Virtualisierungen
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          29.06.2006


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Diese Folien sind begleitendes Material für einen ca. 45-minütigen
    Vortrag im Rahmen der Vortragsreihe „Semicolon“ der...
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Virtuelle Hardware im Windows Gerätemanager




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Einsatzszenarien


    • Virtuelle Maschinen statt realer
      – Alte Applikationen weiter unterstützen
         • Szenar...
Einsatzszenarien


    • Virtuelle Maschinen statt realer
      – Konsolidieren
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Vorteile einer virtuellen Maschine

    Physikalische Maschine          Virtuelle Maschine
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Vorteile einer virtuellen Maschine

     Physikalische Maschine             Virtuelle Maschine
     •   bei Ausfall von Ha...
Warum virtuelle Maschinen benutzen?

     • OS und Applikationen sind von der physikalischen
       Hardware getrennt
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Isolation




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Die VMware Produktlinie




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Die Microsoft Produktlinie




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XEN 3.0 Architektur




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VMware Assured Computing Environment “ACE”

     • Desktop Manager erzeugen eine gepackte Desktopumgebung
       für den R...
Plattform Produktarchitekturen




     • Hosted (VMware                    • Native (ESX Server, XEN)
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Workstation und Server Architektur




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ESX Server Architektur




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Netzwerk am Beispiel ESX



     Virtual
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          Production
       ...
Netzwerkkonfiguration


                            - jede VM ist im Netz
                            eindeutig mit IP- un...
ESX und SAN Storage

         traditionelle Umgebung              VMware ESX Server mit VMFS Volumes




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ESX, NAS und SAN

     • VMkernel kann mit NAS nicht arbeiten
        – VMkernel kennt kein NFS oder SMB *
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vManage Produkte


     • VirtualCenter: ist ein Management FrontEnd zu
       ESX- und GSX-Servern und deren VMs
        ...
Arbeiten mit virtuellen Maschinen


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vTool Produkt

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        – Macht eine Momentaufnahme einer physikalischen Maschine
        – Übe...
Lösungsszenarien für Virtualisierungs-Produkte

     • Server Konsolidierung
        – Migration nicht ausgelasteter physi...
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Was sind virtuelle Maschinen? Wie nutzt man sie? Und welchen Nutzen kann man daraus ziehen?

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Als IBM zu Beginn der 70-er Jahre das Prinzip der "virtuellen Maschinen" in sein Betriebssystem einführte veränderte sich die Datenverarbeitung von einer Batch-Verarbeitung zur Dialog- und Multiuser-Verarbeitung. Das war der erste Quantensprung.
Als Microsoft Ende der 80-er Jahre das Betriebssystem Windows einführte, liefen mehrere ursprüngliche DOS-Applikationen parallel in getrennten Fenstern, die in gewisser Weise das Betriebssystem DOS virtualisierten. Beide Techniken sind fest an die jeweiligen Betriebssysteme gekoppelt. Heutige Produkte (VMWare, XEN, Bochs, Microsoft...) setzen dichter auf der Hardware auf und sind damit offen für viele Betriebssysteme.

Jetzt werden Sie sich fragen: was bringt mir das?

Indirekte Antworten darauf sind:
1. Immer mehr Firmen setzen serverseitig virtuelle Maschinen ein.
2. Intel, AMD und Microsoft haben das Thema für sich entdeckt.

* was sind Virtuelle Maschinen, womit kann ich sie erstellen?
(VMware, Microsoft, XEN, Bochs, Virtuozzo, Virtual Iron, usw.)

* Testumgebungen, Server für Schulungszwecke, Terminalserver und Servercluster

* Virtualisierung und Konsolidierung in kleinen, mittleren und großen Unternehmen

* Der Wechsel von physischen auf virtuelle Server

* Ausfallsicherheit, Loadbalancing und Disaster-Recovery

Veröffentlicht in: Technologie, Bildung
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Was sind virtuelle Maschinen? Wie nutzt man sie? Und welchen Nutzen kann man daraus ziehen?

  1. 1. Virtualisierungen Produkte und Lösungen Präsentation 29.06.2006 1 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  2. 2. Diese Folien sind begleitendes Material für einen ca. 45-minütigen Vortrag im Rahmen der Vortragsreihe „Semicolon“ der GFU Cyrus + Rölke mbH, Köln. Für ein Selbststudium sind sie nicht konzipiert und daher aus sich selbst heraus auch nicht aussagekräftig genug. Geschützte Namen und Begriffe werden anerkannt aber nicht gesondert mit einem Copyright oder Trademark versehen, um den Lesefluss nicht zu stören. 2 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  3. 3. Was ist ein virtuelles Betriebssystem? Drei von einander unabhängige Dosboxen, jede gesteuert über NTVDM 3 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  4. 4. Was ist eine virtuelle Maschine (VM)? • Eine virtuelle Maschine besteht aus: – „virtueller Hardware“ die eine Verbindung zur „echten Hardware“ hat – max. 5 virtuellen PCI Steckplätze – Speicher, CPU, Festplatten und Netzwerkkarten – Schnittstellen (IDE/COM/LPT) • Vorteile – Gastbetriebssystem sieht eine Intel x86 Umgebung – Kapselung – Isolation – Hardware Unabhängigkeit 4 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  5. 5. Virtuelle Hardware im Windows Gerätemanager 5 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  6. 6. Virtuelle Hardware im Windows Gerätemanager 6 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  7. 7. Einsatzszenarien • Virtuelle Maschinen statt realer – Alte Applikationen weiter unterstützen • Szenario: Windows XP auf Clients einführen, aber eine Applikation noch unter Windows 98 laufen lassen • Lösung.: VM mit Windows 98 konfigurieren – Support • Szenario: Helpdesk soll diverse unterschiedliche Plattformen unterstützen • Lösung.: Entsprechend eine Reihe von Virtual Machines aufsetzen 7 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  8. 8. Einsatzszenarien • Virtuelle Maschinen statt realer – Konsolidieren • Szenario: Nur eine Hardware vorhanden, aber es sollen mehrere Server bereitgestellt werden • Lösung.: Auf einer Hardware mehrere virtuelle Maschinen bereitstellen – Testen • Szenario: NT4/ Exchange 5.5 Migration auf Windows/ Exchange 2003 testen • Lösung.: Zwei VMs aufsetzen 8 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  9. 9. Vorteile einer virtuellen Maschine Physikalische Maschine Virtuelle Maschine • aufwendig zu migrieren • Einfach zu bewegen und zu kopieren – repräsentiert durch Dateien • schwierig zu kopieren – unabhängig von der physikalischen • an bestimmte Hardware Hardware gebunden • Leicht zu managen – isoliert von anderen virtuellen Maschinen – Hardwareänderungen haben keine Auswirkung 9 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  10. 10. Vorteile einer virtuellen Maschine Physikalische Maschine Virtuelle Maschine • bei Ausfall von Hardware • bei Ausfall von Hardware komplizierte, langwierige – schnelle Wiederherstellung auf anderem Wiederherstellung Server – nur die Datei neu starten • Netzwerkisolation nur durch weitere Hardware • Netzwerkisolation – durch virtuelle Adapter oder Switche per Mausklick möglich 10 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  11. 11. Warum virtuelle Maschinen benutzen? • OS und Applikationen sind von der physikalischen Hardware getrennt – einfachere Hardwarewartung – Weniger Probleme beim Hardware-Upgrade – Neue Optionen im Desaster Recovery • Es ist einfach eine virtuelle Maschine zu klonen – Einmalige Konfiguration des OS und der Applikationen, beliebig oft klonen (Dateien kopieren) – Eine virtuelle Maschine wird durch wenige Dateien repräsentiert und gesichert • Viele VMs können auf einem physikalischen Server laufen – Bessere Ressourcenausnutzung – Jede VM ist von den anderen VMs 100% getrennt – fein abstimmbare Tuning-Optionen 11 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  12. 12. Isolation 12 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  13. 13. Die VMware Produktlinie Virtuelle Plattform Zentrales Physical to Virtual •VMware ESX Server Management der Migration (mit Virtual SMP) “Virtual •VMware P2V Assistant •VMware (GSX) Server Infrastructure” •VMware Workstation •VMware VirtualCenter •VMware ACE (mit VMotion) 13 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  14. 14. Die Microsoft Produktlinie Virtuelle Plattform Zentrales Physical to Virtual • MS Virtual Server Management der Migration • MS Virtual PC “Virtual • Virtual Server Migration Toolkit (VSMT) Infrastructure” • fehlt, bzw. durch Drittanbieter 14 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  15. 15. XEN 3.0 Architektur 15 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  16. 16. VMware Assured Computing Environment “ACE” • Desktop Manager erzeugen eine gepackte Desktopumgebung für den Rollout an die Benutzer VMware VMware ACE ACE Manager ACE Package (Desktop) IT Desktop End User’s PC Manager’s PC 16 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  17. 17. Plattform Produktarchitekturen • Hosted (VMware • Native (ESX Server, XEN) Workstation und – Maximale Performance Server, MS-Produkte) – Kleinster Overhead – Maximale Kompatibilität – Dynamische Ressourcen Steuerung – Ist eine Applikation – Virtual SMP – niedrigerer (kein) Preis 17 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  18. 18. Workstation und Server Architektur 18 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  19. 19. ESX Server Architektur 19 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  20. 20. Netzwerk am Beispiel ESX Virtual NICs Physical NICs Production LANs Management LAN 20 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  21. 21. Netzwerkkonfiguration - jede VM ist im Netz eindeutig mit IP- und MAC-Adresse erreichbar - der Host macht DHCP für VMs - der Host macht NAT mit Portforwarding für VMs -jede VM kann vollständig vom Netz isoliert werden 21 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  22. 22. ESX und SAN Storage traditionelle Umgebung VMware ESX Server mit VMFS Volumes Local storage SAN • SAN Storage mit ESX Servern für – einfaches Verschieben von VMs (VMotion) – geclusterte Applikationen – Disaster Recovery – Template Repository 22 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  23. 23. ESX, NAS und SAN • VMkernel kann mit NAS nicht arbeiten – VMkernel kennt kein NFS oder SMB * – NAS kann für Templates oder ISO-Images benutzt werden • VMkernel kann virtuelle Disks auf einem SAN benutzen – VM Storage ist für einfaches Management zentralisiert – wird für Clustering zwischen VMs auf unterschiedlichen ESX Servern benötigt • VMkernel kann auch Raw LUNs auf einem SAN benutzen – wird für physical-to-virtual Clustering benötigt – sinnvoll für Zugriffe auf ein natives Filesystem ohne Konvertierung in eine virtuelle Disk * bis Version 2.x 23 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  24. 24. vManage Produkte • VirtualCenter: ist ein Management FrontEnd zu ESX- und GSX-Servern und deren VMs – Windows Applikation mit Datenbank (Access, MS SQL, Oracle) – Aufgaben *: • zentrales Management aller VM Images • VMs werden von standardisierten Templates ausgerollt • Monitoring von Status und Performance der VMs • “Single-Point-Of-Control” • VMotion: Migration laufender VMs von einem ESX- Server zu einem Anderen ohne Downtime * ab Version 3.0 automatisches Verschieben, Loadbalancing 24 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  25. 25. Arbeiten mit virtuellen Maschinen VirtualCenter ESX Server VMware Management Interface (“MUI”) ESX Server Remote Console 25 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  26. 26. vTool Produkt • VMware P2V Assistant – Macht eine Momentaufnahme einer physikalischen Maschine – Überträgt diese in eine VMware VM • für ESX Server, (GSX) Server oder Workstation – Unterstützte Betriebssysteme: • Windows NT 4.0 >= SP4 • Windows 2000 >= SP1 • Windows Server 2003 26 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  27. 27. Lösungsszenarien für Virtualisierungs-Produkte • Server Konsolidierung – Migration nicht ausgelasteter physikalischer Maschinen in virtuelle Maschinen – geringere Wartungs- und Betriebskosten • Disaster Recovery – VMs als preisgünstige Stand-By-Server für physikalische Maschinen • Testen und Entwicklung – Bereithalten von vorkonfigurierten VMs – geringere Wartungskosten für viele Testkonfigurationen • Desktop Deployment – VMware ACE für abgesicherte und zeitlich begrenzte Umgebungen 27 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  28. 28. Pro und Contra Virtualisierungen Pro Contra • Kosten: • Ausfallrisiko: • bessere Auslastung der • bei Ausfall der Hardware Hardware sind mehrere logische Systeme betroffen • schnelle Verfügbarkeit eines neuen Systems • Komplexität: • Flexibilität: • Administration flexibler aber nicht einfacher • Testsysteme • Sicherheit: • Schulungssysteme • Ist Hostsystem • Templates (Vorlagen) korrumpiert sind alle • Administration: Gastsysteme betroffen • Ersatz von HW im Betrieb • Backup im Betrieb • Klonen im Betrieb • ohne Risiko updaten 28 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net
  29. 29. Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen, Kritik, Anregungen? 29 GFU Cyrus + Rölke mbH, Ralph Vergin, Dipl.-Inform. MCSE, semicolon@gfu.net

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