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Virtualización de servidores con el hipervisor de Windows Server 2008 ( Hyper -V)

Virtualización de servidores con el hipervisor de Windows Server 2008 ( Hyper -V). David Cervigón Luna IT Pro Evangelist david.cervigon@microsoft.com http://blogs.technet.com/davidcervigon. Idea muy novedosa…. IBM M44/44X IBM CP-40 IBM CP/CMS …………. ¡¡En 1960!!. Consumo. Multicore.

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Virtualización de servidores con el hipervisor de Windows Server 2008 ( Hyper -V)

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  1. Virtualización de servidores con el hipervisor de Windows Server 2008(Hyper-V) David Cervigón Luna IT Pro Evangelist david.cervigon@microsoft.com http://blogs.technet.com/davidcervigon

  2. Idea muy novedosa… • IBM M44/44X • IBM CP-40 • IBM CP/CMS • ………… ¡¡En 1960!!

  3. Consumo Multicore Evolución Hardware 64-Bit Virtualización Asistidapor Hardware

  4. Escenarios de Virtualización Continuidad del negocio Consolidación de Servidores Pruebas y desarrollo Delegaciones Remotas

  5. Anillos de Protección en IA

  6. Virtualización de una CPU Guest Anillo 0 Traducción binaria (Lenta) Anillo 3 Ejecución Directa (Rápida) VMM CPU

  7. Arquitecturas de Hipervisores Virtualización Nativa: HipervisoresTipo II Paravirtualización, HipervisoresTipoI SistemaOperativo SistemaOperativo GuestOS GuestOS Aplicación Aplicación App App Aplicación Aplicación App Aplicación Aplicación HipervisorTipo II Aplicación SistemaOperativoAnfitrión HipervisorTipo I Hardware Hardware • Virtual PC • VMWARE Workstation • VMWare Server (GSX) • Virtual Iron, VirtualBox, Parallels, etc. • Xen, XenServer • VMWARE ESX • LogicalDomains

  8. Solución Software para Hipervisores Tipo II“Ring Compression” SO Guest Aplicaciones Ejecución Directa Ejecución Directa Anillo 3 (GuestUserMode) Anillo 1 (GuestKernelMode) Anillo 0 (GuestKernelMode) Traducción Binaria VM Additions Traducción Binaria Anillo 0 (GuestKernelMode VMM.sys CPU

  9. El procesador le ofrece a la Máquina Virtual el nivel de privilegios esperado (Anillo -1) Elimina la necesidad de hacerlo por software Puede mejorar el rendimiento de la máquina Virtual considerablemente Solución Hardware: HAV Virtualización sólo por software Virtualización asistida por hardware (HAV)

  10. Monolíticos Mas simple que un kernel moderno, pero con cierto nivel de complejidad Tiene su propio modelo de drivers Micro-Kernel Funcionalidad simple de particionado Mayor fiabilidad, con menor superficie de ataque Sin código de terceros Los drivers corren en cada una de las particiones Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Drivers Arquitecturas de hipervisores (Tipo I) VM 1 (Admin) VM 2 VM 3 VM 2 (“Child”) VM 3 (“Child”) VM 1(“Parent”) Virtualization Stack Hypervisor Hypervisor Hardware Hardware

  11. Hypercalls • Mecanismo por el que las particiones solicitan información o acciones del Hipervisor • Actividad del procesador • Gestión de la GuestPhysicalAddress • Interrupciones Virtuales • Control del procesador virtual • Control de particiones • Mensajes entre particiones • Enlightenments

  12. Requerimientos de Hyper-V • Hardware • Arquitectura x64 (no IA64) • Virtualización asistida por hardware • Intel-VT • Data ExecutionPrevention (DEP) en el hardware • NOTA: La BIOS debe soportar y tener habilitadas estas opciones. Hay que apagar/encender el equipo después de hacer algún cambio (no basta reiniciar) • Software • Una edición x64 de Windows Server 2008 • Standard/Enterprise/Datacenter/Hyper-V Server

  13. Herramienta: SecurAblehttp://www.grc.com/securable.htm

  14. Proporcionadopor Arquitectura de Hyper-V OS ISV / IHV / OEM VM Worker Processes Microsoft Hyper-V Microsoft / XenSource ParticionesHijas Partición Padre Aplicaciones Aplicaciones Aplicaciones Aplicaciones User Mode WMI Provider VM Service Windows Server 2008 Non-Hypervisor Aware OS Windows Kernel Windows Kernel Xen-Enabled Linux Kernel Windows Server 2003, 2008 VSP Emulated Devices Drivers IHV Drivers Synthetic Devices Drivers Kernel Mode VMBus Linux VSC VSC Emulacion VMBus VMBus Windows hypervisor Hypercall Adapter Ring -1 “Designed for Windows” Server Hardware

  15. Los Integration Components "Aligeran" los Sistemas Operativos Soportados

  16. Sistemas Operativos Soportados • Para ellos existen IntegrationComponents • Windows Server 2008 x86 y x64, con hasta 4 procesadores virtuales • Windows Server 2003 SP2 x86 y x64, con hasta 2 procesadores virtuales • Windows Server 2000 SP4, con 1 procesador virtual • SUSE 10 SP1 7 SP2, x86 y x64, con 1 procesador virtual • Windows Vista SP1 x86 y x64, con hasta 2 procesadores virtuales • Windows XP SP3 x86 y x64, con hasta 2 procesadores virtuales • Windows XP SP2 x86, con 1 procesador virtual • El listado completo está siempre actualizado en: • http://support.microsoft.com/kb/954958/en-us • Cualquier Sistema Operativo basado en x86 o x64 funcionará mediante emulación, pero beneficiándose de las funcionalidades de Hyper-V • No Soportado ≠ No Funciona

  17. Instalación y configuración de Hyper-V - En una instalación completa de Windows server 2008 - En una instalación “Server Core” de Windows Server 2008

  18. ¿Por qué no dehacerse de la particion padre? • En un hipervisor monolítico no es posible la defensa en profundidad • ¡Todo lo que corre en el hipervisor lo hace en el modo más privilegiado del sistema! Virtual Machine Virtual Machine Virtual Machine User Mode User Mode User Mode Ring 3 Kernel Mode Kernel Mode Kernel Mode Ring 0 • Scheduler • Memory Management • Storage Stack • Network Stack • VM State Machine • Virtualized Devices • Binary Translators • Drivers • Management API Ring -1 Hardware

  19. hipervisor en Micro-kernel • Defensa en profundidad • Usa la virtualización asistida por hardware como protección • Hyper-V no utiliza traducción binaria • Superficie de ataque muy reducida Virtual Machine Virtual Machine Parent Partition VM State Machine Virtualized Devices Management API User Mode User Mode Ring 3 Storage Stack Network Stack Drivers Kernel Mode Kernel Mode Ring 0 Scheduler Memory Management Ring -1 Hardware

  20. Funcionalidades de Hyper-V • Particiones hijas tanto de 32-bit (x86) como de 64-bit (x64) • Maquinas Virtuales SMP con 2/4 cores • Hasta 64 GB de memoria en máquinas virtuales • 128 VMs en ejecución concurrente por host, y hasta 512 configuradas • Acceso Pass-Througha disco para VMs • Live Backup: Integración con VolumeShadowService • Estándar DMTF para interfaz de gestión por WMI • Posibilidad de sacar Snapshots de las máquinas virtuales • Control flexible de recursos • Posibilidad de establecer niveles mínimos y máximos de los recursos de CPU y red. • Networking robusto: Soporte a NLB y VLAN • Manipulación Offline del virtual hard disk (.vhd) • Migración de VMs desde MS Virtual Server

  21. Almacenamiento en Hyper-V • Almacenamiento físico • DirectAttach Storage (DAS): SATA, eSATA, PATA, SAS, SCSI, USB, Firewire • Storage Area Networks (SANs): iSCSI, FiberChannel, SAS • Network Attached Storage (NAS) • Almacenamiento Virtual • DynamicallyExpanding Virtual Hard Disks: • Hasta 2040 GB • FixedSize Virtual Hard Disks: • Hasta 2040 GB • Pass-through disks • La limitación está realmente en el Sistema Operativo • Controladoras Virtuales (Sintéticas) • Virtual IDE • Hasta 4 dispositivos IDE • El dispositivo de arranque de la VM siempre debe ser IDE (VHD o pass-through) • Las VMs pueden arrancar directamente de una LUN de la SAN • Virtual SCSI • Hasta 4 controladoras SCSI virtuales, con hasta 64 discos cada una • Si los IntegrationComponents están instalados, no hay diferencias de rendimiento entre controladoras virtuales IDE y SCSI • Más de 512 Tb por VM

  22. Creación y uso de Máquinas Virtuales en Hyper-V - Creación de VMs - Creación de los diferentes tipos de discos - Uso de la consola de Hyper-V - Uso del cliente RDC - Snapshots

  23. Hyper-V Networking • Partición Padre • Redes Virtuales enlazadas a NICs físicas • Externas – Limitadas por el número de NICs • Internas – Ilimitadas • Privadas – Ilimitadas • Solo NICs Ethernet (no Wireless) • Soporta VLANs • Trunking (VTP Protocol) • Máquina Virtual • NIC Sintética • NIC Legacy (Intel 21140) • 12 NICs por VM • 8 sintéticas • 4 legacy • Hasta 10Gb/s • Soporta VLANs NIC enlazada a Hyper-V NIC dedicada (Gestión)

  24. Configuración de la red en Hyper-V

  25. Alta disponibilidadQuick Migration • Funcionamiento • Savestate: Salva el estado de la Máquina Virtual • Mover la máquina virtual: Mueve la conexión del almacenamiento al host destino • Restaurar el estado y continuar la ejecución • No comparable ni a Live Migration ni a Vmotion • En todos los casos, si falla el host físico, las VMs se reiniciarán de nuevo automáticamente en el otro nodo SAN Storage Network Connectivity

  26. ¡Bastante rápida! ¿Cómo de rápida es la migración rápida?

  27. Una Webcast dedicada únicamente a esto: • 30 de Septiembre - Alta Disponibilidad en entornos virtuales con Hyper-V • URL Evento en directo: http://msevents.microsoft.com/CUI/EventDetail.aspx?EventID=1032387661&Culture=es-ES • URL Evento grabado: http://msevents.microsoft.com/CUI/EventDetail.aspx?EventID=1032387662&Culture=es-ES

  28. Windows Server 2008 & System CenterEl Datacenter virtualizado Domain Controller WAN Granja de virtualización (14 + 2 Servers) Replicación System Center Configuration Manager SAN 32 conexiones System Center Virtual Machine Manager Switch de fibra de 32 puertos Ethernet System Center Operations Manager System Center Data Protection Manager • Ejemplo de Infraestructura de Virtualización • Windows Server 2008 x64 Edition EE/DTC • Quad Proc/Quad Core con AMD-V o Intel VT • 128GB de memoria (1TB máximo) • 2 2Gb FC con MPIO • 1 NIC dedicadaparagestión • NICs de 4 puertosdedicadas a VMs

  29. Gestión de Hyper-V desde System Center Virtual Machine Manager

  30. Referencias • Windows Server Virtualization - An Overview • Windows Server 2008 Virtualization • Windows Server Virtualizacion en el Windows Hardware Developer Central • Windows Server Virtualization en el Windows server 2008 TechCenter

  31. Recursos TechNet • TechCenter de Windows Server 2008 http://www.microsoft.com/spain/technet/prodtechnol/windowsserver/2008/default.mspx • Próximos Webcasts en vivo http://www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/default.mspx • Webcasts grabados http://www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/webcasts/webcasts_ant.aspx • Foros técnicos http://forums.microsoft.com/technet-es/default.aspx?siteid=30 • Registrarse a la newsletter TechNet Flash http://www.microsoft.com/spain/technet/boletines/default.mspx • Obtenga una Suscripción TechNet Plus http://technet.microsoft.com/es-es/subscriptions/default.aspx

  32. David Cervigón Luna IT Pro Evangelist david.cervigon@microsoft.com http://blogs.technet.com/davidcervigon Preguntas

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