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Virtualisation, vue densemble Damien Caro Technical Account Manager Microsoft France.

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1 Virtualisation, vue densemble Damien Caro Technical Account Manager Microsoft France

2 Agenda Problématiques adressées Vue densemble Architecture Exemple de mise en oeuvre Questions / Réponses

3 Pourquoi les solutions virtuelles de Microsoft? Demandes clients « Aidez moi à consolider mes applications plus efficacement sur votre OS » « mieux optimiser les machines existantes » Stratégie de Microsoft Windows = la plate-forme de choix pour la consolidation Acquisition des technologies auprès de Connectix Virtual PC 2004 pour Windows XP et pour Macintosh Virtual Server 2005 pour Windows Server 2003

4 Principe des machines virtuelles Serveur physique Disque physique Disque virtuel Machine virtuelle

5 Les produits Virtual PC 2004 Poste de travail (application) OS Client Mono thread Utilise un seul CPU Interface riche Pas dautomation Accès local Virtual Server 2005 Serveur (service) OS Serveur Multi-threads Utilise plusieurs CPUs* Scriptable Accès distant Version Standard (4 Proc) Version Entreprise (32 proc) * Pas de SMP dans les machines virtuelles

6 Hôte OS Invité OS 1 Invité OS 2 Virtual PC Systèmes Hôte et Invité

7 VM Virtual Server 2005 Tests et développement de logiciel La solution de machine virtuelle pour Windows Server 2003 la plus économique pour améliorer lefficacité de la gestion opérationnelle Consolidation Serveurs départementaux ou dagence Applications Salle de TP virtuelle

8 Virtual Server Machine Physique Hôte Virtual Server Serveur Virtuel (DC) Serveur Virtuel (ISA)

9 Agenda Problématiques adressées Vue densemble Architecture Exemple de mise en oeuvre Questions / Réponses

10 Architecture Virtual PC Pentium ou Athlon PC Windows 2000 ou XP Virtual Hardware Virtual PC Drivers Guest OS 1 App 1 App 2 Guest OS 2 App 3 App 4 Celeron, Pentium II / III / IV, AMD Athlon ou Duron 1 GHz minimum Celeron, Pentium II / III / IV, AMD Athlon ou Duron 1 GHz minimum Système dexploitation Hôte Application Virtual PC Virtualise un environnement matériel complet par logiciel Application Virtual PC Virtualise un environnement matériel complet par logiciel Machine virtuelle Implémente les standards matériels de lindustrie … Machine virtuelle Implémente les standards matériels de lindustrie … OS Invité Peut exécuter la plupart des OS x86 OS Invité Peut exécuter la plupart des OS x86 Applications Fonctionnent sans modification ni nouvelle phase de formation des utilisateurs Applications Fonctionnent sans modification ni nouvelle phase de formation des utilisateurs

11 Virtual PC : support Hôtes (Hosts): Windows 2000 Pro / Windows XP et Tablet PC Invités (Guests) : Windows XP Windows 2000 Professional Windows NT Workstation Windows 9x OS/2 Warp Pas de différence dans la politique de support des OS invités Autres OS invités qui fonctionnent, mais non supportés Windows Server products, Linux, FreeBSD et autres OS x86 Virtual PC for Macinstosh

12 Architecture de Virtual Server Serveur x86/x64 Windows Server 2003 Service de virtualisation OS et Applications hébergés Matériel virtuel Jusquà 32 processeurs hôtes Jusquà 64 Go de RAM hôte VS utilise linfrastructure existante de stockage, réseau et de sécurité du système. Jusquà 32 processeurs hôtes Jusquà 64 Go de RAM hôte VS utilise linfrastructure existante de stockage, réseau et de sécurité du système. VS fonctionne avec Windows : Heartbeat du noyau/ ordonnanceur (scheduler) Pilotes de périphériques VS fonctionne avec Windows : Heartbeat du noyau/ ordonnanceur (scheduler) Pilotes de périphériques Infrastructure de virtualisation Moniteur de système virtuel API COM Gestion des ressources Intégration journal dévénts. / WMI Infrastructure de virtualisation Moniteur de système virtuel API COM Gestion des ressources Intégration journal dévénts. / WMI Modèles standards Carte mère Intel 440BX Carte réseau Intel Carte vidéo S3 Trio64 Gfx Modèles standards Carte mère Intel 440BX Carte réseau Intel Carte vidéo S3 Trio64 Gfx Système dexploitation hébergé : Principaux OS pour x86 3,6 Go de RAM 4 cartes réseau Stockage 56,5 To (IDE et SCSI) Clusters MSCS à 2 nœuds Système dexploitation hébergé : Principaux OS pour x86 3,6 Go de RAM 4 cartes réseau Stockage 56,5 To (IDE et SCSI) Clusters MSCS à 2 nœuds Windows XP pour test uniquement

13 Virtual Server : support Hôte: Windows Server 2003 (Ne fonctionne pas sur Windows 2003 Web Edition) Invités: Windows 2003 Server Windows 2000 Server (Standard et Advanced) Windows NT Server 4.0 SP6 Pas de différence dans la politique de support des OS Invités versus des machines physiques Autres OS invités qui fonctionnent, mais non supportés Windows 2000 Professional, Windows XP Windows NT Workstation, Windows 9x MS-DOS, OS/2 Linux, FreeBSD et autres OS X86

14 Agenda Problématiques adressées Vue densemble Architecture détaillée Exemple de mise en oeuvre Questions /Réponses

15 Éléments de base Le système hôte doit être compatible avec les architectures X86(/X64) Chaque machine présente les mêmes caractéristiques Maximum de 3.6Go de mémoire vide Chipset 440BX Contrôleur SCSI Adaptec 2940 (max 4) S3 Trio64 SVGA (2D) Adaptateur Ethernet Intel (max 4) Contrôleur IDE/ATAPI Périphériques - Clavier, Souris, ports COM, port LPT etc

16 Eléments spécifiques à Virtual PC Prise en charge de lémulation de la carte son Dossiers partagés Glisser / déposer

17 Eléments spécifiques à Virtual Server Gestion des ressources Support Multi-processeurs jusquà 32 processeurs Support mémoire étendue jusquà 64 Go Cartes SCSI Prise de main sur les machines Invités au travers de Virtual Machine Remote Control (VMRC) Authentification utilisateur Encryption : configuration SSL possible Prise en charge multiple CD/DVD-ROM

18 Isolation: De multiple OS fonctionnent en concurrence sur un serveur unique Virtual Server / VPC virtualisent : CPU Sous système de gestion mémoire Tous les « Hardwares » que la VM voit Virtual Server / VPC émulent : Les communications avec les périphériques accédés sont interceptés et émulés par voie logicielle via des modèles de périphériques virtuels Les VMs non pas daccès à : La mémoire physique de lHôte La mémoire virtuelle des autres VMs et leurs périphériques virtualisés Virtual Device Models 440BX chipset with PIIX4 System BIOS (AMI) PCI Bus ISA Bus Power Management SM Bus 8259 PIC PIT DMA Controller CMOS RTC Memory Controller RAM & VRAM COM (Serial) Ports LPT (Parallel) Ports IDE/ATAPI Controllers SCSI Adapters (Adaptec 2940) SVGA Video Adapter (S3 Trio64) VESA BIOS 2D Graphics Accelerator Hardware Cursor Ethernet Adapter (DEC 21140) Keyboard Mouse Virtual Device Models 440BX chipset with PIIX4 System BIOS (AMI) PCI Bus ISA Bus Power Management SM Bus 8259 PIC PIT DMA Controller CMOS RTC Memory Controller RAM & VRAM COM (Serial) Ports LPT (Parallel) Ports IDE/ATAPI Controllers SCSI Adapters (Adaptec 2940) SVGA Video Adapter (S3 Trio64) VESA BIOS 2D Graphics Accelerator Hardware Cursor Ethernet Adapter (DEC 21140) Keyboard Mouse

19 Composants de Virtual Server Linterface utilisateur de Virtual Server 2005 est de type web et sappuie sur 2 composants : Le serveur Web Server – un fichier CGI utilisé par lAPI COM VS pour gérer le contenu de linterface graphique Linterface dadministration – un navigateur qui affiche linterface utilisateur Ces composants peuvent résider localement ou être accédés à distance par le service VS Possibilité de communiquer en https avec le service web Laccès à la machine virtuelle (UI) à distance se fait au travers de Virtual Machine Remote Control (VMRC) Authentification NTLM et Kerberos Service Virtual Server Serveur Web Interface dadministration VMRC HTTPS HTTPS DCOM DCOM VM 1 VM 2 VM 3 IIS Service Virtual Server CGI Internet Explorer VMRC Client

20 Virtual Machine Additions Sinstallent dans la machine virtuelle (OS Microsoft) Drivers Video et SCSI (VS ) optimisés Intégration pointeur souris Heartbeat (VS) Optimisation des performances du VMM Synchronisation de lheure Drag & Drop, Partage de dossier entre machine virtuelle et machine hôte (VPC) Toujours installer les Additions !

21 Caractéristiques de gestion de la mémoire (VS) Stratégies dallocation des ressources mémoire Pas de saturation mémoire, la quantité de mémoire disponible est limitée par la mémoire physique disponible Lajout/suppression dynamique de mémoire nest pas supporté Réserver 512 Mo pour le système « Host » + 15 Mo pour le service VS 1 Go 1 Go Serveur Web Logique métier Basededonnées Base de données VMVMVMVMVMVM 1 Go 1 Go 512 Mo 512 Mo

22 Caractéristiques de gestion du processeur (VS) Stratégies dallocation des ressources du processeur La pondération fournit la garantie dun certain niveau de services des bases de données vis-à-vis dautres machines virtuelles. La réserve garantit que dautres machines virtuelles ne seront pas sous- approvisionnées par le processeur : charge équilibrée. Réservé 1 CPU pour le serveur « Host » Virtual Server Max : 20% Min : 5% Poids : 100 Max : 20% Min : 10% Poids : 100 Max : 50% Min : 25% Poids : 1000 Serveur Web Logique métier Base de données VMVMVMVMVMVM

23 Caractéristiques de gestion du processeur (VS) Service Multi thread 1 VM 1 physical CPU Chaque VM opère dans son thread dexécution Chaque VM opère dans son thread dexécution Politique dallocation de ressources CPU Weight-based (priorité) Constraint-based (min/max)

24 Disques virtuels (VS) Chaque disque virtuel (VHD) est créé au travers du Manager de disque virtuel (Virtual Disk Manager) Taille et type spécifiés à la création Sur le système hôte cest un simple fichier Possibilité de création sur tout support accessible IDE, SCSI, RAID, SAN, NAS,… 5 types de disques Disques à tailles fixes (meilleures performances) Disques dynamiques (simple à gérer) Disques différentiels (les différences avec une racine) Disques dannulation (undo) Disques liés Possibilité de conversion entre les types de disques

25 Vue densemble des VHD Type de disques virtuels Disques dynamiques Type par défaut, la taille augmente en fonction des besoins Disques de taille fixe Meilleures performances Disques liés Lie un disque physique en tant que disque virtuel Type détat des disques virtuels Disques dannulation Non persistent, par VM Disques différentiels Hiérarchie disque parent enfant États sauvegardés Sauvegarde la mémoire sur disque(idem hibernation) Host Guest Host 2TB 2To 1Go 2To 2To HostGuest VMHost Base SP1SP2 Base Session

26 Capacités disques virtuels Limites VPC: VHD accessible par IDE seulement Chaque disque peut atteindre 128 Go 3 Disques au maximum Limites VS VHD sur contrôleurs IDE et SCSI virtuels 4 VHD en utilisant IDE Chaque disque peut atteindre 128 Go 4 contrôleurs SCSI (Adaptec 2940 PCI) Chaque contrôleur supporte un bus SCSI (single) 7 disques de 2 To par contrôleurs Maximum de 56 To par machine virtuelle (VM) Avantages : déploiement rapide, souple et économique Utilisation des infrastructures existantes de stockage, de mise en réseau, de sécurité et de gestion Les disques durs virtuels sur SAN permettent une restauration efficace après incident.

27 Réseaux Virtuels (VPC) 4 4 modes de communication possibles : Non connecté : La machine virtuelle nest connectée à aucun réseau Local uniquement : La machine virtuelle peut communiquer avec dautres machines virtuelles actives. Aucun trafic na lieu avec dautres ordinateurs sur le réseau et aucun trafic nest établi avec le système dexploitation hôte. Réseau Virtuel : Chaque machine virtuelle fonctionne comme un poste de travail séparé sur le réseau. Elle peut transmettre des paquets à dautres ordinateurs connectés au réseau, y compris au système dexploitation hôte et à dautres ordinateurs virtuels. NAT : Les machines virtuelles obtiennent une adresse IP dynamiquement. Plusieurs machines virtuelles partagent une seule adresse IP pour accéder au réseau externe

28 Cartes Virtuelles cartes virtuelles Réseau virtuel privé Caractéristiques des réseaux Caractéristiques des réseaux virtuels Serveur Web Applications Métier Base de données Serveur physique Réseau interne Réseau public Physical NICs Bridged virtual network Virtual DHCP Server VMVMVMVMVMVM Virtual Switch

29 Mise en œuvre de Cluster (VS) VS propose le support dun cluster MSCS 2 noeuds sur la même machine virtuelle Utilisation dun bus SCSI virtuel partagé pour le quorum Failover logiciel entre les machines VM Moyen simple pour maquetter et tester des configurations Pas pour des systèmes de production

30 Automatisations Virtual Server: APIs COM Serveur Web Application Metier Base de données Scripts de reprise pour automatiser des redémarrages Scripts de clonage de VM Simplification dadministration Et bien dautres VMVMVMVMVMVM

31 Exemple dautomatisation Application Web permettant de gérer des scénarios (applicable à des TPs). Création automatiquement les machines virtuelles. Chaque scénario est isolée. Chaque utilisateur ne voit que ses scénarios

32 Exemple dautomatisation

33 Création automatique de machines virtuelles en partant de scénarios de base Limitation de l'espace disque utilisé en utilisant les disques différentiels.

34 Exemple dautomatisation Création d'un nouveau scénario

35 Exemple dautomatisation

36

37 Sécurité (VS / VPC) Sécurité Virtual Server Par défaut = Administrateurs locaux sont administrateur de Virtual Server Possibilité de définir différentes permissions Full, View, Modify, Remove, Change Permissions, Control Plus de modularité possible en positionnant des ACLs sur le système de fichier Sécurité Machine virtuelle Droit daccès sur fichier VMC Sécurité réseau virtuel Droit daccès sur fichier VNC Sécurité disque dur virtuel Droit daccès sur fichier VHD Sécurité disquette virtuelle, CD\DVD virtuel Droit daccès sur fichier VFD, ISO

38 A ne pas faire Modifier une VM « parent » Dupliquer une VM Windows (SID) Effectuer des essais sans copie de sauvegarde de la VM ou disque dannulation Concentrer tous les disques virtuels sur le même axe physique (si une autre solution est possible) Travailler sans les VM Additions avec Windows Activer /PAE dans les machines virtuelles Oublier la mise en sécurité des VM Mises à jour de sécurité, sauvegardes, antivirus, antispyware Planifier des tests « matériels » en mode virtuel Construction de larchitecture réseau « à la volée » sans schéma

39 Virtual PC 2004 SP1 Virtual Server 2005 et VSMT V2 Virtual PC V2 Virtual Server 2004 Futur Windows Server 2003 x64 Editions Virtual Server 2005 SP1 Rollup de fixs Support du hôte Windows Server 2003 x64 Edition (pas de support pour IA64) Support du PXE Support de Windows 2003 SP1 en tant que hôte et guest Support de Windows XP SP2 en tant que guest Support du cluster iSCSI Guest to Guest Inclus Virtual Disk Precompactor Beta fin premier trimestre 2005 et produit disponible second semestre La roadmap Virtual PC

40 Plus dinformation … Un site Web très orienté technique Le site Microsoft Education Une newsletter personnalisable Des séminaires techniques toute lannée, partout en France Des Webcasts accessibles à tout instant Un abonnement

41 Questions / Réponses

42 Votre potentiel, notre passion…


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