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1. Virtualisation
Les conteneurs – OpenVZ

2. Etat des lieux
 Depuis 2008, le nombre de machines virtuelles
installées sur des serveur X86 a dépassé le
nombre de serveurs physiques vendus au cours
de l'année (IDC)

3. La virtualisation - Rappels
 Les différentes solutions de virtualisation
 Les machines virtuelles (Vmware,
VirtualBox, …)
 Les hyperviseurs ou la para-virtualisation
(Xen, HyperV
 Les conteneurs ou isolateurs (Zones
Solaris, OpenVZ, LXC...)

4. Historique
 La virtualisation est assez ancienne (année 60
– IBM) mais elle est l'objet d'un regain d'intérêt
depuis quelque temps
 Elle rencontre un plein succès depuis la montée
en puissance des processeurs X86 et la mise
sur le marché de la virtualisation matérielle

5. Les raisons du succès
 Nécessité de limiter les coûts
 Préoccupations écologiques
 Meilleure efficacité (de 5% à 60% de tx
d'utilisation) – Jusqu'à 20 MV sur un serveur
physique
 Déploiements et exploitation simplifiés
 Grande souplesse d'utilisation
 Environnement de test faciles à mettre en
oeuvre
 Sauvegarde d'applications anciennes

6. Virtualisation et cloud computing
 Le Cloud Computing utilise la virtualisation
– Amazon EC2 utilise XEN
– OpenStack (KVM, XEN, VirtualBox)
– OpenNebula (KVM, XEN, VmWare)
– Eucalyptus (XEN)

7. Virtualisation des postes de travail
 VDI : Virtual Desktop Infrastructure
 La virtualisation commence à prendre en
compte les postes de travail.
 Utilisation de virtualisation et de protocoles de
bureau distants : ICA, RDP et NX
 SPICE (Redhat) protocole similaire aux
précédents et utilisant la puissance du GPU du
poste de travail pour libérer le CPU

8. Les machines virtuelles
 Isolation « parfaite »
 La machine guest ignore tout de la machine qui
héberge (host): on utilise pour le guest un OS
standard
 Entre 20 et 30 % de déperdition
 Exemple : Vmware, VirtualBox

9. La para-virtualisation
 La machine guest est adaptée pour obtenir un
fonctionnement efficace
 Ou utilisation de des extension matérielles pour
les processeurs
 Bonnes performances
 Exemple : XEN , HyperV

10. VMWARE – 1
 Le plus plus ancien acteur : la référence
 Gamme Poste de travail
 VMWARE Player - gratuit
 VMWARE Workstation - payant
 Gamme Serveur
 VMWARE ESX 4.1 - 64 bits
 et ESXI (gratuit) – solutions « bare-metal »
 Server – s'installe sur un OS

11. VMWARE – 2
 Utilise la virtualisation classique mais prend en
compte également les extensions matérielles
AMD et Intel
 Solution de migration à chaud (vmotion)
 Solution mature et offre complète
 Cout élevé
 Grand choix de machines virtuelles prêtes à
l'emploi

12. Citrix/Xen
 Utilise la paravirtualisation
 Prend en compte les extensions matérielles de
virtualisation Intel et AMD
 Bonnes performances
 XenServer 5.61
 Notion de Dom0 : le domaine Hôte
 Et de DomU : les domaines utilisateurs ou
Guest (Linux ou Windows)

13. Microsoft
 HyperV 2.0
 Intégrée à Windows 2008 Server R2
 Utilise la virtualisation matérielle Intel et AMD
 1 seul CPU virtuel par VM Linux
 Migration à chaud entre machines d'un même
cluster

14. VirtualBox - 1-
 Racheté par Sun puis par Oracle
 Fonctionne sur Windows, Linux et MAC/OS
 Pas encore aussi mature que les autres
solutions au niveau serveur mais globalement
efficace au niveau du poste de travail
 Gratuit
 Compatible avec les format de machines
virtuelles Vmware

15. VirtualBox – 2 -
 Gère les snapshots imbriqués
 Guest : peut disposer de 32 processeurs
 Migration à chaud des machines virtuelles
 Support USB, ACPI et stockage ISCSI
 Accès distant avec le protocole VRDP
 Assistant de clonage de machines virtuelles

16. Les outils bare-metal
 À l'origine les outils de virtualisation
s'installaient sur une machine déjà équipée d'un
OS
 La plupart de solutions actuelles sont
maintenant des solutions « bare-metal » qui
comportent un OS minimal et s'installent très
rapidement (15min) au prix d'un reformattage
du disque

17. Les « provisionning »
 La facilité d'utilisation de la virtualisation et les
besoins croissants en la matière ont pour effet
de multiplier le nombre d'instances de
machines virtuelles
 La phase d'installation a été industrialisée et les
outils de provisionning permettent maintenant
d'installer des machines virtuelles très
rapidement en utilisant des images ISO sur
disques, DHCP/PXE et/ou des modèles
génériques

18. La gestion des machines virtuelles
 Des librairies comme libvirt permettent de
gérer les machines virtuelles (Vmware ESX,
KVM, OpenVZ, LXC, Xen, VirtualBox, HyperV,
…) de facon homogène y compris le stockage
SAN, ISCSI, NFS, FC, LVM
 Proposent de nombreux outils en ligne de
commande (virt-install, virt-clone, virt-df, virt-
image, virt-df, ) , des assistants p2v

19. Migration et p2v
 De nombreux éditeurs ont également mis en
oeuvre des outils de migration Physical to
Virtual (p2v), qui permettent de convertir une
machine physique en machine virtuelle
 Vmware P2V Assistant
 Outils Xen

20. Images et sauvegarde
 La sauvegarde des images est bien sûr un
problème fondamental
 Nécessité de faire des snapshots pour faire des
sauvegardes image à chaud
 Attention au volumes (Liens Giga ou SAN)

21. Les conteneurs
 Permettent d'exécuter plusieurs instances d'un
système d'exploitation (Unix la plupart de temps)
appelées VPS (Virtal Private Server), VE (Virtual
Environnment), conteneur ou isolateur
 Appelés encore isolateurs
 Quelques offres :
 Linux Vserver
 Zone Solaris
 BSD Jails
 OpenVZ
 LXC

22. Les conteneurs - 2
 Très performant
 Très bonne scalability (capacité à monter en
charge)
 Gestion dynamique de ressources
 Très haute densité
 Administration facile
 Un seul noyau

23. OpenVZ
 base de Virtuozzo : produit propriétaire vendu
par SWsoft
 Licence GPL V2
 OpenVZ comprend le noyau Linux et un jeu de
commandes utilisateurs.

24. OpenVZ
 Migration à chaud des VE
 Utilisable avec toutes les distribution
 Utilise le système de fichier natif du HN
(Hardware Node ou Hôte)
 Un seul noyau : celui du HN
 Paquetages noyau et outils pour
 Ubuntu Hardy, Debian, Centos, Redhat, Fedora,
OpenSuse, ...

25. OpenVZ - les points forts
 Installation d'une machine virtuelle très simple à
partir de templates et très rapide (1 mn)
 Démarrage très rapide d'une MV (qq. sec)
 Gestion optimale des ressources (mémoire et
espace disque) => 120 VE avec Apache dans
768 Mo
 Overhead très réduit : de 1 à 2 %
 Très forte densité
 Adapté aux besoins des hébergeurs

26. OpenVZ – les limites
 Pas de montage de périphériques
 Isolation relativement limitée
 Utilisable avec Linux/Unix uniquement : les VE
doivent doivent disposer d'un noyau compatible
avec celui du HN => offre limitée (2.6.18,
2.6.32)
 Noyau patché nécessaire pour le HN (Hardware
node)
 Configuration réseau parfois complexe

27. OpenVZ – Gestion des ressources
 OpenVZ permet de gérer les ressources :
 Processeur : utilisation des CPUunit et des User
bean counter permettant d'affecter du temps
processeur
 Mémoire
 Disque : quota définis sur le HN et quota dans le
VE

28. OpenVZ – les templates
 permettent d'installer rapidement un VE
 Archives tar.gz de 40 à 250 Mo de l'architecture du
VE
 Peuvent être récupérées sur le site OpenVZ
(Ubuntu Hardy, Debian Etch, Centos 4 et 5, Suse,
Fedora, ...)
 Peuvent être adaptées (debbootstap debian)
debootstrap --arch i386 etch /var/lib/vz/private/101
http://debian.osuosl.org/debian/

29. Les interfaces réseau
 2 types d'interface
 Venet : la plus simple, la plus sécurisée et la plus
rapide mais ne dispose pas d'adresse MAC et ne
recoit pas les broadcast – la configuration est
stockée hors du SF de la machine
 Veth : bridgeable - -gère les broadcast - plus
complexe – modifiable par le VE - à utiliser pour un
serveur DHCP ou un serveur Samba

30. Installation
 Il faut un noyau compatible openvz et les outils
 Pour Ubuntu :
apt-get install linux-openvz vzctl
 Pour Debian (google openvz debian squeeze)
ajouter les dépots openvz
installer le noyau et les outils

31. Création d'un VE
 Création de la machine virtuelle 101 à partir
d'une template téléchargée
# vzctl create 101 --ostemplate ubuntu-8.04-i386-
minimal
 affectation nom et adresse IP
# vzctl set 101 --ipadd 192.168.0.1 --hostname
monVE --save
 lancement
# vzctl start 101

32. Utilisation d'un VE
 Lancement d'une commande
# vzctl exec 101 ps axf
 affectation mot de passe
# vzctl set 101 --userpasswd guest:secret --save
 ouverture de session SSH
# ssh guest@192.168.0.1
 ou encore mode console
# vzctl enter 101

33. Arrêt – suppression d'un VE
 Arrêt VE
 # vzctl stop 101
 Effacement VE
# vzctl destroy 101

34. Autres commandes
 Remarques : la configuration réseau du VE se
fait depuis le host sans intervenir sur les fichiers
du VE (/etc/hosts, ...)
 vzcalc, vzdqcheck, vzlist, vznetcfg, vzsplit
 vzcfgvalidate, vzdqdump, vzmemcheck, vzpid,
vztop
 vzcpucheck, vzdqload, vzmigrate, vzps
 vzctl, vzdump, vznetaddbr, vzquota

35. Elements de configuration
 Les fichiers d'un VE se trouvent dans
/var/lib/vz/VEID
 private : pour les fichiers de la machine virtuelle
 Le fichier de configuration se trouve dans
/etc/vz/conf/VEID.conf

36. Liens
 La documentation est abondante
 http://wiki.openvz.org
 http://www.libresys.fr

37. Conclusion
 Produit très efficace
 Installation rapide et simple des VE
 Très bonnes performances
 Stable
 Bonne documentation
 Des templates standard existent sur le site
openvz

38. Proxmox VE
 Proxmox Virtual Environnment
 Solution de virtualisation « bare-metal »
 Permet à partir d'un CD de mettre en place une
solution de virtualisation open-source en quelques
minutes
 Licence GPL V2
 Basé sur Debian Etch 64 bits avec noyau 2.6.24
=> processeurs 64 bits récents avec
virtualisation hardware – image ISO 300 Mo
 Écrase le disque !!

39. Proxmox VE – suite
 Propose la virtualisation avec les conteneurs
Openvz et KVM
 Interface web simple et efficace
 Console VNC/Java pour la virtualisation KVM
 Gestion simple de clusters Proxmox
 Sauvegarde et migration à chaud de machines
virtuelles
 L'interface web ne gère qu'une interface
 Version 1.9 : gère le stockage ISCSI, LUN et NFS
 Version 2.0 annoncée T3 2011 - HD

40. LXC – 1 -
 Linux Containers
 Même principe de fonctionnement que OpenVZ
 S'intègre de facon plus naturelle qu'OpenVZ dans
le kernel : ensemble de patch plus limités
 Choisi par par Debian et Ubuntu pour remplacer
OpenVZ
 Couverture fonctionnelle non encore equivalente à
celle d'OpenVZ

41. LXC – 2 -
 Installation plus complexe qu'OpenVZ
 Pas encore de limitation mémoire
 Limite disque avec LVM ou images disques
 Rechercher : lxc debian squeeze

42. Linux KVM - 1
 basé sur QEMU (F. Belliard)
 Très utilisé dans l'industrie (kqemu)
 Module KVM permettant d'utiliser la
virtualisation matérielle
 Nécessite les extension matérielles Intel VT et
AMD SVM des processeurs 64 bits
 KVM partie intégrante du noyau Linux depuis le
2.6.20
 Société Qumranet rachetée par RedHat
 Produit encore jeune mais avec en fort

43. Linux KVM – 2
 Bonnes performances
 Licence GPL V2
 Module kvm très simple (qq milliers de lignes) et
peu intrusif pour le noyau => choix naturel pour
la virtualisation
 Permet la paravirtualisation avec virtio depuis le
noyau 2.6.25 => très bonnes performances E/S
et réseau : utilisation de pilotes spécifiques (y
compris pour Windows)

44. Linux KVM – 3
 Fonctionne avec Windows, Linux, BSD, Solaris, ...
 Mis en oeuvre dans RedHat Enterprise Linux 5,4
 RedHat a mis à disposition des pilotes virtuels pour
Windows
 KSM : Kernel Sharable Memory – fusion de pages
mémoire identiques => baisse de l'occupation
mémoire
 En cours de développement :
 virtualisation imbriquée
 branchement d'interfaces réseau à chaud

45. KVM – Installation
 Le support de la virtualisation doit être activé
dans le BIOS
 Installation des paquetages kvm et qemu
 Activation module kvm :
modprobe kvm-amd ou kvm-intel
 Création fichier image
qemu-img create fichier_image.img -f qcow2 6G
 Installation système
kvm -m 256 -cdrom /dev/cdrom -boot d
fichier_image.img

46. KVM - utilisation
 Démarrage
kvm -m 256 fichier_image.img