Wirtualne systemy operacyjne

Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Wirtualne systemy operacyjne
Michał Stachowski
Promotor: dr inż. Anna Jasińska-Suwada
Konsultant: mgr inż. Krzysztof Rzecki
Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
Inżynieria Teleinformatyczna
Kraków, 2008
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Agenda
1
Cel i zakres
Cel pracy
Zakres pracy
2
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Cel pracy
Zakres pracy
Cel pracy
Przybliżenie zagadnień związanych z maszynami wirtualnymi
Przegląd oprogramowania wirtualizującego systemy operacyjne
Analiza wewnętrznych mechanizmów wybranego oprogramowania
wirtualizacyjnego
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Cel pracy
Zakres pracy
Zakres pracy
Programowe rozwiązania wirtualizacyjne
Wirtualizacja systemów operacyjnych
Oprogramowanie przeznaczone na komputery osobiste i serwery
Architektura zgodna z x86
Aplikacje komercyjne, darmowe oraz open source
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Własności oprogramowania
metoda wirtualizacji
system operacyjny hosta
opcje połączeń sieciowych
cechy wyróżniające
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Własności oprogramowania
metoda wirtualizacji
system operacyjny hosta
opcje połączeń sieciowych
cechy wyróżniające
dodatkowe sterowniki, narzędzia systemów gości
linia poleceń, skrypty
foldery współdzielone
migawki (snapshots)
zdalny dostęp i zarządzanie maszynami wirtualnymi
kilka maszyn wirtualnych na jedną instancję aplikacji
obsługa USB
wykorzystanie sprzętowego wsparcia wirtualizacji
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Testy oprogramowania
Badane aplikacje
Wykorzystujące pełną wirtualizację natywną:
VMware Workstation 6
VMware Server 1.0.4
VMware Player 2.0.2
Parallels Workstation 2.2
MS Virtual PC 2007
VirtualBox 1.5.2
KQEMU 1.3
Emulatory:
QEMU 0.9.0
Bochs 2.3.5
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Testy oprogramowania
Testy ”praktyczne”
użycie procesora
zajmowana pamięć (RAM, dyskowa)
czas uruchamiania systemu gościa
czas kopiowania pliku (33MB)
czas pakowania katalogu (22MB)
Testy syntetyczne
BYTEmark ver. 2
LMbench 3.0
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Wyniki testów
podobne wskaźniki użycia procesora (z wyjątkiem VirtualBox i MS
Virtual PC)
niejednoznaczne wyniki zajmowanej pamięci RAM
uruchamianie systemu gościa: od 02:36 do 04:55 (na hoście 01:23)
wyrównany poziom w testach BYTEmark i części testów LMbench
zwycięscy:
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Wyniki testów
podobne wskaźniki użycia procesora (z wyjątkiem VirtualBox i MS
Virtual PC)
niejednoznaczne wyniki zajmowanej pamięci RAM
uruchamianie systemu gościa: od 02:36 do 04:55 (na hoście 01:23)
wyrównany poziom w testach BYTEmark i części testów LMbench
zwycięscy: Parallels Workstation 2.2
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Wyniki testów
podobne wskaźniki użycia procesora (z wyjątkiem VirtualBox i MS
Virtual PC)
niejednoznaczne wyniki zajmowanej pamięci RAM
uruchamianie systemu gościa: od 02:36 do 04:55 (na hoście 01:23)
wyrównany poziom w testach BYTEmark i części testów LMbench
zwycięscy: Parallels Workstation 2.2 oraz VirtualBox 1.5.2
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Porównanie Xen i Linux VServer
Linux VServer
Xen
Rodzaj wirtualizacji
Wirtualizacja na poziomie
systemu operacyjnego
Parawirtualizacja
Izolacja maszyn wirtualnych
Na poziomie dostępu do sprzętu
W ramach obiektów systemu
operacyjnego
Przydział procesora
Algorytm BVT (Borrowed
Virtual Time)
Algorytm TBF (Token Bucket
Filter)
Równomierny podział
Rezerwacje i udziały
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Porównanie Xen i Linux VServer
Linux VServer
Xen
Przydział pamięci operacyjnej
Limitowanie (Resident Set Size,
Adress Space) lub rywalizacja
Dostęp do twardego dysku
Limitowanie, balloon driver
Tablice translacji, algorytm
rotacyjny (round-robin) i
algorytm windy (elevator)
Michał Stachowski
Standardowy I/O scheduler,
algorytm CFQ (Completely Fair
Queuing)
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Porównanie Xen i Linux VServer
Linux VServer
Xen
Połączenia sieciowe
Wirtualne interfejsy (VIF),
wirtualny router-firewall (VFR)
Brak wirtualizacji interfejsów
sieciowych (jeden zewn. adres IP,
wspólna tablica routingu,
wspólne ustawienia firewalla)
”Kredyty pasma” i algorytm
rotacyjny
Rezerwacje i udziały, HTB
(Hierarchical Token Bucket)
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Podsumowanie
Co zostało zrobione?
przedstawione podstawowe zagadnienia,
przegląd oprogramowania wirtualizacyjnego,
proste testy oprogramowania,
szczegóły implementacji wybranych rozwiązań wirtualizacyjnych,
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Podsumowanie
Co zostało zrobione?
przedstawione podstawowe zagadnienia,
przegląd oprogramowania wirtualizacyjnego,
proste testy oprogramowania,
szczegóły implementacji wybranych rozwiązań wirtualizacyjnych,
założony cel udało się osiągnąć
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne
Cel i zakres
Oprogramowanie wirtualizacyjne
Zestawienie własności
Testy oprogramowania
Xen i Linux VServer
Dziękuję za uwagę
Michał Stachowski
Wirtualne systemy operacyjne