Hypervisor. Hardware. Virtualisering. App 1. App 2. App 2 App 1 App 2 App 1 CPU RAM I/O. Virtualisering av server/desktop hardware

Like dokumenter
6105 Windows Server og datanett

VMware ESX og krav til hardware

Generelt om operativsystemer

6105 Windows Server og datanett

6105 Windows Server og datanett

6105 Windows Server og datanett

oppgavesett 4 INF1060 H16 Hans Petter Taugbøl Kragset Øystein Dale Christian Resell 27. september 2016 Institutt for informatikk, UiO

Innhold. Side 1 av 15. Resymé: Denne leksjonen inneholder en introduksjon til virtualisering og hypervisoren ESXi

Virtuelle Tjenere (VMware) Introduksjon

Operativsystemer og grensesnitt

oppgavesett 4 INF1060 H15 Øystein Dale Hans Petter Taugbøl Kragset September 22, 2015 Institutt for informatikk, UiO

Innholdsfortegnelse. Avdeling for informatikk og e-læring, Høgskolen i Sør-Trøndelag

Ledende på Linux og åpen programvare

Servere og Virtualisering Per Bakke

YTELSESTESTING AV VIRTUALISERINGS TEKNOLOGIER

Tore Eidem Hyper-V. Windows Virtualisering

Valg av virtualiseringsløsning

Oppgave: Last ned og installer bzflag apt-get install bzflag 121A - Virtualisering

Servere. Katalog Åpningstid: 09:00-17:00 alle hverdager.

vsphere Historien og Ryktene

Håndtering av minne i et OS

Citrix XenServer 5. Uniquely open. Seriously Powerful. Radically simple. Svein Tore Finnset

Definisjon av prosess

Generelt om operativsystemer

Samtidige prosesser. Prosessor modus. Hvordan kan OS effektivt kontrollere brukerprosesser? Hvordan kan OS. kontrollere brukerprosesser?

Lars Vidar Magnusson. October 11, Lars Vidar Magnusson () Forelesning i Operativsystemer October 11, / 28

Blue Pill. Watchcom Security Group AS. -fakta eller fiksjon?

Vi anbefaler at du setter deg litt inn i maskinen på forhånd. Det er en DELL Optiplex 620.

Tildeling av minne til prosesser

Tildeling av minne til prosesser

Tom Svendsen Senior systemkonsulent Atea AS

Eksamensoppgave i TDT4258 Energieffektive datamaskinsystemer

1. Intro om System Center

Lab 1: Installasjon av Virtualiseringsløsning (VMWare Server ESXi 6.5) med en Virtuell Linux maskin (Cent OS 7 64-bit)

Into da BIOS<3. Bak Skallet

2. Hvor mye Internminne har den? Svar: 2GB

Kurset består av to relativt uavhengige deler. Foreleser: Hårek Haugerud, rom PS431

Info-team dagene 27. og 28. mars 2012 Datasikkerhet og tilgjengelighet til dine systemer

Installasjon av HP ProLiant ML 350 G5 server

Eksamensinformasjon. Prosesser. Prosesser. Eksamensoppgave. Operativsystemer (DATS/ITPE2500) Bokmål 06. juni 2017 kl

VMware Virtual Infrastructure. Leiv Jarle Larsen

Noen nøkkeltall fra Ringerike kommune:

Singletasking OS. Device minne Skjerm minne. Brukerprogram. Brukerdata/heap. Stack. Basis for flerprosess-systemer.

Marius Rogndalen Karlsen, Informatikk Lab oppgave

HP ConvergedSystem 700 Vidar Audum

6105 Windows Server og datanett

HP LeftHand lagringsløsninger. Arild Saghagen Produktsjef StorageWorks

Innhold: Hva skjer med driftskontroll når n r IT blir en tjeneste i skyen? Innhold: IT vs Driftskontrollsystemer:

Tonje Thøgersen, Daniel Svensen Sundell, Henrik Smedstuen

Minnehåndtering i operativsystemer

Etiming i VirtualBox!!!!!!!!!! Side 1 av 24

Kommersiell Unix Linux og frie Unix kloner

Nadine Pedersen GRIT Datamaskinen- kjenn din Mac

Datamaskinens oppbygning og virkemåte

Tungregning (HPC) Eirik Thorsnes

Datamaskinens oppbygning

Clock speed 3.20GHz Bus Speed 800MHz L2 Cache 4MB 2 Cores Ikke Hyperthreading 64 BIT

Ny generasjon PC-basert styring fra Siemens. SIMATIC S Software Controller

Resymé: Denne leksjonen inneholder en introduksjon til virtualisering og hypervisoren

Minnehåndtering i operativsystemer

Bachelor E. Theodor Rove Nordgård, Chris Sonko HIST DRIFT AV DATASYSTEMER

Del 2. Bak skallet. Avsette minne til et spesifikt OS Teste harddisk under oppstart Sette opp system logger

Scheduling og prosesshåndtering

RUSSISKE HACKERE I AKSJON. Copyright 2016 EMC Corporation. All rights reserved.

ephorte krav til teknisk plattform

Ta spranget mot en enkel og trygg IT-hverdag

Phu Pham Laboppgave 29. September 2015

P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2. OS gjør Contex Switch fra P1 til P2

EGA Svar på spørsmål, oppdatert pr

ITPE/DATS 2400: Datamaskinarkitektur og Nettverk

ProsjektP35 Raymond Pettersen og Lars Jostein Silihagen

IaaS / UH-sky. Agenda. Trender Hvorfor sky? UH-sky, UiO-skyen Utvikling i skyen OpenStack Demo. Utviklerforum USIT, UiO Mai 2014

Innhold. Virtualisering

Oppgave lab. 2. Hvor mye Internminne har den? - Maskinen har 2GB internminne.

Kjenn din PC (Windows 7)

TDT4258 Eksamen vår 2013

HP StoreVirtual Spesifikasjoner HP StoreVirtual 4000 arkitektur

ZFS. Solaris og ZFS som ny hjemmekatalogløsning for ansatte og studenter ved UiB

Kjenn din PC (Windows7)

Del 1 Setup - BIOS Oppgaver: 1. Hva slags CPU har maskinen? Beskriv de tekniske egenskapene ved CPU en.

Våre tekniske konsulenter kan bistå slik at din bedrift får en best mulig tilpasset Handyman installasjon ut fra deres infrastruktur.

Rammer for minikonkurranse

GetMutex(lock) { while(testandset(lock)) {} } En context switch kan ikke ødelegge siden testen og endringen av lock skjer i samme instruksjon.

6105 Windows Server og datanett

Introduksjon til kurset og dets innhold

6105 Windows Server og datanett

Det viktigste i en moderne datamaskin er hovedkortet («motherboard»):

Vedlegg C. Dokumentasjon av privat testmiljø

FIRE EFFEKTIVE TILTAK MOT DATAANGREP

Operativsystemer for multiple prosessorer

Funksjonalitet og oppbygning av et OS (og litt mer om Linux)

Tekniske krav. Installasjonsrekkefølge. Operativsystem og web-server. Maskinvare. .Net Framework 2.0. ASP.Net AJAX 1.0

Martin Olsen, Lars- Petter Ahlsen og Jon- Håkon Rabben

D: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemiddel tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

IaaS / OpenStack. Trond Hasle Amundsen. 14. mars GSD/GD/IT-DRIFT/USIT Universitetet i Oslo

Bits&Bytes Om datamaskinens oppbygging og virkemåte. TOS - IKT Tirsdag 4. desember 2012 Seksjon for digital kompetanse

Internminnet. Håkon Tolsby Håkon Tolsby

Tilkoblingsveiledning

Del1: Setup: BIOS. 2. Hvor mye Internminne har den? 3GB DDR2

Transkript:

Para av server/desktop hardware En simulerer hardware ved å gi samme grensesnitt som virkelig hardware gir Operativsystemene som kjører på en virtuell maskin, tror de kjører på ekte hardware App 1 OS App 2 App 1 App 2 App 1 OS OS App 2 CPU RAM I/O CPU RAM I/O CPU RAM I/O Hypervisor CPU RAM I/O

Para Programvare-utvikling Alle disse fordelene gjelder også for containere og Docker, bortsett fra den første, isolasjon og sikkerhet. Men eksibiliteten blir enda større med containere.

Para Tjenester og programmer kan kjøre på hver sin dedikerte server Unngår at de forskjellige tjenestene ødelegger for hverandre Men hva om den fysiske serveren eller feiler? Det meste av nedetid og feil skyldes ikke hardware men software. Og software for en er generelt mindre kompleks enn all programvaren på en hel maskin Sikkerhet: hvis en tjeneste blir hacket, vil det ikke påvirke de andre tjenestene Dette er fordi Operativsystemet og applikasjonene kun kommuniserer mot det virtuelle hardware-api'et som gir dem tilgang til. De har ingen mulighet til å kommunisere med andre deler av en eller andre VMer.

Para Man kan oppnå isolasjon ved å ha en fysisk server for hver tjeneste, men det gir store driftskostnader Med kan det samme oppnås på en enkelt server Virtuelle maskiner (VMer) som for eksempel bruker lite CPU kan settes på samme fysiske server VMer kan enkelt yttes til og fra fysiske servere og man kan dermed spare hardware og strøm Hage, Thomas: The CERES project - A Cloud Energy Reduction System, Veileder: Kyrre Begnum (Masteroppgave i Nettverk og Systemadministrasjon, HiOA/UiO) http://www.cs.hioa.no/teaching/materials/ms100a/html/nsa.html

Para Kapasiteten kan enkelt økes ved å legge til ere VMer, lastbalansering blir enklere Elastisitet: Man kan dynamisk tildele CPUer og internminne til VMer Har en VM blitt ødelagt eller kompromittert kan man enkelt starte opp en ny kopi Tradisjonelt er det arbeidskrevende å ytte en tjeneste eller et softwareprosjekt til en ny server på grunn av avhengighet av operativsystemet og annen programvare: når noe er utviklet på en VM så kan hele VMen yttes eller kopieres : Hele VM yttes til annen fysisk server uten nedetid på tjenestene Ung, Fredrik: Towards ecient and cost-eective live s of virtual machines, NSA masteroppgave Ahmad, Bilal: Coordinating vertical and horizontal scaling for achieving dierentiated QoS, NSA masteroppgave, Veiledere: Anis Yazidi og Hårek Haugerud

Para

Para Programvare-utvikling Man kan raskt teste ut programvare på forskjellige operativsystemer, Window, Linux, Mac, etc. ved å kjøre VMer med en rekke forskjellige OS Det er enklere å automatisere tester på ere plattformer (Test Driven Development) Ønsker man å teste ut nye ideer, kan man raskt sette opp miljøer for å teste dem ut

Para er grunnlaget for eksible skytjenester Kunder kan gis egne VMer med et antall CPUer, disk og minne Disse kundene kan dele fysiske servere, noe som gir store besparelser av hardware Nettbokhandelen Amazon startet med skytjenester fordi de bare hadde bruk for store mengder hardware til webserverene sine før jul og tenkte at de kunne leie ut hardware-ressursene resten av året

Para IBM startet med av stormaskiner på 1960-tallet En VMM (Virtual Machine Monitor) styrte ere virtuelle maskiner på samme fysiske maskin Første sløsning for x86: VMware i 1999 Deretter fulgte Xen, VirtualBox, KVM og mange andre -støtte for x86 kom først i 2005

Para Popek and Goldberg, 1974: En maskin kan bare virtualiseres hvis alle sensitive instruksjonene også er priviligerte instruksjoner Sensitiv instruksjon kan bare utføres i kernel mode Priviligert instruksjon forårsaker en trap til kernel mode hvis den gjøres i user mode Eksempel: X86 instruksjonen POPF (skrur av og på interrupts) er en sensitiv instruksjon Hvis den utføres i user mode vil ingenting skje, som for NOP (No Operation) Instruksjonen CLI (CLear Interupt ag) er en sensitiv instruksjon, men den er også priviligert. Hvis den utføres i user mode, gjøres en trap til kernel mode Vanlige instruksjoner som ADD, CMP og MOV er hverken sensitive eller priviligerte.

Para -støtte for x86 kom først i 2005 Inntil da fantes det sensitive instruksjoner (som POPF) som bare ble droppet Gjeste-OS kjører i user mode og vil ikke fungere som på vanlig hardware om en slik instruksjon droppes. Det vil føre til uforutsigbar oppførsel og kan føre til at OS crasher i verste fall. Med Intel VT-x og AMD-V vil alle sensitive instruksjoner trap'e til kernel mode når de utføres i user mode Virtuell maskin } Virtuell user mode } bruker prosesser User Virtuell kernel mode mode Gjeste OS Hypervisor } } Trap etter sensitiv instruksjon } Kernel mode

Para En type 1 kjører direkte på hardware som et OS Alle sensitive instuksjoner som utføres i user mode av gjeste-os må trap'e til kernel mode og fanges opp av Eksempler: VMware ESX og vsphere, Xen, Hyper-V(Microsoft) App 1 App 2 App 1 App 2 App 1 Windows Linux CPU RAM I/O CPU RAM I/O Hypervisor CPU RAM I/O OS App 2 CPU RAM I/O

Para En type 2 kjører oppå et eksisternede OS Deler av kan inngå i det underliggende OS'et i form av kjernemoduler Det kan være litt ytende grenser mellom type 1 og type 2 KVM/Qemu(Linux), VirtualBox, VMware Fusion (Mac) App 1 App 2 App 1 App 2 Windows Linux CPU RAM I/O CPU RAM I/O Hypervisor Host OS (f.eks Linux) CPU RAM I/O Host OS prosesser

Para Før 2005 måtte alternative metoder brukes, uten hardware-støtte VMware lagde en som mens et program kjører scanner koden etter sensitive instruksjoner Dette gjøres for hver kodeblokk som ender i jump, call, trap eller lignende Sensitive instruksjoner oversettes til kall til VMware-prosedyrer i De oversatte kodeblokkene cashes og dette gjør kjøringen eektiv med VT-støtte genererer mange traps og dette tar lang tid Noe binær nnes også i VirtualBox

Para Para Para krever at Gjeste-OS endres Alle sensitive instruksjoner erstattes med kall til Gjeste-OS kan optimaliseres for Ved å installere drivere laget for para, kan denne metoden bli meget eektiv

Para Ytelesen reduseres generelt noe ved - kan i noen tilfeller gi bedre ytelse enn bare metal (kjøre rett på hardware) Yaqub, Naveed: Comparison of Virtualization Performance: VMWare and KVM, NSA masteroppgave (2012) Mest nedlastede masteroppgave fra UiO (mer enn 15.000 nedlastninger) Sammenlignet: KVM vs VMWare ESXi 5.0 vs Bare Metal Red Hat Enterprise Linux 6.1, kernel 2.6.32, 8 CPUer, 72 GB RAM

Para

Para Cache: L1: 256 KB, L2: 1 MB, L3: 12 MB

Para

Para Ved live yttes en VM fra en fysisk server til en annen samtidig som den kjører kontinuerlig De statiske delene av minnet kopieres over mens VM'en kjører og tas imot på den andre serveren Når nesten alt er kopiert, stoppes VM'en, siste rest kopieres over og den startes opp igjen på den andre serveren Disken med VM-imaget og VM sitt lsystem er vanligvis et nettverkslsystem, for eksempel NFS Wu, Hai: Simulating Migration using Micro Virtual Machines NSA masteroppgave (2015)

Para

Para

Para

Para Ved nested kjører man en Hypervisor inne i en annen VM, slik at det blir tre lag Dette gir ytterligere ytelsesreduksjon Intel har hatt hardwarestøtte for nested siden 2013 Kan brukes til å ytte VMer mellom ulike Cloud-providere

Para Qemu og KVM QEMU (Quick EMUlator) er en open source programvare som kan emulere en komplett datamaskin QEMU kan emulere mange instruksjonssett, inkludert x86, MIPS, 32-bit ARMv7, ARMv8, PowerPC QEMU kan boote en rekke OS: Linux, Windows, Solaris, DOS, BSD KVM (Kernel Virtual Machine) er en Linux kjernemodul som gjør at user mode programmer kan unytte hardware for en rekke forskjellige prosessorer, inkludert Intel og AMDs x86-prosessorer For å utnytte KVM må man kjøre QEMU-prosessen med opsjonen -enable-kvm