyper–V 8 64 1TB 64GB ano ano ano

vSphere ESXi 5.0 20 160 2TB 1TB ano ano ano

Tabulka 1: Podporované zdroje a vlastnosti, pˇrevzato z [2, 28] Jednoduˇsˇs´ı je i spr´ ava celé infrastruktury kdy odpovˇedn´ y správce: • se nemus´ı starat o fyzick´ y hardware server˚ u, • nemus´ı se starat o sloˇzitou konfiguraci hardwaru, • st´ıraj´ı se pro nˇej rozd´ıly mezi produkty jednotliv´ ych znaˇcek v´ yrobc˚ u server˚ u (HP, IBM, DELL, FUJITSU, atd.), jedná se pouze o jedin´ y generick´ y hardware. Dalˇs´ım podstatn´ ym faktem je uˇsetˇren´ı m´ısta, atd. Virtualizace nemá jen kladné stránky, ale jsou zde i negativa. Tˇechto negativ je ale v porovnán´ı s v´ yhodami mnohem ménˇe a lze jednoznaˇcnˇe ˇr´ıci, ˇze pozitiva v´ yznamnˇe pˇrevaˇzuj´ı nad negativy. Mezi negativa patˇr´ı n´ asleduj´ıc´ı v´ yˇcet, kter´ y shrnuje hlavn´ı nedostatky virtualizace: • Single point of failure, jedn´ a se o tzv. Jedin´ y bod chyby“ – pokud je infrastruk” tura, na které je um´ıstˇena virtualizaˇcn´ı platforma, navrˇzena chybnˇe nebo bˇeˇz´ı pouze na jednom hostitelském serveru, tak pˇri v´ ypadku tohoto hostitele docház´ı ke kolapsu celé infrastruktury spoleˇcnosti a t´ım pádem k paralyzaci jejich v´ yrobn´ıch proces˚ u, které jsou pˇr´ımo nebo nepˇr´ımo závislé na IT infrastruktuˇre. Tuto nev´ yhodu lze potlaˇcit za cenu zv´ yˇsen´ı nákladu na vybudován´ı virtualizaˇcn´ı platformy viz následuj´ıc´ı bod. • Prvotn´ı virtualizace je n´ akladnˇejˇs´ı neˇz nákup nˇekolika málo server˚ u. Pˇri budován´ı virtualizaˇcn´ı infrastruktury mus´ı b´ yt provedena velice detailn´ı anal´ yza infrastruktury a dalˇs´ıch poˇzadavk˚ u dané spoleˇcnosti, aby mohlo b´ yt dobˇre zváˇzeno, kolik server˚ u Z´ avis´ı na mnoˇzstv´ı zdroj˚ u, které hostitel m˚ uˇze poskytnout (velikost RAM, celkov´ y poˇcet CPU, u ´loˇzn´ y prostor, atd. – viz tabulka 1) sv´ ym host˚ um a také na tom, o jakou virtualizaˇcn´ı platformu jde (Hyper–V, VMware, atd.). Kaˇzd´ a virtualizaˇcn´ı platforma je schopna obslouˇzit jin´ y poˇcet fyzick´ ych zdroj˚ u a jin´ y poˇcet pˇridˇelit host˚ um. 14

20

celkovˇe bude zapotˇreb´ı. Kolik z toho celkového poˇctu mus´ı b´ yt fyzické servery (které nelze virtualizovat) a kolik m˚ uˇze b´ yt naopak pˇrevedeno do virtuáln´ıho prostˇred´ı. S rostouc´ım poˇctem server˚ u, které mohou b´ yt virtualizované, se náklady na poˇr´ızen´ı virtualizaˇcn´ı infrastruktury st´ıraj´ı. Tento bod také u ´zce souvis´ı s pˇredchoz´ım, aby se dalo vyhnout Jedinému bodu chyby“, tak mus´ı doj´ıt k dublován´ı kritick´ ych ” ˇcást´ı virtualizaˇcn´ı infrastruktury. To je také dalˇs´ı d˚ uvod, proˇc se virtualizace m˚ uˇze prodraˇzit. Ale ne vˇzdy a za kaˇzd´ ych podm´ınek je vyˇzadována vysoká dostupnost (HA) vˇsech sluˇzeb a plnˇe postaˇc´ı napˇr. jeden hostitelsk´ y server a kvalitn´ı zálohovac´ı plán, kter´ y pom˚ uˇze v pˇr´ıpadˇe obnovy po neoˇcekávaném kolapsu celé virtualizaˇcn´ı infrastruktury. • Ne kaˇzd´ a serverov´ a sluˇzba se dá virtualizovat. Nejˇcastˇeji se jedná o servery s vysokou z´ atˇeˇz´ı, kde je d˚ uleˇzité vyuˇzit´ı maximáln´ıho v´ ypoˇcetn´ıho v´ ykonu hardwaru (maxim´ aln´ı vyuˇzit´ı CPU, propustnost diskového subsystému, I/O volán´ı, atd). Tyˇ picky m˚ uˇze j´ıt o servery se SRBD (MS SQL, Oracle a jiné), ale na druhou stranu, takov´ ychto server˚ u vyˇzaduj´ıc´ıch maximáln´ı v´ ykon, bude ve spoleˇcnosti menˇs´ı poˇcet neˇz tˇech, které vˇetˇsinu ˇcasu zahálej´ı. Urˇcen´ı toho, zdali je vybran´ y server vhodn´ y pro virtualizaci anebo ne, je pˇredmˇetem anal´ yzy vyt´ıˇzen´ı serveru v jeho typickém prostˇred´ı, provozu a zat´ıˇzen´ı. Dnes nen´ı problém pro spoleˇcnost nebo jednotlivce si pronaj´ımat celoroˇcnˇe VM nebo celou infrastrukturu od poskytovatel˚ u tˇechto sluˇzeb. Na trhu je mnoho ucelen´ ych nab´ıdek v téhle oblasti. Jiˇz dnes je virtualizace nejdynamiˇctˇeji se rozv´ıjej´ıc´ı oblast´ı v IT, která je na vzestupu a které je vˇenov´ ano veliké u ´sil´ı ve zdokonalován´ı a posilován´ı trendu, kdy pomˇer instalace fyzick´ ych server˚ u vs. instalace virtu´ aln´ıch zjevnˇe klesá. 3.1.2

Hyper–V

Jedná se o serverovou virtualizaˇcn´ı technologii od spoleˇcnosti Microsoft, která je dostupná jako jedna z rol´ı systému Windows 2008 Server, a je zaloˇzena na hypervizoru, kter´ y oddˇeluje fyzick´ y hardware od hostovaného operaˇcn´ıho systému. Technologie pro virtualizaci Hyper–V byla poprvé uvedena spolu s vydán´ım Microsoft Windows 2008 Serveru v roce 2008. V dobˇe vyd´ an´ı serverového OS jeˇstˇe nebylo Hyper–V pˇridáno pˇr´ımo do instalace, tato role se stahovala ze str´ anek spoleˇcnosti. Posledn´ı stabiln´ı verze15 Hyper–V je pˇr´ıtomna ve Windows Serveru 2008 R2 s opravn´ ym bal´ıˇckem SP1. Role Hyper–V je také jednou z kl´ıˇcov´ ych souˇc´ ast´ı priv´ atn´ıho cloudu spoleˇcnosti Microsoft. Hyper–V pomáhá dosáhnout co nejlepˇs´ıho vyuˇzit´ı serverového hardwaru d´ıky konsolidaci v´ıce serverov´ ych rol´ı provozovan´ ych jako samostatné virtuáln´ı poˇc´ıtaˇce v jediném fyzickém poˇc´ıtaˇci, jak bylo naznaˇceno v kapitole 3.1.1. Dovoluje také efektivnˇe provozovat nˇekolik r˚ uzn´ ych operaˇcn´ıch systém˚ u (Windows, Linux a dalˇs´ıch) paralelnˇe na jednom serveru a plnˇe vyuˇz´ıvat v´ ykon v´ ypoˇcetn´ı platformy. Hyper–V pˇrin´ aˇs´ı spolehlivou virtualizaˇcn´ı platformu, která umoˇzn ˇuje virtualizovat st´ avaj´ıc´ı IT infrastrukturu. Architektura hypervizoru poskytuje minimáln´ı 15

V dobˇe psan´ı této pr´ ace.

21

prostor pro u ´toky d´ıky moˇznosti instalovat roli Hyper–V serveru v tzv. core“ instalaci. ” S nástrojem System Center pro spr´ avu nejen samotného hypervizoru lze pouˇz´ıvat jedinou sadu nástroj˚ u pro spr´ avu fyzick´ ych, ale i virtuáln´ıch zdroj˚ u infrastruktury IT. V´ yhody a nˇekteré vybrané vlastnosti hypervizoru Hyper–V, jako souˇcást ˇrady v´ ypoˇcetn´ı platformy x64 systému Windows 2008 R2 Server, jsou shrnuty n´ıˇze v textu [23]: • Rychl´ a migrace – umoˇzn ˇuje pˇresun bˇeˇz´ıc´ıho virtuáln´ıho stroje z jednoho hostuj´ıc´ıho serveru na druh´ y s minim´ aln´ım trván´ım odstávky. Poskytuje vyˇsˇs´ı dostupnost virtualizovan´ ych datacenter d´ıky takov´ ym vylepˇsen´ım, jako je napˇr´ıklad migrace za provozu. • Vysok´ a dostupnost – Hyper–V zahrnuje podporu pro host-to-host spojen´ı a umoˇzn ˇuje clusterov´ an´ı vˇsech virtu´ aln´ıch poˇc´ıtaˇc˚ u bˇeˇz´ıc´ıch na hostuj´ıc´ım serveru. • Integrace s n´ astrojem Server Manager – Hyper–V je integrováno do nástroje Server Manager a roli Hyper–V lze pomoc´ı tohoto nástroje zapnout. • Zálohov´ an´ı za bˇehu s Volume Shadow Copy Services - Hyper–V obsahuje podporu pro VSS a umoˇzn ˇuje prov´ adˇet zálohy za bˇehu virtuáln´ıho poˇc´ıtaˇce pomoc´ı tzv. snapshot˚ u. • VHD n´ astroje – Hyper–V také zahrnuje podporu VHD nástroj˚ u. Disky VHD vytvoˇrené v Hyper–V lze pomoc´ı tˇechto nástroj˚ u upravovat a to konkrétnˇe znamená, ˇze je lze zmenˇsit, zvˇetˇsit a zkontrolovat. • Integraˇcn´ı komponenty pro Linux – integraˇcn´ı komponenty pro SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1 x86 a x64 edici, které umoˇzn ˇuj´ı vyuˇz´ıt v´ yhod architektury VSP/VSC a zvyˇsuj´ı v´ ykonnost, jsou nyn´ı dostupné v beta verzi. Lze je stáhnout pˇres str´ anky spoleˇcnosti Microsoft16 . • Správa virtu´ aln´ıch poˇc´ıtaˇc˚ u – administrátor m˚ uˇze jednoduˇseji importovat a exportovat nastaven´ı virtu´ aln´ıch poˇc´ıtaˇc˚ u a kop´ırovat je napˇr´ıˇc r˚ uzn´ ymi hostitelsk´ ymi servery. • Zlepˇsen´ a v´ ykonnost – Hyper–V zahrnuje nˇekolik vylepˇsen´ı, která zvyˇsuj´ı v´ ykonnost. Vˇsechny nové virtu´ aln´ı poˇc´ıtaˇce Windows Server 2008 R2 nyn´ı automaticky zahrnuj´ı integraˇcn´ı komponenty. • Vylepˇsen´ a kontrola pˇr´ıstupu s AzMan17 – Hyper–V zahrnuje podporu pro AzMan a umoˇzn ˇuje lepˇs´ı administraci prostˇred´ı Hyper–V se zv´ yˇsen´ım zabezpeˇcen´ı. • Vzdálen´ a spr´ ava – Hyper–V podporuje vzdálenou správu a lze jej, kromˇe klasické MMC konzoly, spravovat i pomoc´ı skript˚ u. Hyper–V podporuje maximálnˇe ˇctyˇri kontroléry virtual SCSI pro kaˇzd´ y virtuáln´ı poˇc´ıtaˇc a pˇrináˇs´ı ˇsirˇs´ı podporu disk˚ u. http://connect.microsoft.com, navˇst´ıveno 22.1.2012 Jedn´ a se o aplikaˇcn´ı r´ amec, kter´ y poskytuje autorizaˇcn´ı politiku. http://msdn.microsoft.com/en-us/ library/bb897401.aspx, navˇst´ıveno 22.4.2012 16

17

22

• Podpora v´ıce pamˇeti – Hyper–V podporuje aˇz 64 GB pamˇeti pro kaˇzd´ y virtuáln´ı poˇc´ıtaˇc. • Vyˇsˇs´ı v´ ykon – Hyper–V podporuje aˇz 64 logick´ ych procesor˚ u a také reˇzim kompatibility procesor˚ u. • Virtu´ aln´ı s´ıt’ – dosahuje vˇetˇs´ıch v´ ykon˚ u d´ıky pokroˇcil´ ym s´ıt’ov´ ym technologi´ım. • Zjednoduˇsené nasazen´ı – jak fyzick´ ych, tak i virtuáln´ıch poˇc´ıtaˇc˚ u d´ıky vylepˇsené podpoˇre soubor˚ u s form´ atem VHD. Architektura Hyper–V: obr´ azek 6 zobrazuje celou architekturu Hyper–V tak, jak je rozvrstven´ a do jednotliv´ ych izolovan´ ych u ´rovn´ı klasického v´ ypoˇcetn´ıho modelu. Procesory spoleˇcnosti Intel obsahuj´ı 4 u ´rovnˇe (oblasti–ringy) zabezpeˇcen´ı. Klasick´ y model pˇredpokládá, ˇze v okruhu 0 bˇeˇz´ı pouze operaˇcn´ı systém s nejvyˇsˇs´ı m´ırou zabezpeˇcen´ı a v nejvyˇsˇs´ım okruhu s nejmenˇs´ı ochranou naopak aplikace. Tento model se s pˇr´ıchodem virtualizace ˇcásteˇcnˇe zmˇenil. Spoleˇcnost Intel pˇridala okruh −1 a nazvala procesory s touto podporou virtualizace–Virtualization Technology18 . Do nejniˇzˇs´ıho okruhu se pˇresouvaj´ı hypervizory a operaˇcn´ı systémy mohou opˇet pracovat v okruhu 0 bez jakékoliv zmˇeny. Z obrázku 6 je patrno, ˇze samotn´ y hypervizor je v celé hierarchii nejn´ıˇze a s´ıdl´ı v ringu“ −1. Pˇres sbˇernici VMBus jsou pˇredávána jednotlivá volán´ı operaˇcn´ıho systému na ” hardware samotnému hypervizoru tam, kde to umoˇzn ˇuje podporovan´ y hostovan´ y systém. Hypervizor je zodpovˇedn´ y za komunikaci s fyzick´ ym hardwarem serveru, kter´ y by mˇel m´ıt certifikaci od spoleˇcnosti Microsoft, ˇze je kompatibiln´ı s jeho serverov´ ym OS. V následuj´ıc´ım okruhu 0, oznaˇcovaném jako prostor jádra“, jsou samotné hostované ” ´ operaˇcn´ı systémy. Uroveˇ n jejich podpory ze strany hypervizoru je dána t´ım, o jak´ y druh OS se jedn´ a. Zdali jde o pˇr´ımo podporovan´ y operaˇcn´ı systém (Windows Server 2008, 2003 a nebo dalˇs´ı podporované OS viz pˇr´ıloha A), anebo jde o OS, kter´ y nen´ı pˇr´ımo podporován a doch´ az´ı k emulaci patˇriˇcn´ ych funkc´ı, coˇz ub´ırá na v´ ykonu. Dalˇs´ı kategori´ı jsou distribuce Linuxu, které maj´ı v j´ adˇre zahrnutou podporu pro Xen paravirtualizaci. Xen paravirtualizace pˇredpokl´ ad´ a, ˇze OS bˇeˇz´ı v ringu 0, coˇz je splnˇeno. Jsou zde celkem 3 mezivrstvy, které zprostˇredkov´ avaj´ı komunikaci s hypervizorem. Posledn´ı okruh 3 zodpov´ıdá za bˇeh samotn´ ych aplikac´ı. Jde o tzv. uˇzivatelsk´ y prostor. Pro hlubˇs´ı studium architektury hypervizoru Hyper–V je v pˇr´ıloze C zaˇrazen obrázek 15 s detaily. Vlastnosti Hyper–V: hypervizor má vestavˇenou podporu pro 64 logick´ ych procesor˚ u a je schopen obsluhovat 384 bˇeˇz´ıc´ıch virtuáln´ıch stroj˚ u (VM). Mezi tyto stroje je moˇzno rozdˇelit 512 virtu´ aln´ıch procesor˚ u (VP) na jednom hostiteli. Hypervizor tedy m˚ uˇze pˇridˇelit 384 VM po jednom procesoru VP nebo 256 dual VP nebo 128 quad VP anebo libovolnou kombinaci do celkové velikosti 512 VP. Jeden cluster je schopen spravovat 1000 VM. 18 Jedn´ a se o hardwarovˇe podporovanou virtualizaci prvn´ı generace pˇr´ıtomnou v j´ adˇre CPU. Spoleˇcnost Intel oznaˇcovala CPU s touto podporou VT-x a procesory spoleˇcnosti AMD, které obsahovaly podporu hardwarové virtualizace oznaˇcuj´ı tuto technologii AMD–V. Druh´ a generace s hardwarovou podporou v j´ adˇre je naz´ yv´ ana u Intelu EPT a u AMD RVI

23

Obr´ azek 6: Architektura Hyper–V, pˇrevzato z [23] Hyper–V implementuje s´ıt’ovou vrstvu jako virtuáln´ı pˇrep´ınaˇce. Podpora je implementována jako NDIS 6.0 MUX ovladaˇc a k s´ıt’ovému adaptéru je pˇriˇrazena jako protokol ovladaˇce. Z´ akladn´ı funkcionalita je jako pˇrep´ınaˇc na druhé vrstvˇe, kter´ y umoˇzn ˇuje ’ dynamické prov´ adˇen´ı a mapov´ an´ı port˚ u na fyzické adresy s´ıt ového rozhran´ı. Podporuje znaˇckován´ı s´ıtˇe do VLAN, neum´ı rozeznáván´ı smyˇcek (Spanning Tree protokol) a neimplementuje tˇret´ı vrstvu ˇctyˇrvrstvého s´ıt’ového modelu. Virtuáln´ı s´ıt’ové adaptéry se dˇel´ı na: • syntetické adaptéry, • emulované adaptéry. Syntetick´ y adaptér nen´ı ˇz´ adné fyzické zaˇr´ızen´ı. Komunikuje pˇres VMBus do pˇrep´ınaˇce (vmswitch). Tyto adaptéry nepodporuj´ı PXE Boot19 prostˇred´ı. Jde o v´ ykonnˇejˇs´ı variantu neˇz je emulovan´ y adaptér. Tato verze virtuáln´ıho s´ıt’ového rozhran´ı je dostupná pouze pro podporované OS viz pˇr´ıloha A. V prostˇred´ı priv´ atn´ıho cloudu je pouˇzito PXE napˇr. pro bezobsluˇznou instalaci nové VM. Pokud je vyˇzadov´ ana tato funkcionalita, mus´ı se vyuˇz´ıt Emulovan´ y typ adaptéru. 19

24

Emulovan´ y adaptér pˇredst´ır´ a fyzick´ y DEC21140 adaptér. Komunikace prob´ıhá pomoc´ı pˇreruˇsen´ı do vmwp a n´ aslednˇe do pˇrep´ınaˇce vmswitch. Toto rozhran´ı podporuje PXE Boot a ovladaˇce jsou dostupné pro vˇetˇsinu OS. Fyzická u ´loˇziˇstˇe podporov´ ana Hyper–V jsou následuj´ıc´ı: DAS (SATA, eSATA, PATA, SAS, SCSI, USB, Firewire), SAN (Fibre Channel, iSCSI, SAS). Podpora virtuáln´ıch adaptér˚ u je rozdˇelena na IDE a SCSI. VM umoˇzn ˇuje bootován´ı pouze pomoc´ı IDE rozhran´ı. VHD u ´loˇziˇstˇe m˚ uˇze b´ yt fixn´ı, dynamické a rozd´ılové. Podpora u VHD je pro Passthrough a iSCSI Direct. Pˇrid´ av´ an´ı a odeb´ırán´ı u ´loˇziˇstˇe za bˇehu (Hot Add/Remove Storage) s VHD a pass-through disk˚ u do bˇeˇz´ıc´ıho VM bez nutnosti restartu VM. Hot-add/remove disk lze pouˇz´ıt pro VHDs a pass-through disky pˇripojené k virtuáln´ımu SCSI ˇradiˇci. V´ yhody plynouc´ı z pouˇzit´ı pˇrid´ av´ an´ı nebo odeb´ırán´ı disku za chodu: zvˇetˇsen´ı u ´loˇzné kapacity ve VM bez v´ ypadku, dalˇs´ı scén´ aˇre zálohován´ı v rámci datacentra a umoˇznˇen´ı nového scénáˇre pro SQL/Exchange. Dalˇs´ı zaj´ımavou vlastnost´ı Hyper–V je tzv. Parkován´ı jader“ (Core Parking). Jde o ” umoˇznˇen´ı ˇr´ızeného zaparkov´ an´ı“ nebo také uspán´ı“ jednotliv´ ych jader procesoru, coˇz je ” ” pˇrepnut´ı do u ´sporného reˇzimu (C state) a takto Hyper–V pomáhá sniˇzovat spotˇrebu CPU a sekundárnˇe spoˇr´ı energii. Hyper–V ve Windows 2008 R2 Server s SP1 obsahuje vylepˇsené ˇr´ızen´ı pamˇeti. Pamˇet’ je dynamicky distribuovan´ a napˇr´ıˇc vˇsemi VM, umoˇzn ˇuje jednoduché pˇridáván´ı a odeb´ırán´ı pamˇeti. To umoˇzn ˇuje vyˇsˇs´ı poˇcet VM na stejném hardware. Pamˇet’ je automaticky pˇridˇelena nebo odebr´ ana dle potˇreby VM bez pˇreruˇsen´ı ˇzádné sluˇzby. Je takto dosaˇzen minimáln´ı vliv na v´ ykon systému. Funguje na v´ ybornou se serverov´ ym i klientsk´ ym OS. Pamˇet’ je pˇridˇelována a odeb´ır´ ana pomoc´ı tzv. synthetic memory“ ovladaˇce (memory VSC). ” Hardwarov´ e n´ aroky Hyper–V: hardwarové poˇzadavky pro provoz serveru s rol´ı Hyper–V jsou totoˇzné s poˇzadavky na instalaci Windows Serveru 2008 R2: • Procesor – s minim´ aln´ı frekvenc´ı 1.4 GHz (x64 kompatibiln´ı procesor s Intel VT nebo AMD - V technologi´ı, Systém Windows Server 2008 R2 pro poˇc´ıtaˇce s procesorem Itanium vyˇzaduje procesor Intel Itanium 2) • Pamˇet’ – minim´ alnˇe 512 MB RAM, max: 8 GB (Foundation) nebo 32 GB (Standard) nebo 2 TB (Enterprise, Datacenter a systémy s procesorem Itanium) • HDD: minim´ alnˇe 32 GB nebo v´ıce, Foundation - 10 GB • Grafick´ y adaptér + monitor s rozliˇsen´ım Super VGA (800 × 600) nebo vyˇsˇs´ım • Jednotka DVD - ROM, kl´ avesnice a myˇs nebo kompatibiln´ı polohovac´ı zaˇr´ızen´ı Instalace role Hyper–V na server: instalace Hyper–V m˚ uˇze probˇehnout po instalaci a konfiguraci Windows Serveru 2008 R2 skrze Správce serveru (Server Manageru) a pˇridán´ı role Hyper–V. Spr´ ava prostˇred´ı se odehrává lokálnˇe nebo vzdálenˇe. Hyper–V role je také podporována pˇri instalaci v tzv. Core reˇzimu serveru (bez uˇzivatelského rozhran´ı – GUI). Tato vlastnost pˇrin´ aˇs´ı v´ yhody ve formˇe minimáln´ı serverové konfigurace, menˇs´ıho subsetu

25

binárn´ıho k´ odu nutného pro Hyper–V roli, menˇs´ı prostor pro u ´toky, menˇs´ı poˇcet aktualizac´ı a správu serveru pomoc´ı pˇr´ıkazové ˇra´dky (PowerShellu) ˇci vzdálenˇe. 3.1.3

Microsoft Private Cloud Fast Track

Pro zdárnou implementaci ˇreˇsen´ı na bázi privátn´ıho cloudu v rámci korporátn´ıho prostˇred´ı nab´ız´ı spoleˇcnost Microsoft podporu pomoc´ı sady program˚ u se spoleˇcn´ ym názvem Microsoft Private Cloud Fast Track. Nˇekdy je také tato iniciativa spoleˇcnosti Microsoft naz´ yvána jako Hyper–V Cloud. Microsoft Private Cloud Fast Track iniciativa si klade za c´ıl pomoci pˇri nasazen´ı komerˇcn´ıch, priv´ atn´ıch a veˇrejn´ ych prostˇred´ı cloudu postaven´ ych na produktech Windows 2008 R2 Hyper–V Server, System Center a dalˇs´ıch souvisej´ıc´ıch produktech [11]. V rámci iniciativy Hyper–V Cloude spoleˇcnost Microsoft nab´ız´ı následuj´ıc´ı moˇznosti podpory spoleˇcnostem: 1. Vybudov´ an´ı vlastn´ıho priv´ atn´ıho cloudu s pomoc´ı pˇr´ıruˇcek popisuj´ıc´ıch nasazen´ı ˇreˇsen´ı Hyper–V Cloud a partner˚ u pro ˇreˇsen´ı Hyper–V Cloud. 2. Z´ıskat pˇredem ovˇeˇrené konfigurace privátn´ıho cloudu od partner˚ u OEM20 v programu Hyper–V Cloud Fast Track. Partneˇri v programu Hyper–V Cloud Fast Track ve spolupr´ aci se spoleˇcnost´ı Microsoft pˇripravili nab´ıdky, které spojuj´ı hardware a software na z´ akladˇe referenˇcn´ı architektury pro vytvoˇren´ı privátn´ıho cloudu. 3. Nalézt poskytovatele sluˇzeb v programu poskytovatel˚ u sluˇzeb Hyper–V Cloud, kter´ y pro nˇe m˚ uˇze hostovat dedikovan´ y privátn´ı cloud. Pˇri nasazen´ı infrastruktury priv´ atn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft je moˇzno také vyuˇz´ıt platformu veˇrejného cloudu Windows Azure prostˇrednictv´ım v´ ykonn´ ych nástroj˚ u pro ovˇeˇrov´ an´ı identit, v´ yvoje a spr´ avy. Tyto nástroje sahaj´ı napˇr´ıˇc privátn´ımi i veˇrejn´ ymi prostˇred´ımi cloudu a d´ıky tomu usnadˇ nuj´ı pˇrechod, migraci nebo rozˇs´ıˇren´ı smˇerem k veˇrejnému cloudu a umoˇzn ˇuj´ı jim vyuˇz´ıvat prakticky neomezeného ˇskálován´ı a jeˇstˇe vyˇsˇs´ı efektivity kdykoli to bude zapotˇreb´ı.

3.2

Windows 2008 R2 Server

Rodina serverov´ ych produkt˚ u spoleˇcnosti Microsoft byla vˇzdy na vyspˇelé u ´rovni. Posledn´ı verze serveru s oznaˇcen´ım 2008 R2 Server s aktuálnˇe prvn´ım opravn´ ym bal´ıˇckem (SP1) nen´ı v´ yjimkou. Jedn´ a se o plnˇe x64 bitov´ y systém, kter´ y svou ˇskálou a paletou r˚ uzn´ ych rol´ı pokr´ yv´ a velké portfolio aplikaˇcnˇe-funkˇcn´ıch domén. Windows 2008 R2 Server m˚ uˇze namátkou slouˇzit jako klasick´ y server pro: souborové sluˇzby, DNS, DHCP, Active Direcory (adres´ aˇrové sluˇzby), poˇstovn´ı server (groupware), databáze, firewall, web, virtualizaci Spoleˇcnost, kter´ a chce vybudovat velice rychle ˇreˇsen´ı postaven´ a na priv´ atn´ım cloudu, m˚ uˇze oslovit pˇredn´ıho dodavatele serverového hardware, jako je napˇr. Dell, HP, IBM, atd., kteˇr´ı jsou schopni dodat jiˇz ovˇeˇrené konfigurace hardware i software, tak aby instalace a zprovoznˇen´ı priv´ atn´ıho cloudu bylo co moˇzn´ a nejednoduˇsˇs´ı. 20

26 a mnoho dalˇs´ıch funkc´ı, nˇekteré jsou v základu OS a nˇekteré se mus´ı dokoupit zvláˇst’. Podporuje také mnoho pokroˇcil´ ych technologi´ı, at’ uˇz pro ˇsetˇren´ı energi´ı ( parkován´ı“ jader), ” ˇskálován´ı, clusterov´ an´ı, pˇrid´ av´ an´ı r˚ uzn´ ych komponent za bˇehu (CPU, RAM, HDD), atd. Za zm´ınku jistˇe stoj´ı moˇznost nainstalovat Windows 2008 Server R2 bez uˇzivatelského rozhran´ı a ovl´ adat jej pomoc´ı pˇr´ıkazové ˇrádky lokálnˇe nebo vzdálenˇe viz kapitola 4.6. Tato vlastnost Windows serveru 2008 je velice oceˇ nována IT profesionály. Nese sebou ˇradu v´ yhod jako tˇreba menˇs´ı prostor pro instalaci, menˇs´ı v´ ypoˇcetn´ı nároˇcnost, menˇs´ı moˇznost zranitelnosti a ménˇe aktualizac´ı, atd. Velk´ ym skokem kupˇredu ve spr´ avˇe a ovládán´ı Windows 2008 R2 Serveru je urˇcitˇe pˇr´ıtomnost PowerShellu (kapitola 4.6), kter´ y bude jeˇstˇe zm´ınˇen pozdˇeji. Opˇet se jedná o kl´ıˇcovou vlastnost nové rodiny Windows serveru, která stoj´ı za zm´ınku a bliˇzˇs´ı poohlédnut´ı. Windows 2008 R2 Server je kl´ıˇcovou ˇcást´ı privátn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft, jedná se o tolik v´ yznamn´ y produkt, ˇze jej nelze popsat zde na nˇekolika málo stránkách a je mu vˇenováno nepˇreberné mnoˇzstv´ı materiál˚ u21 , které jsou dostupné v elektronické formˇe.

3.3

System Center 2012

Spoleˇcnost Microsoft si pro spr´ avu zdroj˚ u IT infrastruktury a automatizaci vˇsech proces˚ u s t´ım spojenou zvolila ucelené portfólio nástroj˚ u, které tvoˇr´ı kompaktn´ı ˇreˇsen´ı pro správu jak zdroj˚ u v podobˇe poˇc´ıtaˇc˚ u, datacenter, ale i privátn´ıho cloudu vˇcetnˇe toho veˇrejného. IT oddˇelen´ı m´ a s rodinou System Center22 k dispozici jedineˇcné nástroje, které dokáˇz´ı v sobˇe snoubit ˇr´ızen´ı s dohledem a automatizac´ı vˇcetnˇe ochrany dat. Jednotlivé nástroje System Center produktu budou pˇredstaveny n´ıˇze v samostatn´ ych kapitolách. V souˇcasné dobˇe spoleˇcnost Microsoft uvolnila System Center 2012, kter´ y je ve verzi RC a brzy nahrad´ı vˇsechny pˇredchoz´ı verze jednotliv´ ych nástroj˚ u, které mˇely r˚ uzné ˇc´ıslován´ı. Toto ˇc´ıslov´ an´ı bylo poplatné dobˇe vzniku a jejich v´ yvoji, System Center 2012 ˇc´ıslován´ı sjednocuje. Pro implementaci a pokusy s v´ ykonnost´ı v této práci bude pouˇzito produkt˚ u System Centr 2012, i kdyˇz jsou ve verzi RC. Samotná virtualizaˇcn´ı platforma je na zcela produkˇcn´ıch verz´ıch softwaru, tud´ıˇz nedojde k negativn´ımu ovlivnˇen´ı test˚ u vzhledem k pouˇzit´ ym n´ astroj˚ um System Center 2012. V následuj´ıc´ıch kapitolách bude vynechána z názvu ˇc´ıslovka 2012, ale vˇsechny popisované produkty System Centra se budou vztahovat k této verzi.

3.4

System Center App Controller

Jde o zcela novou aplikaci23 , kter´ a v dˇr´ıvˇejˇs´ıch vydán´ıch System Centra nebyla. App Controler pˇrid´ av´ a schopnosti samosprávy aplikac´ı, zjednoduˇsuje konfiguraci, nasazen´ı a správu virtu´ aln´ıch stroj˚ u napˇr´ıˇc priv´ atn´ım a veˇrejn´ ym cloudem. Windows Azure (aplikace) se zakládá na modelech ˇsablon, kombinaci aplikaˇcn´ıch bal´ıˇck˚ u s asociovanou konfigurac´ı. App Controller dovoluje uˇzivatel˚ um prohl´ıˇzet, spravovat a nasazovat sluˇzby (aplikace) v http://www.microsoft.com/cze/windowsserver2008/default.aspx, navˇst´ıveno 12.4.2012 http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/system-center/default.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012 23 http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh546834.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012 21

22

27

prostˇred´ı priv´ atn´ıho cloudu pomoc´ı VMM a také do veˇrejného Windows Azure cloudu za stejn´ ych podm´ınek, jako je tomu u privátn´ıho cloudu. Uˇzivatel m˚ uˇze provést nasazen´ı sluˇzeb do cloud prostˇred´ı na z´ akladˇe toho, kam má umoˇznˇen pˇr´ıstup a je pouze omezen limitem kv´ ot, které mu byly nastaveny [7]. App Controller nab´ız´ı zp˚ usob, jak spravovat sluˇzby na tzv. on–premise24 prostˇred´ı za pomoci unifikovaného n´ astroje pro správu. Mezi jin´ ymi vlastnostmi App Controller hravˇe zvládne nahr´ at, spravovat a duplikovat aplikaˇcn´ı zdroje, duplikuje aplikace mezi cloudy, nasazovat Windows Azure aplikaˇcn´ı bal´ıˇcky. Uˇzivatel bez vˇetˇs´ıch problém˚ u duplikuje sluˇzby zaloˇzené na ˇsablon´ ach, coˇz je umoˇznˇeno zcela jednoduˇse pomoc´ı funkc´ı vyjmut´ı a vloˇzen´ı zn´ am´ ych z prostˇred´ı Windows. Velice snadno m˚ uˇze uˇzivatel mezi cloudy pomoc´ı App Controlleru kop´ırovat veˇsker´ y obsah nebo správnˇe propojit komponenty ˇsablon k jiˇz existuj´ıc´ım zdroj˚ um um´ıstˇen´ ym v c´ılovém cloudu. Aplikace App Controller dovede spravovat v´ıce Windows Azure pˇripojen´ı a umoˇzn´ı delegován´ı pˇr´ıstupu na z´ akladˇe nastaven´ı ve vlastn´ı Active Directory. Pouˇzit´ı vlastn´ıch zdroj˚ u v podobˇe Active Directory je obrovská v´ yhoda, která dovoluje vyuˇz´ıt jiˇz existuj´ıc´ı databázi uˇzivatel˚ u k ˇr´ızen´ı pˇr´ıstupu skrze n´ı ke zdroj˚ um v cloudu. Poˇzadavky na instalaci nástroje App Controller jsou uvedeny v tabulce 2. Hardware Procesor RAM HDD Software

Doporuˇcená hodnota Dual-Processor, Dual-Core, 2.8 GHz (x64) nebo lepˇs´ı 4 GB 1 GB Windows Server 2008 R2, Microsoft .NET Framework 4, Webov´ y Server (IIS), VMM, MSSQL 2008 a vyˇsˇs´ı Tabulka 2: Poˇzadavky na instalaci App Controlleru [13]

3.5

System Center Configuration Manager

Configuration Manager25 poskytuje komplexn´ı ˇreˇsen´ı pro správu konfigurac´ı a zmˇen produkt˚ u postaven´ ych na platformˇe Microsoft. SCCM provád´ı u ´lohy typu: nasazen´ı nového ˇ s´ı monitorován´ı poˇc´ıtaˇc˚ OS, nasazen´ı aplikaˇcn´ıho softwaru a také správu aktualizac´ı. Reˇ ua jejich konfigurac´ı, tak aby byla zabezpeˇcena jejich unifikovaná konfigurace. Zjednoduˇsuje správu poˇc´ıtaˇc˚ u za pomoc´ı administrace na dálku. Configuration Manager ˇcerp´ a informace s MSSQL databáze, která umoˇzn ˇuje vytváˇret sofistikované sestavy report˚ u pom´ ahaj´ıc´ıch k lepˇs´ı pˇredstavˇe o vyuˇzit´ı zdroj˚ u infrastruktury IT ve spoleˇcnosti. Jde o siln´ y n´ astroj po stránce hardwarové a softwarové inventarizace. Integruje v sobˇe funkce napˇr. pro sestaven´ı kolekc´ı o chybˇej´ıc´ım software, ˇreˇsen´ı vznikl´ ych 24 25

Moˇznost provozovat software na vlastn´ıch prostˇredc´ıch a nespoléhat se na ciz´ı prostˇred´ı. http://technet.microsoft.com/en-us/library/gg682129.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012

28

problém˚ u (napˇr. v n´ avaznosti na historie hardwarov´ ych zmˇen poˇc´ıtaˇce), pˇrehled o vyuˇzit´ı softwaru, atd. Pomoc´ı SCCM lze administrovat zaˇr´ızen´ı pohánˇené operaˇcn´ımi systémy spoleˇcnosti Microsoft a jsou to jak desktopové OS, serverové OS, ale i mobiln´ı platformy OS (podpora pro WinCE 6.0, WM 6.0/6.1, WP 6.5 a Nokia Symbian, EAS pˇripojená zaˇr´ızen´ı Windows Phone 7, iOS, Android, webOS, atd.). Poˇzadavky na instalaci nástroje Configuration Manager jsou uvedeny v tabulce 3. Hardware Procesor RAM HDD

Doporuˇcen´ a hodnota Intel Xeon s Intel EM64T podporou, Intel Pentium IV s EM64T podporou 2 GB 50 GB Tabulka 3: Poˇzadavky na instalaci Configuration Manageru [14]

3.6

System Center Data Protection Manager

Data Protection Manager26 v sobˇe integruje podporu pro ochranu dat za pomoc´ı zálohován´ı na disková pole a p´ asky. Podporov´ any jsou scénáˇre záloh: z disku na disk, z disku na pásku, z disku na disk a z disku na p´ asku. Pro pˇr´ıstup k dat˚ um na svazc´ıch DPM vyuˇz´ıvá technologie Volume Shadow Copy Service (VSS), coˇz mu dovoluje dˇelat sn´ımky“ disku (dis” kov´ ych oblast´ı) bez nutnosti zastaven´ı aplikac´ı, pˇr´ıpadnˇe suspendován´ı OS. Tyto zálohy jsou poˇrizov´ any online za bˇehu systému. DPM zálohuje serverové aplikace a OS jako napˇr´ıklad: MS Windows Server, MS Exchange, MSSQL, Sharepoint, Hyper–V, Windows desktop a mobiln´ı klienty. V DPM je podpora pro Item-level Recovery pro VM, coˇz je funkce pro obnovu virtu´ aln´ıch stroj˚ u. DPM podporuje tzv. bar metal“ obnovu. Na obno” vovan´ y stroj se nemus´ı napˇred instalovat OS a pak provést obnovu dat. DPM pˇri pouˇzit´ı Bar–metal obnovy vyˇreˇs´ı s´ am vˇse potˇrebné automatizovanˇe. Uˇzivatelé maj´ı moˇznost obnovy bez z´ asahu spr´ avce. Samozˇrejmost´ı je tzv. Exclude list“, vyjmenovan´ y seznam ad” resáˇr˚ u a soubor˚ u, které se nemaj´ı z´ alohovat. DPM je centráln´ım bodem monitorován´ı v oblasti aktivn´ı ochrany dat s moˇznost´ı centráln´ı obnovy dat. DPM proti jin´ ym ˇreˇsen´ım tˇret´ıch stran zamˇeˇren´ ych na zálohován´ı má jednu podstatnou v´ yhodu a tou je agent, kter´ y je nasazen na sledovaném zaˇr´ızen´ı, a pomoc´ı kterého DPM komunikuje se z´ alohovan´ ym strojem. Tento agent je pouze jeden, kter´ y je schopen obslouˇzit vˇsechny druhy z´ alohov´ an´ı. Nen´ı tˇreba jiného agenta pro zálohu MS Exchange, jiného pro VM a jeˇstˇe jiného pro z´ alohován´ı samotného Windows 2008 Serveru. DPM obsahuje agenta napˇr´ıklad i pro podporované distribuce Linuxu (viz pˇr´ıloha A). D˚ uleˇzitá je návaznost agent˚ u na prostˇred´ı, ve kterém jsou pouˇziti s ohledem na autentizaci tˇechto agent˚ u. Autentizace m˚ uˇze prob´ıhat jednou z následuj´ıc´ıch moˇznost´ı: pomoc´ı protokolu kerberos, pomoc´ı certifik´ atu a pomoc´ı sluˇzby NTLM. DPM ˇreˇs´ı i disaster recovery politiku, kdy centráln´ı server je zastoupen sekundárn´ım v pˇr´ıpadˇe nenad´ alého v´ ypadku. V pˇr´ıpadˇe uˇzit´ı PowerShellu lze celé zálohován´ı zautoma26

http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh758173.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012

29

tizovat. Poˇzadavky na instalaci n´ astroje Data Protection Manager jsou uvedeny v tabulce 4. Hardware Procesor RAM HDD

Doporuˇcená hodnota 2.33 GHz quad-core CPU 8 GB 5 GB

Tabulka 4: Poˇzadavky na instalaci Data Protection Manageru [15]

3.7

System Center Endpoint Protection

System Center Endpoint Protection27 je souˇcást´ı nástroje Configuration Manageru a má za u ´kol prov´ adˇet komplexn´ı ochranu OS na platformˇe Microsoft proti malware, vir˚ um, spyware a rootkit˚ um. Dohromady s Configuration Managerem nab´ız´ı komplexn´ı podnikové ˇreˇsen´ı pro spr´ avu: • Centr´ aln´ı bod spr´ avy uˇzivatelské ochrany, vˇcetnˇe nasazen´ı, konfigurace a ˇr´ızen´ı • Konfigurace implicitn´ıch a vlastn´ıch antimalware politik, které se daj´ı aplikovat na skupiny poˇc´ıtaˇc˚ u • Nastaven´ı politiky firewallu pro skupinu poˇc´ıtaˇc˚ u • Správa automatick´ ych aktualizac´ı virov´ ych báz´ı, tak aby uˇzivatelé mˇeli k dispozici nejˇcerstvˇejˇs´ı definice b´ azi u sebe • Správce m˚ uˇze delegovat opr´ avnˇen´ı na konfigurace politik firewall˚ u a antimalware prostˇrednictv´ım role security role“ ” • Správce m˚ uˇze b´ yt upozornˇen pˇri detekci malwaru na stanici • Náhled na detail informac´ı z konzoly Configuration Manageru Poˇzadavky na instalaci jsou shodné se System Center Configuration Manager.

3.8

System Center Operation Manager

Nástroj Operations Manager28 m´ a za u ´kol vysoce komplexn´ı monitorován´ı infrastruktury, které je velice flexibiln´ı. Pom´ ah´ a zjistit a pˇredv´ıdat poklesy ve v´ ykonu, ovˇeˇrovat dostupnost a kontrolovat zdrav´ı“ monitorovan´ ych objekt˚ u infrastruktury, a také vˇcas upozornit ” správce pomoc´ı v´ ystrah na vˇsechny incidenty vyboˇcuj´ıc´ı z normálu. Lze jej propojit se Service Managerem (spr´ ava incident˚ u) a Orchestratorem (automatizace), ˇc´ımˇz dojde k vytvoˇren´ı prostˇred´ı, které um´ı pruˇznˇe reagovat na dynamické zmˇeny v infrastruktuˇre a 27 28

http://technet.microsoft.com/library/hh508836.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012 http://technet.microsoft.com/library/hh205987.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012

30

lépe podchycuje procesn´ı chod IT oddˇelen´ı. Je vhodn´ y pro monitorován´ı datov´ ych center a prostˇred´ı cloud˚ u: priv´ atn´ıho i toho veˇrejného. SCOM na z´ akladˇe znalosti prostˇred´ı um´ı ˇr´ıct, kde se nacház´ı problém a poskytne správci potˇrebné informace k identifikaci jádra problému, takto sniˇzuje ˇcas potˇrebn´ y na identifikaci a odstranˇen´ı z´ avady. Znalosti o novˇe monitorovan´ ych objektech lze rozˇsiˇrovat pomoc´ı management bal´ıˇck˚ u, které se daj´ı do SCOM importovat. Pomoc´ı tˇechto bal´ıˇck˚ u SCOM z´ısk´ av´ a schopnost monitorovat nové objekty (HW zaˇr´ızen´ı, OS, aplikace, atd.). SCOM je schopen monitorovat r˚ uznorod´ y hardware server˚ u (HP, DELL, IBM, atd.), s´ıt’ové prvky (spoleˇcnosti Cisco, 3com) a pˇredevˇs´ım pomoc´ı agent˚ u um´ı monitorovat operaˇcn´ı systémy (od spoleˇcnosti Microsoft, Linux, Sun Solaris, IBM AIX) a aplikace (MS Exchange, MSSQL, MS Sharepoint, atd.). Ekosystém SCOM stav´ı na tˇrech d´ılˇc´ıch komponentách: • management serveru, • operaˇcn´ı datab´ azi, • datovém skladu. Operation Manager po instalaci vytvoˇr´ı skupinu správy“, coˇz je základn´ı ˇcást celého ” ˇreˇsen´ı a skl´ ad´ a se z v´ yˇse uveden´ ych tˇr´ı ˇcást´ı. Management server provád´ı správu konfigurac´ı skupin, ˇr´ıd´ı ˇcinnosti agent˚ u a komunikuje s databázov´ ym serverem. Operaˇcn´ı databáze obsahuje u ´daje o konfigurac´ıch a vˇsechna monitorovaná data po krátkou ˇcasovou periodu. Po uplynut´ı periody jsou data uchov´ avána podle nastaven´ ych pravidel v datovém skladu [16]. Agenti SCOM se instaluj´ı jako bˇeˇzná sluˇzba na pozad´ı a slouˇz´ı k sbˇeru dat, porovnán´ı vzork˚ u dat k definovan´ ym hodnot´ am a k vytváˇren´ı v´ ystrah. Agent na monitorovaném stroji kalkuluje tzv. zdrav´ı systému, coˇz by se dalo pˇrirovnat k tomu, jak dobˇre monitorovan´ y objekt funguje jako celek. Obrovsk´ a v´ yhoda SCOM tkv´ı v komplexnosti celého nástroje. Monitorované objekty se skládaj´ı z v´ıce ˇc´ asti nejedn´ a se pouze o jednoduch´ y test dosaˇzitelnosti“, ale napˇr. u ” MS Exchange kromˇe vit´ alnosti samotné aplikace je testována s´ıt’ová konektivita, moˇznost zápisu na disk, dostatek m´ısta, konektivita na doménov´ y ˇradiˇc atd., podle prerekvizit daného objektu. Jedn´ a se o velice siln´ y nástroj, kter´ y je schopen monitorovat heterogenn´ı prostˇred´ı. Jeˇstˇe kdyˇz uv´ aˇz´ıme, ˇze zvládne správu incident˚ u, automatizovat ˇcinnosti, a nejedná se pouze o n´ astroj pro platformu Microsoft, ale zvládá i Unixové systémy se schopnost´ı uˇcit se st´ ale nové, jedn´ a se o velice ˇspiˇckov´ y produkt, hodn´ y dalˇs´ıho zkoumán´ı.

3.9

System Center Orchestrator

System Center Orchestrator29 je workflow management nejen pro datová centra. SCO pomáhá s bˇeˇzn´ ymi kaˇzdodenn´ımi ˇcinnostmi správc˚ u. Jedná se o automatizaci: vytváˇren´ı, monitorován´ı a nasazen´ı zdroj˚ u do spravovaného prostˇred´ı. SCO také v sobˇe zahrnuje 29

http://technet.microsoft.com/library/hh237242.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012

31

sluˇzby pro tvorbu, testov´ an´ı, ladˇen´ı a nasazen´ı. Automatizované rutiny jsou v rámci SCO naz´ yvány runbooks“ [19]. ” K zv´ yˇsen´ı efektivity v organizaci je SCO naprosto ideáln´ı pomocn´ık. Kl´ıˇcové procesy ve správˇe IT, které se vykon´ avaly ruˇcnˇe, zvládne SCO zautomatizovat. D´ıky tomu lze provést konsolidaci rutinn´ıch proces˚ u. D´ıky automatizaci lze rychleji reflektovat na dynamické zmˇeny infrastruktury na z´ akladˇe sestaven´ ych schémat. Tyto schémata lze pˇridávat ve formˇe integraˇcn´ıch bal´ıˇck˚ u (podobnˇe jako u SCOM). Administrátor si sestav´ı na základˇe importovan´ ych bal´ıˇck˚ u sled ud´ alost´ı, které maj´ı b´ yt vykonány v pˇr´ıpadˇe nˇejaké události, pomoc´ı visu´ aln´ıch designer˚ u. Napˇr´ıklad pokud je SCO propojen se SCOM a SCSM, tak v pˇr´ıpadˇe v´ ypadku sluˇzby zjiˇstˇeném Operation Managerem, je automaticky vytvoˇren záznam (tiket) o této nenad´ alé ud´ alosti do SCSM (HelpDesku) a jsou provedeny samoopravné kroky, pokud jsou takto nadefinov´ any. O incidentu je taktéˇz uvˇedomˇen administrativn´ı kontakt. Po vyˇreˇsen´ı incidentu a vr´ acen´ı sluˇzby do normálu je opˇet automaticky tiket pˇreveden do stavu vyˇreˇsen´ y a administrátor nen´ı tolik zatˇeˇzován rutinou správy incident˚ u a z toho dále plynouc´ıch vˇec´ı. Orchestrator dovoluje zautomatizovat IT procesy at’ uˇz se jedná o hardware, software, pˇr´ıpadnˇe aplikace z jednoho m´ısta spr´ avy. Správce tak nen´ı nucen pouˇz´ıvat nˇekolik nástroj˚ u s r˚ uzn´ ym rozhran´ım, ale to je spoleˇcn´ y rys pro vˇsechny nástroje rodiny System Centra. Poˇzadavky na instalaci n´ astroje Orchestrator jsou uvedeny v tabulce 5. Hardware Procesor RAM HDD Software

Doporuˇcená hodnota Dual-core Intel procesor, 2.1 GHz nebo lepˇs´ı 2 GB 200 MB Windows Server 2008 R2, Microsoft .NET Framework 4, Webov´ y Server (IIS), AD, MSSQL 2008 a vyˇsˇs´ı Tabulka 5: Poˇzadavky na instalaci Orchestratoru [21]

3.10

System Center Service Manager

Service Manager30 je n´ astroj pro adoptován´ı ˇr´ızen´ı IT sluˇzeb skrze postupy popsané pomoc´ı Operations Frameworku a také v Information Technology Infrastructure Library. V podstatˇe lze pˇripodobnit SM ke klasickému HelpDesku, kter´ y ˇreˇs´ı sluˇzby na bázi incident˚ u a problém˚ u. Efektivnˇe s n´ım lze provádˇet kontroly ve zmˇenách prostˇred´ı a koneˇcnˇe lze sledovat spr´ avu v´ yvojového cyklu poˇzadavk˚ u [20]. Sekund´ arn´ı pˇr´ınos Service Manageru je v budován´ı znalostn´ı báze, která se dá rozˇsiˇrovat o extern´ı obsah. Spr´ avci si takto mohou vytvoˇrit solidn´ı základnu znalost´ı pro opˇetovné uˇzit´ı a sd´ılet ji mezi sebou. SM slouˇz´ı managementu pro sledován´ı efektivity sluˇzeb IT oddˇelen´ı, napˇr´ıklad zdali jsou dodrˇzovány dohodnuté ˇcasy SLA. SM ke vˇsem potˇrebn´ ym 30

http://technet.microsoft.com/library/hh305220.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012

32

aktivitám dod´ av´ a pˇrehledné sestavy, takˇze data uchovávaná v SM lze snadno transformovat pro budouc´ı anal´ yzy. Poˇzadavky na instalaci nástroje Service Manager jsou uvedeny v tabulce 6. Hardware Procesor RAM HDD Software

Doporuˇcená hodnota Dual Quad-Core 2.66 GHz CPU 8 GB 80 GB Windows Server 2008 R2, Microsoft .NET Framework 4, Webov´ y Server (IIS), AD, MSSQL 2008 a vyˇsˇs´ı

Tabulka 6: Poˇzadavky na instalaci Service Manageru [17]

3.11

System Center Virtual Machine Manager

Souˇcást´ı System Centra je Virtual Machine Manger31 . VMM je orientován na komplexn´ı správu hostitel˚ u, virtu´ aln´ıch stroj˚ u, distribuci server App-V bal´ıˇck˚ u a je rozˇs´ıˇren o funkce pˇr´ımé správy diskov´ ych pol´ı, s´ıt’ov´ ych zaˇr´ızen´ı a správu záplatován´ı. Skládá se z: • VMM management serveru • VMM console • VMM Self-Service Port´ alu Za pomoc´ı Virtual Machine Manageru je umoˇznˇeno spravovat hypervizory od spoleˇcnosti Microsoft Hyper–V, také hypervizory od spoleˇcnosti VMware ESX/ESXi pouze do verze 4.1 a Citrix XenServer od verze 6.0. Ve VMM jiˇz nen´ı podporován Microsoft Virtual Server 2005 R2 a form´ at virtu´ aln´ıch stroj˚ u spˇraˇzen´ y s touto verz´ı. VMM zcela novˇe umoˇzn ˇuje automatizovanou instalaci a konfiguraci nového host serveru na novˇe pˇridan´ y hardware. Tato funkce je naz´ yvána jako Bare Metal Deployment. Virtual Machine Manager také zahrnuje správu pro Out of band management, coˇz je vzdálená kontrola hardware pomoc´ı managementu rozhran´ı (BMC) a d´ıky podpoˇre protokol˚ u IPMI, DCMI, SMASH a dalˇs´ıch, umoˇzn ˇuje instalaci OS s Hyper–V rol´ı na nov´ y hardware a plnˇe automatizované vytváˇren´ı Hyper–V cluster˚ u [31]. VMM 2012 um´ı komunikovat s podporovan´ ymi hardwarov´ ymi load balancery pro rozloˇzen´ı z´ atˇeˇze a n´ aslednˇe um´ı vytvoˇrit virtuáln´ı IP ˇsablony na základˇe s´ıt’ového pˇrenosu a typu pˇren´ aˇsen´ ych dat. Virtual Machine Manageru umoˇzn ˇuje vyuˇz´ıt Windows Server Update Services (WSUS) server pro spr´ avu aktualizac´ı jednotliv´ ych ˇcást´ı virtualizaˇcn´ıho prostˇred´ı. Podporovány 31

http://technet.microsoft.com/library/gg610610.aspx, navˇst´ıveno 15.1.2012

33

jsou následuj´ıc´ı ˇc´ asti infrastruktury: Virtual Machine host servery, Library servery, VMM management server, PXE server a samotn´ y WSUS server. Podporována je 64-bit verze Windows Server Update Services 3.0 se Service Packem 2 a je vyˇzadován dedikovan´ y WSUS koˇrenov´ y server. Ve VMM Library Virtual Machine Manageru nyn´ı lze novˇe administrovat objekty typu Resource group“. Jsou to uˇzivatelem konfigurované skupiny objekt˚ u, které jsou ” dislokovány do r˚ uzn´ ych lokalit a jsou pevnˇe zakotveny v konfiguraci ˇsablony daného profilu. Do Cloud Library“, kter´ a obsahuje sd´ılené sloˇzky VMM knihovny urˇcené pouze ke ˇcten´ı, ” je namapov´ ano prostˇred´ı priv´ atn´ıho cloudu a obsahuje virtuáln´ı stroje a sluˇzby, které mohou b´ yt vyuˇz´ıv´ any uˇzivateli na u ´rovni oprávnˇen´ı self-service“. ” Dynamick´ a optimalizace integrovaná do VMM udrˇzuje vyváˇzené vyuˇzit´ı prostˇredk˚ u clusteru. Dynamick´ a optimalizace dovoluje provést vyrovnán´ı zdroj˚ u v rámci host skupin, které podporuj´ı ˇzivé migrace. Migrace VM zabraˇ nuje zbyteˇcn´ ym prostoj˚ um. Podporovány jsou Hyper–V, VMware a Citrix XenServer clustery. Uˇzitá dynamick´ a optimalizace m´ a dva módy: manuáln´ı a také automatickou s pˇrednastavenou hodnotou n´ avodu. Tato funkcionalita optimalizuje vyuˇzit´ı CPU, pamˇeti, I/O operac´ı disku a s´ıtˇe, pokud pˇrekroˇc´ı nastavené parametry. K dispozici je nastavitelná u ´roveˇ n agresivity32 . Pokud jsou ve skupinˇe host server˚ u obsaˇzeny samostatné poˇc´ıtaˇce nebo hostitelé cluster˚ u, které nepodporuj´ı migraci, dynamická optimalizace se na tˇechto virtualizaˇcn´ıch serverech neprov´ ad´ı. Virtualizaˇcn´ı servery pˇrepnuté do reˇzimu u ´drˇzby, jsou automaticky vylouˇceny z dynamické optimalizace. K dispozici je také optimalizace napájen´ı Power Optimization“, která rozˇsiˇruje dyna” mickou optimalizaci a m˚ uˇze b´ yt aktivována pouze v pˇr´ıpadˇe uˇzit´ı automatického reˇzimu dynamické optimalizace. Optimalizuje stejné prostˇredky jako dynamická optimalizace a optimalizuje vyuˇzit´ı systémov´ ych prostˇredk˚ u, pokud klesnou pod nastavenou mez napájen´ı. Optimalizace nap´ ajen´ı m˚ uˇze vypnout nebo zapnout virtualizaˇcn´ı hostitele pro ˇsetˇren´ı elektrické energie, nebo naopak je zapnout v pˇr´ıpadˇe potˇreby nav´ yˇsen´ı v´ ykonu. Pˇresunem virtuáln´ıch stroj˚ u na ménˇe vyt´ıˇzené virtualizaˇcn´ı hostitele zefektivnit provoz clusteru [31] a rozkládat efektivnˇe z´ atˇeˇz. Pro vypnut´ı nebo zapnut´ı vyuˇz´ıvá out–of–band management zm´ınˇen´ y v této kapitole dˇr´ıve. Zdroje IT infrastruktury pod spr´ avou VMM lze nárokovat skrze samoobsluˇzn´ y portál Service Manager, kter´ y je napojen pˇres konektor na samotné VMM a také na Orchestrator. Tato koherence n´ astroj˚ u pro spr´ avu pˇrináˇs´ı samoobsluˇznost a automatizovanost proces˚ u spojen´ ych s ˇr´ızen´ım zdroj˚ u nejen v privátn´ım cloudu. Poˇzadavky na instalaci nástroje Service Manager jsou uvedeny v tabulce tab:vmmReqguirements.

32

V´ıce agresivnˇejˇs´ı znamen´ a zv´ yˇsenou migraci a je vyv´ aˇzenˇejˇs´ı. V´ ychoz´ı hodnota je nejménˇe agresivn´ı.

34

Hardware Procesor RAM HDD Software

Doporuˇcená hodnota Dual-Processor, Dual-Core, 2.8 GHz (x64) nebo lepˇs´ı 4 GB 150 GB Windows Server 2008 R2, Microsoft .NET Framework 4, AIK pro Windows 7, WinRM 2.0, MSSQL 2008 a vyˇsˇs´ı

Tabulka 7: Poˇzadavky na instalaci Virtual Machine manageru [22]

35

4

Implementace Private cloudu

Tato sekce popisuje samotnou instalaci souˇcást´ı, ze kter´ ych se architektura privátn´ıho cloudu sklád´ a. P˚ ujde o uk´ azkovou instalaci na zvolen´ y hardware. Hlavn´ım c´ılem bude vyzkouˇsen´ı základn´ıch funkc´ı priv´ atn´ıho cloudu a pˇredevˇs´ım vyuˇzit´ı virtualizaˇcn´ı infrastruktury pro dosaˇzen´ı c´ıle této pr´ ace, kter´ ym je v´ ykonnostn´ı testován´ı. Ukázková instalace nebude schopna vyuˇz´ıt vˇsech vlastnost´ı privátn´ıho cloudu, protoˇze nelze zajistit napˇr´ıklad vˇsechny potˇrebné HW komponenty, jako napˇr. dedikované pole SAN, které by podporovalo SMI-S provider pro komunikaci s Virtual Machine Managerem, dedikovanou s´ıt’ s aktivn´ımi prvky, které by se daly spravovat na dálku, atd.

4.1

Fyzick´ a infrastruktura

Základem pro vybudov´ an´ı priv´ atn´ıho cloudu je fyzick´ y hardware, kter´ y napˇr´ıklad m˚ uˇze ve spoleˇcnosti z˚ ustat po pˇrechodu na virtualizaˇcn´ı platformu. Ukázkové ˇreˇsen´ı bylo nasazeno na servery typu IBM PC bez speciáln´ıch u ´prav. Základn´ı konfigurace server˚ u: ACPI x64 PC, Intel® Core™ 2 Duo CPU E6550 @ 2.33GHz, základn´ı deska Gigabyte GAG33M-DS2R , s´ıt’ov´ a karta 1 Gb/s LAN, 2 GB RAM, 160 GB HDD na rozhran´ı SATA, nVIDIA GeForce 7300 GT 256 MB, DVD-ROM mechanika, procesory server˚ u mˇely pod’ poru v jádˇre pro hardwarovou virtualizaci. Komunikaci mezi servery zajiˇst ovala s´ıt’ová infrastruktura skl´ adaj´ıc´ı se ze smˇerovaˇce s typov´ ym oznaˇcen´ım Asus WL-500W. Hardwarové vybaven´ı smˇerovaˇce: 1x RJ45 10/100 BaseT WAN port, 4x RJ45 10/100 BaseT porty LAN, 2x USB2.0, 3x dip´ olov´ a anténa, WiFi standardy 802.11n, 802.11g, 802.11b. Smˇerovaˇc byl pouˇzit pro oddˇelen´ı celé infrastruktury privátn´ıho cloudu od bˇeˇzného provozu ˇskoln´ı s´ıtˇe tak, aby jej nenaruˇsoval a také proto, aby byly lépe simulovány podm´ınky privátn´ıho prostˇred´ı. V tomto pˇr´ıpadˇe router zajiˇst’oval pˇreklad IP adres z veˇrejn´ ych na neveˇrejné pomoc´ı technologie NAT. Router má vestavˇenou podporu pro statické DHCP, coˇz bylo vyuˇzito pro pˇridˇelen´ı vyjmenovan´ ych IP adres intern´ı s´ıtˇe pro servery. Servery mˇely moˇznost pˇristupovat do celosvˇetové s´ıtˇe Internet skrze smˇerovaˇc, kter´ y mˇel jedno rozhran´ı nakonfigurované pro pˇr´ıstup smˇerem ven z privátn´ı s´ıtˇe. Vestavˇené funkce smˇerovaˇce pouˇzité v infrastruktuˇre: DHCP server, NAT, filtrován´ı, statické IP adresy, dynamické IP adresy a pˇresmˇerov´ an´ı port˚ u z vnˇejˇs´ı s´ıtˇe do s´ıtˇe vnitˇrn´ı. Mezi smˇerovaˇc a servery byl vloˇzen pˇrep´ınaˇc, kter´ y zajiˇst’oval vysokorychlostn´ı spoj mezi servery. Jako pˇrep´ınaˇc byl pouˇzit ASUS GXD1081 s 8x RJ45 10/100/1000 BaseT porty. Pˇrep´ınaˇc byl propojen do smˇerovaˇce skrze 1x RJ45 10/100 BaseT port. Konektivita extern´ıho spoje byla zcela vyhovuj´ıc´ıch 100Mb/s. I kdyˇz fyzick´ a infrastruktura nevyˇzaduje jiˇstˇen´ı proti v´ ypadku elektrické energie, tak vˇsechny servery byly po dobu své ˇcinnosti pˇripojeny k záloˇzn´ımu zdroji elektrické energie. Jednalo se o Smart–UPS spoleˇcnosti APC o v´ ykonu 1500 VA. Fyzická infrastruktura by se dala rozloˇzit na tˇri parciáln´ı ˇcásti: • s´ıt’, • sd´ılené u ´loˇziˇstˇe (NAS, SAN, atd.), • servery.

36

Obrázek 7 poodkr´ yv´ a skuteˇcnou infrastrukturu cloudu, která je konzumentovi“ zdroj˚ u ” na prvn´ı pohled skryt´ a. Konfigurace fyzické infrastruktury cloudu se bude liˇsit pˇr´ıpad od pˇr´ıpadu. Modifikace prostˇred´ı infrastruktury bude vycházet z poˇzadavk˚ u a moˇznost´ı spoleˇcnosti. Z´ aklad bude stejn´ y, tj. poˇrád bude zapotˇreb´ı s´ıt’, servery a u ´loˇziˇstˇe. Budou se mˇenit parametry, typy a poˇcty jednotliv´ ych ˇcást´ı. Pˇri návrhu infrastruktury se vycházelo z funkˇcn´ıch poˇzadavk˚ u pro odzkouˇsen´ı prostˇred´ı privátn´ıho cloudu a také z limituj´ıc´ıch faktor˚ u, jako typ PC, velikost RAM, poˇcet procesor˚ u, u ´loˇziˇstˇe, s´ıt’ové prvky atd. I kdyˇz se v této implementaci nejedn´ a prim´ arnˇe o ˇspiˇckov´ y hardware pro servery, tak to neub´ırá nic na faktu pouˇzitelnosti a spr´ avné funkˇcnosti.

Obr´ azek 7: N´ avrh fyzické infrastruktury privátn´ıho cloudu

4.2

Pˇr´ıprava prostˇred´ı pro instalaci

Prvotn´ı kroky instalace zapoˇcaly od nejniˇzˇs´ıch ˇcást´ı infrastruktury privátn´ıho cloudu. Zprovoznˇena byla s´ıt’ov´ a infrastruktura jako fundamentáln´ı pˇrenosové médium. Na smˇerovaˇci z obrázku 7 doˇslo na konfiguraci rozhran´ı pro odchoz´ı provoz. Byly nastaveny základn´ı sluˇzby jako DHCP server a DNS forwarder (pˇredáván´ı dotaz˚ u na skuteˇcn´ y DNS). Dále bylo nastaveno pˇresmˇerov´ an´ı portu protokolu RDP pro vzdálenou plochu na konkrétn´ı vnitˇrn´ı adresu33 . Adresn´ı pl´ an s´ıtˇe byl zvolen zcela jedno´ uˇcelovˇe: 192.168.1.0/24. S´ıt’ se nemusela dále dˇelit do pods´ıt´ı, vzhledem k u ´ˇcelu, ke kterému má slouˇzit. Hned na prvn´ı pohled je patrné, ˇze jde o IP adresy z vnitˇrn´ı privátn´ı s´ıtˇe, které se celosvˇetovˇe nesmˇeruj´ı. Ke 33

Pro moˇznost budouc´ı spr´ avy celého ˇreˇsen´ı z venˇc´ı mimo cloud

37

smˇerovaˇci byl pˇripojen 1Gb/s pˇrep´ınaˇc, kter´ y tvoˇril v´ ykonnou pˇrenosovou soustavu. Rychlost pˇrep´ınaˇce byla zvolena pro jeho maximáln´ı propustnost a moˇznost vyuˇz´ıt pˇripojen´ı NAS serveru jako sd´ıleného u ´loˇziˇstˇe pro virtualizaˇcn´ı servery. DHCP server smˇerovaˇce byl nastaven tak, aby ˇc´ ast rozsahu IP adres (192.168.1.10-192.168.1.20) byla vyˇclenˇena pouze pro potˇreby fyzick´ ych server˚ u. Na serverech urˇcen´ ych k provozován´ı hypervizoru, na obrázku jsou servery oznaˇceny jako h1, h2 a v1, byla v biosu zapnuta volba pro hardwarovˇe asistovanou virtualizaci, která byla implicitnˇe vypnut´ a. Také tyto servery proti pˇredchoz´ı specifikaci byly vylepˇseny o dalˇs´ı 2 GB RAM. Celkov´ a kapacita operaˇcn´ı pamˇeti po u ´pravˇe byla celkem 4 GB RAM a tato velikost m´ a pˇr´ım´ y dopad na moˇznost pˇridˇelen´ı zdroj˚ u budouc´ım VM. Server z obrázku s oznaˇcen´ım ona byl hardwarovˇe upraven proti pˇredchoz´ı specifikaci takto: byla sn´ıˇzena operaˇcn´ı pamˇet’ na 1 GB a server byl doplnˇen o dvojici identick´ ych pevn´ ych disk˚ u s kapacitou 250 GB. Server bude slouˇzit jako NAS zaˇr´ızen´ı, a proto bude u nˇej vyˇzadováno velké a rychlé u ´loˇziˇstˇe, které bude vytvoˇreno formou tzv. softwarového raidu. Velikost operaˇcn´ı pamˇeti je pro tento u ´ˇcel pouˇzit´ı serveru naprosto vyhovuj´ıc´ı. Server s oznaˇcen´ım srva nepotˇreboval ˇz´ adnou u ´pravu a jeho HW konfigurace je dostateˇcná pro u ´ˇcel, kterému má slouˇzit. V pr˚ ubˇehu instalace vˇsech potˇrebn´ ych SW souˇcást´ı privátn´ıho cloudu, které byly pˇridávány na server srvb se uk´ azalo, ˇze pamˇet’ové nároky pˇrevyˇsuj´ı souˇcasnou konfiguraci a server byl posilnˇen o dalˇs´ı 2 GB operaˇcn´ı pamˇeti.

4.3

Instalace

Následuj´ıc´ı podkapitoly popisuj´ı jednotlivé kroky smˇeˇruj´ıc´ı k instalaci vˇsech softwarov´ ych ˇcást´ı privátn´ıho cloudu. V jednotliv´ ych ˇcástech nebudou vysvˇetlovány vˇsechny detaily instalace, pouze budou nast´ınˇeny d˚ uleˇzité fáze instalace a hlavnˇe budou zm´ınˇeny problémy, které byly zaznamen´ any v pr˚ ubˇehu pˇr´ıprav, pˇri instalac´ıch a konfigurac´ıch privátn´ıho cloudu. 4.3.1

NAS server

Virtualizaˇcn´ı servery potˇrebuj´ı sd´ılené u ´loˇziˇstˇe dat pro moˇznost pˇredáván´ı virtuáln´ıch stroj˚ u z jednoho hostitele na druh´ y. Jako perspektivn´ı moˇznost snadno konfigurovatelného s´ıt’ového u ´loˇziˇstˇe se nab´ızel server na bázi distribuce Linux a to hned z nˇekolika d˚ uvod˚ u. Snadná instalace, nulové n´ aklady na poˇr´ızen´ı serverového OS a jeho aplikaˇcn´ıho vybaven´ı, snadná konfigurovatelnost a d´ ale moˇznost ovˇeˇren´ı spolupráce platformy Linuxové s platformou Microsoft Windows. Posledn´ı jmenovaná vlastnost je zaj´ımavá a to hned ze dvou d˚ uvod˚ u. Jedn´ a se o konkurenˇcn´ı platformy a ovˇeˇren´ı jejich spolupráce na u ´rovni specifikac´ı protokol˚ u a integraci jednotliv´ ych sluˇzeb je velice lákavá. Za druhé, ovˇeˇren´ı moˇznosti monitorován´ı sluˇzeb platformy Linuxu nástrojem z rodiny System Centr–Operation Managerem. Pro operaˇcn´ı systém NAS serveru byl zvolen OS Ubuntu Linux verze 11.10 pro servery v x64 bitové variantˇe. Instalace serveru probˇehla prostˇrednictv´ım s´ıtˇe zcela standardn´ım zp˚ usobem na prim´ arn´ı pevn´ y disk serveru. OS byl doplnˇen o nezbytn´ y aplikaˇcn´ı SW:

38

jádro systému, pˇr´ıkazov´ y interpret, SSH server, NFS server, NTP server a dalˇs´ı nezbytné aplikaˇcn´ı vybaven´ı. Inicializace diskového prostoru urˇceného pro sd´ılen´ı dat prob´ıhala po instalaci a konfiguraci základn´ıho systému n´ asledovnˇe: 1. Na pevn´ ych disc´ıch o stejn´ ych velikostech byly vytvoˇreny primárn´ı diskové odd´ıly za pomoc´ı pˇr´ıkazového n´ astroje cfdisk o nomináln´ı velikosti kaˇzdého disku (250 GB). Tˇemto oblastem byl nastaven pˇr´ıznak souborového systému na Linux raid auto” detec“. Nastaven´ı souborového typu na Linux raid autodetect dovoluje dan´ y odd´ıl pˇridat do tzv. softwarového raidu a dále ˇr´ıká jádru OS, aby k takto nastavenému odd´ılu pˇristupoval jako k ˇc´ asti raidu. Linuxové jádro v sobˇe obsahuje ovladaˇc pro softwarovˇe asistovan´ y raid. Vˇsechny operace spojené s reˇzi´ı raidu ˇr´ıd´ı jádro systému a je tak zatˇeˇzov´ ano CPU poˇc´ıtaˇce. Jde o v´ ykonnostnˇe slabˇs´ı variantu neˇz je hardwarov´ y raid, kde vˇsechny v´ ypoˇcetn´ı operace spojené s provozem raidu zajiˇst’uje specializovan´ y hardwarov´ y procesor spolu s vyrovnávac´ı pamˇet´ı a hlavn´ı CPU nen´ı v˚ ubec zatˇeˇzov´ ano. V tomto pˇr´ıpadˇe pouˇzit´ı SW raidu byla jediná moˇzná varianta ze dvou d˚ uvod˚ u. Z´ akladn´ı deska serveru má sice podporu pro raid, ale jde o faleˇsn´ y raid, kter´ y nen´ı plnˇe hardwarov´ y a rovná se de facto softwarovému. Jádro neobsahuje ovladaˇce pro tento typ pseudo raidu. V´ ykon celého SW raidu a potaˇzmo celého u ´loˇzného systému poˇr´ ad bude v´ ykonnostnˇe pˇrevyˇsovat pˇrenosovou rychlost s´ıtˇe, z toho titulu SW raid nebude nepˇr´ıznivˇe ovlivˇ novat v´ ykon tohoto ˇreˇsen´ı. SW raid se uˇz´ıvá zcela bˇeˇznˇe na serverech niˇzˇs´ı tˇr´ıdy a jde o léty osvˇedˇcen´ y standard. 2. Následnˇe bylo pˇristoupeno k sestaven´ı SW raidu u ´rovnˇe 0. Raid 0 tvoˇr´ı jeden logick´ y odd´ıl a je sloˇzen z odd´ıl˚ u fyzick´ ych disk˚ u r˚ uzné velikosti. Jeho v´ ysledná velikost je rovna souˇctu vˇsech nejmenˇs´ıch odd´ıl˚ u. Pro sestaven´ı raidu se uˇzije internˇe stejnˇe velk´ ych odd´ıl˚ u nez´ avisle na tom, jak jsou odd´ıly r˚ uznˇe reálnˇe veliké. Napˇr´ıklad pokud se sestav´ı logick´ y odd´ıl ze dvou odd´ıl˚ u o velikostech 50 GB a 100 GB, tak v´ ysledná velikost logického odd´ılu bude 100 GB. Dalˇs´ıch 50 GB ze 100 GB disku bude nevyuˇzito. Proto pˇri pl´ anov´ an´ı v´ ysledné velikosti Raid 0 je vhodné uˇz´ıt odd´ıl˚ u stejné velikosti. V tomto pˇr´ıpadˇe bylo uˇzito, jak bylo zm´ınˇeno v´ yˇse, dvou 250 GB disk˚ ua v´ ysledn´ a kapacita je tedy 0,5 TB. Samotn´ y pˇr´ıkaz pro sestaven´ı raidu v prostˇred´ı pˇr´ıkazového interpretu Bash vypadal následovnˇe: 1 2 3 4 5 6 7

#!/bin/bash print ”Sestaveni Raid 0 ze dvou diskovych oblasti” mdadm −−create −−verbose /dev/md0 −−level=0 −−raid−devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1 print ”Sestaveno” exit 0

V´ ypis 1: Bash skript pro sestaven´ı raidu u ´rovnˇe 0 ze dvou diskov´ ych oblast´ı Hlavn´ı ˇc´ ast skriptu 1 je tvoˇren´ a pˇr´ıkazem mdadm, kter´ y má na starosti administraci a sestaven´ı diskového pole. Pˇr´ıkazu mdadm jsou pˇredány volby pro vytvoˇren´ı raidového pole (--create) s n´ azvem systémového zaˇr´ızen´ı nasmˇerovaného na /dev/md0, dále

39

je nastavena u ´roveˇ n raidu (--level=0), poˇcet fyzick´ ych odd´ıl˚ u (--raid-devices=2) a cesty k fyzick´ ym odd´ıl˚ um (v tomto pˇr´ıpadˇe to jsou: /dev/sdb1 a /dev/sdc1). K ovˇeˇren´ı, zdali doˇslo ke spr´ avné inicializaci raidu a pro zobrazen´ı jeho stavu poslouˇz´ı stejn´ y pˇr´ıkaz, akor´ at s jin´ ymi parametry: mdadm --detail /dev/md0. Pˇr´ıkaz vyp´ıˇse stav raidu (jestli je v poˇr´ adku, nebo degradovan´ y, pˇr´ıpadnˇe v jiném nekonzistentn´ım stavu), zdali je pˇr´ıtomen super blok, velikost bloku a poˇcet fyzick´ ych jednotek plus jejich stavy. Po ovˇeˇren´ı stavu raidu se mus´ı vytvoˇrit pomoc´ı cfdisk diskov´ y odd´ıl 34 na novˇe vzniklém zaˇr´ızen´ı . 3. Odd´ıl SW raidu s´ am osobˇe nenab´ız´ı moˇznost pˇr´ıstupu po s´ıti. Aby klientské servery mohly zaˇc´ıt vyuˇz´ıvat tento diskov´ y prostor, je nutno nakonfigurovat a zprovoznit aplikaˇcn´ı mezivrstvu, kter´ a bude vhodnˇe diskov´ y prostor nab´ızet skrze protokol TCP/IP. Vhodn´ ym standardem pro poskytován´ı diskového subsystému je protokol iSCSI, kter´ y se vyvinul na z´ akladˇe klasického SCSI protokolu známého z v´ ypoˇcetn´ı techniky, a kter´ y je zapouzdˇren do protokolu TCP/IP a z´ıskal tak moˇznost komunikace po s´ıti. Samotn´ a konfigurace podpory iSCSI na serveru NAS spoˇc´ıvala v instalaci aplikaˇcn´ıho r´ amce TGT, kter´ y zpˇr´ıstupn´ı diskov´ y odd´ıl raidu skrze protokol iSCSI. Na stranˇe serveru NAS bylo nastaveno tzv. Target“ zaˇr´ızen´ı, coˇz v ” terminologii SCSI pˇredstavuje napˇr. samotn´ y disk, na klientsk´ ych serverech se mus´ı nakonfigurovat tzv. Initiator“, coˇz je adaptér. Pˇred samotnou inicializac´ı bylo nutno ” spustit serverového démona TGTD. Bash skript 2, kter´ y nastav´ı iSNS server a kter´ y propaguje35 Target zaˇr´ızen´ı klient˚ um po s´ıti: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

#!/bin/bash print ”Nastaven´ı iSNS serveru” tgtadm −−op update −−mode sys −−name iSNSServerIP −v 192.168.1.19 tgtadm −−op update −−mode sys −−name iSNS −v On #Ovˇeˇren´ı nastaven´ı tgtadm −−lld iscsi −−op show −−mode sys

print ”Nastaven´ı iSCSI target zaˇr´ızen´ı” tgtadm −−lld iscsi −−op new −−mode target −−tid 1 −T iqn.2012−04.com.lienhard.ona: nasserver.target1 12 tgtadm −−lld iscsi −−op new −−mode logicalunit −−tid 1 −−lun 1 −b /dev/md126p1 13 tgtadm −−lld iscsi −−op bind −−mode target −−tid 1 −I ALL 14 15 #Ovˇeˇren´ı konfikurace iSCSI 16 tgtadm −−lld iscsi −−op show −−mode target 17 18 #Kontrola, zda server zodpovˇedn´ y za provoz iSCSI naslouch´ a na spr´ avném portu 19 netstat −tulpn | grep 3260 20 exit 0

V´ ypis 2: Skript nastavuj´ıc´ı iSNS server a Target zaˇr´ızen´ı Za norm´ aln´ıch okolnost´ı by n´ asledovalo form´ atov´ an´ı odd´ılu souborov´ ym systémem pro pozdˇejˇs´ı ukl´ ad´ an´ı dat a jeho pˇripojen´ı 35 Pom´ ah´ a také s konfigurac´ı na klientském zaˇr´ızen´ı 34

40 ˇ adek 8 pouze vyp´ıˇse pro Na ˇr´ adc´ıch 4-5 skriptu dojde k nastaven´ı iSNS serveru. R´ kontrolu aktu´ aln´ı nastaven´ı iSNS serveru. Na ˇrádku 11 je vytvoˇreno Target zaˇr´ızen´ı s identifik´ atorem 1 a se jménem iQN. Do Target zaˇr´ızen´ı je na ˇrádku 12 pˇridána logická jednotka LUN s ˇc´ıslem 1 a pˇredstavuje SW raid vytvoˇren´ y v´ yˇse. Pˇr´ıkaz na ˇrádku 13 povoluje pˇr´ıstup vˇsech klient˚ u po s´ıti k danému zaˇr´ızen´ı. Pˇr´ıkazy na ˇrádc´ıch 16 a 19 vyp´ıˇs´ı nastaven´ı, pˇr´ıpadnˇe ovˇeˇr´ı správnou funkci. T´ımto je dokonˇceno zpˇr´ıstupnˇen´ı zaˇr´ızen´ı raidu klient˚ um po s´ıti. 4. Posledn´ım krokem ve zprovoznˇen´ı serveru NAS je konfigurace NFS protokolu, pomoc´ı kterého si klienti mohou pˇripojit sd´ılen´ y datov´ y prostor NAS serveru ona a kde budou uloˇzeny spoleˇcné instalaˇcn´ı bal´ıˇcky a konfigurace. Windows 2008 R2 Server má vestavˇenou podporu pro s´ıt’ov´ y souborov´ y protokol NFS, jak bude zm´ınˇeno n´ıˇze. Konfigurace spoˇc´ıvala v editaci souboru exports v adresáˇri /etc. Do konfiguraˇcn´ıho souboru byl vloˇzen ˇr´ adek s exportem pro vyhrazen´ y datov´ y prostor a vypadal takto: /data 192.168.1.0/255.255.255.0(rw,async,no_subtree_check) Je ud´ an adres´ aˇr, kter´ y se exportuje pro klienty NFS vyjmenované ve druhém parametru (zde zastoupeno adresn´ım rozsahem). Parametry v závorce udávaj´ı volby exportu. Po zmˇenˇe konfiguraˇcn´ıho souboru se mus´ı provést restart pˇr´ısluˇsn´ ych sluˇzeb zodpovˇedn´ ych za provoz NFS. Na adresáˇri, kter´ y byl exportován pˇres NFS protokol, byly modifikov´ any opr´ avnˇen´ı a vlastnické práva tak, aby k nˇemu mohli pˇristupovat uˇzivatelé, kteˇr´ı maj´ı nastaven´ y pˇr´ısluˇsn´ y uidNumber“ a gidNumber“, jak bude ” ” jeˇstˇe zm´ınˇeno n´ıˇze. Dalˇs´ı moˇznost, jak propagovat souborov´ y systém NAS serveru do s´ıt´ı s Microsoft Windows, by bylo konfigurac´ı Samba sd´ılen´ı, coˇz je implementace SMB protokolu pro sd´ılen´ı a nejen to, ale i implementace doménov´ ych sluˇzeb znám´ ych z AD na platformˇe Linuxu. Konfigurace NAS serveru je t´ımto hotova a ovˇeˇren´ı celkové funkˇcnosti probˇehne ze strany klientského OS tvoˇreného zbyl´ ymi servery. 4.3.2

Servery Windows

Pro provoz sluˇzeb (System Center 2012, AD, MSSQL, IIS) potˇrebn´ ych ke správˇe a administraci priv´ atn´ıho cloudu je zapotˇreb´ı nejménˇe 2 fyzick´ ych server˚ u s MS Windows 2008 R2 SP1 OS. Na obr´ azku 7 jsou tyto servery reprezentovány oznaˇcen´ım srva a srvb. Nejdˇr´ıve byl nainstalov´ an bˇeˇzn´ ym zp˚ usobem základn´ı OS Windows 2008 R2 s SP1 a byly na nˇej aplikovány vˇsechny opravné bal´ıˇcky. Poté bylo nainstalováno prostˇred´ı WAIK pro zprovoznˇen´ı automatizovaného a bezdotazové instalace MS Windows 2008 R2 Serveru. Byl vytvoˇren odpovˇedn´ı soubor pomoc´ı nástroj˚ u ze sady WAIK pro bezobsluˇznou instalaci. Následuj´ıc´ı pˇr´ıkaz slouˇz´ı pro pˇr´ıpravu systému na bezobsluˇznou instalaci: 1

sysprep /generalize /oobe /shutdown /unattend:sysprep.xml

V´ ypis 3: Pˇr´ıkaz nachystá systém pro bezobsluˇznou instalaci

41

Tento pˇr´ıkaz po svém vykon´ an´ı ukonˇc´ı práci systému a vypne jej. Poté byla vytvoˇrena bitová kopie disku za pomoc´ı n´ astroj˚ u k tomu urˇcen´ ych (DRBLive, Ghost, DriveImage, atd.). Tato bitov´ a kopie byla pomoc´ı tˇechto nástroj˚ u pˇrekop´ırována na dalˇs´ı disk nového serveru, kde probˇehla samoˇcinn´ a instalace a základn´ı systém byl pˇripraven ihned k pouˇzit´ı, vˇcetnˇe vˇsech pˇrichystan´ ych u ´prav a opravn´ ych bal´ıˇck˚ u. Srva Za pomoci Server Manageru pˇr´ıtomného v kaˇzdé instalaci MS Windows R2 Serveru, byly pˇridány potˇrebné role. Na server srva byly pˇridány následuj´ıc´ı role: Active Directory Domain Services, Web Server (IIS) a File Services. Ze samostatného bal´ıˇcku byl nainstalován MS SQL server 2008 R2 s SP1. Instalace doménového ˇradiˇce probˇehla pomoc´ı standardn´ıho pr˚ uvodce spuˇstˇeného pomoc´ı pˇr´ıkazu dcpromo. Server byl ustanoven jako správce nové fiktivn´ı domény leinhard.com spoleˇcnosti Leinhard. V rámci pˇridáván´ı a konfigurace domény byla nainstalov´ ana automaticky dalˇs´ı role – DNS Server. Pˇridán´ı role Web Serveru (IIS) spoˇc´ıvalo pouze ve v´ ybˇeru patˇriˇcn´ ych vlastnost´ı serveru a jeho komponent. Dále uˇzivatel nijak nezasahuje do instalace. Pˇridán´ı role File Services spoˇc´ıvalo pouze ve v´ ybˇeru vlastnost´ı. Vybr´ ana byla podpora pro NFS (klient i server). Instalace MSSQL probˇehla standardn´ım postupem za pomoc´ı pr˚ uvodce. K serveru byl pˇripojen pˇres protokol NFS exportovan´ y sd´ılen´ y prostor z NAS serveru ona, kter´ y byl konfigurován v pˇredchoz´ı pasáˇzi. Samotn´ y pˇr´ıkaz pro pˇripojen´ı NFS svazku má dvˇe varianty, které provád´ı totéˇz – namapuj´ı vzdálen´ y souborov´ y systém na p´ısmeno jednotky tak, jak je zvykem v prostˇred´ı MS Windows. Uˇzivatel, kter´ y jednotku pˇripojil, k n´ı má pˇr´ıstup jen pokud splˇ nuje následuj´ıc´ı podm´ınku: ve svém u ´ˇctu v AD mus´ı m´ıt nastaveny atributy: uidNumber“ a gidNum” ” ber“, coˇz jsou informace o vlastn´ıkovi a vlastnické skupinˇe daného adresáˇre. Bez nastaven´ı tohoto mapov´ an´ı uˇzivatel nem˚ uˇze z´ıskat pˇr´ıstup k tˇemto zdroj˚ um. Atributy je moˇzno editovat pomoc´ı n´ astroj˚ u pro spr´ avu AD. Dalˇs´ı varianta mapován´ı atribut˚ u uˇzivatelsk´ ych u ´ˇct˚ u z AD na Unixové je za pomoc´ı NIS serveru. V tomto pˇr´ıpadˇe, kdy jde o malou instalaci, nen´ı NIS server zapotˇreb´ı a plnˇe dostaˇcuje ruˇcn´ı mapován´ı atribut˚ u. Uˇzit´ı pˇr´ıkazu mount z v´ ypisu 4, kter´ y se doinstaloval s rol´ı File Services, a kter´ y namapuje vzd´ alen´ y souborov´ y systém jako lokáln´ı jednotku, je uveden na ˇrádku ˇc. 1. Druhá varianta prov´ adˇej´ıc´ı to samé za pouˇzit´ı vestavˇeného pˇr´ıkazu net use je uvedena na ˇrádku ˇc. 2. 1 mount \\192.168.1.19\data z: 2 net use z: \\192.168.1.19\data

V´ ypis 4: Pˇr´ıkazy mapuj´ıc´ı sd´ılen´ y adresáˇr protokolem NFS po s´ıti

42

V´ ystup z ˇr´ adkového programu mount: Local Remote Properties -------------------------------------------------------------------------Z: \\ona.lienhard.com\data UID=1000, GID=1000 rsize=32768, wsize=32768 mount=soft, timeout=10.0 retry=1, locking=yes fileaccess=755, lang=ANSI casesensitive=no sec=sys V´ ystup ukazuje jednotku, ke které je pˇripojen vzdálen´ y server NAS se sd´ılen´ ym prostorem. Patrné je i nastaven´ı vlastnick´ ych práv (UID, GID), poˇcet pokus˚ u o znovupˇripojen´ı, pˇr´ıstupová pr´ ava atd. Obˇe varianty pˇr´ıkaz˚ u lze ovlivˇ novat prostˇrednictv´ım jejich pˇrep´ınaˇc˚ u. V prostˇred´ı bez MS AD nen´ı zapotˇreb´ı mapovat vlastnická oprávnˇen´ı a uˇzivatel má dostateˇcná pˇr´ıstupov´ a pr´ ava (UID a GID jsou nastaveny na −2, coˇz je u ´ˇcet nobody). Jeˇstˇe bylo nutné povolit komunikaci MSSQL serveru pomoc´ı TCP/IP spojen´ı, coˇz se provede pomoc´ı Sql Server Configuration Manageru a povolen´ı pˇr´ısluˇsného protokolu. Dále musel b´ yt otevˇren port 1433 MSSQL serveru ve firewallu OS, aby se k nˇemu mohly pˇripojovat klientské aplikace. K ovˇeˇren´ı, ˇze server naslouchá na správném portu, vyuˇzijeme jednoduchého zˇretˇezen´ı dvou pˇr´ıkaz˚ u v prostˇred´ı PowerShell: 1 netstat −a | Select−String −Pattern ”1433” −SimpleMatch

V´ ypis 5: Pˇr´ıkaz PowerShellu zobrazuj´ıc´ı obsazen´ı portu, na kterém naslouchá MSSQL server Netstat vyp´ıˇse vˇsechny otevˇrené porty a Select-String provede selekci na základˇe hledaného vzorku. Srvb Na serveru budou hostov´ any vˇsechny potˇrebné nástroje System Centra + nezbytné aplikaˇcn´ı role nutné pro chod System Centra, viz obrázek 7 a jednotlivé podkapitoly kapitoly 3.3. Pomoc´ı Server Manageru, stejnˇe jako v pˇr´ıpadˇe srva, byly pˇridány role: Web Server (IIS) a File Services. Instalace a konfigurace obou probˇehla totoˇzn´ ym zp˚ usobem. Instalace n´ astroj˚ u System Centra 2012 prob´ıhá pomoc´ı jednotného instalaˇcn´ıho pr˚ uvodce. V z´ asadˇe m´ a administr´ ator dvˇe moˇznosti volby: instalaci, kdy vybere nástroje k instalaci v u ´vodn´ı obrazovce instal´ atoru, a nebo vlastn´ı typ instalace na lokáln´ı server. U posledn´ı volby m´ a administr´ ator vˇetˇs´ı moˇznost volby nad t´ım, co a jak se bude instalovat. Pˇri spuˇstˇen´ı instalace bylo vyuˇzito moˇznosti vlastn´ı instalace na lokáln´ı server. VMM Jako prvn´ı n´ astroj k instalaci byl zvolen VMM, kter´ y je kl´ıˇcov´ y pro vlastn´ı privátn´ı cloud a spr´ avu zdroj˚ u v nˇem um´ıstˇen´ ych. Uˇzivatel je pˇri instalaci dotázán na v´ ybˇer komponent VMM (VMM Management Server, VMM Console, VMM Self-Service

43

Portal). Vybr´ any byly vˇsechny tˇri. Probˇehla kontrola ovˇeˇruj´ıc´ı pˇr´ıtomnost vyˇzadovan´ ych SW souˇcást´ı pro instalaci a d´ ale ovˇeˇren´ı HW zp˚ usobilosti. Muselo se nastavit pˇripojen´ı k databázovému serveru (srva), servisn´ı u ´ˇcet pod kter´ ym VMM pobˇeˇz´ı a m´ısto, kam se budou ukládat kl´ıˇce VMM. Moˇzné je kl´ıˇce ukládat lokálnˇe na serveru VMM nebo do kontejneru v AD. Byla vybr´ ana moˇznost pro uloˇzen´ı do AD. V AD byl vytvoˇren pomoc´ı nástroje ADSI Edit36 systémov´ y kontejner CN=DKM,DC=lienhard,DC=com pro uloˇzen´ı kl´ıˇc˚ u, protoˇze tuto moˇznost instal´ ator nenab´ız´ı. Dále se instalátor ptá na um´ıstˇen´ı sd´ılen´ı Library serveru“, ˇc´ısla port˚ u pro jednotlivé sluˇzby, atd. Po instalaci mus´ı probˇehnout kon” figurace prostˇred´ı (viz kapitola 4.4), aby se mohlo zaˇc´ıt uˇz´ıvat napˇr. VMM Self–Service webov´ y port´ al. Orchestrator Dalˇs´ım n´ astrojem z SC 2012 k instalaci je Orchestrator. Pˇri instalaci lze volit z komponent: Management server (povinn´ y), Runbook server, Orchestration console and web service a Runbook Designer. Opˇet byly vybrány vˇsechny komponenty k instalaci. Jako v pˇredeˇslém pˇr´ıpadˇe se instalátor zeptal na servisn´ı u ´ˇcet a na databázov´ y server. Instalátor poˇzadoval jméno skupiny, která bude m´ıt pˇr´ıstup k jednotliv´ ym aplikac´ım. Následovala konfigurace webov´ ych sluˇzeb a ˇc´ısel port˚ u. App Controler Instal´ ator se ptal na um´ıstˇen´ı adresáˇre, jméno administrátora, organizaci, odsouhlasen´ı podm´ınek, na u ´ˇcet pod kter´ ym App Controler pobˇeˇz´ı a na port, kter´ y sluˇzba m˚ uˇze obsadit. Instal´ ator nab´ıdne vygenerován´ı elektronického kl´ıˇce, kter´ ym se bude sluˇzba podepisovat. Jednou z posledn´ıch vˇec´ı, která se nastavila, bylo pˇripojen´ı MSSQL serveru a povolen´ı aktualizac´ı SW z Internetu. Operation Manager Instalace OM se skládala z v´ ybˇeru následuj´ıc´ıch ˇcást´ı: Management server, Management console, Web console a Reporting serveru. Aˇz na reporting server byly vybrány vˇsechny komponenty. Reporting server vyˇzadoval pˇr´ıdavnou funkci po MSSQL serveru, kter´ a sice bˇeˇzela, ale instal´ ator ji nechtˇel akceptovat. Následoval v´ ybˇer c´ılového adresáˇre + kontrola nezbytn´ ych SW souˇcásti a HW zp˚ usobilosti. Instalátor se zeptal, zda se jedná o nov´ y server, kter´ y se um´ıst´ı do nové skupiny, a nebo jestli se server pˇridá do jiˇz existuj´ıc´ı skupiny. D´ ale bylo licenˇcn´ı ujednán´ı a nastaven´ı pˇripojen´ı k MSSQL serveru. Následovala volba n´ azvu webové str´ anky a moˇznost zapnut´ı komunikace po https protokolu. Dále byla moˇznost nastaven´ı autentifikaˇcn´ıho mechanismu (sd´ılen´ y nebo s´ıt’ov´ y). Instalátor si vyˇz´ adal zad´ an´ı u ´ˇct˚ u pro svou správu a pro moˇznost prohl´ıˇzen´ı obsahu. Configuration Manager Instalace Configuration Manageru byla o nˇeco obt´ıˇznˇejˇs´ı. Mimo standardn´ıch ot´ azek typu: volba c´ılové sloˇzky, odsouhlasen´ı lic. poˇzadavk˚ u, adresáˇr pro staˇzen´ı prerekvizit potˇrebn´ ych k instalaci, atd., se instalátor dotázal na zadán´ı, o jak´ y typ instalace p˚ ujde. Zdali jde o prim´ arn´ı stranu CM pˇr´ıpadnˇe o instalaci do jiˇz funguj´ıc´ı s´ıtˇe CM server˚ u. Byla zvolena instalace a konfigurace administraˇcn´ı strany“. Pak se in” stalátor dot´ azal na zad´ an´ı Site name“ a jej´ıho ˇc´ısla. Problém nastal pˇri zadáván´ı konfi” guraˇcn´ıch parametr˚ u nutn´ ych pro pˇripojen´ı k databázovému serveru. Do pole pro název 36

Slouˇz´ı pro manipulaci s objekty v AD (tvorba objekt˚ u, u ´prava atribut˚ u atd.)

44

bylo moˇzno zadat n´ azev instance, pod kterou bˇeˇz´ı MSSQL server, ale správnˇe zadanou hodnotu instal´ ator nechtˇel akceptovat s t´ım, ˇze se nejedná o validn´ı MSSQL server. Pokud se pole nechalo pr´ azdné (nevyplnilo se), tak instalátor pokraˇcoval bez problém˚ u dál. Je ponˇekud zvl´ aˇstn´ı, ˇze kaˇzd´ y n´ astroj System Centra dovoluje zadán´ı názvu MSSQL serveru a jeho instance nˇekolika r˚ uzn´ ymi zp˚ usoby, které nejsou nˇekdy navzájem sluˇcitelné. Jedná se o RC verzi, kter´ a jeˇstˇe m˚ uˇze obsahovat chyby, které se snad v oficiáln´ım vydan´ı neobjev´ı. Toto nebyl jedin´ y problém, kter´ y nastal pˇri instalaci CM. Dalˇs´ı problém nastal pˇri spuˇstˇen´ı valid´ atoru, kter´ y ovˇeˇroval pˇr´ıtomnost potˇrebn´ ych vlastnost´ı prostˇred´ı, které byly nezbytné pro spr´ avn´ y bˇeh Configuration Manageru. Prvn´ım nesouladem bylo chybˇej´ıc´ı rozˇs´ıˇren´ı schématu AD o potˇrebné atributy. To lze napravit pomoc´ı pˇr´ıkazového nástroje extadsch.exe, kter´ y je pˇr´ıtomn´ y v instalaˇcn´ım adresáˇri CM a mus´ı b´ yt spuˇstˇen na doménovém ˇradiˇci. Po spuˇstˇen´ı probˇehne potˇrebné rozˇs´ıˇren´ı a v´ ysledek pr˚ ubˇehu ˇcinnosti je zaznamen´ an do log souboru s n´ azvem ExtADSch.log, kter´ y se uloˇz´ı na systémov´ y disk doménového ˇradiˇce. Dalˇs´ı nesoulad spoˇc´ıval v chybˇej´ıc´ım systémovém kontejneru Sys” tem Management“, kter´ y byl n´ aslednˇe pˇridán pomoc´ı nástroje ADSI Edit. Po vytvoˇren´ı systémového kontejneru byly delegovány vˇsechny dostupné oprávnˇen´ı na správu tohoto kontejneru na objekt, kter´ y reprezentoval server srvb. Na serveru srva, kde bˇeˇzel MSSQL server se muselo vytvoˇrit pravidlo firewallu, které povolovalo komunikaci s replikaˇcn´ı sluˇzbou MSSQL serveru na portu 4022. K tomu, aby test poˇzadovan´ ych vlastnost´ı instalátoru probˇehl bez z´ avad, bylo nutno nainstalovat chybˇej´ıc´ı aplikaˇcn´ı komponenty – .NET framework 3.5.1 a WCF Activation, které se pˇridaly pomoc´ı Server Manageru jako nové vlastnosti. Po doˇreˇsen´ı tˇechto z´ avislost´ı probˇehl instalátor bez problém˚ u do konce. Service Manager Oproti p˚ uvodn´ımu návrhu musel b´ yt Service Manager nainstalován na server srva, protoˇze nen´ı podporována spoleˇcná instalace s Configuration Managerem. Instalace se skl´ adala z nastaven´ı, instalaˇcn´ıho adresáˇre, nastaven´ı pˇripojen´ı k MSSQL serveru, nastaven´ı management skupiny a u ´ˇct˚ u, pod kter´ ymi pobˇeˇz´ı SM. Data Protection Manager Pˇresto, ˇze instalátor Data Protection Manager provedl kontrolu vˇsech potˇrebn´ ych prerekvizit, které jsou nutné pro chod Data Protection Manager s pozitivn´ım v´ ysledkem a umoˇznil instalaci na c´ılov´ y systém, tak ke konci instalace Data Protection Manager zhavaroval s chybou a nenainstaloval se. vCentr vCenter je hlavn´ı administraˇcn´ı konzole pro virtualizaˇcn´ı servery s hypervizorem ESXi a ESX. V uk´ azkové instalaci bude pomoc´ı vCenter spravován hypervizor serveru v1. Instalace probˇehla na server srvb na závˇer po dokonˇcen´ı instalace celé rodiny System Centra. Instalace se skl´ adala z nˇekolika ˇca´st´ı: vCenter Orchestrator, MSSQL Express serveru, vCenter serveru a VMware vSphere Client. Jedinou záludnost´ı v pr˚ ubˇehu instalace bylo pˇremapován´ı port˚ u (instal´ atorem implicitnˇe nab´ızen´ ych), které byly jiˇz obsazeny nástroji System Centra. Po samotné instalaci probˇehl test u ´spˇeˇsnosti instalace pomoc´ı VMware vSphere klienta. Musel se zadat spr´ avn´ y port pro komunikaci se serverem a musel se akceptovat samoˇcinnˇe vygenerovan´ y certifikát vCenter serveru, kter´ y vznikl v dobˇe instalace. T´ımto byla instalace vCentera ukonˇcena.

45

H1, H2 Pˇri instalaci virtualizaˇcn´ıch server˚ u na platformˇe MS Windows 2008 R2 SP1 bylo vycházeno z téhoˇz obrazu, kter´ y byl vyhotoven na zaˇcátku této kapitoly. Po samoobsluˇzné instalaci na servery byla pˇrid´ ana role Hyper–V pro samotnou virtualizaci a vlastnost tzv. Failo” ver clusteru“, kter´ a bude zabezpeˇcovat funkci vysoké m´ıry dostupnosti virtualizovaného prostˇred´ı. Pomoc´ı této vlastnosti bude moˇzno doc´ılit v pˇr´ıpadˇe v´ ypadku jednoho serveru (nódu) clusteru, ˇze dojde k samoˇcinné migraci VM na funguj´ıc´ı nód clusteru. Dále na servery byla nainstalov´ ana podpora MPIO pro v´ıcenásobn´ y pˇr´ıstup k diskovému subsystému. K server˚ um byl pˇripojen sd´ılen´ y adresáˇr pˇres protokol NFS, jak je popsáno v´ yˇse. 4.3.3

Server ESXi

Pro provoz hypervizoru spoleˇcnosti VMware je zapotˇreb´ı nainstalovat jednu ze dvou variant této spoleˇcnosti: ESX a ESXi. Rozd´ıl mezi ESX a ESXi je v tom, ˇze prvn´ı jmenovan´ y hypervizor v sobˇe zahrnuje spr´ avcovsk´ y operaˇcn´ı systém bez GUI a ESXi je jen samotn´ y hypervizor, kter´ y je ovl´ ad´ an prostˇrednictv´ım volan´ı pˇr´ısluˇsn´ ych API rozhran´ı z administraˇcn´ıho rozhran´ı zm´ınˇeného zde: 4.3.2. V1 Instalace hypervizoru od spoleˇcnosti VMware neprob´ıhala pˇr´ıliˇs hladce. Musel b´ yt zvolen nestandardn´ı postup instalace. Na vinˇe nebyl samotn´ y hypervizor ESXi, protoˇze ten vyˇzaduje certifikovan´ y hardware pro instalaci, ale ten bohuˇzel nebyl k dispozici. Bylo pouˇzito nástroje ESXi-Customizer37“, kter´ y byl schopn´ y modifikovat instalaˇcn´ı obraz ” ESXi hypervizoru a dodat do nˇej chybˇej´ıc´ı ovladaˇce pro s´ıt’ovou kartu a základn´ı desku. I pˇresto, ˇze byly pˇr´ıtomny vˇsechny nezbytné ovladaˇce pro instalaci, tak instalátor odm´ıtl pokraˇcovat v instalaci. Pˇr´ıˇcinou nefunkˇcn´ı instalace tentokrát byl ovladaˇc pro zaˇr´ızen´ı DVD– ROM, kter´ y odm´ıtl spolupracovat s instalaˇcn´ım médiem. Po pouˇzit´ı náhradn´ı mechaniky, pˇripojené pˇres rozhran´ı USB, instalace probˇehla naprosto bez problém˚ u. Instalátor hypervizoru pouze chtˇel vˇedˇet, na kter´ y disk se má instalovat, odsouhlasit licenˇcn´ı ujednán´ı a vloˇzen´ı licenˇcn´ıho k´ odu, pˇr´ıpadnˇe vyuˇzit´ı zkuˇsebn´ı verze. Po instalaci následuje restartován´ı a pak je hypervizor ESXi pˇripraven k pouˇz´ıván´ı.

4.4

Konfigurace Private cloudu

Konfigurace priv´ atn´ıho cloudu se odehrává za pomoc´ı nástroje Virtual Machine Manageru. V tomto sofistikovaném n´ astroji se nejdˇr´ıve mus´ı zdroje, které budou tvoˇrit základ cloudu a budou dále poskytov´ any pomoc´ı sluˇzby cloudu jej´ım konzument˚ um, pˇridat a nakonfigurovat. Virtualizaˇcn´ı servery h1, h2 jsou jádrem infrastruktury, která bude poskytnuta klient˚ um cloudu. Na serverech byla provedena konfigurace iSCSI rozhran´ı pro moˇznost pˇripojen´ı vzd´ aleného diskového pole serveru NAS. MS Windows 2008 R2 servery v sobˇe 37

http://http://v-front.blogspot.com/p/esxi-customizer.html, navˇst´ıveno 9.4.2012

46

obsahuj´ı iSCSI Initiator, kter´ y dovoluje vyvolat pˇripojen´ı k Target zaˇr´ızen´ı, jak dokládá obrázek 8.

Obrázek 8: Initiator pˇr´ıtomn´ y v Ovládac´ıch panelech MS Windows 2008 R2 serveru Obrázek ukazuje, ˇze virtualizaˇcn´ı server je pˇripojen k Target zaˇr´ızen´ı s iQN: iqn.201204.com.lienhard.ona:nasserver.target1, které bylo vytvoˇreno na NAS serveru. Po pˇripojen´ı diskového pole pˇres iSCSI protokol a po konfiguraci funkce MPIO je diskové pole pˇr´ıtomno ve správci disk˚ u jako nov´ y neinicializovan´ y disk. Disk se mus´ı pˇred uˇzit´ım pˇrevést do online reˇzimu a n´ aslednˇe s form´ atovat souborov´ ym systémem NTFS. Tato inicializace prob´ıhá pouze na jednom serveru. Konfigurace role Hyper–V spoˇc´ıvala v definován´ı nového s´ıt’ového rozhran´ı, které je pˇripojeno do extern´ı s´ıtˇe. Novˇe pˇridané rozhran´ı si pˇreneslo nastaven´ı ze stávaj´ıc´ıho fyzického adaptéru a na nˇem nechalo zapnut´ y pouze protokol MS Virtual ” Network Switch Protocol“, kter´ y propojuje nov´ y virtuáln´ı adaptér s funkc´ı pˇrep´ınaˇce s fyzick´ ym rozhran´ım. Hyper–V umoˇzn ˇuje provoz celkem 3 druh˚ u reˇzim˚ u virtuáln´ı s´ıtˇe: extern´ı, intern´ı a priv´ atn´ı. Pro uk´ azkovou instalaci bylo vyuˇzito reˇzimu extern´ı s´ıtˇe, kdy VM maj´ı ihned pˇr´ıstup k veˇrejné s´ıti. Dále byla povolena moˇznost, ˇze host server m˚ uˇze 38 komunikovat po této s´ıti. Servery po aktivaci role Hyper–V byly pomoc´ı administraˇcn´ıho rozhran´ı VMM pˇrid´ any do Fabric Managementu“, coˇz je nˇeco jako správa zdroj˚ u, aby ” byla ovˇeˇrena schopnost komunikace VMM s hostiteli. Pˇridán´ı spoˇc´ıvalo ve v´ ybˇeru administraˇcn´ıho u ´ˇctu opr´ avnˇeného ke správˇe a ve vyhledán´ı vhodného hosta ve strukturách AD a v instalaci agenta na hostitelsk´ y server. V jednom pˇr´ıpadˇe instalace agenta selhala a bylo nutno ruˇcnˇe na hostitele nainstalovat bal´ıˇcek s knihovnou MS Visual C++ Redis” tributable x64“, poté instalace probˇehla bez závad. Na jednom z virtualizaˇcn´ıch hostitel˚ u doˇslo k aktivaci a nakonfigurován´ı Failover clusteru, kter´ y zajist´ı vysokou dostupnost (HA) virtualizaˇcn´ıho prostˇred´ı. Pˇr´ımá konfigurace clusteru pomoc´ı VMM nebyla moˇzn´ a, protoˇze VMM nevidˇel sd´ılené pole pˇripojené pˇres iSCSI rozhran´ı k obˇema virtualizaˇcn´ım hostitel˚ um a neˇslo by tak vytvoˇrit CSV svazek. Vytvoˇren´ı Failover clusteru je moˇzné spuˇstˇen´ım pr˚ uvodce v management konzoli Failover clusteru. Pr˚ uvodce vyzve administr´ atora k v´ ybˇeru nod˚ u, které budou spolu participovat Doporuˇcené nastaven´ı je takové, kdy VM maj´ı své vyhrazené fyzické s´ıt’ové rozhran´ı, pˇres které komunikuj´ı a pro spr´ avu virtu´ aln´ıho hostitele se pouˇzije dalˇs´ı vyhrazené fyzické rozhran´ı. Server obsahoval pouze jedno fyzické rozhran´ı a proto byla pouˇzita volba extern´ı s´ıtˇe. 38

47

v rámci clusteru. V´ ybˇer prob´ıh´ a dotazem na AD a fakticky jsou pˇridány nody pouze se spuˇstˇenou sluˇzbou Failover Cluster. V ukázkové instalaci byly vybrány oba hostitelé h1 a h2, kde byla Failover Cluster sluˇzba aktivována. Následnˇe pr˚ uvodce spust´ı ovˇeˇren´ı konfigurace a pˇr´ıpadn´ y nesoulad v konfiguraci vyp´ıˇse formou reportu. Administrátor je dotázán na pˇr´ıstupov´ y bod“ clusteru, coˇz je IP adresa nového clusteru. Následnˇe je vyˇzadováno ” odsouhlasen´ı konfigurace a pr˚ uvodce vytvoˇr´ı nov´ y cluster. Cluster po svém vytvoˇren´ı zobrazuje oba nody s Hyper–V rolemi. Proto, aby mohla b´ yt vyuˇzita migrace za bˇehu a rychlá migrace VM, je nutné pˇridat sd´ılen´ y svazek, kter´ y bude dovolovat vˇsem nod˚ um clusteru jeho sd´ılen´ı. Windows 2008 R2 SP1 server nab´ız´ı pro tuto moˇznost CSV svazky. Popis pˇr´ıpravy pro vyuˇzit´ı CSV svazku probˇehl v´ yˇse v textu. Základem je, ˇze vˇsechny nody clusteru vid´ı svazek jako lok´ aln´ı disk. Ve Failover Cluster Manageru se mus´ı zapnout podpora pro CSV a t´ım se zpˇr´ıstupn´ı dalˇs´ı uzel Failover Cluster Manageru, jak je vidˇet na obrázku 9. Ve stejném n´ astroji lze vyhledat a pˇridat sd´ılen´ y svazek, kter´ y se následnˇe m˚ uˇze vybrat jako svazek CSV. Kaˇzd´ y sd´ılen´ y svazek má svého majitele proto, aby nedocházelo k pˇretahov´ an´ı o sd´ılen´ y prostor. Nyn´ı sluˇzba Failover Clusteru zajist´ı namapován´ı CSV svazku do adres´ aˇre C:\ClusterStorage\Volume1 na vˇsech nodech clusteru. Spoleˇcnost´ı Microsoft je doporuˇceno, aby operaˇcn´ı systém s rol´ı Hyper–V byl instalován na systémovém disku C:\, kde jsou mapov´ any svazky CSV. Nyn´ı nastal ˇcas pro nastaven´ı cest, kam se ukládaj´ı VHD disky a nastaven´ı VM. Toto nastaven´ı se provede skrze Hyper–V Manager a v´ ybˇerem volby pro nastaven´ı Hyper–V.

Obrázek 9: Failover Cluster Management konzole zobrazuj´ıc´ı souhrnnou konfiguraci jednoho z nod˚ u Nyn´ı je konfigurace virtualizaˇcn´ıho prostˇred´ı na platformˇe Hyper–V dokonˇcená. Po vyvolán´ı obnovy stavu ve VMM konzoli doˇslo okamˇzitˇe ke zjiˇstˇen´ı, ˇze servery h1 a h2

48

jsou ˇcleny clusteru a také tomu byl pˇrizp˚ usoben vzhled VMM konzole a byly zobrazeny nové vlastnosti. Pˇres VMM byla vyzkouˇsena ˇzivá“ migrace vytvoˇrené VM, ve které byl ” nainstalován operaˇcn´ı systém Microsoft Windows 7 x64 s SP1. K instanci Windows 7 bylo pˇristupováno pˇres vzd´ alenou plochu a v dobˇe migrace bˇeˇzel ze serveru srva nepˇretrˇzitˇe pˇr´ıkaz ping, kter´ y testoval s´ıt’ovou konektivitu. Migrace probˇehla naprosto v poˇrádku a bez v´ ypadku sluˇzby vzd´ alené plochy se ztrátou pouze jediného paketu. Tento v´ ysledek je srovnateln´ y se stejnou sluˇzbou HA na platformˇe VMware! Konfigurace a spr´ ava ESXi hostitele m˚ uˇze prob´ıhat pomoc´ı vCenter serveru nebo pˇr´ımo pomoc´ı klientského programu VMware vSPhere Client. vCenter je urˇcen pro korporátn´ı prostˇred´ı, kdy pomoc´ı nˇej jsou spravovány veˇskeré zdroje virtualizaˇcn´ı platformy VMware. Definuj´ı se pomoc´ı nˇej napˇr. datová centra, clusterován´ı, pooling zdroj˚ u a pˇredevˇs´ım správa hostitel˚ u, vˇcetnˇe spr´ avy virtualizovan´ ych stroj˚ u. Konfigurace hostitele ESXi v tomto ukázkovém pˇr´ıpadˇe prob´ıhala prostˇrednictv´ım vCentr serveru, protoˇze vCenter se dá integrovat do prostˇred´ı Virtaul Machine Manageru a tak vznikne homogenn´ı virtualizaˇcn´ı platforma cloudu. Spr´ avce se pˇripoj´ı k vCenter pomoc´ı VMware vSPhere Client. Pˇri prvn´ım pˇripojen´ı s vCenter serverem bylo definováno datové centrum a bylo navázáno spojen´ı s hostitelem ESXi, kter´ y bude pod jeho správou (viz server v1 na obrázku 7). V prostˇred´ı serveru vCenter bylo k hostiteli pˇripojeno vzdálené diskové pole NAS serveru ona pˇres iSCSI protokol. Tak bylo ovˇeˇreno, ˇze i na této odliˇsné platformˇe lze vyuˇz´ıt Linuxového s´ıt’ového diskového pole, pˇripojeného pˇres iSCSI protokol a koncepce tvorby s´ıt’ového u ´loˇzného disku byla zvolena správnˇe.

Obrázek 10: Prostˇred´ı vCenter serveru, ve kterém prob´ıhá konfigurace ESXi hostitele a pˇripojen´ı iSCSI disku vzd´ aleného NAS serveru Bohuˇzel se napoprvé nepodaˇrilo vCenter server propojit s Virtual Machine Managerem i pˇres to, ˇze byly splnˇeny vˇsechny poˇzadavky na verze softwaru vCetnter a ESXi hostitele poˇzadované Virtual Machine Managerem. VMM odm´ıtl bez zjevn´ ych pˇr´ıˇcin pˇripojit ser-

49

ver vCenter a zaˇclenit jej do sv´ ych zdroj˚ u. vCenter server byl proto jeˇstˇe nainstalován na separátn´ı Windwos 2008 R2 Server, kter´ y byl instalován na jednom virtualizovaném hardwaru ESXi hostitele. Probˇehla opˇetovná definice datacentra v prostˇred´ı vCenter serveru a byl pˇripojen hostitel ESXi v1. Opˇetovné pˇripojen´ı s´ıt’ového disku k ESXi hostiteli pˇres iSCSI protokol nebylo zapotˇreb´ı. Z n´ astroje VMM byl uˇcinˇen druh´ y pokus o zaˇclenˇen´ı zdroj˚ u vCenter serveru, aby bylo doc´ıleno homogenn´ıho prostˇred´ı pro správu zdroj˚ u privátn´ıho cloudu. Druh´ y pokus o pˇripojen´ı vCenter serveru byl u ´spˇeˇsn´ y, jak dokládá obrázek VMM konzoly, kde je vidˇet priv´ atn´ı cloud Pclienhard, kter´ y obsahuje VM ze vˇsech tˇr´ı hostitel˚ u 11.

Obrázek 11: Virtual Machine Manager s konfigurovan´ ym privátn´ım cloudem, virtualizaˇcn´ımi hostiteli (h1–h2, v1) a virtuáln´ımi stroji Privátn´ı cloud Pclienhard byl nastaven tak, aby podporoval konfigurace hypervizor˚ us Hyper–V a s ESXi. Konfigurace fundamentáln´ıch sluˇzeb prostˇred´ı cloudu byly dokonˇceny zaˇclenˇen´ım vˇsech zdroj˚ u pro virtualizaci do jednoho centra – privátn´ıho cloudu.

4.5

Management cloudu

Následuj´ıc´ı sekce bude pojedn´ avat v obecnˇejˇs´ı rovinˇe o moˇznostech správy privátn´ıho cloudu a detailnˇeji budou pˇredstaveny pouze nástroje maj´ıc´ı pˇr´ım´ y vztah k virtualizaci hardwaru v prostˇred´ı priv´ atn´ıho cloudu. Správa privátn´ıho cloudu spoleˇcnosti Microsoft se odehráv´ a v nˇekolika u ´rovn´ıch. Správu prostˇred´ı cloudu je moˇzno dˇelit podle u ´rovnˇe pˇr´ıstupov´ ych pr´ av, n´ astroj˚ u a prostˇred´ı k tomu urˇcen´ ych následovnˇe: Grafick´ a konzole: spr´ avce m˚ uˇze vyuˇz´ıt bohat´ ych grafick´ ych nástroj˚ u, které jsou oznaˇcovány jako konzole a jsou k dipozici po instalaci daného aplikaˇcn´ıho vybaven´ı nebo

50

po pˇrid´ an´ı aplikaˇcn´ı role na Windows 2008 R2 Server. Tyto konzolové nástroje nejsou podobné MMC konzoli známé z dob Windows 2000 Serveru. To hlavnˇe plat´ı o nástroj´ıch z rodiny System Center 2012, které maj´ı vlastn´ı podobu. Vˇsechny tyto grafické konzolové n´ astroje slouˇz´ı ke komplexn´ı správˇe celého ekosystému cloudu. Webov´ y port´ al: jedn´ a se v podstatˇe o grafické prostˇred´ı, vˇetˇsinou postaveném na principu bohaté“ aplikace. Pomoc´ı tˇechto portál˚ u je k dispozici vˇetˇsina funkcionalit ” dostupn´ ych v grafick´ ych konzolov´ ych aplikac´ıch. C´ılem je poskytnou o nˇeco ménˇe lehˇc´ı variantu plnohodnotn´ ych nástroj˚ u správy, které budou dostupny vzdálenˇe. Web port´ al aplikace bude pˇreváˇznˇe slouˇzit uˇzivatel˚ um s omezenˇejˇs´ımi právy pro vyuˇz´ıv´ an´ı, konfiguraci a nastavován´ı sluˇzeb poskytovan´ ych cloudem. Jedná se vlastnˇe o naplnˇen´ı paradigmatu z u ´vodn´ıch kapitol, kde bylo ˇreˇceno, ˇze cloudové sluˇzby mus´ı b´ yt pruˇzné, elastické a samoobsluˇzné. PowerShell: je textovˇe orientovan´ y pˇr´ıkazov´ y shell, kter´ y je pˇr´ıtomen d´ıky mohutné integraci témˇeˇr ve vˇsech n´ astroj´ıch System Center 2012 a nejen tam, ale je integrován do novˇejˇs´ıch operaˇcn´ıch systém˚ u spoleˇcnosti Microsoft. Moˇznosti PowerShellu a správa prostˇred´ı pomoc´ı PowerShelu budou zm´ınˇeny v samostatné kapitole 4.6. App Controller (na obr´ azku 12) se skládá z webového portálu, kde samoobsluˇzn´ı uˇzivatelé prov´ ad´ı spr´ avu aplikac´ı a zdroj˚ u cloudu. App Controller má také vestavˇenou podporu pro pˇr´ıkazov´ y interpret PowerShell. V portálu je moˇzno definovat napojen´ı na existuj´ıc´ı sluˇzby Windows Azure, napojen´ı na VMM, pˇridávat zdroje serveru spravuj´ıc´ıho knihovnu a pˇripojen´ı k dalˇs´ım cloud˚ um.

Obr´ azek 12: Webov´ y portál nástroje App Controller S nástrojem Operation Manager byl uˇcinˇen pokus o monitorován´ı sluˇzeb NAS serveru ona postaveného na distribuci Ubuntu 11.10 Linux Server x64. Do prostˇred´ı nástroje Operation Manger byly importov´ any nezbytné Management packy39“, které rozˇsiˇruj´ı schop” nost Operation Manageru o funkˇcnosti, které doposud neumˇel 40 . V konzoli Operation MaRozˇsiˇruj´ıc´ı bal´ıˇcky. Touto cestou lze Operation Manager rozˇs´ıˇrit o znalosti, SW a HW, které dosud postr´ adal. Jde o velice uˇziteˇcnou vlastnost. Spr´ avce m˚ uˇze Operation Manager rozˇs´ıˇrit o znalosti prostˇred´ı, které bude spravovat a nen´ı nucen instalovat n´ astroj, kter´ y je obrovsk´ y a um´ı“ ihned vˇse. ” 39 40

51

nageru byly definov´ any servisn´ı u ´ˇcty potˇrebné pro správu vzdáleného Linuxového serveru NAS. Pˇri publikov´ an´ı agent˚ u na server ona Operation Manager skonˇcil s chybou. Bliˇzˇs´ım zkoumán´ım tohoto problému a celého procesu nasazen´ı monitorovac´ıho agenta byla odhalena chyba, kter´ a br´ anila v detekci operaˇcn´ıho systému. Operation Manager provede zaslán´ı pˇr´ıkazového skriptu na c´ılov´ y server prostˇrednictv´ım protokolu SSH a v´ ystupem má b´ yt XML soubor s konfigurac´ı Linuxového serveru. V deklaraci skriptu na prvn´ım ˇrádku je uvedena n´ asleduj´ıc´ı cesta: #!/bin/sh. Toto nastaven´ı ˇr´ıká, kter´ y pˇr´ıkazov´ y interpret bude skript vykon´ avat. Pod Ubuntu Linux serverem je nastaven odkaz z v´ yˇse uvedené cesty na pˇr´ıkazov´ y interpret Dash, kter´ y je obdobou Bash interpretu. Oba interprety maj´ı jisté rozd´ıly a skripty napsané v jednom nemus´ı b´ yt u ´plnˇe kompatibiln´ı s druh´ ym. Staˇcilo nasmˇerovat cestu na spr´ avn´ y interpret a skript poslal Open Maneger konfiguraci o c´ılovém operaˇcn´ım systému. Open manager provedl pˇrenos agenta a pokusil se o jeho instalaci, ale bohuˇzel tento agent nefungoval. Jde o binárn´ı aplikaci a zde byla ukonˇcena snahou o zprovoznˇen´ı agenta pod operaˇcn´ım systémem Linux. Virtaul Machine Manager byl pˇredstaven jiˇz v dˇr´ıvˇejˇs´ı kapitole. VMM slouˇz´ı jako základn´ı aplikace pro spr´ avu cloud˚ u a jejich zdroj˚ u. Pomoc´ı VMM správce definuje ˇsablony VM, pˇredlohy sluˇzeb, které budou nasazovány do prostˇred´ı cloudu a kteˇr´ı uˇzivatelé mohou tyto sluˇzby vyuˇz´ıvat. D´ ale definuje s´ıtˇe, rozsahy IP adres s´ıt´ı, které budou slouˇzit pro provoz VM. VMM m˚ uˇze definovat moˇznosti serveru s knihovnou zdroj˚ u, chován´ı virtualizaˇcn´ıch hostitel˚ u atd. VMM také sleduje vyuˇzit´ı zdroj˚ u jednotliv´ ymi hostiteli a je napojen na Open Manager, kter´ y prov´ ad´ı monitoring celého portfólia sluˇzeb. VMM obsahuje grafickou správcovskou konzolovou aplikaci, integraci s pˇr´ıkazov´ ym interpretem PowerShell a také webov´ y port´ al pro samoobsluˇzné uˇzivatele, kteˇr´ı si d´ıky definovan´ ym ˇsablonám sluˇzeb mohou sami vytv´ aˇret napˇr´ıklad virtuáln´ı stroje bez zásahu správce.

4.6

PowerShell

Jedná se o nové rozhran´ı pro ovl´ ad´ an´ı nejen operaˇcn´ıch systému Microsoft Windows, ale i dalˇs´ıho aplikaˇcn´ıho vybaven´ı doplnˇeného o tuto funkcionalitu. Kaˇzdopádnˇe se nejedná o klasick´ y MS DOS, kter´ y je zn´ am z poˇcátku p˚ usoben´ı firmy Microsoft, ale jde o zcela nov´ y zp˚ usob konzolové administrace operaˇcn´ıch systém˚ u Microsoft Windows [10]. Windows 2008 R2 Server v sobˇe zahrnuje PowerShell verze 2.0, kter´ y oproti pˇredchoz´ı verzi pˇrináˇs´ı ˇradu vylepˇsen´ı, jako napˇr.: vylepˇsen´ a vzd´ alená správa pomoc´ı vzdálené komunikace v prostˇred´ı PowerShell, lepˇs´ı zabezpeˇcen´ı dat spr´ avy, grafická uˇzivatelská rozhran´ı pro tvorbu a ladˇen´ı skript˚ u PowerShell, vˇcetnˇe zobrazen´ı jejich v´ ystup˚ u pomoc´ı Graphical PowerShell a rutinˇe Out-GridView, podpora tvorby v´ ykonnˇejˇs´ıch skript˚ u s niˇzˇs´ı nároˇcnost´ı pro v´ yvojáˇre, lepˇs´ı pˇrenosnost skript˚ u a rutin PowerShell mezi v´ıce poˇc´ıtaˇci. Pˇr´ıtomnost PowerShellu coby alternativy ke grafick´ ym nástroj˚ um je velice v´ıtaná pˇredevˇs´ım pokroˇcil´ ymi administr´ atory, kteˇr´ı se skvˇele orientuj´ı v oblasti správy v´ ypoˇcetn´ı techniky v pˇr´ıkazovˇe zamˇeˇreném prostˇred´ı. Mnoho správc˚ u zná v´ yhody pˇr´ıkazového interpretu Bash zn´ amého ze svˇeta Linuxu. PowerShell pˇrináˇs´ı právˇe na platformu Windows obdobnou techniku, po které spr´ avcové dlouho touˇzili. Velkou v´ yhodou je i pˇr´ıtomnost grafického n´ astroje PowerShellu, kter´ y vhodn´ ym zp˚ usobem pom˚ uˇze urychlit v´ yvoj skript˚ u v tomto prostˇred´ı.

52

Windows PowerShell m´ a k dispozici vˇsechny moˇznosti platformy operaˇcn´ıho systému, na kterém je postaven. Napˇr´ıklad skripty PowerShell mohou pˇristupovat do registr˚ u, pˇristupovat k uloˇziˇsti elektronick´ ych certifikát˚ u, spravovat AD a mnoho jin´ ych moˇznost´ı. PowerShell je postaven na aplikaˇcn´ım rámci .NET a vˇse, co je v nˇem obsaˇzeno, je dostupné i z prostˇred´ı PowerShellu. D´ıky této symbióze poskytuje Powershell nepˇreberné mnoˇzstv´ı funkc´ı pro spr´ avu pomoc´ı tzv. Cmdlets“. Cmdlets jsou specializované tˇr´ıdy .NET imple” mentuj´ıc´ı urˇcitou funkcionalitu. Skripty napsané v PowerShell jsou kompozic´ı Cmdlet˚ us aplikaˇcn´ı logikou. Windows PowerShell Integrated Scripting Environment (ISE) je volitelná vlastnost operaˇcn´ıho systému, kter´ a se d´ a napˇr´ıklad do Windows 2008 R2 serveru pˇridat jako dalˇs´ı rozˇsiˇruj´ıc´ı vlastnost pomoc´ı Server Manageru. Instalac´ı ISE má administrátor minimalistické v´ yvojové prostˇred´ı, které mu dovol´ı psát Cmdlety“ a zároveˇ n provádˇet jejich ladˇen´ı ” lokálnˇe i na d´ alku pomoci vestavˇen´ ych funkcionalit.

Obrázek 13: PowerShell ISE, minimalistické v´ yvojové rozhran´ı pro tvorbu PowerShell skript˚ u

4.6.1

Ovl´ ad´ an´ı zdroj˚ u cloudu pomoc´ı PowerShellu

Vˇetˇsina aplikaˇcn´ıho vybaven´ı instalovaného s nástroji System Center 2012 obsahuje vestavˇenou podporu pro PowerShell. Pˇri spuˇstˇen´ı pr˚ uvodc˚ u (v nástroj´ıch System Centra), kteˇr´ı pomáhaj´ı s tvorbou r˚ uzn´ ych nastaven´ı prostˇred´ı, je vˇzdy na konci tohoto procesu moˇznost prohlédnout skript, kter´ y provád´ı tutéˇz operaci v prostˇred´ı PowerShell. Toho lze s v´ yhodou vyuˇz´ıt pˇri automatizaci rutinn´ıch a rozsáhlejˇs´ıch operac´ı, kdy správce m˚ uˇze takto vygenerovan´ y k´ od vz´ıt jako pˇredlohu, kterou dále uprav´ı pro pozdˇejˇs´ı pouˇzit´ı. Na obrázku 14 je zobrazen p´ as karet“ ze správcovské konzole Virtual Machine Manageru, ”

53

kde je vidˇet pˇr´ıtomnost z´ astupce pro vyvolán´ı PowerShellu. Tato vlastnost je také kl´ıˇcová z jiného hlediska a to, ˇze po spuˇstˇen´ı PowerShellu z prostˇred´ı VMM nemus´ı správce ruˇcnˇe nahrávat rozˇs´ıˇren´ı PowerShellu nutn´ a pro správu VMM.

Obr´ azek 14: Integrace PowerShell do prostˇred´ı VMM konzoly V pr˚ ubˇehu tvorby virtu´ aln´ıho stroje v prostˇred´ı privátn´ıho cloudu za pouˇzit´ı grafické konzoly Virtual Machine Manageru doˇslo k c´ılenému rozpadu41 s´ıt’ového propojen´ı na NAS server a tak servery h1–h2 (viz obr´ azek 7) ztratily kontakt se s´ıt’ov´ ym diskov´ ym polem, které bylo namapov´ ano jako svazek CSV. Tato událost mˇela za následek, ˇze nedoˇslo ke správné konfiguraci VM a ta z˚ ustala jako duch“ s nepodporovanou konfigurac´ı v prostˇred´ı ” VMM konzole. Po opˇetovném pˇripojen´ı NAS serveru a namapován´ı CSV svazku odm´ıtla konzole VMM dokonˇcit konfiguraci a nedokázala ani tuto poloˇzku odstranit ze svého inventáˇre. V této situaci se nab´ızely tˇri moˇzné varianty ˇreˇsen´ı: • Odstranit chybnou poloˇzku VMM z MSSQL serveru pomoc´ı DML pˇr´ıkaz˚ u jazyka SQL (jednalo by se o velice n´ızko´ urovˇ nové ˇreˇsen´ı pro odstranˇen´ı chyby VMM, které bylo znaˇcnˇe nekonzistentn´ı s nejist´ ym v´ ysledkem) • Nechat chybnou poloˇzku VMM jen tak • Vyuˇz´ıt s´ıly potenci´ alu PowerShellu a pomoc´ı nˇej chybnou poloˇzku virtuáln´ıho stroje z VMM odstranit Posledn´ı volba se uk´ azala jako správná. Skript PowerShellu bez problému a hlavnˇe konzistentnˇe tuto chybnou poloˇzku odebral z prostˇred´ı VMM. 1 $VM = Get−VM −Name ”vm1” 2 Remove−VM −VM $VM −Force

V´ ypis 6: Skript PowerShellu odstraˇ nuj´ıc´ı chybnou poloˇzku z inventáˇre konzoly VMM pˇrevzato z [9] 41

Doˇslo k vytvoˇren´ı Jediného bodu chyby, kter´ y byl pops´ an v kapitole 3.1.1

54

Tento mal´ y kousek skriptu je demonstrac´ı s´ıly PowerShell. Tam, kde konˇc´ı moˇznosti grafického prostˇred´ı, lze pokraˇcovat v prostˇred´ı PowerShell. Prvn´ı ˇrádek skriptu nastav´ı promˇenou $VM na hodnotu jména virtuáln´ıho stroje, kter´ y má b´ yt odebrán. Druh´ y ˇrádek provede spuˇstˇen´ı pˇr´ıkazu pro odebr´ an´ı instance VM. Pˇr´ıkaz je ovlivnˇen tˇremi parametry takto: prvn´ı pˇrep´ınaˇc ˇr´ık´ a, ˇze se jedn´ a o instanci virtuáln´ıho stroje, název stroje reprezentovan´ y promˇenou a na konec je pouˇzit pˇrep´ınaˇc, kter´ y vynucuje odebrán´ı. Následuj´ıc´ı skript prov´ ad´ı import vybran´ ych zdrojov´ ych soubor˚ u do knihovny42 serveru srvb a to na z´ akladˇe jejich pˇr´ıpony. Skript se mus´ı spouˇstˇet v prostˇred´ı konzoly PowerShell spuˇstˇené z p´ asu karet n´ astroje VMM a nebo se mus´ı ruˇcnˇe provést import potˇrebn´ ych rozˇs´ıˇren´ı konzole PowerShellu o znalost Cmdlet˚ u rozhran´ı VMM. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

#Hromadn´ y import vybran´ ych soubor˚ u z adres´ aˇre do knihovny $importDir = ”C:\temp\” $extensions = @(”∗.ps1”,”∗.iso”) foreach($ext in $extensions) { $files = Get−ChildItem $importDir −Filter $ext

22 23 }

if ($ext −eq ”∗.ps1”) { $itemDir = ”PS” } elseif ($ext −eq ”∗.iso”) { $itemDir = ”ISO” } foreach($item in $files ) { Import−SCLibraryPhysicalResource −SourcePath ($importDir + $item.name) − OverwriteExistingFiles −AllowUnencryptedTransfer −SharePath (”\\srvb.lienhard. com\MSSCVMMLibrary\” + $itemDir) }

V´ ypis 7: Skript PowerShellu zajiˇst’uj´ıc´ı import vybran´ ych soubor˚ u do knihovny serveru Na ˇrádku 3 je definov´ an adres´ aˇr, ze kterého probˇehne import poloˇzek, a kter´ y se prohledá ˇ adek 4 pˇredstavuje pole, které urˇcuje v´ na pˇr´ıtomnost poˇzadovan´ ych soubor˚ u. R´ ybˇerové kritérium, podle kterého se budou vyhledávat soubory v adresáˇri. Pole je procházeno cyklem foreach (ˇr´ adek 6) a do promˇenné $files (ˇrádek 8) jsou pˇriˇrazeny vˇsechny nalezené názvy soubor˚ u z daného adres´ aˇre. Na ˇr´ adc´ıch 10–17 je nastaven c´ılov´ y adresáˇr importu podle právˇe importované poloˇzky. V posledn´ım vnoˇreném cyklu foreach je proveden faktick´ y import poloˇzek do knihovny serveru, jak dokazuj´ı ˇrádky 19–22. Knihovna je m´ısto, kde jsou uloˇzeny sd´ılené zdroje, jako napˇr´ıklad instalaˇcn´ı obrazy operaˇcn´ıch systém˚ u, disky VHD, PowerShell skripty a jiné. 42

55

Následuj´ıc´ı skript 8 napsan´ y v PowerShell provád´ı migraci virtuáln´ıho stroje z jednoho hostitele na druh´ y. 1 #Ziskani instance VM 2 $VM = Get−SCVirtualMachine −VMMServer srvb.lienhard.com −Name ”w7x64” | where {$ . VMHost.Name −eq ”h1.lienhard.com”} 3 #Vypsani ziskane hodnoty 4 VM 5 6 #Ziskani instance s hostitelskym serverem 7 $VMHost = Get−SCVMHost −VMMServer srvb.lienhard.com | where {$ .Name −eq ”h2.lienhard. com”} 8 VMHost 9 10 #Provedeni migrace 11 Move−SCVirtualMachine −VM $VM −VMHost $VMHost −HighlyAvailable $true − RunAsynchronously −JobGroup 1a57c1b0−76e7−4f2e−9145−e61e9e363279$

V´ ypis 8: Skript v PowerShell provede migraci virtuáln´ıho stroje z jednoho hostitele na druh´ y Na ˇrádc´ıch 1 a 7 jsou z´ısk´ any instance objekt˚ u reprezentuj´ıc´ıch virtuáln´ı stroj, kter´ y se bude pˇresouvat a z´ısk´ an´ı instance c´ılového hostitelského serveru. Na ˇrádku 11 se uskuteˇcn´ı samotná migrace VM. Pro pˇr´ıpad, kdy vzd´ alen´ y server je ve stavu, ˇze nen´ı schopen správce pˇripojit pˇres vzdálenou plochu protokolem RDP a správce nemá fyzick´ y pˇr´ıstup k serveru, je velice uˇziteˇcn´ y n´ asleduj´ıc´ı miniaturn´ı skript 9 napsan´ y v PowerShell, kter´ y dokáˇze vzdálenˇe provést nejen restart serveru43 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 43

#Restart vzdaleneho serveru #Parametry metody Win32Shutdown: # 0 – Log Off # 4 – Forced Log Off # 1 – Shutdown # 5 – Forced Shutdown # 2 – Reboot # 6 – Forced Reboot # 8 – Power Off # 12 – Forced Power Off if (($args [0] −eq 6) −and ($args[1])) { echo ”Restartuji server : ” $args [1] $var = (gwmi win32 operatingsystem −ComputerName $args[1]).Win32Shutdown($args[0]) $res = $var | select −expandproperty ”ReturnValue” if ($res −eq 0) { echo ”Restart probehl uspesne” }

Za pˇredpokladu, ˇze server je ˇclenem domény.

56

23 else 24 { 25 echo ”Nepodarilo se provest restartovani serveru !” 26 } 27 }

V´ ypis 9: Skript v PowerShell provede migraci virtuáln´ıho stroje z jednoho hostitele na druh´ y V´ ykonn´ a ˇc´ ast skriptu je na ˇr´ adku ˇc´ıslo 16, kde je volána funkce operaˇcn´ıho systému Win32Shutdown s parametrem pˇrikazuj´ıc´ım restart serveru. Skript m˚ uˇze b´ yt volán z pˇr´ıkazového intepretu PowerShell takto: .\restart-srv.ps1 6 serv.lienhard.com. Skript pˇrij´ımá z pˇr´ıkazové ˇr´ adky dva argumenty (ˇc´ıslo pro restart serveru a název vzdáleného serveru).

4.7

Cenov´ a kalkulace

V pˇredchoz´ıch kapitol´ ach bylo nast´ınˇeno, na jak´ ych technologi´ıch stav´ı privátn´ı cloudové ˇreˇsen´ı spoleˇcnosti Microsoft z hlediska aplikaˇcn´ıho vybaven´ı. V následuj´ıc´ıch podkapitolách bude probr´ ana licenˇcn´ı politika spoleˇcnosti Microsoft s ohledem na potˇrebné aplikaˇcn´ı vybaven´ı. Ve spolupr´ aci s pˇredn´ımi odborn´ıky spoleˇcnosti Autocont a.s. vznikla ukázková nab´ıdka44 na potˇrebné hardwarové vybaven´ı, které by mohlo tvoˇrit technologické zázem´ı privátn´ıho cloudu, a které by bylo postaveno na osvˇedˇceném korporátn´ım hardwaru. Tato nab´ıdka popisuje potˇrebné hardwarové vybaven´ı vˇcetnˇe potˇrebn´ ych licenc´ı nutn´ ych k provozu technologie Microsoft Private Cloud. Nab´ıdka odráˇz´ı aktuáln´ı cenu na trhu v dobˇe psan´ı diplomové pr´ ace a nezahrnuje ˇzádné mnoˇzstevn´ı slevy ani jiná cenová zv´ yhodnˇen´ı. Spoleˇcnost Autocont a.s. svolila s vyuˇzit´ım nab´ıdky pro u ´ˇcely této diplomové práce. 4.7.1

Licenˇ cn´ı politika

Software potˇrebn´ y pro provoz priv´ atn´ıho cloudu od spoleˇcnosti Microsoft je moˇzné licencovat prostˇrednictv´ım: OEM programu, formou multilicenˇcn´ıho programu s názvem Enrollment for Core Infrastructure45“ nebo koup´ı separátn´ıch licenc´ı (nejménˇe v´ yhodné). ” Obecnˇe lze ˇr´ıci, ˇze serverov´ y operaˇcn´ı systém Windows 2008 R2 je vhodné kupovat ve verzi Datacenter, kter´ y je licencov´ an podle poˇctu fyzick´ ych CPU a poˇctu instanc´ı serverového operaˇcn´ıho systému. Obdobnˇe to samé lze konstatovat pro koupi licenc´ı System Center 2012 Datacenter. Dalˇs´ı separ´ atn´ı kapitolou by byl nákup tzv. klientsk´ ych CAL“ licenc´ı46 , ” které dovoluj´ı vyuˇz´ıvat pˇr´ıstup k danému SW pro klienty v rámci cloudu.

44 Cenov´ a nab´ıdka na vybaven´ı hardwaru a nutn´ ych licenc´ı softwaru je souˇca ´st´ı CD-ROM, které tvoˇr´ı ned´ılnou souˇca ´st této pr´ ace. 45 V tomto programu se nakupuj´ı licence, které zahrnuj´ı Windows operaˇcn´ı systémy a kompletn´ı rodinu aplikac´ı System Center. 46 http://www.microsoft.com/calsuites/en/us/products/default.aspx, navˇst´ıveno 28.4.2012

57

5

V´ ykonnostn´ı a z´ atˇ eˇ zov´ e testov´ an´ı

Porovnán´ı v´ ykonnosti virtualizaˇcn´ıch platforem je velice nelehk´ yu ´kol. Neexistuj´ı pˇresné postupy a vyv´ aˇzen´ a z´ atˇeˇzov´ a testov´ an´ı r˚ uzn´ ych virtualizaˇcn´ıch platforem. Kaˇzd´ y postup pouˇzit´ y na v´ ykonnostn´ı testov´ an´ı bude v sobˇe zahrnovat jist´ y zdroj chyb a nepˇresnost´ı. Pro v´ ykonnostn´ı testov´ an´ı hypervizoru platformy VMware existuje testovac´ı sada nástroj˚ u nazvaná VMark [27]. Jedn´ a se o ucelenou certifikovanou sadu spoleˇcnost´ı VMware pro v´ ykonnostn´ı testov´ an´ı jej´ı platformy ESX/ESXi hostitel˚ u a aplikac´ı. Tato sada nástroj˚ u vyˇzaduje pˇredepsané prostˇred´ı pro testován´ı a nelze ji pouˇz´ıt pro testován´ı hypervizoru Hyper–V od spoleˇcnosti Microsoft. Existuj´ı nástroje [30] pro komplexn´ı sledován´ı, dohled a zátˇeˇzové testov´ an´ı celé infrastruktury. Tyto nástroje jsou pˇr´ıliˇs komplexn´ı, aby se daly vyuˇz´ıt pro jednoduché orientaˇcn´ı porovnán´ı v´ ykonu dvou virtualizaˇcn´ıch platforem. Existuje sdruˇzen´ı [1], které se snaˇz´ı poskytnout testovac´ı platformu, ale nástroje tohoto sdruˇzen´ı jsou komerˇcn´ıho charakteru bez moˇznosti vyzkouˇsen´ı. Jednoduchou u ´vahou lze dospˇet k tomu, ˇze v prostˇred´ı obou hypervizor˚ u je vytvoˇren generick´ y hardware, na kter´ y lze nainstalovat napˇr´ıklad operaˇcn´ı systémy spoleˇcnosti Microsoft, které jsou celosvˇetovˇe dominantn´ı na trhu desktopov´ ych a serverov´ ych ˇreˇsen´ı. Na platformˇe operaˇcn´ıch systém˚ u Windows lze provést zátˇeˇzové testován´ı, protoˇze k tomu existuj´ı vhodné nástroje. Nab´ız´ı se tak moˇznost porovnat v´ ykony obou hypervizor˚ u (Hyper–V a ESXi) pomoc´ı n´ astroj˚ u vytvoˇren´ ych pro v´ ykonnostn´ı a stresové testován´ı v´ ypoˇcetn´ıch platforem x86 a x64 v prostˇred´ı operaˇcn´ıch systém˚ u Windows i za cenu jist´ ych nepˇresnost´ı. Mezi etablované n´ astroje vhodné k z´ atˇeˇzovému testován´ı patˇr´ı: PassMark PerformanceTest ™ aktuálnˇe ve verzi 7.0 sestaven´ı 1028, podporované testovac´ı platformy: Windows 2000, XP, 2003 Server, Vista, 2008 Server a Windows 7, je dostupn´ y pro platformy x86 a x6447 . SiSoftware Sandra 2012 nyn´ı ve verzi 2012.SP3 18.40, podporované testovac´ı platformy: Windows XP, Vista, 7, 8, Windows Server 2003/R2, 2008/R2, 2012, vˇse na platform´ ach x86 a x6448 AIDA64 ve verzi v2.30, je kompatibiln´ı se vˇsemi x86 a x64 platformami Microsoft Windows, mimo jiné i s Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows 95/98/Me49 Ani jeden z v´ yˇse jmenovan´ ych n´ astroj˚ u neposkytuje u ´plnˇe vhodné testovac´ı metriky. Pˇresto prvn´ı dva, a zvl´ aˇstˇe druh´ y n´ astroj, jsou akceptovateln´ ymi kandidáty na orientaˇcn´ı zátˇeˇzové testov´ an´ı. Oba n´ astroje dovoluj´ı testovat v´ ykonnost nejˇcastˇeji sledovan´ ych komponent poˇc´ıtaˇcového systému, jako napˇr.: v´ ykon procesoru (CPU), ˇcten´ı/zápis na pevn´ y disk (HDD) a testov´ an´ı propustnosti a pˇrenosového pásma pamˇeti (RAM a cache procesoru). SiSoftware Sandra m´ a vˇetˇs´ı portfolio zátˇeˇzov´ ych test˚ u jiˇz v základn´ı verzi.50 http://www.passmark.com/products/pt.htm, navˇst´ıveno 12.4.2012 http://www.sisoftware.net/, navˇst´ıveno 12.4.2012 49 http://www.aida64.com/news/finalwire-debuts-aida64-v230, navˇst´ıveno 12.4.2012 50 Placen´ a verze softwaru um´ı detekovat, ˇze bˇeˇz´ı ve virtu´ aln´ım prostˇred´ı, PerformanceTest tuto vlastnost postr´ ad´ a. 47

48

58

5.1

Metodika testov´ an´ı

Mˇeˇren´ı v´ ykonu procesoru, pamˇet’ového subsystému, pevn´ ych disk˚ u a grafick´ ych karet patˇr´ı do základn´ı sestavy pro porovn´ aván´ı v´ ykonu poˇc´ıtaˇcového hardware. Mˇeˇren´ı v´ ykonu CPU tzv. benchmark51 bude prob´ıhat pomoc´ı nˇekolika základn´ıch test˚ u. Mezi jin´ ymi lze napˇr´ıklad jmenovat pr˚ umyslovˇe uzn´ avané metody Dhrystone, Whetstone a dalˇs´ı. Dhrystone: metoda testov´ an´ı v´ ykonu procesoru je stále uznávan´ y pr˚ umyslov´ y standard mˇeˇren´ı. Dhrystone metoda je pˇr´ıtomná v SiSoftware Sandra 2012 a PassMark PerformanceTest. Metoda vytv´ aˇr´ı reprezentativn´ı vzorek operac´ı (ˇcasto numerick´ ych), které jsou nejˇcastˇeji pˇr´ıtomny v dnes pouˇz´ıvan´ ych aplikac´ıch. Metoda Dhrystone je v´ıcevl´ aknov´ y test podporuj´ıc´ı x86 a x64 platformy. Test podporuje aˇz 64 CPU na SMP (Simple Multiple Processor, v´ıce procesorové systémy) systémech. SiSoftware Sandra 2012 pozmˇen ˇuje kód této metody a proto ji nelze pˇr´ımo srovnávat s obdobn´ ymi testy jin´ ych n´ astroj˚ u [26]. V´ ysledek udává ˇcas potˇrebn´ y k proveden´ı vybran´ ych sekvenc´ı instrukc´ı. V´ ysledek je reprezentován v MIPS (Million Instructions Per Second, mili´ ony operac´ı za sekundu). Whetstone: je metoda uˇz´ıvan´ a k mˇeˇren´ı FPU (Floating Point Unit, operace s ˇc´ısly s plovouc´ı desetinnou ˇc´ arkou) nebo matematického koprocesoru a jejich v´ ykonu. Operace s ˇc´ısly s plovouc´ı desetinnou ˇc´ arkou jsou velice d˚ uleˇzité pro programy vyˇzaduj´ıc´ı spolupráci matematického koprocesoru. Metoda mˇeˇr´ı ˇcas potˇrebn´ y k proveden´ı urˇcit´ ych sekvenc´ı operac´ı s pohyblivou ˇcárkou. V´ ysledek je udán v MFLOPS (Million Floating Operations per Second, milióny operac´ı s ˇc´ısly s plovouc´ı desetinnou ˇcárkou za sekundu) [26]. Metody Dhrystone a Whetstone jsou v SiSoftware Sandra 2012 v nˇekolika modifikac´ıch. Pomoc´ı nich jsou napˇr´ıklad testov´ any i v´ ykonnosti aplikaˇcn´ıch rámc˚ u Java a .NET. Pamˇet’ov´ y subsystém je tvoˇren hlavn´ı operaˇcn´ı pamˇet´ı RAM a vyrovnávac´ı pamˇet´ı cache, kter´ a je pˇr´ıtomna pˇr´ımo v r´ amci CPU. U pamˇeti je zkoumána jejich pˇrenosová rychlost, propustnost a rychlost odezvy. Testy vˇetˇsinou zapisuj´ı nˇejak´ y druh vzoru do pamˇet’ov´ ych bunˇek a n´ aslednˇe se jej pokouˇsej´ı pˇreˇc´ıst. U diskov´ ych subsystém˚ u je zkoumána rychlost odezvy pˇri zápisu a ˇcten´ı. Testy zapisuj´ı na disk, pˇr´ıpadnˇe ˇctou data z disku, a to bud’ náhodnˇe nebo sekvenˇcnˇe. Vyhodnocen´ı se stanovuje podle toho, jak dlouhou dobu potˇreboval disk k oné ˇcinnosti a kolik dat byl schopen za tu dobu odbavit. V´ ykonnost grafick´ ych karet nebude pˇredmˇet dalˇs´ıho v´ ykonnostn´ıho testován´ı, protoˇze k virtuáln´ım stroj˚ um je pˇristupov´ ano pˇres vzdálenou plochu prostˇrednictv´ım protokolu RDP, kter´ y má omezené moˇznosti zobrazen´ı a namˇeˇrené v´ ysledky, pokud by nˇejaké v˚ ubec byly, by nemˇely relevantn´ı vypov´ıdac´ı hodnotu. Dalˇs´ım d˚ uvodem pro netestován´ı grafického v´ ystupu virtu´ aln´ıho hardwaru je ten, ˇze nen´ı urˇcen pro ˇspiˇckové v´ ykony52 a slouˇz´ı jen pro nenároˇcné grafické u ´lohy. V´ ykonnostn´ı a z´ atˇeˇzové testov´ an´ı nejen procesor˚ u. Jedinou v´ yjimkou jsou karty podporované v r´ amci technologie RemoteFX [25] provozované pod Windows 2008 R2 Serverem s SP1. 51 52

59

Pomoc´ı n´ astroje SiSoftware Sandra 2012 bylo provedeno komplexn´ı testován´ı a z jeho v´ ystupu byly vytipov´ any jen vybrané ukazatele v´ ykonu53 : Procesor: aritmetika procesoru zahrnuje základn´ı sadu test˚ u: agregovan´ y nativn´ı v´ ykon procesoru, dˇr´ıve pˇredstavené metody Dhrystone a Whetstone (Aggregate Native Performance, Dhrystone Native ALU, Whetstone Native SSE354 ), mˇeˇren´ı v´ ykonu procesoru pˇri zpracov´ av´ an´ı multimediáln´ıch dat (Aggregate Multi-Media Native Performance). V´ ykon procesoru pˇri kryptografick´ ych u ´lohách je mˇeˇren pomoc´ı kryptografického pˇrenosového p´ asma, ˇsifrován´ı a zpˇetného deˇsifrován´ı dat ˇsifrou AES256ECB55 , a d´ ale pomoc´ı hashov´ an´ı funkc´ı SHA2-25656 (Cryptographic Bandwidth, Encryption/Decryption Bandwidth AES256-ECB ALU, Hashing Bandwidth SHA2-256 SSSE357 ). Testovac´ı sada je zakonˇcena testem zjiˇst’uj´ıc´ım efektivitu v´ıcejádrov´ ych procesor˚ u, kter´ y testuje intern´ı spolupráci procesor˚ u s v´ıce jádry na jednom fyzickém procesoru (Inter-Core Bandwidth, Inter-Core Latency) Aplikaˇ cn´ı r´ amce: jsou testov´ any pomoc´ı v´ ypoˇct˚ u implementovan´ ych na konkrétn´ı platformˇe aplikaˇcn´ıho r´ amce, konkrétnˇe jsou zjiˇst’ovány hodnoty agregovaného v´ ykonu aplikaˇcn´ıho r´ amce, a d´ ale jsou pouˇzity metody Dhrystone a Whetstone pˇredstavené dˇr´ıve, v´ yˇse uvedené plat´ı pro aplikaˇcn´ı rámec .NET i Java (Aggregate Performance, Dhrystone, Whetstone) Pevn´ y disk: a jeho v´ ykon je zkoumán pomoc´ı pˇrenosové rychlosti dosaˇzené pˇri ˇcten´ı z disku a také je zaznamen´ an ˇcas potˇrebn´ y k naˇcten´ı dat(Drive Score, Random Access Time). SiSoftware Sandra nedovoluje provést test zápisu na disk, kter´ y obsahuje data, proto v´ ykon disku pˇri z´ apisu dat bude mˇeˇren nejen nástrojem PassMark PerformanceTest, ale i pomoc´ı JettStress nástrojem, kter´ y bude pˇredstaven pozdˇeji. Pamˇ et’ RAM a cache procesoru: je testována propustnost pamˇeti, je zmˇeˇren agregovan´ y v´ ykon pamˇet’ového subsystému a ˇcas potˇrebn´ y k naplnˇen´ı kapacity testované pamˇeti (Aggregate Memory Performance, Time to Copy Capacity). Pomoc´ı testu, kter´ y ˇcte n´ ahodn´ y vzorek z pamˇeti, je mˇeˇrena tzv. latence pamˇeti a na základˇe n´ı je urˇcen faktor rychlosti (Memory Latency, Speed Factor), test sekvenˇcn´ıho pˇr´ıstupu do pamˇeti opˇet jinou formou testuje rychlost odezvy pamˇeti a urˇcuje jej´ı faktor rychlosti (Memory Latency, Speed Factor), test pamˇeti cache urˇcuje jej´ı pˇrenosovou rychlost, test je proveden na obou u ´rovn´ıch pamˇeti L1 a L2, které jsou pˇr´ıtomny na procesoru. Z koneˇcného v´ ysledku je spoˇc´ıtán faktor rychlosti (Cache/Memory Bandwidth SSE2/12858 , L1D (prvn´ı u ´roveˇ n pamˇeti) Data Cache, L2 (druhá u ´roveˇ n pamˇeti) Cache, Speed Factor) Kompletn´ı v´ ysledky vˇsech test˚ u jsou obsahem pˇriloˇzeného CD-ROM nosiˇce. http://softpixel.com/˜cwright/programming/simd/sse3.php, navˇst´ıveno 26.4.2012 55 http://www.cryptool-online.org/index.php?option=com_content&view=article&id= 112&Itemid=135&lang=en, navˇst´ıveno 26.4.2012 56 http://codegolf.com/sha-256-hashing, navˇst´ıveno 26.4.2012 57 http://softpixel.com/˜cwright/programming/simd/ssse3.php, navˇst´ıveno 26.4.2012 58 http://softpixel.com/˜cwright/programming/simd/sse2.php, navˇst´ıveno 26.4.2012 53 54

60

V´ ysledky namˇeˇrené testovac´ım n´ astrojem SiSoftware Sandra 2012 mohou b´ yt pˇri opakovaném spuˇstˇen´ı rozd´ılné a to v rozsahu +− 5%. Tento rozd´ıl je dán konfigurac´ı celého systému (dostupnou velikost´ı operaˇcn´ı pamˇeti RAM, poˇctem aktuálnˇe bˇeˇz´ıc´ıch proces˚ ua aplikac´ı v systému, atd.). Pomoc´ı n´ astroje PassMark PerformanceTest™ byly provedeny následuj´ıc´ı testy v´ ykonnosti: Procesor: je testov´ an na matematické operace: s cel´ ymi ˇc´ısly (Integer Math), matematické operace s ˇc´ısly s plovouc´ı desetinnou ˇcárkou (Floating Point Math), v´ ykonu v oblasti komprese dat (Compression), ˇrazen´ı ˇretˇezc˚ u (String Sorting) a v´ ysledné skóre testovac´ıho programu pro procesor tzv. CPU Mark“ je stanoveno na základˇe ” v´ ykonu vˇsech mˇeˇren´ ych faktor˚ u CPU. Pevn´ y disk: je testov´ an na sekvenˇcn´ı ˇcten´ı dat (Sequential Read), sekvenˇcn´ı zápis dat (Sequential Write), n´ ahodné vyhledáván´ı dat (Random Seek + RW) a v´ ysledné skóre testovac´ıho programu pro pevn´ y disk je udáno v tzv. Disk Mark“ ˇc´ısle. ” Pamˇ et’ RAM a cache procesoru: je testována pomoc´ı alokace mal´ ych blok˚ u pamˇeti (Allocate Small Block), ˇcten´ı z pamˇeti cache (Read Cached), ˇcten´ı pˇri vypnut´ı cache pamˇeti (Read Uncached), z´ apis do pamˇeti (Write) a na konec je stanoveno v´ ysledné skóre testovac´ıho programu pro pamˇet’ov´ y subsystém tzv. Memory Mark“ ” V´ ysledky z´ıskané n´ astrojem PassMark PerformanceTest™ jsou dostupné pouze na pˇriloˇzeném CD-ROM nosiˇci, kter´ y je souˇcást´ı této diplomové práce. 5.1.1

Prostˇred´ı a podm´ınky

Pro samotné testov´ an´ı je nezbytné stanovit za jak´ ych podm´ınek a v jakém prostˇred´ı pobˇeˇz´ı testy v´ ykonnosti. Jak bylo naznaˇceno v u ´vodn´ı kapitole, budou se testovat operaˇcn´ı systémy Microsoft Windows v prostˇred´ı dvou diametrálnˇe rozd´ıln´ ych hypervizor˚ u. Na poli dekstopov´ ych ˇreˇsen´ı pro koncové uˇzivatele je v dobˇe psan´ı této práce k dispozici Microsoft Windows 7 Enterprise, sestaven´ı 6.1.7601, SP1 na platformˇe x64. Serverov´ y operaˇcn´ı systém od spoleˇcnosti Microsoft je aktuálnˇe Windows 2008 R2 Server Enterprise, sestaven´ı 6.1.7601, SP1, opˇet na platformˇe x64. Oba vybrané operaˇcn´ı systémy byly po instalaci peˇclivˇe z´ aplatov´ any a vˇsechny ovladaˇce hardware byly v posledn´ıch verz´ıch a také byly digit´ alnˇe podeps´ any spoleˇcnost´ı Microsoft. Kaˇzd´ y operaˇcn´ı systém byl témˇeˇr bez dalˇs´ıch sluˇzeb a v implicitn´ı konfiguraci. Do kaˇzdého systému byly pouze nainstalovány nástroje SiSoftware Sandra 2012 a PassMark PerformanceTest (v obou pˇr´ıpadech pro platformu x64) pro testov´ an´ı v´ ykonu. Také byla nainstalována bˇehová prostˇred´ı aplikaˇcn´ıch rámc˚ u Java (verze bˇehového prostˇred´ı byla 1.6.0_25) a .Net (verze bˇehového prostˇred´ı byla 4.0.30319) v posledn´ıch verz´ıch. Pro správnou funkci virtualizovan´ ych operaˇcn´ıch systém˚ u byly do kaˇzdého z nich nainstalovány ovladaˇce a sluˇzby nutné pro komunikaci hostitelského systému s t´ım virtu´ aln´ım. Testy nebˇeˇzely pouze na virtualizovaném hardwaru, ale i na fyzickém hardwaru, kter´ y slouˇzil jako referenˇcn´ı, a kter´ y je popsán n´ıˇze v samostatné kapitole. Kaˇzd´ y testovac´ı set nástroj˚ u pro testován´ı byl puˇstˇen právˇe tˇrikrát

61

po sobˇe a koneˇcn´ y v´ ysledek, kter´ y se porovnává, je dán pr˚ umˇerem vˇsech tˇr´ı namˇeˇren´ ych hodnot. Tento pˇr´ıstup zm´ırˇ nuje dopad rozptylu namˇeˇren´ ych hodnot. V´ ysledná tabulka pro konkrétn´ı test zobrazuje tuto zpr˚ umˇerovanou hodnotu (sloupec je oznaˇcen symbolem ∅) a rozd´ıl zpr˚ umˇerovan´ ych hodnot mezi referenˇcn´ım PC a virtuáln´ım strojem je um´ıstˇen ve sloupci s oznaˇcen´ım ∆(∅1 −∅2 ) . 5.1.2

Referenˇ cn´ı poˇ c´ıtaˇ c

Referenˇcn´ı poˇc´ıtaˇc je fyzick´ y hardware, kter´ y je totoˇzn´ y se vˇsemi servery pro virtualizaci, aˇz na velikost operaˇcn´ı pamˇeti RAM a je dán následuj´ıc´ı hardwarovou konfigurac´ı: Základn´ı deska GigaByte G33M-DS2R, 2GB DDR RAM, CPU Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E6550 @ 2.33GHz (2C 2.33GHz, 4MB L2), GPU NVIDIA GeForce 7300 GT (PS3.0, VS3.0, 256MB), HDD WDC WD1600AAJS-22PSA0 (160GB, SATA300, 3.5”, 7200rpm, 8MB Cache), TSSTcorp CDDVDW SH-S202J (2.4GB, ATA66, DVD+-RW, CD-RW, 2MB Cache), souborov´ y systém byl pouˇzit implicitnˇe NTFS. Na poˇc´ıtaˇci se postupnˇe vystˇr´ıdaly oba v´ yˇse zm´ınˇené operaˇcn´ı systémy a bylo provedeno v´ ykonnostn´ı testován´ı dle metodologie z kapitoly 5.1. V´ ysledky namˇeˇrené v jednotliv´ ych operaˇcn´ıch systémech na referenˇcn´ım poˇc´ıtaˇci budou slouˇzit jako podklad pro srovnán´ı v´ ykonnosti jednotliv´ ych hypervizor˚ u. 5.1.3

Virtualizovan´ y poˇ c´ıtaˇ c

V moˇznostech nastaven´ı obou hypervizor˚ u nebyla zapnuta podpora pro konkrétn´ı typ procesoru, kter´ a zpˇr´ıstupˇ nuje moˇznost, aby se daly virtualizované stroje pˇresouvat i mimo hostitelskou platformu. C´ılem bylo ponechat v´ ychoz´ı stav a dosáhnout tˇesnˇejˇs´ı vazby na fyzick´ y hardware bez nutnosti moˇzného mezipˇrekladu instrukc´ı atd. Ve vˇsech pˇr´ıpadech tvorby VM (tam, kde to d´ avalo smysl) byly nastaveny stejné parametry velikosti HW, jako napˇr´ıklad poˇcet procesor˚ u, velikost pamˇeti, RAM atd. Zásadnˇejˇs´ı rozd´ıl mezi konfigurac´ı referenˇcn´ıho poˇc´ıtaˇce a konfigurac´ı virtuáln´ı je pˇripojen´ı diskového subsystému. U fyzického HW je operaˇcn´ı systém uloˇzen na pevném disku, kter´ y je pˇr´ımo pˇripojen k SATA portu poˇc´ıtaˇce. U virtu´ aln´ıch stroj˚ u jde o vzdálené u ´loˇziˇstˇe, které je pˇripojené do hostitelského systému pˇres protokol iSCSI, jak je popsáno v kapitole 4.4, a na které je následnˇe uloˇzen obraz disku virtu´ aln´ıho stroje ve formˇe souboru. To se mus´ı odrazit ve v´ ysledné anal´ yze namˇeˇren´ ych dat. V dobˇe bˇehu test˚ u byl v chodu pouze jeden testovan´ y virtuáln´ı poˇc´ıtaˇc tak, aby nebyl generov´ an neˇzádouc´ı provoz smˇerem k s´ıt’ovému NAS serveru ona. Virtuáln´ı poˇc´ıtaˇce byly provozov´ any na následuj´ıc´ıch verz´ıch hypervizor˚ u: Hyper–V Windows 2008 R2 Server s SP1 a ESXi 4.1 vSphere

5.2

Klientsk´ y operaˇ cn´ı syst´ em

Následuj´ıc´ı sekce obsahuje namˇeˇrené v´ ysledky softwarem SiSoft Sandra 2012, kter´ y byl vybrán jako jeden z n´ astroj˚ u z u ´vodu kapitoly 5 pro zátˇeˇzové testován´ı na operaˇcn´ım systému Microsoft Windows 7 Enterprise, SP1 na platformˇe x64. Testován´ı primárnˇe probˇehlo na fyzickém hardwaru podle metodiky popsané v kapitole 5.1 a stejn´ y postup testován´ı byl n´ aslednˇe opakov´ an na vˇsech virtuáln´ıch stroj´ıch obou hypervizor˚ u (Hyper–V a ESXi) s v´ yˇse uveden´ ym operaˇcn´ım systémem.

62

Virtu´ aln´ı poˇ c´ıtaˇ c nad hypervizorem Hyper–V Windows 2008 R2 Server SP1 Tabulka 8 zobrazuje v´ ysledky procesoru zmˇeˇrené nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Z v´ ysledk˚ u je zˇrejmé, ˇze doˇslo k poklesu v´ ykonu mezi reáln´ ym a fyzick´ ym HW Napˇr´ıklad si lze vˇsimnout, ˇze doˇslo k poklesu nativn´ıho v´ ykonu procesoru o 0,65 GOPS a nav´ yˇsen´ı latence mezi jádry procesoru o 1,43 ns. Dramatiˇctˇejˇs´ı zmˇena ve v´ ykonu je patrn´ a u instrukc´ı podporuj´ıc´ıch v procesoru kryptografii. CPU Název testu Aggregate Native Performance Dhrystone Native ALU Whetstone Native SSE3 Aggregate Multi-Media Nat. Perf. Cryptographic Band. Enc./Dec. Band. AES256-ECB Hash. Band. SHA2-256 SSSE3 Inter-Core Band. Inter-Core Latency

Jednotky GOPS GIPS GFLOPS MPix/s MB/s MB/s MB/s GB/s ns

Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 17,26 21,16 14,07 37,04 247,67 265,00 231,67 2,64 47,40

V MHyper−V ∅2 16,61 20,55 13,44 36,10 238,67 255,00 223,67 2,56 48,83

∆(∅1 −∅2 ) 0,65 0,61 0,63 0,94 9,00 10,00 8,00 0,07 -1,43

Tabulka 8: V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V Tabulka 9 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu jednotliv´ ych aplikaˇcn´ıch platforem zmˇeˇren´ ych nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. V´ ysledky poukazuj´ı na to, ˇze u aplikaˇcn´ıho r´ amce .NET doˇslo témˇeˇr k nulovému v´ ykyvu ve v´ ykonu. Aplikaˇ cn´ı r´ amce N´ azev testu Aggregate .NET Perf. Dhrystone .NET Whetstone .NET Aggregate Java Perf. Dhrystone Java Whetstone Java

Jednotky GOPS GIPS GFLOPS GOPS GIPS GFLOPS

Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 3,29 1,03 10,14 16,53 34,73 7,86

Hyper–V ∅2 3,29 1,03 10,03 16,38 34,19 7,85

∆(∅1 −∅2 ) 0,00 0,00 0,11 0,15 0,54 0,01

Tabulka 9: V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch rámc˚ u .NET a Java na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V Tabulka 10 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu pevného disku zmˇeˇreného nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Jednoznaˇcnˇe doˇslo k zv´ yˇsen´ı v´ ykonu pˇri ˇcten´ı z disku ve virtu´ aln´ım HW, ale tento jev se dal oˇcekávat a byl predikován v kapitole 5.1.3. Nár˚ ust v´ ykonu je d´ an t´ım, ˇze data jsou dostupná ve vyrovnávac´ıch pamˇet´ıch NAS serveru a virtualizaˇcn´ıho serveru pˇred t´ım, neˇz jsou uloˇzena nebo ˇctena. Také kladn´ ym ˇcinitelem, kter´ y pˇrispˇel k dobrému v´ ysledku, byla propustnost s´ıtˇe, která byla na velice dobré u ´rovni.

63 HDD N´ azev testu Drive Score Random Access Time

Jednotky MB/s ms

Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 61,59 12,59

Hyper–V ∅2 74,91 6,72

∆(∅1 −∅2 ) -13,33 5,87

Tabulka 10: V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V Tabulka 11 zobrazuje zmˇeˇrené v´ ysledky v´ ykonu operaˇcn´ı pamˇeti RAM a vyrovnávac´ı pamˇeti Cache n´ astrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. RAM a Cache Název testu Aggregate Memory Performance Time to Copy Capacity Memory Latency Speed Factor Cache/Memory Bandwidth SSE2/128 L1D (1st Level) Data Cache L2 (2nd Level) Cache Speed Factor

Jednotky GB/s µs ns GB/s GB/s GB/s -

Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 5,54 361,33 13,63 10,60 22,44 135,49 39,31 41,80

V MESXi ∅2 5,57 359,33 15,67 11,33 22,80 135,11 37,33 39,47

∆(∅1 −∅2 ) -0,03 2,00 -2,03 -0,73 -0,36 0,38 1,98 2,33

Tabulka 11: V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V

Virtu´ aln´ı poˇ c´ıtaˇ c nad hypervizorem ESXi 4.1 vSphere Tabulka 12 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu procesoru zmˇeˇreného nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Stejnˇe jako v pˇr´ıpadˇe hostitele s Hyper–V doˇslo k poklesu v´ ykonu, kter´ y byl oˇcek´ av´ an. Tabulka 13 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu jednotliv´ ych aplikaˇcn´ıch platforem zmˇeˇren´ ych nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. V´ ysledky poukazuj´ı na to, ˇze u aplikaˇcn´ıho r´ amce .NET doˇslo ke zmˇenˇe v´ ykonu a to samé je patrné pro aplikaˇcn´ı rámec Java. Tabulka 14 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu pevného disku zmˇeˇreného nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Jednoznaˇcnˇe doˇslo k zv´ yˇsen´ı v´ ykonu pˇri ˇcten´ı z disku ve virtu´ aln´ım HW, ale tento vysok´ y nár˚ ust v´ ykonu pˇredˇcil oˇcekáván´ı. Nar˚ ust v´ ykonu je dán t´ım, ˇze data jsou dostupn´ a ve vyrovnávac´ıch pamˇet´ıch NAS serveru a virtualizaˇcn´ıho serveru pˇred t´ım, neˇz jsou uloˇzena nebo ˇctena. Kladn´ ym ˇcinitelem, kter´ y pˇrispˇel k dobrému v´ ysledku byla také propustnost s´ıtˇe, která byla na velice dobré u ´rovni. Tak dobré skóre je zapˇr´ıˇcinˇeno velice kvalitn´ı implementac´ı iSCSI protokolu a dalˇs´ıch vylepˇsen´ı. Tabulka 15 zobrazuje zmˇeˇrené v´ ysledky v´ ykonu operaˇcn´ı pamˇeti RAM a vyrovnávac´ı pamˇeti Cache n´ astrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Opˇet lze pozorovat prodlouˇzen´ı latence pamˇet´ı a pokles pˇrenosu dat.

64 CPU Název testu Aggregate Native Perf. Dhrystone Native ALU Whetstone Native SSE3 Aggregate Multi–Media Nat. Perf. Cryptographic Band. Enc./Decr. Band. AES256-ECB Hash. Band. SHA2-256 SSSE3 Inter-Core Band. Inter-Core Lat.


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 17,26 21,16 14,07 37,04 247,67 265,00 231,67 2,64 47,40

ESXi ∅2 16,74 20,68 13,54 36,37 242,67 259,00 227,33 2,52 48,03

∆(∅1 −∅2 ) 0,52 0,48 0,53 0,67 5,00 6,00 4,33 0,12 -0,63

Tabulka 12: V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MESXi Aplikaˇ cn´ı r´ amce N´ azev testu Aggregate .NET Perf. Dhrystone .NET Whetstone .NET Aggregate Java Perf. Dhrystone Java Whetstone Java


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 3,29 1,03 10,14 16,53 34,73 7,86

ESXi ∅2 3,21 1,00 9,90 16,04 33,60 7,65

∆(∅1 −∅2 ) 0,07 0,03 0,24 0,49 1,13 0,21

Tabulka 13: V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch rámc˚ u .NET a Java na referenˇcn´ıho PC a V MESXi HDD N´ azev testu Drive Score Random Access Time

Jednotky MB/s ms


V MESXi ∅2 1230,00 2,84

∆(∅1 −∅2 ) -1168,41 9,75

Tabulka 14: V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MESXi RAM a Cache Název testu Aggregate Memory Performance Time to Copy Capacity Memory Latency Speed Factor Memory Latency Speed Factor Cache/Memory Bandwidth SSE2/128 L1D (1st Level) Data Cache L2 (2nd Level) Cache Speed Factor

Jednotky GB/s µs ns ns GB/s GB/s GB/s -

Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 5,54 361,33 96,07 74,73 13,63 10,60 22,44 135,49 39,31 41,80

V MESXi ∅2 5,52 362,33 104,30 81,13 14,70 11,47 22,54 134,22 36,92 39,60

∆(∅1 −∅2 ) 0,02 -1,00 -8,23 -6,40 -1,07 -0,87 -0,10 1,27 2,39 2,20

Tabulka 15: V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MESXi

65

5.3

Serverov´ y operaˇ cn´ı syst´ em

Stejnˇe jako v pˇr´ıpadˇe desktopového operaˇcn´ıho systému probˇehly zátˇeˇzové testy v prostˇred´ı Microsoft Windows 2008 R2 Server Enterprise, SP1, na platformˇe x64 podle metodiky stanovené v kapitole 5.1 s n´ astroji jiˇz dˇr´ıve zm´ınˇen´ ymi. Postup byl opˇet volen v poˇrad´ı od fyzického hardware k tomu virtu´ aln´ımu. Virtu´ aln´ı poˇ c´ıtaˇ c nad hypervizorem Hyper–V Windows 2008 R2 Server SP1 Tabulka 16 zobrazuje v´ ysledky procesoru zmˇeˇrené nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Z v´ ysledk˚ u je zˇrejmé, ˇze nedoˇslo k vˇetˇs´ımu poklesu v´ ykonu mezi reáln´ ym a fyzick´ ym HW tak, jak tomu bylo u desktopového operaˇcn´ıho systému. Napˇr´ıklad si lze vˇsimnout, ˇze doˇslo k poklesu nativn´ıho v´ ykonu procesoru jen o 0,09 GOPS a k nulovému nav´ yˇsen´ı latence mezi j´ adry procesoru. Dramatiˇctˇejˇs´ı zmˇena ve v´ ykonu je patrná u instrukc´ı podporuj´ıc´ıch v procesoru kryptografii, ale nen´ı tak vysoká jako u desktopového operaˇcn´ıho systému CPU Název testu Aggregate Native Performance Dhrystone Native ALU Whetstone Native SSE3 Aggregate Multi-Media Nat. Perf. Cryptographic Band. Enc./Decr. Band. AES256-ECB Hash. Band. SHA2-256 SSSE3 Inter-Core Bandwidth Inter-Core Latency


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 17,38 21,30 14,19 37,19 249,67 268,00 232,67 2,65 47,53

V MHyper−V ∅2 17,31 21,29 14,04 36,91 245,00 262,33 229,33 2,59 47,53

∆(∅1 −∅2 ) 0,08 0,01 0,15 0,28 4,67 5,67 3,33 0,06 0,00

Tabulka 16: V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V Tabulka 17 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu jednotliv´ ych aplikaˇcn´ıch platforem zmˇeˇren´ ych nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. V´ ysledky poukazuj´ı na to, ˇze u aplikaˇcn´ıho r´ amce .NET doˇslo témˇeˇr k znatelnˇejˇs´ımu v´ ykyvu ve v´ ykonu a aplikaˇcn´ı rámec Java bˇeˇz´ı rychleji na serverovém operaˇcn´ım systému neˇz na desktopovém. Tabulka 18 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu pevného disku zmˇeˇreného nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Jednoznaˇcnˇe doˇslo k zv´ yˇsen´ı v´ ykonu pˇri ˇcten´ı z disku ve virtu´ aln´ım HW, ale tento jev se dal oˇcekávat a byl predikován v kapitole 5.1.3. Nar˚ ust v´ ykonu je d´ an t´ım, ˇze data jsou dostupná ve vyrovnávac´ıch pamˇet´ıch NAS serveru a virtualizaˇcn´ıho serveru pˇred t´ım, neˇz jsou uloˇzena nebo ˇctena. Kladn´ ym ˇcinitelem, kter´ y pˇrispˇel k dobrému v´ ysledku, byla také propustnost s´ıtˇe, která byla na velice dobré u ´rovni. Nar˚ ust v´ ykonu ale nen´ı tak patrn´ y jako u desktopového operaˇcn´ıho systému. Tabulka 19 zobrazuje zmˇeˇrené v´ ysledky v´ ykonu operaˇcn´ı pamˇeti RAM a vyrovnávac´ı pamˇeti Cache n´ astrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM.

66

Aplikaˇ cn´ı r´ amce Název testu Aggregate .NET Performance Dhrystone .NET Whetstone .NET Aggregate Java Performance Dhrystone Java Whetstone Java


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 3,37 1,09 10,39 17,69 35,70 8,78

Hyper–V ∅2 3,29 1,06 10,00 18,49 35,00 9,77

∆(∅1 −∅2 ) 0,08 0,03 0,39 -0,80 0,70 -0,99

Tabulka 17: V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch rámc˚ u na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V

HDD N´ azev testu Drive Score Random Access Time

Jednotky MB/s ms


Hyper–V ∅2 69,06 6,08

∆(∅1 −∅2 ) -7,45 6,20

Tabulka 18: V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V

RAM a Cache Název testu Aggregate Memory Performance Time to Copy Capacity Memory Latency Speed Factor Memory Latency Speed Factor Cache/Memory Bandwidth SSE2/128 L1D (1st Level) Data Cache L2 (2nd Level) Cache Speed Factor


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 5,55 360,33 99,27 74,70 14,03 10,57 22,32 135,53 39,26 41,77

V MHyper−−V ∅2 5,58 358,00 107,67 78,50 14,77 11,00 22,69 135,08 37,12 39,43

∆(∅1 −∅2 ) -0,03 2,33 -8,40 -3,80 -0,73 -0,43 -0,37 0,45 2,15 2,33

Tabulka 19: V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MHyper−V

67

Virtu´ aln´ı poˇ c´ıtaˇ c nad hypervizorem ESXi 4.1 vSphere Tabulka 12 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu procesoru zmˇeˇreného nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Stejnˇe jako v pˇr´ıpadˇe hostitele s Hyper–V doˇslo k poklesu v´ ykonu, kter´ y byl oˇcek´ av´ an. CPU Název testu Aggregate Native Performance Dhrystone Native ALU Whetstone Native SSE3 Aggregate Multi–Media Nat. Perf. Cryptographic Band. Enc./Decr. Band. AES256-ECB Hash. Band. SHA2-256 SSSE3 Inter-Core Bandwidth Inter-Core Latency


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 17,38 21,30 14,19 37,04 249,67 268,00 232,67 2,65 47,53

ESXi ∅2 17,15 21,14 13,92 36,37 244,67 262,33 229,00 2,57 48,03

∆(∅1 −∅2 ) 0,23 0,16 0,27 0,67 5,00 5,67 3,67 0,08 -0,50

Tabulka 20: V´ ysledky test˚ u procesoru na referenˇcn´ım PC a V MESXi Tabulka 21 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu jednotliv´ ych aplikaˇcn´ıch platforem zmˇeˇren´ ych nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. V´ ysledky poukazuj´ı na to, ˇze u aplikaˇcn´ıho r´ amce .NET doˇslo k poklesu v´ ykonu a naopak u aplikaˇcn´ıho rámce Java se zv´ yˇsil oproti desktopovému operaˇcn´ımu systému. Aplikaˇ cn´ı r´ amce Název testu Aggregate .NET Performance Dhrystone .NET Whetstone .NET Aggregate Java Performance Dhrystone Java Whetstone Java


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 3,37 1,09 10,39 17,69 35,70 8,78

ESXi ∅2 3,20 1,00 9,86 18,10 34,63 9,47

∆(∅1 −∅2 ) 0,17 0,09 0,53 -0,41 1,06 -0,68

Tabulka 21: V´ ysledky test˚ u aplikaˇcn´ıch rámc˚ u .NET a Java na referenˇcn´ım PC a V MESXi Tabulka 22 zobrazuje v´ ysledky v´ ykonu pevného disku zmˇeˇreného nástrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Jednoznaˇcnˇe doˇslo k zv´ yˇsen´ı v´ ykonu pˇri ˇcten´ı z disku ve virtu´ aln´ım HW (oproti desktopovému operaˇcn´ımu systému), ale tento vysok´ y nár˚ ust v´ ykonu pˇredˇcil oˇcek´ av´ an´ı. N´ ar˚ ust v´ ykonu je dán t´ım, ˇze data jsou dostupná ve vyrovnávac´ıch pamˇet´ıch NAS serveru a virtualizaˇcn´ıho serveru pˇred t´ım, neˇz jsou uloˇzena nebo ˇctena. Kladn´ ym ˇcinitelem, kter´ y pˇrispˇel k dobrému v´ ysledku, byla také propustnost s´ıtˇe, která byla na velice dobré u ´rovni. Tak dobré skóre je zapˇr´ıˇcinˇeno velice kvalitn´ı implementac´ı iSCSI protokolu a dalˇs´ıch vylepˇsen´ı.

68 HDD N´ azev testu Drive Score Random Access Time

Jednotky MB/s ms


V MESXi ∅2 1583,33 2,54

∆(∅1 −∅2 ) -1521,72 9,73

Tabulka 22: V´ ysledky test˚ u pevného disku na referenˇcn´ım PC a V MESXi Tabulka 23 zobrazuje zmˇeˇrené v´ ysledky v´ ykonu operaˇcn´ı pamˇeti RAM a vyrovnávac´ı pamˇeti Cache n´ astrojem SiSoftware Sandra 2012 na referenˇcn´ım PC a VM. Opˇet lze pozorovat prodlouˇzen´ı latence pamˇet´ı a pokles pˇrenosu dat. RAM a Cache Název testu Aggregate Memory Performance Time to Copy Capacity Memory Latency Speed Factor Memory Latency Speed Factor Cache/Memory Bandwidth SSE2/128 L1D (1st Level) Data Cache L2 (2nd Level) Cache Speed Factor


Ref. poˇc´ıtaˇc ∅1 5,55 360,33 99,27 74,70 14,03 10,57 22,32 135,53 39,26 41,77

V MESXi ∅2 5,55 360,67 101,70 79,10 14,37 11,13 22,66 134,37 37,19 39,53

∆(∅1 −∅2 ) 0,00 -0,33 -2,43 -4,40 -0,33 -0,57 -0,34 1,16 2,07 2,23

Tabulka 23: V´ ysledky test˚ u operaˇcn´ı pamˇeti RAM a Cache na referenˇcn´ım PC a V MESXi

5.4

Z´ atˇ eˇ zov´ e testov´ an´ı vybran´ ych ˇ c´ ast´ı vytvoˇren´ e infrastruktury

U serverového operaˇcn´ıho systému bylo v prostˇred´ı virtuáln´ıho hardware pˇristoupeno jeˇstˇe k testu propustnosti s´ıtˇe nad protokolem TCP, kter´ y spoˇc´ıval v nastaven´ı serverové strany testovac´ıho software a také v nastaven´ı klientské strany. Na fyzickém hardware, kter´ y tvoˇril serverovou ˇc´ ast, byl v n´ astroji PerformanceTest nastaven mód serveru, kter´ y ˇcekal na pˇripojen´ı klientské ˇc´ asti téhoˇz softwaru, kter´ y generoval potˇrebnou s´ıt’ovou zátˇeˇz. Dalˇs´ı nastaven´ı spoˇc´ıvalo v odblokov´ an´ı vybraného portu v nastaven´ı firewallu serveru a nastaven´ı pˇr´ısluˇsného m´ odu n´ astroje PerformanceTest. Klientská ˇcást byla spuˇstˇena pod serverov´ ym operaˇcn´ım systémem z virtuáln´ıho hardware. PerformanceTest v tomto pˇr´ıpadˇe byl nastaven na klientsk´ y m´ od generuj´ıc´ı s´ıt’ovou zátˇeˇz. Napˇred byl zvolen pevn´ y blok dat, kter´ y byl s´ıt´ı pˇren´ aˇsen a n´ aslednˇe byl zvolen mód s variabiln´ı délkou bloku. Namˇeˇrené u ´daje jsou zaznamen´ any v tabulce 24 a 25. Následuj´ıc´ı Bash script 10 m´ a za u ´kol provést v´ ykonnostn´ı test ˇcten´ı dat z vyrovnávac´ı pamˇeti (bufferu) pevného disku a také vypov´ıdá o tom, jak rychle ˇcte disk sekvenˇcnˇe data bez reˇzie souborového systému (Timing buffered disk reads MB/s). Pomoc´ı vlastn´ıho skriptu byl provˇeˇren v´ ykon diskového subsystému NAS serveru ona z obrázku 7.

69 Propustnost s´ıtˇe v Mb/s pˇri pevné velikosti bloku Propustnost s´ıtˇe v Mb/s pˇri promˇenlivé velikosti bloku

178,05 132,82

Tabulka 24: Propustnost s´ıtˇe mˇeˇren´ a mezi VM nad hypervizorem Hyper–V a fyzick´ ym serverem Propustnost s´ıtˇe v MB/s pˇri pevné velikosti bloku Propustnost s´ıtˇe v MB/s pˇri promˇenlivé velikosti bloku

890,51 341,45

Tabulka 25: Propustnost s´ıtˇe mˇeˇren´ a mezi VM nad hypervizorem ESXi a fyzick´ ym serverem Jádrem skriptu je pˇr´ıkazov´ y n´ astroj Linuxu hdparm [4], kter´ y provád´ı test v´ ykonu. Zbytek skriptu prov´ ad´ı v´ ypoˇcet, formátován´ı a uloˇzen´ı dat do souboru s formátem CSV59 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

#!/bin/bash cmdHdparm=’/sbin/hdparm −t’ cmdBc=’/usr/bin/bc −l’ sd=(’/dev/sdb’ ’/dev/sdc’ $1) output=’hdparmOutput.csv’ function makeCSV() { echo ”Timing buffered disk reads MB/s; seconds; MB/s” >> $output echo ”$1; $2; $3” >> $output } echo ”” echo ”Skript provede 3x za sebou cteni z disku a spocita z namerenych hodnot prumer” echo ”” for item in ${sd [∗]}; do d=0 t=0.0 c=0.0 echo echo echo echo

”” ”Test vykonu cteni z pevnoho disku $item” ”−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−” ””

for i in 1 2 3; do eval v=($($cmdHdparm $item | awk ’{print $5 ” ” $8 ” ” $11}’)) d=$(($d + ${v[0]}))

Soubor CSV (Coma Separate Value, ˇca ´rkou oddˇelené hodnoty) je vhodn´ y pro dalˇs´ı zpracov´ an´ı z´ıskan´ ych dat, napˇr´ıklad pomoc´ı tabulkového procesoru Microsoft Excel. 59

70

35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

t=$(echo ”scale=2; $t + ${v[1]}” | $cmdBc) c=$(echo ”scale=2; $c + ${v[2]}” | $cmdBc) done

done

d=$(echo ”scale=2; $d / 3” | $cmdBc) t=$(echo ”scale=2; $t / 3” | $cmdBc) c=$(echo ”scale=2; $c / 3” | $cmdBc) makeCSV $d $t $c

echo ”” echo ”Vystup ulozen do: $output” echo ”” echo ”Test dokoncen” exit 0

V´ ypis 10: Bash skript testuj´ıc´ı v´ ykon pˇri ˇcten´ı z pevného disku Na ˇrádku 33 je prostˇrednictv´ım pˇr´ıkazu hdparm z´ıskán v´ ykon disku, kter´ y je upraven jazykem awk [8] a z nˇej je teprve vytvoˇreno pole hodnot. Na ˇrádc´ıch 34–42 je ˇreˇsen v´ ypoˇcet nad z´ıskan´ ymi daty. Na ˇr´ adku 43 je zavolána funkce, která provede export dat do CSV souboru. Následuj´ıc´ı v´ ystup (tabulka 26) byl z´ıskán pomoc´ı v´ yˇse zm´ınˇeného skriptu a zobrazuje namˇeˇrené u ´daje pro disky sdb a sdc, které jsou v softwarovém raidu, kter´ y byl vytvoˇren v kapitole 4.3.1. Timing buffered disk reads MB/s 168.00 Timing buffered disk reads MB/s 168.00

seconds 3.01 seconds 3.01

MB/s 55.70 MB/s 55.74

Tabulka 26: V´ ykon pˇri ˇcten´ı dat z pevn´ ych disk˚ u NAS serveru, mˇeˇreno pomoc´ı Bash skriptu 10 Spoleˇcnost Microsoft zdarma nab´ız´ı produkt nazvan´ y Microsoft Exchange Server Jetstress 201060 . Tento n´ astroj slouˇz´ı k v´ ykonnostn´ımu zatˇeˇzován´ı serverového diskového subsystému. Pomoc´ı n´ astroje Jetstress je simulována zátˇeˇz systému v podobˇe operac´ı nad Microsoft Exchange datab´ az´ı, která je vytˇeˇzována sadou test˚ u. Správce pˇred instalac´ı poˇstovn´ıho serveru Microsoft Exchange má moˇznost provˇeˇrit stabilitu serveru právˇe pomoc´ı tohoto n´ astroje. JetStress pro svou funkci vyˇzaduje pˇr´ıtomnost MS Windows serveru a .NET 3.5 aplikaˇcn´ıho rámce. Dále jsou poˇzadovány knihovny MS Exchange serveru, které zodpov´ıdaj´ı za ovládán´ı databáz´ı a log˚ u serveru. Jetstress obsahuje pˇrehledného grafického pr˚ uvodce, kter´ y provede správce tvorbou test˚ u. Je pˇr´ıtomna i varianta Jetstress pro pˇr´ıkazovou ˇr´ adku. Jetstress spolupracuje s ˇc´ıtaˇci v´ ykonu dostupn´ ymi v 60

http://technet.microsoft.com/en-us/library/ff706601.aspx, navˇst´ıveno 6.4.2012

71 prostˇred´ı operaˇcn´ıho systému Windows. Bˇehem své ˇcinnosti Jetstress shromaˇzd’uje u ´daje v´ ykonnostn´ıch ˇc´ıtaˇc˚ u pro pozdˇejˇs´ı zpracován´ı. Jetstress také vypracuje protokol ˇcinnost´ı o testu, kter´ y uloˇz´ı formou webové stránky. Pro uk´ azku ˇcinnosti n´ astroje Jetstress byly vybrány ˇctyˇri z mnoha namˇeˇren´ ych u ´daj˚ u. Namˇeˇrené u ´daje jsou zaznamen´ any do n´ıˇze uveden´ ych tabulek 27 a 28. DB Reads Avg. Latency (ms) 16,537

DB Wr. Avg. Latency (ms) 2,704

DB Reads/s 101,18

DB Wr./s 71,007

Tabulka 27: Celkov´ y v´ ykon I/O operac´ı systému Windows 2008 R2 SP1 Serveru na virtuáln´ım HW Hyper–V DB Reads Avg. Latency (ms) 14,646

DB Wr. Avg. Latency (ms) 2,174

DB Reads/s 87,77

DB Wr./s 55,97

Tabulka 28: Celkov´ y v´ ykon I/O operac´ı systému Windows 2008 R2 SP1 Serveru na virtuáln´ım HW ESXi ´ Udaje o v´ ykonu I/O diskov´ ych operac´ı byly zaznamenány na operaˇcn´ım systému MS Windows 2008 R2 s SP1, na platformˇe x64 na virtuáln´ıch stroj´ıch hypervizor˚ u: Windows 2008 R2 s SP1 Server Hyper–V a ESXi 4.1 vSphere. Namˇeˇrené u ´daje pˇredstavuj´ı: pr˚ umˇernou odezvu pˇri ˇcten´ı z datab´ aze (I/O Database Reads Average Latency (msec)), pr˚ umˇernou odezvu pˇri z´ apisu do databáze (I/O Database Writes Average Latency (msec)), ˇcten´ı z datab´ aze (I/O Database Reads/sec) a zápis do databáze (I/O Database Writes/sec). Netradiˇcn´ı zp˚ usob mˇeˇren´ı v´ ykonu prostˇred´ı m˚ uˇze pˇredstavovat i instalace samotného operaˇcn´ıho systému do virtualizovaného hardwaru. Následuj´ıc´ı ˇcasové u ´daje byly namˇeˇreny pˇri instalac´ıch operaˇcn´ıch systém˚ u do virtuáln´ıho prostˇred´ı, které bylo vybudováno v kapitole 4: • Instalace Windows 7 s SP1, x64 pˇri pouˇzit´ı pˇripravené konfigurace VM trvala 17 min. v prostˇred´ı hypervizoru Hyper–V, • instalace Windows 2008 R2 Serveru s SP1, x64 pˇri pouˇzit´ı pˇripravené konfigurace VM trvala 15 min. a 14 s v prostˇred´ı hypervizoru Hyper–V, • instalace Windows 2008 R2 Serveru s SP1, x64 pˇri pouˇzit´ı pˇripravené konfigurace VM trvala 12 min. a 34 s v prostˇred´ı hypervizoru ESXi.

72

5.5

Z´ avˇ ery mˇ eˇren´ı

Bˇehem v´ ykonnostn´ıho mˇeˇren´ı se uk´ azalo, ˇze u ˇzádného ze zkouman´ ych hypervizor˚ u rapidnˇe nepoklesl v´ ykon oproti v´ ykonu namˇeˇrenému na reálném hardwaru. Zmˇeˇrené u ´daje na virtuáln´ıch stroj´ıch vˇetˇsinou klesaly v ˇrádu desetin oproti hodnotám namˇeˇren´ ym na reálném hardwaru. Pˇrekvapiv´ ym zjiˇstˇen´ım byl fakt, ˇze operaˇcn´ı systém Windows 2008 R2 s SP1 vykazoval lepˇs´ı hodnoty, neˇz Windows 7 s SP1. Zˇrejmˇe je serverov´ y operaˇcn´ı systém lépe vyladˇen, neˇz je tomu u klientského operaˇcn´ıho systému, a také bude podstatné, jak jsou oba systémy nastavené. Implicitnˇe Windows server obsluhuje poˇzadavky na pozad´ı (priorita je nastavena na obsluhu proces˚ u). U Windows 7 je tomu právˇe naopak, operaˇcn´ı systém se snaˇz´ı pˇresunout s´ıly do uˇzivatelského prostˇred´ı, aby sviˇznˇeji reagoval na poˇzadavky uˇzivatel˚ u. Nˇekteré testy dopadly lépe na virtualizovaném stroji neˇz na fyzickém hardwaru. Moˇzné pˇr´ıˇciny tohoto jevu jsou n´ asleduj´ıc´ı: 1. SiSoftware Sandra 2012 uv´ ad´ı chybu u mˇeˇren´ı +− 5% (ˇcásteˇcnˇe eliminováno trojit´ ym mˇeˇren´ım a vytvoˇren´ım pr˚ umˇeru z namˇeˇren´ ych hodnot). Pˇresnˇejˇs´ı v´ ysledek by byl z´ıskán vˇetˇs´ım poˇctem mˇeˇren´ı. 2. I kdyˇz se jednalo o stejn´ y fyzick´ y hardware, tak se m˚ uˇze stát, ˇze napˇr. jakostnˇe pamˇeti RAM v serveru s ESXi byly lepˇs´ı neˇz ty, které byly pouˇzity v serveru s Hyper–V. Testov´ an´ı by se pak muselo odehrávat tak, ˇze by se na jednom fyzickém hardwaru vystˇr´ıdaly hypervizory Hyper–V, ESXi a pˇr´ımo operaˇcn´ı systém Windows. T´ım by byla eliminov´ ana chyba, kdy jakost komponent m˚ uˇze b´ yt rozd´ılná. Prostˇred´ı privátn´ıho cloudu bylo zkoum´ ano jako jeden celek. Velice zaj´ımav´ y v´ ysledek nastal u testován´ı pevn´ ych disk˚ u. Nár˚ ust v´ ykonu je zde zaráˇzej´ıc´ı aˇz pˇrekvapiv´ y. Zv´ yˇsen´ı v´ ykonu pevn´ ych disk˚ u oproti referenˇcn´ımu PC je dáno t´ım, ˇze se jedn´ a o jin´ y typ u ´loˇzného prostoru (lokáln´ı vs. s´ıt’ov´ y). Virtualizaˇcn´ı hostitelé a NAS server ukl´ adaj´ı data napˇred do vyrovnávac´ı pamˇeti RAM pˇred t´ım, neˇz je pˇr´ıpadnˇe zap´ıˇs´ı na disk. Za skokov´ ym n´ ar˚ ustem v´ ykonu ve ˇcten´ı z pevného disku u ESXi hypervizoru stoj´ı lepˇs´ı v´ ykon s´ıtˇe (viz. tabulky 25 a 24) a také to, ˇze SiSoftware Sandra 2012 pˇri ˇcten´ı z disku bude pouˇz´ıvat sadu instrukc´ı, které hypervizor ESXi lépe optimalizuje a kompletnˇe pˇresune do pamˇeti RAM. Pamˇet’ RAM je podstatnˇe rychlejˇs´ı neˇz pevn´ y disk a ’ samotná s´ıt . Vˇsechna mˇeˇren´ı byla vykon´ ana identick´ ym zp˚ usobem na vˇsech testovan´ ych platformách operaˇcn´ıch systém˚ u a v pˇr´ıpadˇe n´ astroje SiSoftware Sandra 2012 bylo uˇzito inicializaˇcn´ıho nastaven´ı, které bylo uˇzito vˇsude, kde doˇslo k v´ ykonnostn´ımu testován´ı hardwaru pomoc´ı tohoto nástroje.

73

6

Z´ avˇ er

V rámci této diplomové pr´ ace doˇslo k seznámen´ı s cloud computingem a jeho servisn´ımi modely. Byly pops´ any vlastnosti privátn´ıho cloudu a byly pˇredstaveny i jiné modely fungován´ı cloud˚ u. Vˇetˇs´ı prostor v diplomové práci je vˇenován virtualizaci hardwaru, která je hlavn´ı sluˇzbou priv´ atn´ıho cloudu. Detailnˇe je pˇredstaven hypervizor Hyper–V spoleˇcnosti Microsoft. V diplomové pr´ aci byly popsány kl´ıˇcové ˇcásti Technologie Microsoft Private Cloud. Byla provedena implementace privátn´ıho cloudu spoleˇcnosti Microsoft v rámci ˇctyˇr fyzick´ ych server˚ u a jednoho virtualizaˇcn´ıho hostitele s hypervizorem ESXi od spoleˇcnosti VMware. Bylo vybudov´ ano multiplatformn´ı s´ıt’ové u ´loˇziˇstˇe na distribuci Ubuntu 11.10 Linux serveru, které tvoˇrilo u ´loˇzn´ y diskov´ y prostor pro virtualizaˇcn´ı hostitele a také u ´loˇzn´ y prostor pro sd´ılen´ı instalaˇcn´ıch médi´ı a konfigurac´ı napˇr´ıˇc vˇsemi servery. Pˇri vytváˇren´ı virtualizaˇcn´ıho z´ azem´ı byl vybudov´ an vysoce dostupn´ y cluster se sd´ılen´ ym diskov´ ym polem pˇripojen´ ym pˇres iSCSI protokol. Doˇslo k implementaci nejnovˇejˇs´ı vlastnosti serveru Windows 2008 R2 s SP1, kter´ a slouˇz´ı pro virtualizaˇcn´ı hostitele v rámci sd´ılen´ı jednoho diskového prostoru. Tato technologie je známa jako Cluster Shared Volume (CSV). Také bylo na pˇr´ıkladu uk´ az´ ano, jak m˚ uˇze chybn´ y návrh fyzické infrastruktury vést k ochromen´ı celé infrastruktury a k v´ ypadku jej´ıch sluˇzeb. Doˇslo na integraci serveru pro ovládán´ı ESXi hypervizoru (vCenter) s n´ astroji System Center 2012. Je zde ukázáno, ˇze je moˇzno spravovat dva r˚ uzné hypervizory pohodlnˇe z jednoho administraˇcn´ıho prostˇred´ı. Jsou pˇredstaveny obecné moˇznosti spr´ avy priv´ atn´ıho cloudu se zamˇeˇren´ım na virtualizaˇcn´ı sluˇzby. Jsou popsána kl´ıˇcov´ a rozhran´ı, kter´ a slouˇz´ı k administraci cloudu, at’ se jedná o správce, nebo o ˇ ast pr´ samoobsluˇzného uˇzivatele. C´ ace se vˇenuje pˇredstaven´ı nového zp˚ usobu administrace prostˇredk˚ u cloudu, a nejen jich, v podobˇe pˇr´ıkazového interpretu PowerShell. V diplomové práci je pops´ ana aktu´ aln´ı licenˇcn´ı politika spoleˇcnosti Microsoft v oblasti licencován´ı softwaru potˇrebného k vybudov´ ani priv´ atn´ıho cloudu. Samostatn´ a ˇc´ ast diplomové pr´ ace se zamˇeˇruje na v´ ykonnostn´ı a zátˇeˇzové testován´ı dvou rozd´ıln´ ych hypervizor˚ u. Byla stanovena metodika pro orientaˇcn´ı mˇeˇren´ı dvou hypervizor˚ u. Jsou vybrány k tomuto u ´ˇcelu vhodné nástroje, pomoc´ı kter´ ych bylo provedeno mˇeˇren´ı v´ ykonu na re´ alném fyzickém hardwaru a na hardwaru virtuáln´ım. Také doˇslo na zátˇeˇzové testován´ı vybran´ ych ˇc´ ast´ı postavené infrastruktury, pˇri které doˇslo napˇr´ıklad k implementaci Bash skriptu pro testov´ an´ı v´ ykonu diskového subsystému pod operaˇcn´ım systémem Linux. Bylo provedeno z´ atˇeˇzové mˇeˇren´ı I/O operac´ı diskového subsystému virtuáln´ıch stroj˚ u s Windows 2008 R2 Serverem pomoc´ı nástroje Jetstress. Navrˇzen´ a fyzick´ a infrastruktura z obrázku 7, která slouˇzila pro implementaci Technologie Microsoft Private Cloud, by se dala vylepˇsit o separátn´ı s´ıt’, která by byla dedikována pro diskové u ´loˇziˇstˇe NAS serveru a virtualizaˇcn´ıch hostitel˚ u h1–h2 a v1. Separac´ı s´ıt´ı by doˇslo k odfiltrov´ an´ı neˇz´ adouc´ıho provozu na s´ıti s NAS serverem. Dublován´ım této s´ıtˇe by doˇslo k odstranˇen´ı Jediného bodu chyby, kter´ y by paralyzoval celé ˇreˇsen´ı v pˇr´ıpadˇe v´ ypadku s´ıtˇe. NAS server by mohl b´ yt vybaven hardwarovou kartou, která by se starala o provoz diskového pole tak, aby j´ım nebyl zatˇeˇzován zbyteˇcnˇe hlavn´ı procesor. Kaˇzd´ y ze ser’ ver˚ u by mˇel b´ yt vybaven dalˇs´ım s´ıt ov´ ym rozhran´ım, aby se opˇet pˇredeˇslo Jedinému bodu

74

chyby. Kaˇzd´ y n´ astroj z rodiny System Center 2012 by mˇel b´ yt instalován na separátn´ı server. Ke konci psan´ı této diplomové práce (duben 2012) spoleˇcnost Microsoft oznámila uvolnˇen´ı Technologie Microsoft Private Cloud pro v´ yrobce a t´ım pˇrecház´ı uvolnˇen´ı nástroj˚ u System Center do ostrého provozu. V budoucnu by mˇel b´ yt opˇetovnˇe implementován privátn´ı cloud spoleˇcnosti Microsoft a mˇely by b´ yt zaznamenány pˇr´ıpadné rozd´ıly oproti testovac´ı verzi implementované v této práci. V pˇr´ıpadˇe testov´ an´ı lze poznamenat, ˇze na podzim roku 2012 spoleˇcnost Microsoft vydá ostrou verzi nového klienstkého operaˇcn´ıho systému pod názvem Windows 8 a operaˇcn´ı systém pro servery s oznaˇcen´ım Windows 2012 Server. Proto by se mˇely uskuteˇcnit nové testy v´ ykonu vˇsech dostupn´ ych hypervizor˚ u a novˇe vydan´ ych operaˇcn´ıch systém˚ u. Reviz´ı by mˇel proj´ıt i systém v´ ykonnostn´ıho testován´ı, kter´ y by mohl vycházet z jin´ ych testovac´ıch metod, pˇr´ıpadnˇe jin´ ych n´ astroj˚ u pro testován´ı v´ ykonu. Oblast v´ ykonnostn´ıho testován´ı je velice komplexn´ı discipl´ınou, kter´ a by si zaslouˇzila samostatnou práci na toto téma. Samostatné a hlubˇs´ı studium by si zaslouˇzily i nástroje z rodiny System Center 2012, které tady nemohly b´ yt zm´ınˇeny vzhledem ke své obsáhlosti. Nˇekteré nástroje lze uˇz´ıt zcela samostatnˇe bez n´ avaznosti na priv´ atn´ı cloud pro správu operaˇcn´ıch systém˚ u spoleˇcnosti Microsoft. Jejich nasazen´ım v prostˇred´ı Fakulty elektrotechniky a informatiky by mohlo doj´ıt k vylepˇsen´ı nab´ızen´ ych sluˇzeb poˇc´ıtaˇcové s´ıtˇe. Technologie Microsoft Private Cloud by se dala pouˇz´ıt na katedˇre Informatiky napˇr´ıklad ve v´ yuce odborn´ ych pˇredmˇet˚ u zamˇeˇren´ ych na správu operaˇcn´ıch systém˚ u. Obdobné ˇreˇsen´ı bylo implementov´ ano na technologi´ıch od spoleˇcnosti VMware pro privátn´ı cloud na Univerzitˇe v Hradci Kr´ alové.

75

7

Reference

[1] Corporation, S. P. E.: SPEC - Standard Performance Evaluation Corporation. [online], Naposledy navˇst´ıveno 17. 4. 2012. URL http://www.spec.org/ [2] CZ/SK, M. T. B.: Microsoft®Hyper-V™Server 2008 R2. [online], Naposledy navˇst´ıveno 20. 3. 2012. URL http://blogs.technet.com/b/technetczsk/archive/2009/08/31/ microsoft-hyper-v-server-2008-r2.aspx [3] David Ziembicki, A. F.: Cloud Computing: Architecting a Microsoft Private Cloud. [online], Naposledy navˇst´ıveno 11. 10. 2011. URL http://technet.microsoft.com/en-us/magazine/hh127072.aspx [4] die.net: hdparm(8) - Linux man page. [online], Naposledy navˇst´ıveno 27. 4. 2012. URL http://linux.die.net/man/8/hdparm [5] Google: Data center best practices. [online], Naposledy navˇst´ıveno 12. 4. 2012. URL http://www.google.com/about/datacenters/best-practices.html [6] Google: Overview Google Data Centers. [online], Naposledy navˇst´ıveno 8. 3. 2012. URL http://www.google.com/about/datacenters/index.html [7] Hall, A.: App Controller – Enabling Application Self Service. [online], Naposledy navˇst´ıveno 27. 3. 2012. URL http://blogs.technet.com/b/server-cloud/archive/2011/10/28/ app-controller-enabling-application-self-service.aspx [8] Herold, H.: awk & sed, Pˇr´ıruˇcka pro d´ avkové zpracov´ an´ı textu. nám. 28. dubna 48, 635 00 Brno: Computer Press, a.s: 2004, 2004, ISBN 80-251-0309-9. [9] Hornbeck, J.: How to forcefully remove a Virtual Machine from the SCVMM admin console. [online], Naposledy navˇst´ıveno 9. 4. 2012. URL http://blogs.technet.com/b/scvmm/archive/2009/04/29/ how-to-forcefully-remove-a-virtual-machine-from-the-scvmm-admin-console. aspx [10] Malina, P.: PowerShell - Podrobný pr˚ uvodce skriptov´ an´ım. nám. 28. dubna 48, 635 00 Brno: Computer Press, a.s: 2007, 1994, ISBN 978-80-251-1816-0. [11] Microsoft: Partneˇri v programu Microsoft Private Cloud Fast Track. [online], Naposledy navˇst´ıveno 22. 3. 2012. URL http://www.microsoft.com/cze/privatnicloud/private-cloud/ partneri-v-programu.aspx [12] Microsoft: Microsoft Global Foundation Services. [online], Naposledy navˇst´ıveno 23. 3. 2012. URL http://www.globalfoundationservices.com/index.html

76

[13] Microsoft: App Controller – System Requirements. [online], Naposledy navˇst´ıveno 27. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/gg696060.aspx#bkmk_ SupportedOS_Server [14] Microsoft: Configuration Manager – Supported Configurations for Configuration Manager. [online], Naposledy navˇst´ıveno 27. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/gg682077.aspx#BKMK_ SupConfigSystemReqs [15] Microsoft: Data Protection manager – Hardware Requirements. [online], Naposledy navˇst´ıveno 27. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh757757.aspx [16] Microsoft: Operations Manager Key Concepts. [online], Naposledy navˇst´ıveno 28. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/library/hh230741.aspx [17] Microsoft: Hardware Requirements for System Center 2012 - Service Manager. [online], Naposledy navˇst´ıveno 29. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh524328.aspx [18] Microsoft: Hyper-V Architecture. [online], Naposledy navˇst´ıveno 29. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc768520%28BTS.10%29. aspx [19] Microsoft: Orchestrator Capabilities. [online], Naposledy navˇst´ıveno 29. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh420338.aspx [20] Microsoft: Service Manager Release Candidate. [online], Naposledy navˇst´ıveno 29. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh305220.aspx [21] Microsoft: Single-Computer Requirements. [online], Naposledy navˇst´ıveno 29. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh420361.aspx [22] Microsoft: System Requirements: VMM Management Server. [online], Naposledy navˇst´ıveno 29. 3. 2012. URL http://technet.microsoft.com/en-us/library/gg610562.aspx [23] Microsoft: Windows Server 2008 s Hyper-V Funkce. [online], Naposledy navˇst´ıveno 3. 11. 2011. URL http://www.microsoft.com/cze/windowsserver2008/hyperv-features. mspx ˇ sen´ı pro priv´ [24] Microsoft: Reˇ atn´ı cloud - Virtualizace. [online], Naposledy navˇst´ıveno 6. 10. 2011.

77

URL http://www.microsoft.com/cze/virtualizace/private-cloud/ private-cloud.aspx [25] pmorourke: Explaining Microsoft RemoteFX. [online], Naposledy navˇst´ıveno 25. 4. 2012. URL http://blogs.technet.com/b/virtualization/archive/2010/03/18/ explaining-microsoft-remotefx.aspx [26] SiSoftware: Q & A - CPU Benchmark. [online], Naposledy navˇst´ıveno 18. 4. 2012. URL http://www.sisoftware.net/?d=qa&f=ben_cpu&l=en&a= [27] VMware: VMmark Virtualization Benchmarks. [online], Naposledy navˇst´ıveno 17. 4. 2012. URL http://www.vmware.com/products/vmmark/overview.html [28] VMware: What’s New in vSphere 5.0. [online], Naposledy navˇst´ıveno 20. 3. 2012. URL http://www.vmware.com/support/vsphere5/doc/ vsphere-esx-vcenter-server-50-new-features.html#platformenhance [29] VMware: Your VMware Private Cloud: Evaluate and Architect Your Virtual Private Cloud. [online], Naposledy navˇst´ıveno 8. 3. 2012. URL http://www.vmware.com/cloud-computing/private-cloud/ how-to-build-private-cloud.html [30] VSI: Product Overview — Login VSI. [online], Naposledy navˇst´ıveno 17. 4. 2012. URL http://www.loginvsi.com/en/product-overview ˇ ˇ e.cz. [online], [31] REPA, P.: Nov´ y System Center Virtual Machine Manager 2012 - Zivˇ Naposledy navˇst´ıveno 26. 3. 2012. URL http://www.zive.cz/clanky/novy-system-center-virtual-machine-manager-2012/ sc-3-a-159088/default.aspx

78

A

Podporovan´ e OS v r´ amci Hyper–V

N´ıˇze n´ asleduje tabulka hostovaných OS, které maj´ı pˇr´ımou podporu v Hyper–V j´ adˇre a jsou certifikov´ any firmou Microsoft: Hostovan´ y OS Windows Server 2008 x64 (VM61 s 1, 2 ˇci 4 virtu´ aln´ımi procesory 62 SMP )

Windows Server 2008 x86 (VM s 1, 2 ˇci 4 virtu´ aln´ımi procesory SMP)

Windows Server 2003 x86 (VM s 1 ˇci 2 virtu´ aln´ımi procesory, pouze SMP)

Windows Server 2003 x64 (VM pouze s 1 ˇci 2 virtu´ aln´ımi procesory)

61 62

Edice Windows Server 2008 Standard x64 Windows Server 2008 Enterprise x64 Windows Server 2008 Datacenter x64 Windows Web Server 2008 x64 Windows Server 2008 Standard bez Hyper–V x64 Windows Server 2008 Enterprise bez Hyper–V x64 Windows Server 2008 Datacenter bez Hyper–V x64 Windows Server 2008 Standard x86 Windows Server 2008 Enterprise x86 Windows Server 2008 Datacenter x86 Windows Web Server 2008 x86 Windows Server 2008 Standard bez Hyper–V x86 Windows Server 2008 Enterprise bez Hyper–V x86 Windows Server 2008 Datacenter bez Hyper–V x86 Windows Server 2003 Standard x86 Edition s Service Pack 2 Windows Server 2003 Enterprise x86 Edition s Service Pack 2 Windows Server 2003 Datacenter x86 Edition s Service Pack 2 Windows Server 2003 Web x86 Edition s Service Pack 2 Windows Server 2003 Standard x64 Edition s Service Pack 2 Windows Server 2003 Enterprise x64 Edition s Service Pack 2 Windows Server 2003 Datacenter x64 Edition s Service Pack 2

Virtual Machine, jedn´ a se o virtu´ aln´ı poˇc´ıtaˇc Symetrick´ y multiprocesing, jde o oznaˇcen´ı v´ıceprocesorov´ ych systém˚ u

79 Hostovan´ y OS Windows Server 2000 (VM pouze s 1 virtuáln´ım procesorem) Dalˇs´ı operaˇcn´ı systémy (VM pouze s 1, 2 ˇci 4 virtu´ aln´ımi procesory)

Edice Windows 2000 Server Service Pack 4 Windows 2000 Advanced Server s Service Pack 4 Windows HPC Server 2008

SUSE Linux Enterprise Server 10 s Service Pack 2 x86 Edition SUSE Linux Enterprise Server 10 s Service Pack 2 x64 Edition SUSE Linux Enterprise Server 10 s Service Pack 1 x86 Edition SUSE Linux Enterprise Server 10 s Service Pack 1 x64 Edition Windows Vista Business x86 Edition s Service Windows Vista x86 (VM s 1 ˇci 2 Pack 1 virtuáln´ımi procesory, pouze SMP) Windows Vista Enterprise x86 Edition s Service Pack 1 Windows Vista Ultimate x86 Edition s Service Pack 1 Windows Vista Business x64 Edition s Service Windows Vista x64 (VM s 1 ˇci 2 Pack 1 virtuáln´ımi procesory, pouze SMP) Windows Vista Enterprise x64 Edition s Service Pack 1 Windows Vista Ultimate x64 Edition s Service Pack 1 Windows XP Professional x86 s Service Pack 3 Windows XP Professional x86 (VM pouze s 1 ˇci 2 virtuáln´ımi procesory) Windows XP Professional x86 s Service Pack 2 (VM pouze s 1 virtuáln´ım procesorem) Windows XP Professional x64 Windows XP Professional x64 s Service Pack 2 (VM pouze s 1 ˇci 2 virtuáln´ımi procesory) Tabulka 29: Podporované OS v rámci Hyper–V Linuxové distribuce (VM pouze s 1 virtuáln´ım procesorem)

80

B

Pˇrehled edic Microsoft Windows Server 2008 R2

Tabulka popisuje jednotlivé verze Microsoft Windows Server 2008 R2: Varianta OS Foundation

Standard

Enterprise

Popis Edice Windows Server 2008 R2 Foundation pˇredstavuje nákladovˇe efektivn´ı základn´ı u ´roveˇ n. Je urˇcena majitel˚ um mal´ ych firem a IT specialist˚ um, kteˇr´ı tyto firmy podporuj´ı. Edice Foundation je nenákladná, osvˇedˇcená a spolehlivá technologie nab´ızej´ıc´ı snadné nasazen´ı, která organizac´ım poskytuje základ pro provozován´ı nejˇcastˇeji pouˇz´ıvan´ ych podnikov´ ych aplikac´ı a pro sd´ılen´ı informac´ı a prostˇredk˚ u. Windows Server 2008 R2 Standard je nejrobustnˇejˇs´ım serverov´ ym operaˇcn´ım systémem Windows v historii. Obsahuje integrované vylepˇsené technologie pro web a virtualizaci, které umoˇzn ˇuj´ı zv´ yˇsit spolehlivost i flexibilitu serverové infrastruktury a zároveˇ n uˇsetˇrit ˇcas a sn´ıˇzit náklady. V´ ykonné nástroje nab´ızej´ı vˇetˇs´ı kontrolu nad servery a optimalizuj´ı konfiguraci a správu. Rozˇs´ıˇrené funkce pro zabezpeˇcen´ı posiluj´ı ochranu operaˇcn´ıho systému, dat i s´ıtˇe a zároveˇ n vytváˇrej´ı pevnou, vysoce spolehlivou funkˇcn´ı základnu pro kaˇzdou organizaci. Windows Server 2008 R2 Enterprise pˇredstavuje pokroˇcilou serverovou platformu, které poskytuje nákladovˇe efektivnˇejˇs´ı a spolehlivˇejˇs´ı podporu nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ıch u ´loh. Nab´ız´ı inovativn´ı funkce pro virtualizaci, u ´sporu energie a snadnou správu a pomáhá usnadnit pˇr´ıstup mobiln´ıch pracovn´ık˚ u k firemn´ım prostˇredk˚ um.

81 Varianta OS Datacenter

Web

Popis Windows Server 2008 R2 Datacenter pˇredstavuje platformu pro nasazen´ı nepostradateln´ ych podnikov´ ych aplikac´ı a rozsáhlou virtualizaci na mal´ ych i velk´ ych serverech. Nab´ız´ı lepˇs´ı dostupnost, vylepˇsené ˇr´ızen´ı spotˇreby a integrovaná ˇreˇsen´ı pro pracovn´ıky v terénu a v poboˇckách. Konsolidac´ı aplikac´ı na základˇe neomezen´ ych licenˇcn´ıch práv k virtualizaci umoˇzn ˇuje sn´ıˇzen´ı náklad˚ u na infrastrukturu. Podporuje ˇskálován´ı od 2 do 64 procesor˚ u. Windows Server 2008 R2 Datacenter pˇredstavuje pevn´ y základ, na kterém je moˇzné budovat podniková ˇreˇsen´ı pro virtualizaci a ˇskálován´ı. Windows Web Server 2008 R2 pˇredstavuje v´ ykonnou platformu pro webové aplikace a sluˇzby. Tato edice obsahuje sluˇzbu Internet Information Services (IIS) 7.5 a je navrˇzena v´ yhradnˇe jako server pˇripojen´ y k Internetu. Nab´ız´ı vylepˇsenou správu a diagnostické nástroje, které pˇri pouˇzit´ı na mnoha obl´ıben´ ych v´ yvojáˇrsk´ ych platformách pomohou sn´ıˇzit náklady na infrastrukturu. Protoˇze tato platforma zahrnuje role webového serveru a serveru DNS a zaznamenala vylepˇsen´ı spolehlivosti a ˇskálovatelnosti, umoˇzn ˇuje spravovat i ta nejnároˇcnˇejˇs´ı prostˇred´ı – od vyhrazeného webového serveru po celou farmu tˇechto server˚ u.

82 Varianta OS Pro systémy s procesorem Itanium

Popis Edice Windows Server 2008 R2 pro systémy s procesorem Itanium pˇredstavuje platformu pro nasazen´ı nepostradateln´ ych podnikov´ ych aplikac´ı. Podporuje ˇskálován´ı databáz´ı, podnikov´ ych a vlastn´ıch aplikac´ı tak, aby splˇ novaly rostouc´ı potˇreby podniku. Pomáhá zv´ yˇsit dostupnost d´ıky clusteringu s podporou pˇrevzet´ı sluˇzeb pˇri selhán´ı a funkci dynamického dˇelen´ı hardwaru63 . Virtualizuje nasazen´ı s moˇznost´ı spouˇstˇet neomezen´ y poˇcet virtuáln´ıch instanc´ı systému Windows Server64 . Edice Windows Server 2008 R2 pro systémy s procesory Itanium pomáhá vytvoˇrit základ vysoce dynamické infrastruktury IT. Tabulka 30: Pˇrehled edic Microsoft Windows Server 2008 R2

Vyˇzaduje odpov´ıdaj´ıc´ı serverov´ y hardware. Vyˇzaduje virtualizaˇcn´ı technologii tˇret´ı strany. Pro poˇc´ıtaˇce s procesorem Itanium nen´ı dostupn´ a platforma Hyper–VTM. 63 64

83

C

Detail architektury Hyper–V

Detail architektury Hyper–V v souˇcasném Microsoft Windows Serveru 2008 R2 SP1, n´ıˇze na obr´ azku 15, pˇrevzato z [18]

Obr´ azek 15: Detail Architektury Hyper–V, pˇrevzato z [18]

Technologie Microsoft Private Cloud Microsoft Technologies Private Cloud

Recommend Documents