Общий обзор решений по виртуализации.Несмотря на то, что в дистрибутивах Linux, в том числе и корпоративного уровня, поддержка виртуализации появилась давно, такие продукты мало подходят для промышленного внедрения из-за отсутствия средств централизованного управления. Управлять одним-пятью, возможно, даже десятью хостами без средств централизованного управления жизненным циклом виртуальных машин можно. Но в масштабах крупного предприятия, где число хостов достигает сотен, о разумности внедрения такого решения не может идти и речи. Конечно, уже тогда существовала возможность управления как физическими, так и виртуальными хостами при помощи сервера Red Hat Satellite или Spacewalk. Однако, если вы хоть раз сталкивались с лидирующим на рынке продуктом VMware vCenter Server, то понимаете, как сильно ограничен функционал Satellite-сервера с точки зрения управления виртуальными машинами. Основные вендоры корпоративных систем Linux, безусловно, понимали необходимость и стремились к включению в состав своего портфолио централизованных систем управления виртуализацией. Red Hat приобрела компанию Qumranet, чьи наработки, в частности, SolidICE и KVM, легли в основу продуктов RHEV. В ноябре 2009 года компания Red Hat анонсировала доступность первого продукта из линейки Red Hat Enterprise Virtualization (RHEV) под названием Red Hat Enterprise Virtualization for Servers (RHEV-S), и уже в марте 2010 года компания IBM назвала данный продукт – помимо конкурентов от VMware, Citrix и Microsoft – одним из основных в стратегии развития решений виртуализации на платформе x86. В конце июня 2010 года вышел следующий из продуктов линейки – Red Hat Enterprise Virtualization for Desktops (RHEV-D), включающий в себя реализацию нового открытого протокола для работы с виртуальными рабочими местами SPICE. Общий обзорК основным конкурентам системы RHEV-S можно отнести серверные решения компаний VMware (VMware Sphere), решение компании Citrix (Citrix XenServer) и Microsoft с продуктом Hyper-V. Каждый из продуктов обладает своими уникальными конкурентными преимуществами. В данном документе не ставится задача полного функционального сравнения всех решений, а делается попытка дать краткий обзор решения компании Red Hat. Компания VMware по праву считается технологическим лидером рынка и имеет солидное преимущество перед остальными участниками. Развитие решений для серверной виртуализации началось в 2001 году с выпуска первой версии продукта VMware GSX Server. С тех пор компания VMware создала полнофункциональное решение, со всей необходимой инфраструктурой и поддержкой производителей аппаратного и программного обеспечения. Дальнейшее развитие продукта идет по пути создания полноценного сloud-решения для ЦОДов. Созданный с EMC2 и Cisco алианс предлагает комплексное решение по созданию IaaS сервиса на базе ЦОД сервис провайдера. Компания Citrix традиционно занимается созданием приложений для удалённой работы по сети. С приобретением компании XenSource в 2008 году, компания вышла на рынок серверной и десктопной виртуализации со своим решением, основанном на гипервизоре XEN. Продукт компании относительно молод, однако уже обладает почти всем необходимым функционалом, поддержкой производителей и используется в большом количестве компаний Fortune Global 500. Компания Microsoft выпустила свое решение в 2008 и до сих пор выступает в роли догоняющего. Многие технические и технологические решения, реализованные у конкурентов только начинают появляться в Hyper-V. Компания активно ведёт работу по доработке системы виртуализации и созданию платформы PaaS для разработки ПО на базе технологий .NET. Компания Red Hat одна из первых заявила о выпуске ОС с поддержкой виртуализации. В 2007 году вышел дистрибутив RHEL5 с гипервизором XEN, который на тот момент был современным, стабильным и функциональным. Позже, в дистрибутив был добавлен второй гипервизор — KVM. Общим результатом развития стал выпуск RHEV-S — решения, основанного на ОС RHEL и включающего в себя гипервизор KVM, аккумулировавший лучшее от технологических лидеров и разрабатываемый сообществом в рамках ядра Linux. Вводные слова про RHEVПрежде чем перейти к более предметному разговору о RHEV и рассмотрению архитектуры решения, кратко перечислим основные функциональные возможности системы:
Архитектура RHEV-SОбщая архитектура решения RHEV и основные компоненты, относящиеся к продукту RHEV-S приведена на рис. 1.
Рисунок 1: Архитектура RHEV-S Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor (RHEV-H) Основным компонентом системы является тонкий гипервизор RHEV-H, созданный на базе технологии KVM и дистрибутива RHEL5. Благодаря такому подходу он имеет ряд неоспоримых преимуществ. Сам образ гипервизора занимает 100Мб дискового пространства и позволяет проводить установку как CD диска, так и по протоколу PXE. Ядро RHEL Linux 2.6.18, лежащее в основе, гарантирует работу гипервизора на всем парке аппаратного обеспечения, сертифицированного для RHEL5.4. А в качестве основного элемента используется qemu, а виртуализация обеспечивается KVM. Важным требованием является наличие поддержки технологий VT-x или AMD-V, реализованных в центральном процессоре. Из особенностей RHEV-H можно отметить следующее:
В качестве гостевых виртуальных машин поддерживаются RHEL 3,4 и 5, а также Windows Server 2003, Windows Server 2008, Windows XP SP 3 и Windows 7. Red Hat Enterprise Virtualization Manager (RHEV-M)Централизованное управление виртуальной инфраструктурой реализуется через графическую консоль управления RHEV-M, основанную на базе технологий SolidICE, .NET и MSSQL. Она устанавливается на Windows 2003 или Windows 2008 и использует Active Directory в качестве базы данных пользователей. Присутствует возможность сквозной аутентификации для ОС Windows. Через консоль осуществляется управление всеми аспектами функционирования виртуальной инфраструктуры: жизненным циклом виртуальных машин, правами доступа пользователей, едиными сетевыми и распределёнными хранилищами данных. С её помощью осуществляется миграция виртуальных машин, обеспечение высокой доступности виртуальных кластеров, управление питанием и данными. Для автоматизации повседневных административных задач можно использовать powershell API. Протокол VDSMВзаимодействие между консолью управления и гипервизором осуществляется по средствам протокола VDSM, являющимся закрытым. И компания Red Hat не имеет планов его открывать, так как намерена сменить протокол на libvirt. Однако, на текущий момент именно VDSM несет на себе всю нагрузку по передаче команд администратора от консоли хостам. Архитектура RHEV-DПо своей сути RHEV-D не отличается от RHEV-S, архитектура которого представлена на рисунке 1. Используется та же административная консоль и гипервизор. Но, на сервер RHEV-M возлагается ряд новых функций, включая обеспечение доступа к пользовательскому порталу и брокеру подключений. А для передачи графических данных используется протокол SPICE. Протокол SPICEПротокол SPICE, изначально разрабатываемый компанией Qumranet, был приобретён компанией Red Hat. С этого момента протокол стал открытым и за его разработку взялись инженеры Red Hat и всего мира. Протокол не использует подключение к операционной системе, он подключается к самой системе виртуализации. Суть нового протокола состоит в разделении каналов передачи данных от сервера клиенту. Все передаваемые данные разбиваются на каналы и передаются отдельно друг от друга. Для обработки видео-информации используется видео-чип клиента, что позволяет снизить нагрузку на сервер и систему виртуализации. Используя подход протокола SPICE передача USB устройств становится простой задачей, не требующей сложных и дорогих решений. В качестве основных характеристик с точки зрения пользователя можно отметить:
ЦенообразованиеПри рассмотрении различных вариантов виртуализации выбор зачастую делается не в пользу более функционального, надежного или именитого бренда, а в пользу продукта, сочетающего в себе оптимальное соотношение цена/качество. Такой подход к выбору продукта оправдывает себя — покупатель получает определенное конкурентное преимущество на экономии материальных ресурсов и не перегружает систему подчас не нужным функционалом. Разберем ниже вопросы ценообразования на RHEV и сравним совокупную стоимость владения с различными системами виртуализации. Алгоритм ценообразованияС 1 ноября 2010 года компания Red Hat изменила политику ценообразования и ввела весьма простой алгоритм расчета стоимости приобретения подписки на продукт RHEV и подписки на виртуальных гостей. С этого момента компания Red Hat предлагает следующий алгоритм: Конечная цена определяется количеством процессоров, уровнем поддержки и плотностью виртуальных гостей на каждом сервере. Для наглядности разберем простой пример. Пусть есть 2 сервера с 64Гб RAM и 4 процессорами на каждый сервер. Всего мы будем запускать 30 виртуальных машин, 15 — RHEL5 и 15 – Windows 2003 Server. Краткий расчет приведен в таблице: Таблица 1: Расчет стоимости RHEV-S
Для приведенной конфигурации необходимо купить восемь подписок на RHEV, так как у нас суммарно 8 процессорных сокетов. И две подписки на Red Hat Enterprise Linux на неограниченное количество виртуальных гостей, так как у нас 2 сервера с количеством VM более 4х. TCO и TCO-калькуляторRed Hat разместила на своем сайте TCO калькулятор для сравнения стоимости владения RHEL и Microsoft Windows Server на различных платформах виртуализации. Попробуем посчитать на примере средней по размеру компании, использующей 100 RHEL AP и 100 Windows Enterprise серверов. Расчет выглядит следующим образом. Вводим исходные данные по количеству виртуальных машин (ВМ):
Рисунок 2: TCO калькулятор. Начальные данные Интересна детализация требований к виртуальным машинам: для одинакового количества на RHEV и VMware требуется существенно меньше физических серверов, чем на Hyper-V. Это становится возможным благодаря использованию memory overcommitment (для простоты скажем, что это дедупликация повторяющихся элементов памяти различных виртуальных машин, работающих на одном физическом хосте). Соответственно на Hyper-V доступно меньше виртуальных ЦПУ, т.е. общая производительность всех ВМ при размещении на Hyper-V, скорее всего, будет меньше.
Рисунок 3: TCO. Детализация требований к виртуальным машинам В итоге получим сравнение стоимости владения для 3-х платформ виртуализации:
Рисунок 4: TCO. Анализ результатов вычисления Лично мне не нравятся Alinean TCO/ROI калькулятор тем, что:
Перспективы развитияКак продукт — RHEV ещё очень молод. За год существования, компания Red Hat смогла выпустить версию продукта, соответствующую требованиям промышленных систем виртуализации. Однако впереди много работы по внедрению новых функций и развитию продукта в соответствии с требованиями времени. На данный момент Red Hat работает в следующих направлениях улучшения/изменения продукта:
К тому же, следуя общей тенденции развития в сторону Cloud-технологий, компания прилагает многочисленные усилия для всестороннего развития Cloud-составляющих в своих продуктах. Одним из самых ярких проектов является Delta Cloud. Delta CloudПроект создан при участии компании Red Hat. Его основной задачей является создание набора инструментов для работы с различными поставщиками Cloud-решений. Принцип работы Delta Cloud изображен на рис. 5
Рисунок 5: Delta Cloud. Принцип работы. Delta Cloud — решение, способное объединить многочисленных поставщиков в едином интерфейсе. Для этого участники проекта призывают к использованию универсального API для управления Cloud-системами. И данная инициатива была поддержана многими Cloud-провайдерами. В данный момент проект демонстрирует серьезные успехи и поддерживает следующие публичные облачные сервисы и системы виртуализации:
Результатами работы проекта уже пользуются несколько крупных компания, выбравших платформу RHEV в качестве основы для создания своих частных или публичных облачных сервисов. Каждый такой проект детально отражен на сайте компании Red Hat, в разделе Success Stories. Скачать в PDF: |
Red Hat Enterprise Virtualization. Обзор продукта.
