Статья для журнала Хакер

По мере увеличения вычислительных мощностей компьютеров на рынке систем виртуализации становится все горячее. Ситуацию здесь можно смело сравнить с зоной боевых действий. Практически все игроки, чтобы привлечь под свои знамена как рядовых пользователей, так и крупных заказчиков, уже предложили бесплатные версии своих продуктов (правда, с несколько ограниченной функциональностью). В свою очередь компания Citrix в конце февраля объявила о том, что Citrix XenServer, начиная с релиза 5.0, теперь также будет также бесплатным.

Возможности Citrix XenServer 5.0

С каждым днем виртуализация становится все популярнее. Еще бы, на одном физическом сервере можно без проблем разместить несколько виртуальных, тем самым снижая затраты на оборудование и повышая эффективность его использования. Процедура восстановления виртуального сервера выглядит проще, ведь админу достаточно перенести файлы на другой доступный сервер, будь то физический или виртуальный. Сегодня на рынке доступно множество решений виртуализации, обладающих разной функциональностью и распространяемых под различными лицензиями: Microsoft Hyper-V, VMware ESX Server, Parallels Desktop/Workstation/Server, Qemu, VirtualBox, Virtual Iron, XenServer, Oracle VM и т.д. В основе последних трех лежит свободный гипервизор Xen, который известен тем, что одним из первых обеспечил поддержку полной аппаратной виртуализации Intel VT и AMD SVM.
Новая версия XenServer включает множество функций, ранее доступных в платных решениях. Вот только некоторые из них – неограниченное количество серверов и виртуальных машин, динамическая балансировка нагрузки, миграция виртуальных машин (Live Motion) между физическими серверами без прерывания обслуживания при условии того, что ресурсы нескольких серверов объединены в пул. Рабочая нагрузка динамически перераспределяется не только между виртуальными, но и физическими серверами, что существенно упрощает управление. Также следует отметить, что XenServer спроектирован с учетом требований по предоставлению высокого уровеня доступности системы (High Availability). Рабочую ОС, установленную на любом физическом сервере, можно легко конвертировать в виртуальную (P2V) систему. Поддерживаются все существующие системы хранения данных (локальный диск, NAS, SAN и т.д.) Официально в качестве гостевых систем поддерживаются:

• все версии Windows, начиная от 2k SP4 до 2008, в том числе и 64 битные с паравиртуальными драйверами, сертифицированными WHQL (Windows Hardware Quality Lab);
• SUSE Enterprise Linux от 9 32/64 бит;
• Red Hat Enterprise Linux от 3.х и CentOS от 4.5;
• Oracle Enterprise Linux от 5.0;
• Debian Sarge/Etch.

Некоторые характеристики виртуальной машины будут зависеть от используемой гостевой ОС. В общем случае это: 8 CPU (64х битный) с возможностью «тонкой» настройки ресурсов, до 8 виртуальных дисков (включая CD-ROM) и до 7 сетевых карт. Поддерживается горячее подключение виртуальных дисков и сетевых устройств. Виртуальная машина не имеет ограничений на количество используемой оперативной памяти: все, что сможет выдать сервер, будет доступно VM.
Для удаленного управления серверами, VM, виртуальными дисками и пулами используется удобная и понятная в работе консоль XenCenter. Теперь познакомимся с Citrix XenServer поближе.

Установка Citrix XenServer

Для установки XenServer понадобится компьютер, имеющий характеристики не ниже 1.5 Ггц 64х CPU, 1 Гб RAM и не менее 16 Гб места на харде. Во время установки будет создано два раздела: корневой с XenServer размером в 4 Гб и раздел для VM. Некоторые гостевые ОС потребуют больше места, чем указано в минимальной конфигурации. Например, для Vista необходим виртуальный диск размером в 16 Гб, т.е. суммарно жесткий диск должен быть не менее 20 Гб (4 + 16 Гб). Для комфортной работы эти цифры смело умножаем на 2, а для диска — на 5. Минимальных требований следует придерживаться в любом случае, иначе мастер установки после проверки оборудования просто откажется дальше работать. Для запуска гостевой Windows процессор должен иметь поддержку технологии аппаратной виртуализации Intel VT/AMD-V, в случае с Linux такая поддержка не обязательна.
Установочный ISO образ можно свободно скачать по ссылам на сайте www.xenserver5.com. Для установки нам понадобятся два образа, подписанные как install-cd и linux-cd. На первом, кроме собственно файлов, позволяющих установить или обновить XenServer, находится инсталлятор консоли управления XenCenter и паравиртуальные PVD драйвера для Windows, плюс документация. На втором — сконфигурированный шаблон (templates), необходимый для поддержки гостевых машин Linux (Debian Sarge/Etch).
Сам процесс установки XenServer не сложен и несколько напоминает упрощенную инсталляцию Linux. Но помни, все данные на диске будут уничтожены, разрабочик не рекомендует использовать двойную загрузку, а инсталлятор не имеет никаких инструментов для этого (по крайней мере, видимых).

Выбор операции во время установки XenServer

Загружаемся с install-cd (кроме обычной, можно использовать и PXE установку). В первом окне будет предложено выбрать режим установки — обычный (Standard) или продвинутый (Advanced). Нажимаем , в окне, появившемся после выбора клавиатурной раскладки (здесь я предпочел us), предстоит определиться с дальнейшими действиями. Собственно для установки нам нужен предложенный по умолчанию вариант «Install or upgrade XenServer host». Другие пункты позволяют загрузить драйвер (на следующем шаге предстоит указать источник) и конвертировать установленную на компьютере ОС в VM. Далее мастер предупредит о том, что все данные будут уничтожены, подтверждаем свой выбор, затем принимаем лицензию. Если сервер не поддерживает технологии Intel VT/AMD-V, или они отключены в BIOS, появится предупреждение о работе XenServer с ограниченной функциональностью. Выбираем источник установки – привод, NFS или HTTP/FTP. Система спросит, использовать ли в процессе второй диск, отметив, что в случае отсутствия Intel VT/AMD-V в качестве гостевых систем могут работать только гостевые Linux. Linux диск легко устанавливается и в уже рабочей среде, чуть далее я покажу, как это сделать. Проверку носителей можно пропустить, она занимает достаточно времени. Вводим пароль пользователя root, сетевые настройки (DHCP, либо вручную прописываем IP-адрес, сетевую маску, шлюз, DNS сервер и имя сервера). Причем если планируется работа пула серверов, то необходимо использовать только статический IP-адрес. Осталось задать часовой пояс и выполнить настройку времени. Все данные собраны, подтверждаем начало установки, выбрав «Install XenServer». В процессе инсталляции будет предложено вставить второй диск, если его использование было задано на этапе настройки. На этом установка закончена.

Действия после установки

После перезагрузки тебя встретит окно «Customize System», в котором содержится 14 основных пунктов, при помощи которых можно изменить основные системные настройки, просмотреть список работающих VM, создать пул ресурсов, управлять системами хранения данных, оценить загрузку системы, выключить/перезагрузить систему, выйти в локальный шелл и т.д. Ничего сложного здесь нет, достаточно базовых знаний, чтобы самостоятельно сориентироваться в назначении параметров. В любом пункте необходимо лишь заполнить предложенные параметры, ориентируясь на вполне понятные подсказки. Для доступа к настройкам, требующим прав администратора, потребуется ввести пароль root.
Если на этапе установки не были проинсталлированы пакеты со второго диска, это можно сделать после установки. Для этого в меню выбираем «Local Command Shell», вводим пароль root, вставляем диск, монтируем его и запускаем находящийся внутри скрипт install.sh:

# mount /dev/cdrom /media
# cd /media
# ./install.sh

Для управления виртуальными машинами предлагается консоль администратора XenCenter. Установка XenCenter возможна на любой компьютер, работающий под управлением Windows XP/2003/Vista. Среди требований — обязательное наличие .NET Framework 2.0 или старше. Дистрибутив XenCenter можно скачать по ссылке на сайте проекта, или взять из каталога client_install первого установочного диска. Кроме последней пятой версии XenServer, клиент обеспечивает управление и 4.x, поддержку которой необходимо подключить на этапе установки.

Консоль администрирования XenCenter

В остальном процесс инсталляции стандартен, по его окончании ярлык для запуска XenCenter помещается в меню Пуск. Кроме того, с XenCenter будет сопоставлено несколько типов файлов:

• xbk – файлы резервной копии XenServer;
• xsupdate или xsoem – файлы обновлений или патчи XenServer;
• xslic – файл лицензии XenServer;
• xva – шаблон или экспорт VM;
• xensearch – результат поиска.

Интерфейс XenCenter не локализован, но учитывая, что используются стандартные термины, при базовом знании английского разобраться с настройками не сложно. При первом включении появится окно с запросом о запрете или разрешении периодической проверки на наличие обновлений, эту настройку затем можно изменить, перейдя в Tools – Options – Updates.
Основное окно консоли визуально разбито на несколько частей и выглядит аналогично другим подобным программам. Слева под меню находится панель ресурсов, здесь находятся все сервера XenServer, к которым подключена консоль, и связанные с ними виртуальные машины и прочие ресурсы. После выбора любого пункта в окне справа показываются его текущие настройки, некоторые из них можно изменить. Чуть выше над панелью ресурсов находится панель поиска, а под ней «Saved Searches Panel», где можно найти предустановки для поиска систем по определенным критериям.

Создаем VM

Для подключения к установленному XenServer нажимаем кнопку «Add your XenServer», вводим имя или IP-адрес узла, данные пользователя root и жмем Connect. Чтобы при последующем запуске консоли выбранный сервер подключался автоматически, в появившемся окне устанавливаем флажок «Save and restore server connection …». При наличии нескольких серверов это заметно упрощает управление. Для защиты от несанкционированного доступа к серверам следует указать «master password», установив одноименный флажок и введя его по запросу.

Выбор шаблона при создании VM

на любом этапе позволяет получить справку по данному пункту. Виртуальные машины создаются из шаблонов (templates). Шаблон представляет собой образ системы со всеми необходимыми настройками VM, что заметно упрощает процесс, т.к. пользователю не нужно разбираться с тонкостями. На первом шаге мастера как раз и выбираем шаблон ОС. Список операционок довольно большой, если подходящей системы нет, отмечаем «Other install media», но в этом случае об основных настройках придется позаботиться уже самостоятельно.
Если установлен второй диск, то при выборе Debian виртуальная машина создается в режиме «ready-to-use», т.е. из встроенного шаблона. В остальных случаях понадобится установочный диск с системой. Далее вводим название VM и описание, чтобы легче было ориентироваться в назначении при большом количестве VM. На шаге Location указывается источник, с которого будет производиться установка. Если выбран Debian, мастер его пропустит и перейдет к следующему. Теперь указываем количество CPU и объем виртуальной памяти, который будет выделен под нужды VM. На этой же странице в поле внизу для ориентировки выводятся данные сервера – количество CPU, общий и доступный для VM размер памяти. Далее переходим к этапу «Virtual Disk». Как видно из названия, здесь предстоит создать виртуальный диск для VM. Если ОС выбрана из шаблона, скорее всего мастер предложит оптимальную по его мнению конфигурацию. Так для Debian будет создано 2 раздела: 0.5 и 4 Гб. При необходимости настройки можно изменить. Чтобы добавить еще один раздел или изменить настройки текущего, нажимаем соответственно Add или Edit и в окне «Disk Setting» вводим нужный размер раздела в Гб. При необходимости установкой флажка «Read Only» можно запретить запись. Аналогично на следующем шаге создаем виртуальный сетевой интерфейс. Нажимаем в последнем окне кнопку Finish и ожидаем, пока закончится процесс создания виртуальной машины.
Если установлен флажок «Start VM automatically», после создания VM будет сразу запущена. По завершению установки настраиваем VM стандартным образом. Перейдя во вкладку Console, можем управлять созданной VM. В случае с Debian вводим пароль пользователя root и VNC, указываем имя узла. После создания ключа SSH виртуальная система будет полностью готова к работе.

Настройка виртуального диска при создании VM

На статус VM указывает его значок. Если он зеленого цвета, значит, виртуальная машина запущена и работает, синий – приостановлена, желтый – временно недоступна (например, перегружается), красный — выключена. Подробное описание ошибок можно найти в журнале, который открывается переходом во вкладку Log.
Чтобы изменить количество виртуальных CPU, следует вызвать окно свойств, выбрав в контекстном меню пункт Properties. Нужные настройки находятся во вкладке «Memory and VCPUs». Ползунок «VCPU priority …» позволяет установить приоритет для текущей виртуальной машины. Другие вкладки Properties также содержат полезные настройки. Так в «Startup Options» задаются дополнительные параметры загрузки. Чтобы получать предупреждения, в том случае если параметры достигнут критической отметки, следует перейти в Alert, а затем активировать нужный пункт (CPU, сеть и диск) и задать уровень и периодичность проверки. Пункт Alert есть и в настройках свойств каждого виртуального сервера. Дополнительно в Properties сервера присутствует вкладка «Email Notifications», в которой указываются настройки почтового сервера, используемого для отправки предупреждений. Кроме того, XenCenter предоставляет возможность формирования отчета по работе сервера. Для этого следует перейти в «Tools – Get Server Status Report» и при помощи четырех шагового мастера создать отчет, отобрав нужные данные.

Процесс добавления нового storage repository довольно прост

Для удобства поиска виртуальных машин и серверов по некоторым критериям используются теги. Для каждого сервера или VM они выводятся в General в поле Tags. Чтобы добавить новый тег, нажимаем ссылку «New tags» и вводим в окне их список.
При помощи пунктов контекстного меню созданную VM можно: копировать, экспортировать как резервную копию или конвертировать в шаблон. Это позволяет при необходимости быстро создать несколько серверов со схожими настройками. Бэкап и восстановление всего сервера производится из меню «Server – Back Up Server/Restore From Back Up».
Чтобы просмотреть графики загрузки CPU, RAM и сети для отдельной VM или всего сервера, следует отметить нужный в панели ресурсов и в среднем окне перейти во вкладку Performance. Используя ссылки вверху окна, указываем временной промежуток, за который будут показаны графики. Убрать или добавить ресурсы, изменить порядок вывода графиков, можно в окне «Configure Graphs» (вызывается после нажатия одноименной кнопки). Вид графиков (линия или сплошной) настраивается в меню «Tools – Options — Performance Graphs».

Программа XenConvert позволяет конвертировать Windows систему в виртуальный образ

Управление репозитариями хранения

По мере эксплутации XenServer администратор столкнется к необходимостью управления источниками данных, в терминологии XenServer именуемых Storage Repository (SR). После установки сервера обычно доступны три вида SR, соответсвующих приводу компакт-диска, жесткому диску и подключаемым устройствам. Устройство, помеченное черным значком, является SR по умолчанию. Такое устройство используется для хранения файлов XenServer, аварийного дампа, образов остановленных VM. Это же устройство будет предложено по умолчанию при создании новой VM. Добавить новое SR очень просто. Для этого нажимаем кнопку «New Storage» в главном окне программы или «New SR» во вкладке Storage выбранного сервера. В первом окне отмечаем тип устройства хранения, во втором указываем его месторасположение. После добавления данные о новом SR появляются в панели ресурсов. Один SR может использоваться несколькими серверами XenServer.
Новый виртуальный диск для конкретной VM создается или подключается во вкладке или в меню Storage. Достаточно выбрать «Storage – New Virtual Disk», указать его размер, а затем подключить в «Storage – Attach Virtual Disk».