PRENOS IZOBRAŽEVALNEGA TEČAJA V VIRTUALIZIRANO OKOLJE

Transcription

1 Organizacija in management informacijskih sistemov PRENOS IZOBRAŽEVALNEGA TEČAJA V VIRTUALIZIRANO OKOLJE Mentor: doc. dr. Uroš Rajkovič Kandidat: Goran Rašić Kranj, oktober 2011

2 Zahvala Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Urošu Rajkoviču za vse nasvete ter koristne napotke. Hvala direktorju podjetja Compedu, d.o.o., gospodu Juretu Veharju, za pomoč in posojo testne fizične in programske opreme, kot tudi za dostop do vseh gradiv, potrebnih za pripravo tečaja. Zahvaljujem se tudi sodelavcem pri podjetju IBM, d.o.o., ki so me spodbujali in podpirali pri izdelavi diplomske naloge.

3 Povzetek V sodelovanju s podjetjem Compedu, d.o.o. smo uspešno prenesli obstoječi izobraževalni tečaj v virtualno okolje in s pomočjo uporabe najnovejših tehnologij računalništva v oblaku izvedbo samega tečaja dvigniti na novo raven. Podjetje se je, zaradi nenehne potrebe po nakupu vedno novejše ter s tem posledično dražje opreme, odločilo za prenovo izvedb izobraževanj. Problem sta predstavljala tudi priprava tečaja ter logistika, saj je vsakokratna priprava okolja terjala tudi do tri dni. Podjetje Compedu, d.o.o. je z virtualizacijo izvedbe šolanj želelo prihraniti na stroških nakupa nove opreme in času priprave izvedbe tečajev. Odločili smo se za uporabo programske opreme VMware vsphere 4.1, ki je namenjena delu z virtualnimi okolji. Pripravili smo celotno virtualno okolje za izvedbo tečaja na enem samem fizičnem strežniku, kot je opisano v navodilih za izvedbo tečaja. V virtualnem okolju smo pripravili vse navidezne stroje, potrebne za izvedbo tečaja Najprej smo se z direktorjem podjetja dogovorili o vseh podrobnostih testa, nato sta sledila priprava celotnega virtualnega okolja in test samega tečaja po navodilih za izvedbo izobraževanja. Zadnji in hkrati tudi najbolj ključni del naloge je predstavljala prva izvedba virtualiziranega tečaja za stranke, ki je bila uspešno izvedena. Podjetje bo pripravljeno virtualno okolje lahko uporabilo za več izvedb šolanj, saj se leto preprosto prekopira v že prej pripravljene navidezne stroje, s tem pa se močno zmanjša čas priprave izvedbe posameznega tečaja. Virtualno okolje nam omogoča upravljanje z razporejanjem in optimiziranjem sredstev, ki jih posamezni tečaj potrebuje, po potrebi pa lahko dodajamo tudi nove fizične strežnike, kar poveča učinkovitost in prihrani stroške nakupa nove opreme. Ključne Besede virtualizacija, računalništvo v oblaku, vsphere 4.1

4 Abstract We successfully transferred the delivery of the existing education course into a virtual environment in cooperation with a company called Compedu, d.o.o. We wanted to use the newest technologies, called Cloud Computing and take the training process onto a higher level. The company decided to try out this transformation mainly due to high expenses, which occurred, whenever buying new and better equipment. The next reason was the amount of time needed for providing a basic preparation for the course. It took up to three days to prepare all the necessary machines and environment for the deployment. We decided to use a software, called VMware vsphere 4.1, which manages and creates virtual environments. We have created the whole virtual environment, identical to the physical one, as described in the Course Lab Setup Guide. We have also created all the virtual machines needed for the users in order to be able to test the whole course exercises. The whole environment has been set using one physical server. We have discussed all the details for the whole testing procedure with the company's CEO. After all the interviews have been finished, we have prepared the whole virtual testing environment and started with the testing, as described in the Student Exercise Guide. The final and the most crucial test for us was the first virtualized class delivery for actual students (customers). The company could use the virtual environment we have prepared for several other training deliveries, as the virtual machines only need to be converted back to the beginning. Time needed for course delivery preparation has shortened and the ability to manage the resources for all courses and therefore optimize their usage has been gained. The company can even consolidate new servers to the virtual environment and add more resources to the pools at any time, which allows them to achieve a full efficiency of their physical servers and reduce the costs of buying new ones. Key words virtualization, cloud computing, vsphere 4.1

5 Kazalo 1. Uvod Predstavitev problema Cilji naloge Predstavitev okolja Metoda dela Teoretične osnove Kaj je navidezni stroj Kaj je virtualna infrastruktura Prednosti virtualizacije Predstavitev VMware vsphere Komponente vsphere Fizična topologija vsphere podatkovnega centra Virtualna arhitektura podatkovnega centra Mrežna arhitektura Arhitektura diskovja vcenter server Predstavitev programske opreme IBM Systems Director Predstavitev izbranega tečaja Vsebina tečaja Obstoječe stanje Prenos na virtualno platformo Predstavitev testnega HW-ja Testiranje posameznih poglavij Postavitev virtualnega okolja Priprava navideznih strojev Navidezni stroj Alpha Navidezni stroj Beta Navidezni stroj ESX Testiranje tečaja v virtualnem okolju Poglavje 2: Uvod v delo z programsko opremo Poglavje 4: Delo s platformnim agentom Poglavje 5: Delo s skupnim agentom Poglavje 6: Delo z upravljalnikom stanja Poglavje 12: Delo z upravljalnikom virtualizacije Analiza SWOT Zaključki Literatura...53 Kazalo slik...54

6 1. Uvod 1.1 Predstavitev problema Za potrebe podjetja Compedu, d.o.o. bo pripravljeno okolje za izvedbo tečaja. Trenutno se tečaj izvaja s pomočjo uporabe prenosnih računalnikov, dveh IBM-ovih BladeCentre ter štirih IBM-ovih System x strežnikov. S pomočjo virtualizacije se bo tečaj lahko izvajal na enem BladeCenter strežniku z dvema rezinama, ki bo poganjal programsko opremo vsphere 4.1 v»cluster«načinu. Trenutni prenosni računalniki bodo uporabljeni samo za omogočanje dostopa do virtualnih strojev (VM) na daljavo. Na Vsphere platformi bo postavljeno okolje za celotni tečaj, kot je navedeno v navodilih za izvedbo tečaja. 1.2 Cilji naloge Cilj naloge je priprava okolja za izvedbo tečaja na enem disku, ki se ga po potrebi lahko prenaša in postavi na katerokoli opremo, ki podpira tip diska in ima dovolj procesorske moči za podporo vsphere 4.1 platforme. 1.3 Predstavitev okolja Diplomska naloga je bila pripravljena v sodelovanju s podjetjem Compedu, d.o.o. Podjetje je specializirano za računalniško izobraževanje in svetovanje. Podjetje pripravlja in izvaja izobraževanja po celotni Evropi ter Bližnjem vzhodu, največ v sodelovanju z IBM korporacijo. Izobraževanja zajemajo predvsem področje IBM-ove strojne opreme kot na primer System x strežniki, BladeCenter strežniki, naprave za masovno shranjevanje podatkov (angl. Disc Storage systems). Podjetje ima v lasti večino opreme, ki je potrebna za izvedbo šolanj, zato je eno najbolj zaželenih v Evropi, saj ponuja izvedbo tečaja in testiranje strojne opreme na konkretnih strežnikih (angl. Hands on course). V zadnji letih so velika vlaganja v nakup najnovejše opreme podjetje privedla do raziskovanja alternativnih metod opravljanja tečajev. Še vedno bi za potrebe šolanja radi uporabljali fizične strežnike, vendar bi bil s pomočjo virtualnega okolja celotni proces optimiziran, kar bi ustvarilo prihranek pri stroških. 1.4 Metoda dela Po dogovoru o sodelovanju pri diplomski nalogi, smo se z direktorjem najprej pogovorili o njihovih pričakovanjih. Pripravili smo teme, ki bi jih morali v projektu obdelati, jih razčlenili ter se dogovorili glede ciljev naloge. Opravljenim pogovorom je sledila priprava virtualnega okolja. Za potrebe testa je podjetje posodilo svojo opremo, na kateri bi po končanem projektu izvajali prvi virtualizirani tečaj za stranke. Na podlagi priročnika z navodili za izvedbo tečaja, smo najprej pripravili posamezne navidezne stroje (angl. Virtual Machine), sledila pa je priprava celotnega okolja, ki je moralo na videz delovati kot navadno fizično okolje. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 1

7 Predhodno smo se s podjetjem dogovorili, katera poglavja iz priročnika so ključna za opravljanje testa, ki bi potrdil uspešno izvedbo tečaja v virtualnem okolju. Poglavja smo testirali, kot je opisano v navodilih za praktično izvedbo tečaja. Test ter kasnejšo prvo izvedbo tečaja smo opravili na BladeCenter e-server ohišju ter dveh HS22 rezinah. Na rezini smo namestili operacijski sistem ESX. Na prenosni računalnik smo namestili programsko opremo VMware vcenter server, ki je služila za upravljanje celotnega virtulnega okolja. Nato smo oba operacijska sistema dodali v virtualno okolje, jih združili v gručo ter naredili skupno zalogo sredstev. Sledila je priprava posameznih navidezniih strojev in konfiguracija celotnega virtualnega okolja. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 2

8 2. Teoretične osnove Računalniška strojna oprema, ki je dandanes na voljo, je zasnovana za podporo le enemu operacijskemu sistemu, kar predstavlja izredno slabo izkoriščenost večine računalniških sistemov. Virtualizacija omogoča sočasno delovanje večih navideznih strojev (v nadaljevanju VM (angl. Virtual Machine)) na le enem fizičnem računalniškem sistemu. Vsak VM uporablja toliko sredstev fizičnega sistema, kot jih potrebuje. VMware virtualizacijska platforma je narejena po principu»business-ready«arhitekture. S pomočjo programske opreme vsphere lahko pretvorimo, oziroma virtualiziramo sredstva fizičnih računalniških sistemov, kot so na primer procesorska moč, RAM (angl. Random Access Memory), trdi disk in mrežno opremo, v navidezno okolje. V tem navideznem okolju lahko ustvarimo VM-je, ki delujejo kot popolnoma samostojni računalniški sistemi s svojim operacijskim sistemom in so na videz popolnoma enaki fizičnim računalniškim sistemom. (Vir: Vmware, ). Vmware virtualizacija deluje tako, da zelo tanek sloj programske opreme vstavi direktno na fizično opremo računalniškega sistema. Ta programska oprema vsebuje program za nadzor VM-jev (angl. Hypervisor), ki dinamično in transparentno dodeljuje fizična sredstva računalniških sistemov. V grobem to pomeni, da lahko sočasno deluje poljubno število operacijskih sistemov, ki si med seboj po potrebi delijo fizična sredstva računalniškega sistema. Z inkapsulacijo (angl. Encapsulation) vseh navideznih sredstev, vključno s procesorjem, RAM-om, operacijskim sistemom, mrežno opremo in gonilniki, dobimo VM, ki je popolnoma združljiv z vsemi standardnimi operacijskimi sistemi, programsko opremo in gonilniki. (Vir: Vmware, ). 2.1 Kaj je navidezni stroj Navidezni stroj (v nadaljevanju VM (angl. Virtual Machine)) je popolnoma izoliran skupek programske opreme, ki lahko poganja svoj operacijski sistem in je navzven povsem enak fizičnemu računalniku. Vsebuje virtualni procesor, RAM, trdi disk ter mrežno opremo, kar vse bazira na programski opremi. Operacijski sistem ne prepozna razlike med VM-om in fizičnim računalnikom, prav tako razlike ne prepoznajo aplikacije ter ostali računalniki, ki so prisotni na mreži. Kljub temu VM sestavlja samo programska oprema in ne vsebuje popolnoma nobene fizične opreme, kot je prikazano na Sliki 1. (Vir: Vmware, a). Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 3

9 Slika 1: Navidezni stroj V primerjavi s fizičnimi računalniki, nam VM kot rezultat ponuja nekaj ključnih prednosti: Združljivost (angl. Compatibility): Prav tako kot fizični računalnik, tudi VM vsebuje svoj operacijski sistem, aplikacije in komponente, kot na primer matično ploščo, video kartico ter mrežno kartico. Zato so VM-ji popolnoma združljivi z vso programsko opremo, ki se uporablja na fizičnih računalnikih. (Vir: Vmware, a). Izoliranost (angl. Isolation): Kljub temu, da si VM-ji med seboj delijo sredstva fizičnih računalnikov, ostajajo med seboj popolnoma izolirani. V primeru, da imamo na enem fizičnem sistemu štiri VM-je in se eden pokvari, bodo ostali trije še vedno popolnoma delovali. Izoliranost je eden izmed glavnih razlogov, zakaj je varnost in razpoložljivost aplikacij v navideznem okolju mnogo boljša kot na fizičnem računalniškem sistemu. (Vir: Vmware, a). Inkapsulacija (angl. Encapsulation): VM je v osnovi skupek programske opreme, ki v programski paket združi, oziroma inkapsulira vsa navidezna sredstva, vključno z operacijskim sistemom in vsemi aplikacijami. Z inkapsulacijo so VM-ji popolnoma prenosni. Med lokacijami jih prenašamo s preprostim kopiranjem na prenosni trdi disk, oziroma katerikoli drugi medij za shranjevanje. Neodvisnost (angl. Hardware Independence): VM-ji so popolnoma neodvisni od sredstev fizičnega računalnika. VM-je lahko konfiguriramo tako, da uporabljajo popolnoma drugačne komponente, kot jih ima fizični računalnik. VM-ji lahko na istem fizičnem računalniku poganjajo tudi različne vrste operacijskih sistemov, kot na primer Windows, Linux, AIX. (Vir: Vmware, a). VM kot gradnik virtualne infrastrukture VM je temeljni gradnik mnogo večjega okolja, oziroma rešitve, ki se imenuje virtualna infrastruktura. Medtem ko VM predstavlja fizična sredstva celotnega računalnika, virtualna infrastruktura predstavlja medsebojno povezana fizična sredstva celotne Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 4

10 informacijske infrastrukture, v katero so vključeni posamezni računalniki, strežniki ter mrežne naprave za množično shranjevanje podatkov. (Vir: Vmware, a). 2.2 Kaj je virtualna infrastruktura Virtualna infrastruktura omogoča uporabo in deljenje fizičnih sredstev večih računalnikov v celotnem okolju. Ena od prednosti je vzpostavitev zaloge sredstev (angl. Pool of resources), ki jih lahko uporabljajo VM-ji kadar jih potrebujejo. Optimizacija sredstev povečuje prilagodljivost ter zmanjšuje operativne stroške. (Vir: Vmware, a). Sestavni deli virtualne infrastrukture (prikazano na Sliki 2): - temeljna programska oprema, ki omogoča popolno virtualizacijo vsakega fizičnega sistema (angl. Hypervisor), - storitve virtualne infrastrukture, kot na primer: upravljanje s sredstvi (angl. Resource management), združeno varnostno kopiranje (angl. Consolidated backup) in - avtomatizirane rešitve, ki optimizirajo posebne informacijske procese, kot so oskrbovanje (angl. Provisioning) in okrevanje po nesreči (angl. Disaster Recovery). Slika 2: Virtualna infrastruktura Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 5

11 2.3 Prednosti virtualizacije Večji izkoristek obstoječe fizične infrastrukture V procesu združevanja strežnikov se znebimo obstoječe omejitve, da imamo lahko na enem fizičnem sistemu samo en operacijski sistem, kot je prikazano na Sliki 3. Večina strežnikov je izkoriščenih samo 10-15%. S pomočjo VMware orodij se izkoristek poveča tudi na 80%. (Vir: Vmware, b). Slika 3: Združevanje strežnikov Manjši stroški Z zmanjšanjem fizične infrastrukture optimiziramo porabo elektrike ter drastično zmanjšamo stroške delovanja. Manj strežnikov pomeni manjšo potrebo po prostoru, manjšo porabo energije, zmanjšanje potreb po hlajenju. (Vir: Vmware, b). Večja razpoložljivost fizičnih sredstev ter aplikacij Z VMware orodji povečamo raven neprekinjenega delovanja podjetja (angl. Business Continuity). Varnostno kopiranje ter prenos virtualnih okolij se lahko izvaja brez prekinitev v poslovanju. Prav tako se drastično zmanjša čas izpada ter okrevanje po nenačrtovanih izpadih. (Vir: Vmware, b). Večja odzivnost na tržne spremembe S pomočjo dinamičnega upravljanja s sredstvi, hitrejšo oskrbo strežnikov ter izboljšano postavitvijo aplikacij (angl. Application). Izboljšano upravljanje ter varnost delovnih namizij (angl. Desktop) Enostavno lahko postavimo, upravljamo ter nadzorujemo varna delovna namizja, do katerih dostopajo uporabniki s skoraj vsakega namiznega, prenosnega ali tabličnega računalnika. (Vir: Vmware, b). Celotno virtualno infrastrukturo lahko upravljamo s centralne lokacije: - nadzorujemo in analiziramo VM-je, - upravljamo z zalogami sredstev, - nadzorujemo izkoriščenost in razpoložljivost strežnikov in - pripravljamo podrobne grafe delovanja sistemov. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 6

12 2.4 Predstavitev VMware vsphere 4.1 Virtualizacija enega fizičnega sistema predstavlja majhen delček uporabnosti Vmware orodij. S pomočjo Vmware Vsphere lahko zgradimo virtualno infrastrukturo, ki se razteza čez več sto fizičnih računalniških sistemov in naprav za množično shranjevanje (angl. Mass Storage Device). Vmware Vsphere predstavlja odličen začetek za izgradnjo zasebnih in javnih oblakov (angl. Cloud). Vsaki aplikaciji ni potrebno dodeliti strežnikov, naprav za shranjevanje ter mrežne opreme za stalno. Namesto tega so sredstva dinamično razporejena in na voljo takrat, ko jih aplikacija potrebuje. (Vir: Vmware, ). Vmware Vspere, kot oblačni operacijski sistem, pretvori fizično infrastrukturo v neskončno in dinamično operacijsko okolje. Vmware vsphere sestavljajo plasti, kar je razvidno na Sliki 4. Infrastrukturne storitve To je skupek storitev, katerih naloga je združevanje in razdeljevanje fizičnih ali infrastrukturnih sredstev. Lahko jih razdelimo v naslednje kategorije: - Vmware vcompute: storitve, ki omogočajo porazdeljevanje fizičnih sredstev med aplikacije, - Vmware vstorage: tehnologije, ki omogočajo najbolj učinkovito uporabo in upravljanje z napravami za shranjevanje v virtualnih okoljih in - Vmware vnetwork: tehnologije, ki poenostavijo in izboljšajo mrežne storitve v virtualnih okoljih. Aplikativne storitve Storitve, ki aplikacijam zagotavljajo razpoložljivost, varnost ter razširljivost. Vmware vcenter Server To je programska oprema, ki mogoča osrednji nadzor nad celotnim virtualnim okoljem. Omogoča najbolj pomembne storitve, kot so kontrola dostopov, nadzor zmogljivosti ter nastavitve celotnega virtualnega okolja. (Vir: Vmware, ). Odjemalci Uporabniki lahko dostopajo do virtualnega okolja s pomočjo odjemalcev, kot sta vsphere Client ali preko spleta s odjemalcem za spletni dostop. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 7

13 Slika 4: Plasti vsphere Komponente vsphere Vsphere programska oprema je sestavljena iz naslednjih komponent: VMware ESX and VMware ESXi Je prvi nivo virtualizacije (angl. Virtualization layer) na fizičnih strežnikih. Gre za operacijski sistem, ki razdeli fizična sredstva, kot so procesorji, spomin, prostor za shranjevanje med VM-je. Obstajata dve različici programske opreme, in sicer ESX, ki ima vgrajen servisni upravljalnik (angl. Service Console) ter ESXi, ki je brez servisnega upravljalnika. (Vir: Vmware, ). VMware vcenter Server Je programska oprema, ki omogoča nastavljanje, oskrbovanje, ter upravljanje virtualnih informacijskih okolij z enega mesta. (Vir: Vmware, b). VMware vsphere Client Je vmesnik, ki uporabniku omogoča oddaljen dostop do vcenter Server-ja ali ESX/ESXi operacijskega sistema s kateregakoli računalnika, ki poganja Windows operacijski sistem. (Vir: Vmware, b). VMware vsphere Web Access Je spletni vmesnik, ki uporabniku omogoča upravljanje z VM-ji ter dostop do oddaljenih upravljalnikov. (Vir: Vmware, b). Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 8

14 VMware Virtual Machine File System (VMFS) Je visoko zmogljiv diskovni sistem za ESX/ESXi VM-je. (Vir: Vmware, b). VMware Virtual SMP Je visoko zmogljiv diskovni sistem za ESX/ESXi VM-je. (Vir: Vmware, b). VMware VMotion and Storage Vmotion Vmware Vmotion omogoča prenos delujočega VM-ja med strežniki, brez prekinitve v delovanju. Storage Vmotion omogoča prenos delujočega VM-ja med podatkovni shrambami (angl. Datastore), brez prekinitve v delovanju. (Vir: Vmware, b). VMware High Availability (HA) Značilnost, ki omogoča visoko razpoložljivost aplikacij v VM-jih. V primeru, da strežnik odpove, se VM ponovno zažene na drugem strežniku, ki ima dovolj sredstev. (Vir: Vmware, b). VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) Značilnost, ki omogoča dinamično in ravnovesno porazdeljevanje fizičnih sredstev med VM-je. Kar pomeni, da VM-jem dodeli točno toliko sredstev, kot jih potrebujejo v točno tistem času, ko jih potrebujejo. Ko je potreba po sredstvih zmanjšana, poskrbi za čim manjšo porabo energije. (Vir: Vmware, b). VMware Consolidated Backup (Consolidated Backup) Značilnost, ki vsebuje osrednjo enoto za varnostno kopiranje VM-jem. Varnostno kopiranje je zelo poenostavljeno, saj ne potrebuje nobene dodatne programske opreme, prav tako je močno zmanjšan vpliv na delovanje operacijskega sistema ESX/ESXi. (Vir: Vmware, b). VMware vsphere SDK Značilnost, ki drugim rešitvam, poleg Vmware orodij, omogoča dostop do vsphere. (Vir: Vmware, b). VMware Fault Tolerance V primeru, da je toleranca pri napakah omogočena, se ustvari varnostna kopija VM-ja. Če primarni VM neha delovati, se zažene sekundarni VM, ki prevzame vse naloge primarnega in s tem zagotavlja neprekinjeno delovanje. (Vir: Vmware, b). vnetwork Distributed Switch (DVS) V primeru, da je toleranca pri napakah omogočena, se ustvari varnostna kopija VM-ja. Če primarni VM neha delovati, se zažene sekundarni VM, ki prevzame vse naloge primarnega in s tem zagotavlja neprekinjeno delovanje. (Vir: Vmware, b). Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 9

15 2.4.2 Fizična topologija vsphere podatkovnega centra Tipičen vsphere podatkovni center je sestavljen iz osnovnih fizičnih gradnikov, kot so strežniki za virtualizacijo, diskovna polja ter mreže, internetne mreže, strežniki za upravljanje ter namizni odjemalci (angl. Desktop clients), kot je vidno na Sliki 5. Slika 5: Fizična topologija vsphere Strežniki To so standardni x86 strežniki, ki poganjajo ESX/ESXi operacijski sistem na osnovnem fizičnem nivoju. ESX/ESXi operacijski sistem zagotavlja sredstva ter poganja VM-je. Vsak strežnik je v virtualnem okolju imenovan samostojni gostitelj (angl. Standalone Host). Več podobno nastavljenih strežnikov s povezavami v isti mrežni in diskovni podsistem, lahko združimo v gručo (angl. Cluster). (Vir: Vmware, b). Diskovna mreža in diskovna polja To so standardni x86 strežniki, ki poganjajo ESX/ESXi operacijski sistem na osnovnem fizičnem nivoju. ESX/ESXi operacijski sistem zagotavlja sredstva ter poganja VM-je. Vsak strežnik je v virtualnem okolju imenovan samostojni gostitelj (angl. Standalone Host). Več podobno nastavljenih strežnikov s povezavami v isti mrežni in diskovni podsistem, lahko združimo v gručo (angl. Cluster). (Vir: Vmware, b). Internetne mreže Vsak strežnik ima zaradi zagotavljanja visoke pasovne širine ter zanesljivosti mrežne povezave lahko več mrežnih kartic. (Vir: Vmware, b). Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 10

16 vcenter Server vcenter Server programska oprema omogoča nadzor nad celotnim podatkovnim centrom z enega mesta (angl. Single point of control). (Vir: Vmware, b). Upravljalni odjemalci vsphere programska oprema vsebuje več vmesnikov za upravljanje in dostop do VMjev: - Vmware vsphere client, - Internetni dostop preko spletnega brskalnika (angl. Web access), - vsphere vmesnik z ukazno vrstico (angl. Command-line interface (CLI)) in - vsphere Management assistant (vma) Virtualna arhitektura podatkovnega centra Vmware vsphere virtualizira celotno informacijsko infrastrukturo, vključno s strežniki, diskovnimi napravami ter mrežo. vsphere združi ta sredstva v enotni komplet elementov v virtualnem okolju, kot je prikazano na Sliki 6. Slika 6: Virtualna arhitektura podatkovnega centra Z vsphere lahko upravljamo s ključnimi elementi virtualne arhitekture, kamor spadajo: Zaloge procesorske moči in spomina imenovane gostitelji, gruče in zaloge sredstev Gostitelj je virtualni predstavnik fizičnega strežnika z operacijskim sistemom ESX/ESXi. Gruča predstavlja več, v skupino povezanih, strežnikov, ki delujejo kot celota. Prav tako so združena procesorska sredstva ter spomin. Strežnike lahko dinamično dodajamo ali odstranjujemo iz gruč. Procesorje in spomin iz gostiteljev in gruč lahko hierarhično razdelimo v zaloge sredstev (angl. Resource pool oziroma RP, kot je vidno na Sliki 6). (Vir: Vmware, b). Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 11

17 Zaloge diskovja imenovane podatkovna shramba Podatkovna shramba je virtualni predstavnik fizičnih diskovnih sredstev. Mrežna sredstva imenovana mreže Mreže v virtualnem okolju skrbijo za povezavo med VM-ji ter za povezavo na fizično mrežo izven virtualnega podatkovnega centra. Navidezni stroji (VM) Ob pripravljanju novega VM-ja, določimo na katerem gostitelju, gruči, zalogi sredstev in podatkovni shrambi bo deloval. V delujočem stanju VM dinamično porablja sredstva, kolikor jih potrebuje za poganjanje aplikacij in jih hkrati dinamično vrača v zalogo sredstev, kadar jih ne potrebuje. (Vir: Vmware, b). Oskrbovanje (angl. Provisioning) VM-jev je veliko hitrejše v primerjavi s fizičnimi strežniki. VM-je lahko oskrbujemo z večjo količino procesorske moči ali z večjo količino RAM-a kar v delujočem stanju, s čimer ne vplivamo na delovanje Mrežna arhitektura Vmware vsphere vsebuje virtualne mrežne elemente, s pomočjo katerih lahko ustvarimo mrežo, ki je identična tisti v fizičnem okolju. Mreženje z vnetwork klasičnimi stikali (angl. vnetwork Standard Switches - vswitch) Slika 7: Mreženje z vnetwork klasičnimi stikali Slika 7 prikazuje razmerje med zunanjo in notranjo mrežo z vidika stikal (angl. vswitches). Virtualna mreža vsebuje podobne gradnike kot fizična mreža. Vsak VM lahko, podobno kot fizični strežnik, vsebuje eno ali več virtualnih mrežnih kartic. Operacijski sistem in aplikacije v VM-ju komunicirajo z virtualnimi mrežnimi Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 12

18 karticami s pomočjo klasičnih gonilnikov ali preko gonilnikov, ki so prilagojeni virtualnemu okolju. Virtualna mrežna kartica ima izven VM-ja svoj fizični naslov (angl. MAC address) in enega ali več mrežnih naslovov. Z ostalimi mrežnimi karticami komunicira preko standardnih internetnih protokolov. (Vir: Vmware, b). Virtualno stikalo (ang. Virtual Switch - vswitch) deluje kot fizično stikalo drugega nivoja. Vsak strežnik ima svoje virtualno stikalo. Na eni strani so skupine vrat (angl. Port Groups), na katere se povezujejo VM-ji, na drugi strani pa so povezave na fizične mrežne kartice strežnikov, preko katerih se VM-ji povežejo na zunanjo mrežo. Mreženje z vnetwork porazdeljenimi stikali (angl. vnetwork Distributed Switches - dvswitch) Slika 8 prikazuje vnetwork porazdeljeno stikalo, ki deluje kot eno stikalo, ki je porazdeljeno čez vse gostitelje v virtualnem okolju. Tako je zagotovljeno nemoteno delovanje mreže med prehajanjem VM-jev med gostitelji. Slika 8: Mreženje z vnetwork porazdeljenimi stikali Arhitektura diskovja Arhitektura VMware vsphere diskovja je sestavljena iz večih abstraktnih nivojev, ki uspešno skrivajo in upravljajo kompleksnost diskovnih podsistemov, kot je prikazano na Sliki 9. Operacijskemu sistemu in aplikacijam v VM-ju je diskovni podsistem prikazan kot SCSI upravljalnik, preko katerega je v VM povezanih več SCSI diskov. Virtualne SCSI diske oskrbujejo elementi podatkovne shrambe v podatkovnem centru. Podatkovna shramba deluje kot oskrbnik diskovnega prostora VM-jem, a kljub temu loči VM-je od kompleksne zasnove diskovnega podsistema. (Vir: Vmware, b). Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 13

19 Vsak VM je shranjen kot skupek datotek v mapi v podatkovni shrambi. Diskovni prostor, ki je določen vsakemu VM-ju, se prav tako nahaja v isti mapi v podatkovni shrambi. S tem virtualnim diskom lahko upravljamo kot z navadno datoteko, lahko ga kopiramo, brišemo, premikamo. VM-jem lahko dodajamo nove virtualne diske brez prekinitve v delovanju, oziroma ugašanja VM-ja. (Vir: Vmware, b). Vsaka podatkovna shramba je fizična VMFS (angl. Virtual Machine File System) partiticija na napravi za shranjevanje. Podatkovne shrambe se lahko raztezajo čez več fizičnih diskovnih podsistemov. VMFS je gručnat datotečni sistem, ki izkorišča prednost deljenega diskovnega prostora ter dopušča hkratno pisanje in branje VM-jev na isti disk. Slika 9: Arhitektura vsphere diskovja vcenter server 4.1 VMware vcenter server je najbolj enostaven in učinkovit za upravljanje z VMware vsphere programsko opremo. Omogoča poenoteno upravljanje vseh gostiteljev in VMjev v podatkovnem centru ter nadzor nad zmogljivostjo le teh, kot je vidno na Sliki 10. Mrežnim administratorjem omogoča vpogled v stanje in nastavitve gruč, gostiteljev, VMjev, diskovja ter ostaliih komponent. (Vir: Vmware, a). VMware vcenter server s pomočjo standardnih predlog omogoča hitro oskrbovanje VM-jev in gostiteljev. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 14

20 Slika 10: Prikaz delovanja VMware vcentra Glavne funckije VMware vcentra So storitve, ki omogočajo upravljanje z osnovnimi storitvami podatkovnega centra. Mednje spadajo: - oskrba VM-jev (angl. VM provisioning), ki omogoča vodenje in samodejno oskrbovanje VM-jev ter njihovih sredstev, - nastavitve gostitelja in VM-ja, - upravljanje z inventarjem VM-jev in sredstev, - prikaz statistike in pisanje dnevnika (angl. Logging), - upravljanje z alarmi in dogodki, - razporejevalnik nalog (angl. Task Scheduler) in - konsolidacija. (Vir: Vmware, a). 2.5 Predstavitev programske opreme IBM Systems Director IBM Systems Director je programska oprema za doseganje pametnejših informacijskih okolij. Omenjene programske opreme nam: - avtomatizira delovanje podatkovnega centra, - poenoteno upravlja IBM-ove strežnike, diskovne sisteme ter mrežno opremo, - poenostavljeno upravlja fizična in virtualna sredstva, - omogoča nadzor nad stanjem fizične opreme, kot tudi vpogled v relacije med samimi sistemi in - omogoča vpogled v porabo energije celotnega informacijskega sistema na enem mestu. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 15

21 Med glavne prednosti IBM Systems Director programske opreme spadata upravljanje z življenjskim ciklom posameznih računalniških sistemov v podatkovnem centru ter integracija z IBM Tivoli programsko opremo, oziroma zunanjo programsko opremo. (Vir: IBM, ). Z uporabo IBM Systems Director programske opreme se močno zmanjšajo obratovalni stroški, povečata pa se učinkovitost in izkoriščenost sredstev. Glavni upravljalci programske opreme (angl. Base Managers) 1. Upravljalnik za odkrivanje (angl. Discovery Manager) - po mreži išče tako virtualne kot tudi fizične strežnike, oziroma računalnike - zbira podatke o strojni in programski opremi 2. Upravljalnik stanja (angl. Status Manager) - nadzoruje stanje strojne opreme, porabe elektrike ter skladnost s posodobitvami - opozarja nas na prestope vnaprej določenih mej v delovanju sistemov 3. Upravljalnik posodobitev (angl. Update Manager) - pridobi, razdeli ter namesti potrebno strojno programsko opremo, gonilnike, posodobitve operacijskih sistemov, glede na vnaprej nastavljenje smernice - posodablja IBM Systems Director programsko opremo ter omogoča vpogled v vse posodobitve in konfiguracije, ki so bile opravljene na sistemu 4. Upravljalnik avtomatizacije (angl. Automation Manager) - s pomočjo načrta samodejnega izvajanja (angl. Event automation plan) opravlja vnaprej določene ukrepe, ki jih sproži nek dogodek 5. Upravljalnik nastavitev (angl Configuration Manager) - samodejno nastavlja sistemske parametre ter strojne nastavitve na sistemih 6. Upravljalnik oddaljenega dostopa (angl. Remote Access Manager) - vsebuje orodja, ki omogočajo oddaljen dostop do opreme, med katere spadajo orodja za oddaljen nadzor (angl. Remote Control Tools), oddaljeno namizje (angl. Remote Desktop - RDP), oddaljen dostop preko interneta (angl. Webbased remote control), strojni vmesnik z ukazno vrstico (angl. Hardware command line), oddaljeni vmesnik z ukazno vrstico (angl. Remote Command line) ter orodja za prenos datotek 7. Upravljalnik virtualizacije (angl. Virtualization Manager) - upravlja življenjski krog virtualnih sredstev z ene točke 8. Upravljalnik mreže (angl. Network Manager) - omogoča upravljanje izbrane mrežne strojne opreme 9. Upravljalnik diskovja (angl. IBM Storage Manager) - omogoča osnovne funkcije upravljanja z diskovnimi sredstvi, vključno z odkrivanjem novih finkcij, nadzorom stanja ter konfiguracijami Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 16

22 10. Upravljalnik IBM BladeCenter ter System x strežnikov - omogoča popolno kontrolo, vključno z odkrivanjem novih strežnikov, posodobitvami, nastavitvami ter virtualizacijo 11. Upravljalnik IBM Power strežnikov - omogoča popolno kontrolo, vključno z odkrivanjem novih strežnikov, posodobitvami, nastavitvami ter virtualizacijo 12. Upravljalnik IBM System z strežnikov - omogoča upravljanje z/vm ter Linux operacijskih sistemov (Vir: IBM, ). Predstavitev agentov IBM Systems Director programske opreme Skupni Agent (angl.common Agent) - vsebuje upravljalni sistem za poročanje o stanju in operacijah na enem mestu, - omogoča povezavo vseh IBM-ovih sistemov s pomočjo enega agenta, - podpira deljene poverilnice (angl. Credentials), odkrivanje pogonov, inventarja, ter ostale skupne storitve in - omogoča neopazno integracijo platformnega agenta. Platformni agent (angl. Platform Agent) - predstavlja podskupino funkcijam skupnega agenta, ki omogočajo komunikacijo z upravljanimi sistemi ter administracijo, vključno s strojnimi opozorili in informacijah o stanju, - omogoča odlično med-obratovalnost (angl. Interoperability), ki temelji na odprtokodnih rešitvah, - izvaja posodobitve strojne programske opreme, gonilnikov in - omogoča oddaljeno postavitev (angl. Remote Deployment). Upravljanje brez agenta (angl. Agent-less management) - uporablja se v okoljih ki zahtevajo zelo majhno zasedbo sistema (angl. Footprint) (Vir: IBM, ). 2.6 Predstavitev izbranega tečaja Tečaj je namenjen poglobljenemu spoznavanju značilnosti, funkcij ter uporabe IBM Systems Director-ja kot orodja za upravljanje System x ter BladeCenter strežnikov. Udeleženci se na tečaju srečajo z naslednjimi temami: - namestitev programske opreme, - upravljanje z internetnim vmesnikom, - upravljanje s stanji opreme (angl. Status management), - delo z upravljalnikom nadgradenj (angl. Update management), - delo z upravljalnikom avtomatizacije (angl. Automation management), - upravljanje System x strežnikov, - upravljanje z diskovnimi napravami, Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 17

23 - upravljanje z VM-ji (VMControl), - upravljanje porabe energije, - nadzor nad omrežjem in - upravljanje s storitvami in podporo. (Vir: IBM, ) Vsebina tečaja V teoretičnem delu tečaja se tečajniki srečajo z naslednjimi temami: Poglavje 1: Uvod in predstavitev programske opreme Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - opis osnovnih funkcij programske opreme, - opis arhitekture programske opreme, - opis treh glavnih agentov in njihovih funkcij in - opis elementov skupnega agenta. Poglavje 2: Namestitev IBM Systems Director programske opreme Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - izbrati pravilno verzijo programske opreme, skupnega ter platformnega agenta, glede na operacijski sistem, - prepoznati, katero vrsto podatkovne baze podpira programska oprema in - prepoznati razliko med osnovno ter zahtevnejšo namestitvijo programske opreme. Poglavje 3: Osnovna opravila Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - katere opravila in funkcije so med seboj povezane in - opis izvedbe opravil s pomočjo programske opreme. Poglavje 4: Upravljanje BladeCenter in System x strežnikov Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - opis funkcij za upravljanje BladeCenter in System x strežnikov. Poglavje 5: Upravljanje diskovnih naprav Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - opis upravljanja diskovja v programski opremi in - opis podprtih naprav za shranjevanje. Poglavje 6: VMControl vmesnik Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - opis podprtih platform in - opis funkcij vmesnika. Poglavje 7: Aktivno upravljanje z energijo Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - opis podprtih funkcij in - razlika med upravljavskimi in nadzornimi značilnosti vmesnika. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 18

24 Poglavje 8: Nadzor omrežja Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - opis funkcij vmesnika. Poglavje 9: Dodatne storitve in podpora Tečajniki v teoretičnem delu osvojijo naslednja znanja: - opis značilnosti in funkcij vmesnika. (Vir: IBM, 2010, a) V praktičnem delu tečaja se tečajniki srečajo z naslednjimi temami: Poglavje 1: Namestitev IBM Systems Director 6.2 programske opreme Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - namestitev gonilnikov in - namestitev IBM Systems Director programske opreme z osnovnimi nastavitvami. Poglavje 2: Uvod v delo s programsko opremo Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - dostop do začetne strani programske opreme - začetek odkrivanja novih sistemov, - zbiranje in ogled inventarja upravljanih sistemov in - ustvariti statične in dinamične skupine. Poglavje 3: Vzpostavitev novih uporabnikov Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - vzpostavitev novih uporabnikov ter določanje pooblastil in - vzpostavitev novih skupin ter določanje pooblastil. Poglavje 4: Delo s platformnim agentom Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - namestitev platformnega agenta s pomočjo čarovnika in - prikaz stanja dogodka, ki ga je ustvaril upravljani sistem. Poglavje 5: Delo s skupnim agentom Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - namestitev skupnega agenta s pomočjo čarovnika, - prikaz stanja dogodka, ki ga je ustvaril upravljani sistem in - prikaz nastavitev povezanih z upravljalnikom agentov. Poglavje 6: Delo z upravljalnikom stanja Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - prikaz zdravja ter stanja sistemov, - prilagajanje pogleda stanja sistemov in - zagon nadzornikov sistemov ter postavitev mejnih vrednosti. Poglavje 7: Delo z upravljalnikom posodobitev Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - posodobiti programsko opremo in Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 19

25 - ustvariti profil skladnosti sistemov. Poglavje 8: Delo z upravljalnikom avtomatizacije Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - pripraviti načrt samodejne izvedbe s pomočjo filtrov. Poglavje 9: Upravljanje System x strežnikov Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - uporaba okna za upravljanje System x strežnikov, - upravljanje oddaljenega nadzora ter dostopov do strežnikov, - diagnostika opozorilnih LED diod na strežnikih, - upravljanje s porabo energije strežnikov in - delo s predlogami nastavitev. Poglavje 10: Upravljanje BladeCenter strežnikov Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - uporaba okna za upravljanje BladeCenter strežnikov, - prikaz dnevnika modula za upravljanje BladeCenter strežnikov, - diagnostika opozorilnik LED diod na strežnikih in - delo s predlogami nastavitev. Poglavje 11: Delo z upravljalnikom diskovja Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - namestitev podpore za upravljalnik diskovja Poglavje 12: Delo z upravljalnikom virtualizacije Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - upravljanje virtualnih sredstev, - namestitev podpornega agenta za VirtualCenter programsko opremo in - postavitev virtualnega strežnika. Poglavje 13: Delo z upravljalnikom energije Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - namestitev upravljalnika za aktivno upravljanje z energijo, - nadzor sredstev in - upravljanje sredstev. Poglavje 14: Delo z upravljalnikom storitev in podpore Tečajniki v praktičnem delu osvojijo naslednja znanja: - namestitev upravljalnika storitev in podpore (Vir: IBM, 2010, b) Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 20

26 3. Obstoječe stanje Podjetje Compedu, d.o.o. ima za potrebe izvajanja tečajev na voljo lastno fizično opremo, katere servis in vzdrževanje spremljajo visoki stroški. Glede na visoko frekvenco tečajev imajo na zalogi veliko količino opreme, približno vsaki dve leti pa je potrebno ponovno investirati v novo, bolj sodobno opremo. Največji problem trenutno predstavlja prevelika količina opreme, ki jo je potrebno prenašati na lokacijo izvedbe tečaja. Problem predstavlja tudi predolg čas priprave na samo izvedbo tečaja, ki lahko znaša tudi do tri dni, saj je vsak strežnik in prenosni računalnik potrebno ustrezno namestiti, poleg tega pa je potrebno pripraviti tudi celotno testno okolje, v katerem bodo udeleženci šolanj opravljali praktični del tečaja. Problem je tudi konstantna zahteva po vse večjih zmogljivostih prenosnih računalnikov in strežnikov, kar posledično predstavlja nakup opreme za zagotavljanje konkurenčnosti in s tem povezana visoka finančna sredstva. Cilji naloge so zmanjšati fizično količino opreme, ki je potrebna za izvedbo tečaja, povečati konkurenčnost ter izboljšati zadovoljstvo strank. Z uporabo vsphere 4.1 platforme je tudi nadgradnja strežnikov enostavna in hitra. Rezultat naloge bo popolnoma funkcionalno okolje, ki bo vsebovalo posamezne navidezne stroje, pripravljeno pa bo v bistveno krajšem času, kot ga terjajo trenutne priprave na posamezne izvedbe šolanj. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 21

27 4. Prenos na virtualno platformo 4.1 Predstavitev testnega HW-ja Za potrebe testa je podjetje Compedu, d.o.o. ponudilo njihovo IBM BladeCenter e- Server ohišje ter dve rezini IBM HS22, kot je vidno na Slikah 11 in 12. Prva rezina je imela vgrajena dva procesorja serije Intel Xeon 5600 s skupno 19GHz procesorske moči ter 18Gb spomina. Druga rezina je prav tako imela vgrajena dva procesorja serije Intel Xeon 5600, a z višjim taktom, tako da sta skupaj imela 27GHz procesorske moči ter 31Gb spomina. Poleg je bil za potrebe upravljanja celotnega okolja uporabljen še prenosni računalnik IBM Thinkpad T400. Slika 11: IBM BladeCenter e-server ohišje Slika 12: IBM HS22 rezina 4.2 Testiranje posameznih poglavij Na podlagi pogovorov z direktorjem podjetja Compedu, d.o.o., Juretom Veharjem, smo se odločili, da za uspešno izvedbo tečaja v virtualnem okolju ni potrebno testirati vseh poglavij. Prav tako je za potrditev uspešne izvedbe potreben test na samo enem kompletu VM-jev Alpha in Beta, medtem ko se na tečajih uporablja toliko kompletov, kolikor je udeležencev. Bistvenega pomena za uspešno izvedbo testa je delovanje platformnega in skupnega agenta v virtualnem okolju, saj delujeta na strojnem nivoju. (Vir: IBM, 2010, c) Po temeljitem pregledu funkcij vseh praktičnih vaj smo prišli do zaključka, da je potrebno testirati naslednja poglavja: 1. Poglavje 1: Namestitev IBM Systems Director 6.2 programske opreme 2. Poglavje 2: Uvod v delo z programsko opremo 3. Poglavje 4: Delo s platformnim agentom 4. Poglavje 5: Delo s skupnim agentom 5. Poglavje 6: Delo z upravljalnikom stanja 6. Poglavje 12: Delo z upravljalnikom virtualizacije Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 22

28 4.3 Postavitev virtualnega okolja Programsko opremo za testiranje je priskrbelo podjetje Compedu, d.o.o., uporabljena pa je bila sledeča programska oprema: 1. VMware ESX VMware vcenter Server VMware vsphere Client Microsoft Windows server 2008 Enterprise R2 Najprej je bilo na obe HS22 rezini potrebno namestiti operacijski sistem ESX 4.1. Potem je sledila priprava prenosnega računalnika, ki je služil za upravljanje celotnega sistema. Nanj je bil nameščen operacijski sistem Microsoft Windows server 2008 Enterprise R2 v 64 bitni verziji, katera je predpogoj za namestitev programske opreme VMware vcenter Server 4.1. Nazadnje je sledila še namestitev VMware vsphere Client 4.1 programske opreme. (Vir: VMware, 2010) Po končani namestitvi potrebne programske opreme smo se lahko s pomočjo VMware vsphere Client 4.1 programske opreme povezali na VMware vcenter Server 4.1, kot je vidno na Sliki 13. Slika 13: Prva povezava na vcenter Server Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 23

29 Slika 14 prikazuje naslovno stran, ki se prikaže po uspešnem vpisu v programsko opremo. Tukaj imamo možnost izbirati med tremi skupinami funkcij in sicer ogled inventarja, administracijo virtualnega okolja ali upravljanje. Vsaka od funkcij je razdeljena še na posamezne pod-funkcije. Slika 14: Vstopna stran Na začetku je potrebno vzpostaviti nov podatkovni center, kot je prikazano na Sliki 15. Poimenovali smo ga FOV-dipl. Slika 15: Vzpostavitev podatkovnega centra Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 24

30 Nato je bila vzpostavljena gruča z imenom XTRD12, kot je vidno na Sliki 16, njej pa so bili kasneje dodani še gostitelji. Slika 16: Vzpostavitev gruče XTRD12 Dodali smo dva gostitelja, enega z internetnim naslovom , ter drugega z internetnim naslovom Uporabniško ime in geslo smo nastavili ob namestitvi ESX 4.1 operacijskega sistema, kot je vidno na Sliki 17. Slika 17: Dodajanje gostiteljev Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 25

31 Na Sliki 18 je prikazan pogled, na katerem sta dodana oba gostitelja, hkrati pa je vidna specifiakacija drugega gostitelja. Slika 18: Prikaz obeh gostiteljev Vsak gostiteljev je ob vzpostavitvi dobil svojo podatkovno shrambo, kot je prikazano na Sliki 19. Slika 19: Podatkovni shrambi gostiteljev Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 26

32 4.4 Priprava navideznih strojev Osnovni namestitvi virtualnega okolja je sledila priprava zaloge sredstev za vsako skupino VM-jev. Pripravili smo tri zaloge sredstev. Vsaki zalogi sredstev smo dodelili rezervirana sredstva, ki so na voljo samo VM-jem znotraj te zaloge sredstev. Ob potrebi dodatnih sredstev, se ostala prosta sredstva dinamično razporedijo preko vseh zalog sredstev. 1. Zaloga sredstev za Alpha VM-je je imela rezerviranih (vidno na Sliki 20): - 12,3GHz procesorske moči in - 13,5Gb spomina. Slika 20: Zaloga sredstev Alpha 2. Zaloga sredstev za Beta VM-je je imela rezerviranih (vidno na Sliki 21): - 9,7GHz procesorske moči in - 10,5Gb spomina. Slika 21: Zaloga sredstev Beta Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 27

33 3. Zaloga sredstev za ESX VM-je je imela rezerviranih (vidno na Sliki 22): - 3,2GHz procesorske moči in - 3,2Gb spomina. Slika 22: Zaloga sredstev ESX Navidezni stroj Alpha Sledila je priprava posameznih VM-jev. Kot je bilo že omenjeno, smo za potrebe testa pripravili samo en komplet VM-jev, torej samo en Alpha in en Beta sistem. Ob pripravi Alpha-1 sistema smo definirali v katerem podatkovnem centru se bo VM nahajal, v našem primeru v podatkovnem centru FOV-dipl, kot je razvidno s Slike 23. Slika 23: Priprava Alpha-1 sistema Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 28

34 Potrebno je bilo označiti tudi v kateri podatkovni shrambi se bo VM nahajal, v našem prmeru smo ga dodelili podatkovni shrambi datastore1, kot je prikazano na Sliki 24. Slika 24: Dodelitev Alpha-1 sistema podatkovni shrambi Nato je bilo potrebno specificirati kakšen operacijski sistem bo vseboval VM. To je potrebno zaradi namestitve potrebnih gonilnikov za podporo operacijskega sistema, saj vsak operacijski sistem potrebuje svojo paleto gonilnikov. V našem primeru smo uporabili operacijski sistem Microsoft Windows Server 2008 R2 64bit, kot je vidno s Slike 25. Slika 25: Specifikacija operacijskega sistema Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 29

35 Potem smo dodelili količino diskovnega prostora VM-ju, in sicer 40GB prostora. Na Sliki 26 je razvidno, da je v podatkovni shrambi datastore1 na voljo še 456,4GB prostora. Slika 26: Dodelitev diskovnega prostora Nato smo nastavili lastnosti VM-ja Alpha-1. Dodelili smo mu 4096MB spomina ter dva procesorja. Nastavili smo tudi izvor CD/DVD enoto na enoto našega klienta oziroma nadzornega prenosnega računalnika, preko katerega dostopamo do virtualnega okolja (Slika 27). S tem smo lahko operacijski sistem namestili preko prenosnega računalnika na VM. Slika 27: Lastnosti VM-ja Alpha-1 Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 30

36 Sledila je namestitev operacijskega sistema na Alpha-1. Namestitveni CD smo zagnali s prenosnega računalnika (Slika 28). Slika 28: Lastnosti VM-ja Alpha-1 Na Sliki 29 je viden nameščen operacijski sistem na Alpha-1. Slika 29: Nameščen operacijski sistem na Alpha-1 Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 31

37 4.4.2 Navidezni stroj Beta Pri pripravi VM-ja Beta-1 smo izkoristili zelo priročno lastnost, ki jo ponuja programska oprema vsphere, ki se imenuje kloniranje. S pomočjo kloniranja lahko že pripravljeni VM kloniramo, s čimer dobimo nov VM, ki je popolnoma identičen prvotnemu. Ohranijo se operacijski sistem ter vse aplikacije in nastavitve znotraj VM-ja. Nastavitve virtualne strojne opreme lahko spremenimo pred samim kloniranjem, če je to potrebno. VM Beta-a smo pripravili tako, da smo klonirali že pripravljen VM Alpha-1 ter priredili nastavitve kloniranja. Spremenili smo ime v Beta-1, ter podatkovno shrambo v datastore2. Lastnosti smo pustili enake, in sicer 4096MB spomina, ter 2 procesorja, kot je razvidno s Slike 30. Slika 30: Priprava VM-ja Beta-1 Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 32

38 4.4.3 Navidezni stroj ESX Priprava VM-ja ESX-1 ter ESX-2 je potekala enako kot priprava VM-jev Alpha-1 in Beta- 1. Najprej smo pripravili ESX-1, postavili smo ga na podatkovno shrambo datastore2, dodelili smo mu 40GB diskovnega prostora. Pripravili smo mu 2200MB spomina ter 2 procesorja, kot je razvidno na Slikah 31 do 33. CD/DVD enoto smo nastavili tako, da lahko namestimo ESX operacijski sistem direktno s prenosnega računalnika. ESX-2 smo pripravili tako, da smo klonirali pripravljen VM ESX-1 ter mu spremenili ime, vse ostale nastavitve smo pustili enake. Slika 31: Priprava VM-ja ESX-1 Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 33

39 Slika 32: Namestitev operacijskega sistema ESX na VM-ju ESX-1 Slika 33: Nameščen operacijski sistem ESX na VM-ju ESX-1 Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 34

40 4.5 Testiranje tečaja v virtualnem okolju Po končani pripravi vseh elementov virtualnega okolja, smo lahko začeli s testiranjem in preverjanjem delovanja tečaja na virtualnem okolju. Najprej smo namestili programsko opremo IBM Systems director na Alpha-1 sistem. Namestitev je potekala brez težav Poglavje 2: Uvod v delo z programsko opremo Do IBM Systems Director konzole se dostopa preko spletnega brskalnika. Po vpisu imena računalnika, na katerem je nameščena programska oprema ter vrat, se nam prikaže vstopna stran, kot je prikazano na Sliki 34. Ob prvem vstopu v konzolo vidimo gumb za odkrivanje novih sistemov, ki kasneje izgine. Novi sistemi se ob dodajanju odkrivajo ročno v vpisom, bodisi internetnega naslova, bodisi imena. Pod gumbom je prikazan graf, ki nam podaja informacije o odkritih sistemih, kot tudi informacije o agentih, ki jih sistemi vsebujejo. Na začetku, pred odkrivanjem, je zaznan samo en sistem, in sicer Alpha-1, oziroma sistem, na katerem je nameščena programska oprema. Na levi strani konzole je viden seznam vseh funkcij, ki jih programska oprema podpira. Slika 34: Vstopna stran IBM Systems Director konzole Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 35

41 Po prvem odkrivanju sistemov, ki poteka od deset do petnajst minut, je programska oprema odkrila 11 novih sistemov na mreži, kot je razvidno s Slike 35. Tukaj prav tako lahko vidimo, da od teh 11 sistemov, do 9 nimamo dostopa, za vseh 11 pa nam manjka tudi popis fizične opreme (angl. Inventory). Slika 35: Prvo odkrivanje sistemov Na Sliki 36 so prikazani vsi zaznani sistemi. Edini sistem, do katerega imamo dostop je Alpha-1. Na tej sliki lahko poleg imena ter dostopnosti, vidimo tudi ali ima določen sistem zaznan kakšen problem, ali je skladen z vsemi pravili, vidimo njegov internetni naslov, vrsto operacijskega sistema ter verzijo. Slika 36: Rezultati odkrivanja novih mrežnih sistemov Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 36

42 Na Sliki 37 je prikazano zahtevanje dostopa do sistema Beta-1. Uporabniško ime in geslo smo nastavili ob namestitvi operacijskega sistema v VM Beta-1. Slika 37: Dostopanje do Beta-1 Na Sliki 38 je viden dovoljen dostop do obeh VM-jev Alpha-1 ter Beta-1, kar pomeni da smo premostili prve težave, ki bi se lahko pojavile v virtualnem okolju. IBM Systems Director zazna oba VM-ja kot fizična računalnika, ter jih tako tudi obravnava. Slika 38: Dovoljen dostop do obeh VM-jev Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 37

43 Nadaljevali smo s testiranjem postavljanja skupin. Najprej smo začeli z nastavitvami statične skupine sistemov STATIC1, kot je vidno na Slikah 39 in 40. Slika 39: Začetek kreiranje statične skupine Slika 40: Kreiranje statične skupine STATIC1 Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 38

44 V statično skupino STATIC1 smo dodali Alpha-1 ter Beta-1 sistema, kot je prikazano na Sliki 41. Slika 41: Dodajanje sistemov v statično skupino Na Sliki 42 lahko vidimo uspešno kreiranje statične skupine STATIC1. Slika 42: Uspešno kreiranje statične skupine Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 39

45 Nadaljevali smo s kreiranjem dinamične skupine Dynamic1, kot je prikazano na Sliki 43. Dinamično skupino smo kreirali na podlagi fizičnega spomina sistema. Najprej smo izbrali sredstvo, na podlagi katerega bo IBM Systems Director samodejno dodajal sisteme v skupine. Potrebno je nastaviti še, da naj ISD išče sisteme, ki ji imajo večjo količino fizičnega spomina od pred nastavljenega. Določili smo tudi spodnjo mejo za vstop v skupino, in sicer 2GB spomina. Slika 43: Kreiranje dinamične skupine Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 40

46 4.5.2 Poglavje 4: Delo s platformnim agentom Nadaljevali smo z dvema najpomembnejšima testoma za uspešno izvedbo tečaja. Prvi je bil uspešno delovanje platformnega agenta. Na Sliki 44 je viden začetek namestitve agenta. Slika 44: Začetek namestitve platformnega agenta Pri nalogi uporabljamo Windows operacijski sistem, zato je potrebno pri namestitvi izbrati platformnega agenta za Windows, kot je vidno na Sliki 45. Slika 45: Izbira primernega agenta Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 41

47 Zadnji korak pri namestitvi je izbira ciljnega sistema. V našem primeru je Alpha1 sistem s katerega poteka namestitev, kjer je nameščen IBM Systems Director, ciljni sistem pa je Beta1. Na Sliki 46 je vidna izbira Beta1 sistema kot cilja namestitve. Slika 46: Ciljni sistem namestitve agenta Programska oprema nam po vseh korakih prikaže povzetek ter potek namestitve po procentih, kot je prikazano na Sliki 47. Slika 47: Nameščanje platformnega agenta Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 42

48 Nato je bilo potrebno preveriti, če je bil platformni agent zares nameščen in ga je IBM Systems Director tudi zaznal. Platformni agent deluje na strojnem nivoju, ki pa v navideznih strojih dejansko ne obstaja. Torej je bil ta del bistvenega pomena, saj bi se na tej točki celotni test ob nedelovanju lahko prekinil. Na Beta1 sistemu smo preverili, če je bil agent nameščen, na Sliki 48, kjer ga tudi vidimo v listi nameščenih programov, pa je to tudi prikazano. Slika 48: Nameščen platformni agent na Beta1 sistemu Po uspešni namestitvi platformnega agenta na Beta1 sistem, bi se le-ta moral prikazati tudi v IBM Systems Director vstopnemu oknu pod zaznanimi operacijskimi sistemi. Kot je vidno na Sliki 49, je ISD uspešno zaznal en sistem z nameščenim platformnim agentom, torej Beta1 sistem. Slika 49: Zaznan platformni agent v ISD Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 43

49 4.5.3 Poglavje 5: Delo s skupnim agentom Po uspešni namestitvi platformnega agenta je sledil test namestitve skupnega agenta, ki je tudi predstavljal mejnik pri testiranju delovanja v navideznem okolju. Na Sliki 50 je viden povzetek nastavitev namestitve skupnega agenta. Izbrali smo agenta za Windows operacijski sistem, kot ciljni sistem pa smo izbrali Beta1 sistem. Slika 50: Povzetek namestitve skupnega agenta Sledilo je preverjanje namestitve skupnega agenta. Preverili smo zaznane protokole na posameznih sistemih v IBM Systems Director-ju. Pri Beta1 sistemu so bili zaznani vsi trije potrebni protokoli: 1. CAS (angl. Common Agent Services) protokol skupnega agenta 2. CIM (angl. Common Information Model) protokol skupnega pretoka informacij 3. DCOM (angl. Distributed Component Object Model) osnovni protokol Kot je vidno na Sliki 51 je IBM Systems Director zaznal vse potrebne protokole, kar pomeni da je bila namestitev skupnega agenta uspešna. Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 44

50 Slika 51: Uspešna namestitev skupnega agenta Poglavje 6: Delo z upravljalnikom stanja Upravljalnik stanja je bil tudi eden izmed ključnih preizkusov delovanja tečaja v virtualnem okolju. Uporabili smo orodje za generiranje strojnih dogodkov (angl.genevent). Delovanje tega orodja je pomenilo, da IBM Systems Director prepozna navidezne stroje kot fizične sisteme s fizično opremo. Na Sliki 52 je viden postopek generiranja strojnega problema, in sicer napake na ventilatorju. Slika 52: Generiranje napake na ventilatorju Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 45

51 Po generiranju napake na ventilatorju, je potrebno preveriti, če ISD zazna omenjeno napako, saj lahko le tako potrdimo delovanje agenta za upravljanje stanja ter z njim povezanih orodij. Kot je vidno na Sliki 53, je bila napaka v IBM Systems Directorju zaznana. Slika 53: ISD zazna napako v Beta1 sistemu Sledila je priprava kriterijev za samodejno zaznavanje napake. Odločili smo se za spremljanje obremenjenosti procesorja. Določili smo, da naj sistem javi napako, ko preseže 50%, kot je vidno na Sliki 54. Slika 54: Pripravljanje kriterijev za samodejno zaznavanje napak Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 46

52 Po nastavljenih kriterijih smo aktivirali samodejno zaznavanje, kot je vidno iz Slike 55. Slika 55: Aktivirano samodejno zaznavanje napak Po aktiviranju kriterija, smo obremenili procesor v Beta1 sistemu preko 50% in preverili, če samodejno obveščanje o napakah v IBM Systems Directorju deluje. ISD je takoj po obremenitvi Beta1 sistema zaznal napako, ter jo javil, kot je prikazano na Sliki 56. Slika 56: Samodejno zaznavanje napake Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 47

53 4.5.5 Poglavje 12: Delo z upravljalnikom virtualizacije Sledil je še zadnji test delovanja tečaja v virtualnem okolju. Najprej smo namestili agenta za virtualizacijo, ki deluje skupaj z VirtualCenter verzijo 4 programske opreme, ki je nameščena na Beta1 sistemu, kot je prikazano na Sliki 57. Slika 57: Namestitev agenta za virtualizacijo Po opravljeni namestitvi agenta sta se v ISD pojavila oba virtualna gostitelja virtualnih sistemov ESX-1 ter ESX-2, kar pomeni, da je ISD uspešno zaznal oba kot fizična strežnika z lastno fizično opremo, ter ESX operacijskim sistemom, vidno na Sliki 58. Slika 58: Zaznana oba sistema za virtualizacijo Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 48

54 Preverili smo tudi, kako IBM Systems Director zazna virtualni podatkovni center v VirtualCenter programski opremi, ki deluje na Beta1 sistemu. Kot je prikazano na Slikah 59 in 60 je podatkovni center zaznan brez problemov in napak. Slika 59: Zaznan virtualni podatkovni center Slika 60: Informacije o virtualnem podatkovnem centru Goran Rašič: Prenos izobraževalnega tečaja v virtualizirano okolje Stran 49