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Brownbag Session
        Grundlagen Virtualisierung –
        Von VM‘s und Containern




13.07.2012

Nils Domrose
inovex GmbH




         Wir nutzen Technologien, um unsere Kunden glücklich zu machen. Und uns selbst.
Worum geht’s ?
...falls die Zeit reicht

Agenda
1. Virtualisierung im Allgemeinen
    1. Idee
    2. Ansätze und Technologien
    3. Sicherheitsaspekte
2. Container basierte Virtualisierung
    1. Hintergründe
    2. Beispiel openVZ
3. openVZ Demo
4. Fragen und Diskussion




16.08.12                                2
Virtualisierung im Allgemeinen
...die Idee




„Primäres Ziel ist, dem Benutzer eine
Abstraktionsschicht zur Verfügung zu stellen, die
ihn von der eigentlichen Hardware –
Rechenleistung und Speicherplatz – isoliert. Eine
logische Schicht wird zwischen Anwender und
Ressource eingeführt, um die physischen
Gegebenheiten der Hardware zu verstecken...“


                                   Quelle: de.wikipedia.org

16.08.12                                                      3
Virtualisierung im Allgemeinen
...die Gründe oder besser die Hoffnungen



•   Hardware Konsolidierung

•   Bessere Hardware-Auslastung

•   Einfach(er)es OS Deployment

•   Einfaches Skalieren von Hardware

•   Einfaches Erstellen von Staging
    und Test Umgebungen

•   Einfache Migration von Instanzen

                                           Bild Quellen:
                                           http://www.flickr.com/photos/vmwarepr/
                                           http://www.xen.org
                                           http://www.linux-kvm.org

16.08.12                                                                            4
Virtualisierung im Allgemeinen
Ansätze und Technologien ohne Anspruch auf Vollständigkeit
   Technologie       Host OS Typ !=       Vollwertige          Guest OS               Unterstützt     Beispiele
                     Guest OS             Virtuelle Maschine   funktioniert ohne      andere
                                                               Modifikationen         Architekturen

   Virtualisierung   Bedingt:             Bedingt:             Nein                   Nein            -Solaris Zones
   auf               -Solaris BrandZ      -Angepasstes OS      -Devices müssen                        -OpenVZ
   Betriebsystem     unterstützt Linux    -Je nach             angepasste werden                      -LXC
   Ebene             -Open VZ             Technologie keine    -Nicht alle
                     unterstützt          komplette            Funktionen des OS
                     andere               Ressourcen           nutzbar
                     Distributionen       Trennung



   Hardware          Ja                   Ja                   Ja                     Nein            KVM, XEN
   Virtualisierung                                             -Angepasste Treiber
                                                               für Performance


   Para-             Bedingt:             Bedingt:             Nein                   Nein            XEN, VMware
   Virtualisierung   -Guest OS muss       Angepasstes OS       -Devices, libraries,
                     die                                       kernel Anpassungen
                     Virtualisierungunt                        notwendig
                     erstützen

   Hardware          Ja                   Ja                   Ja                     Ja              -Qemu (z.B.
   Emulation                                                                                          Android
                                                                                                      Emulator)



16.08.12                                                                                                            5
Virtualisierung im Allgemeinen
    Ressourcen Aufteilung



•    Betriebsystem verwaltet reale
     Ressourcen

•    Die Virtualisierungsschicht blendet
     Teile der realen Resourcen für
     eine Virtuelle Instanz ein

•    Die Virtualisierungs Schicht
     verwaltet den Zugriff auf die
     realen Ressourcen




    16.08.12                               6
Virtualisierung im Allgemeinen
(Un)Sicherheitsaspekte – Der Rant vom Raadt




16.08.12                                      7
Virtualisierung im Allgemeinen
(Un)Sicherheitsaspekte




Eine Sicherheitslücke in der Virtualisierungschicht ist ein ernstes Problem!

16.08.12                                                                       8
Container Virtualisierung
Ideen und Ansätze


                            Ideen
                            •   Eine chroot ähnlichen Umgebung bei der
                                zusätzlich der Zugriff auf Resourcen
                                kontrolliert werden kann. Der Kernel des Host
                                Systems stellt diese Funktionalität zur
                                Verfügung. Die Umgebung hat ein eigenes
                                Userland.

                            •   Ein Container enthält nur die für den Betrieb
                                eines Dienstes relevanten Software
                                Komponenten.

                            •   Ein Container hat nur auf die für den Betrieb
                                einer Software Componente relevanten
                                Resourcen Zugriff

                            Technologien

                            •   jails
                            •   openVz
                            •   Solaris zones
                            •   LXC

                                                Bild Quelle: de.wikipedia.org
16.08.12                                                                        9
Container Virtualisierung
Wirklichkeit

                                            Beispiele
•     Container basierte                •   Netzwerk Support von openVz,
      Virtualisierungs-Lösungen gehen       Solaris Crossbow, branded Zones
      bei weitem über die Grundideen
      hinaus
                                        •   VPS Server finden reißenden
                                            Absatz als günstige Alternative zu
•     Fast alle Lösungen stellen eine       Root Servern
      komplette Betriebssystem
      Umgebung Bereit

•     Container konkurrieren immer
      häufiger mit Para-/Full
      Virtualisierungs-Lösungen.




16.08.12                                                                         10
Container Virtualisierung
openVZ




                  OpenVZ Demo




16.08.12                        11
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!




Wir nutzen Technologien, um unsere Kunden glücklich zu machen. Und uns selbst.

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Grundlagen Virtualisierung

  • 1. Brownbag Session Grundlagen Virtualisierung – Von VM‘s und Containern 13.07.2012 Nils Domrose inovex GmbH Wir nutzen Technologien, um unsere Kunden glücklich zu machen. Und uns selbst.
  • 2. Worum geht’s ? ...falls die Zeit reicht Agenda 1. Virtualisierung im Allgemeinen 1. Idee 2. Ansätze und Technologien 3. Sicherheitsaspekte 2. Container basierte Virtualisierung 1. Hintergründe 2. Beispiel openVZ 3. openVZ Demo 4. Fragen und Diskussion 16.08.12 2
  • 3. Virtualisierung im Allgemeinen ...die Idee „Primäres Ziel ist, dem Benutzer eine Abstraktionsschicht zur Verfügung zu stellen, die ihn von der eigentlichen Hardware – Rechenleistung und Speicherplatz – isoliert. Eine logische Schicht wird zwischen Anwender und Ressource eingeführt, um die physischen Gegebenheiten der Hardware zu verstecken...“ Quelle: de.wikipedia.org 16.08.12 3
  • 4. Virtualisierung im Allgemeinen ...die Gründe oder besser die Hoffnungen • Hardware Konsolidierung • Bessere Hardware-Auslastung • Einfach(er)es OS Deployment • Einfaches Skalieren von Hardware • Einfaches Erstellen von Staging und Test Umgebungen • Einfache Migration von Instanzen Bild Quellen: http://www.flickr.com/photos/vmwarepr/ http://www.xen.org http://www.linux-kvm.org 16.08.12 4
  • 5. Virtualisierung im Allgemeinen Ansätze und Technologien ohne Anspruch auf Vollständigkeit Technologie Host OS Typ != Vollwertige Guest OS Unterstützt Beispiele Guest OS Virtuelle Maschine funktioniert ohne andere Modifikationen Architekturen Virtualisierung Bedingt: Bedingt: Nein Nein -Solaris Zones auf -Solaris BrandZ -Angepasstes OS -Devices müssen -OpenVZ Betriebsystem unterstützt Linux -Je nach angepasste werden -LXC Ebene -Open VZ Technologie keine -Nicht alle unterstützt komplette Funktionen des OS andere Ressourcen nutzbar Distributionen Trennung Hardware Ja Ja Ja Nein KVM, XEN Virtualisierung -Angepasste Treiber für Performance Para- Bedingt: Bedingt: Nein Nein XEN, VMware Virtualisierung -Guest OS muss Angepasstes OS -Devices, libraries, die kernel Anpassungen Virtualisierungunt notwendig erstützen Hardware Ja Ja Ja Ja -Qemu (z.B. Emulation Android Emulator) 16.08.12 5
  • 6. Virtualisierung im Allgemeinen Ressourcen Aufteilung • Betriebsystem verwaltet reale Ressourcen • Die Virtualisierungsschicht blendet Teile der realen Resourcen für eine Virtuelle Instanz ein • Die Virtualisierungs Schicht verwaltet den Zugriff auf die realen Ressourcen 16.08.12 6
  • 7. Virtualisierung im Allgemeinen (Un)Sicherheitsaspekte – Der Rant vom Raadt 16.08.12 7
  • 8. Virtualisierung im Allgemeinen (Un)Sicherheitsaspekte Eine Sicherheitslücke in der Virtualisierungschicht ist ein ernstes Problem! 16.08.12 8
  • 9. Container Virtualisierung Ideen und Ansätze Ideen • Eine chroot ähnlichen Umgebung bei der zusätzlich der Zugriff auf Resourcen kontrolliert werden kann. Der Kernel des Host Systems stellt diese Funktionalität zur Verfügung. Die Umgebung hat ein eigenes Userland. • Ein Container enthält nur die für den Betrieb eines Dienstes relevanten Software Komponenten. • Ein Container hat nur auf die für den Betrieb einer Software Componente relevanten Resourcen Zugriff Technologien • jails • openVz • Solaris zones • LXC Bild Quelle: de.wikipedia.org 16.08.12 9
  • 10. Container Virtualisierung Wirklichkeit Beispiele • Container basierte • Netzwerk Support von openVz, Virtualisierungs-Lösungen gehen Solaris Crossbow, branded Zones bei weitem über die Grundideen hinaus • VPS Server finden reißenden Absatz als günstige Alternative zu • Fast alle Lösungen stellen eine Root Servern komplette Betriebssystem Umgebung Bereit • Container konkurrieren immer häufiger mit Para-/Full Virtualisierungs-Lösungen. 16.08.12 10
  • 11. Container Virtualisierung openVZ OpenVZ Demo 16.08.12 11
  • 12. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Wir nutzen Technologien, um unsere Kunden glücklich zu machen. Und uns selbst.