Virtualizzazione con KVM. Reggio Emilia - Linux Day 2014 Stefano Strozzi KVM

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1 Virtualizzazione con KVM

2 Considerazioni Legge di Gordon Moore (co-fondatore di Intel): «Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi.» Sistemi sempre più potenti Sistemi sempre meno costosi

3 Come sfruttare tale potenza? Ottimizzare, consolidare e centralizzare: Ottimizzazione hardware Gestione centralizzata dei sistemi Riduzione costi hardware Backup semplificato Velocità attivazione servizi

4 TECNICHE Emulazione: il VMM simula completamente l'hardware sottostante che non viene visto dal sistema GUEST. Esso vede dei componenti standard messi a disposizione dalla piattaforma di virtualizzazione. Es. Bochs qemu vmware workstation; In altri termini, in ambito tecnologico-informatico l'emulazione è una imitazione mentre la simulazione è una finzione.

5 TECNICHE La paravirtualizzazione: il VMM lascia che il sistema GUEST utilizzi direttamente l'hardware sottostante. Può essere fatto solo con l'uso di sistemi operativi e kernel modificati. Non necesariamente fa uso di estensioni particolari del processore (Intel VT, AMD VT-x ). Es. Linux eseguito su xen o kvm.

6 TECNICHE Virtualizzazione nativa o full virtualization: il VMM emula un hardware completo, la macchina virtuale vede l hardware sottostante, solo alcuni componenti vengono emulati proprio come se fossero device fisici. Il sistema operativo ospitato non deve essere modificato per essere virtualizzato. Può usare direttamente alcuni set di istruzioni messe a disposizione dalle CPU VT-X di intel o AMD-V

7 TECNICHE Attenzione: La maggior parte dei sistemi attuali utilizzano sistemi ibridi ad es. KVM e XEN effettuano sia para che virtual. OpenVZ usa paravirtualizzazione ed emulazione.

8 HYPERVISOR HYPERVISOR E' un software o una suite di software che implementa le varie tecniche di virtualizzazione deve operare in maniera trasparente senza pesare con la propria attività sul funzionamento e sulle prestazioni dei sistemi operativi Svolge attività di controllo al di sopra di ogni sistema, permettendone lo sfruttamento anche come monitor e debugger delle attività dei sistemi operativi e delle applicazioni I requisiti richiesti a questo scopo sono quelli di compatibilità, performance e semplicità macchine virtuali

9 Hypervisor - HOSTED l'hypervisor è eseguito come una vera e propria applicazione es. Virtual Box

10 Hypervisor BARE METAL l'hypervisor è inserito nel sistema operativo e ne fa parte es. VMWare ESX

11 Hypervisor PARAVIRTUALIZZATO l'hypervisor oltre a far parte del sistema operativo lascia che le macchine virtuali usino direttamente l'hardware sottostante es. XEN

12 Hypervisor KVM / libvirtd l'hypervisor è un modulo del kernel, un dispositivo che mette a disposizione di libvirtd e qemu l'hardware sottostante compreso il processore stesso attraverso le estensioni VT

13 Hypervisor O.S. VIRTUALIZATION l'hypervisor crea istanze multiple del sistema operativo host, in queste istanze le applicazioni vengono eseguite in modo autonomo e quindi moltiplicato es. OpenVZ

14 La nostra soluzione

15 La nostra soluzione ---> KVM KVM - Kernel-based Virtual Machine Modulo integrato nel kernel linux (dalla release ) che permette di sfruttare le estensioni di virtualizzazione dei processori moderni. Non effettua alcuna emulazione, mette a disposizione l'hardware alle macchine virtuali Necessita di un programma in userspace (quemu) per interfacciare la fornitura hardware alle macchine virtuali

16 L'hypervisor KVM KVM per funzionare sfrutta una configurazione ibrida Native/Hosted: Kernelspace (Native): il modulo KVM Userspace (Hosted): libvirt e qemu

17 L'architettura

18 LIBVIRTD + QEMU

19 Strumenti A riga di comando Grafici Virt-install Virt-manager Virt-viewer virt-top Virsh

20 Virtual machine manager

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26 Per chi vuole... Fine Teoria Vediamo in pratica come funziona

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