Montag Sep 10, 2012

Eine komplette Virtualisierungslandschaft auf dem eigenen Laptop – So geht’s

Wenn man sich mit dem Virtualisierungsprodukt Oracle VM in der aktuellen Version 3.x näher befassen möchte, bietet es sich natürlich an, eine eigene Umgebung zu Lern- und Testzwecken zu installieren.

Doch leichter gesagt als getan:

Bei näherer Betrachtung der Architektur wird man schnell feststellen, dass mehrere Rechner benötigt werden, um überhaupt alle Komponenten abbilden zu können:

  • Zum einen gilt es, den oder die OVM Server selbst zu installieren. Das ist leicht und schnell erledigt, aber da Oracle VM ein „Typ 1 Hypervisor ist“ - also direkt auf dem Rechner („bare metal“) installiert wird – ist der eigenen Arbeits-PC oder Laptop dafür eher ungeeignet. (Eine Dual-Boot Umgebung wäre zwar denkbar, aber recht unpraktisch.)

  • Zum anderen wird auch ein Rechner benötigt, auf dem der OVM Manager installiert wird. Im Gegensatz zum OVM Server erfolgt dessen Installation nicht „bare metal“, sondern auf einem bestehenden Oracle Linux. Aber was tun, wenn man gerade keinen Linux-Server griffbereit hat und auch keine extra Hardware dafür opfern will?

  • Möchte man alle Funktionen von Oracle VM austesten, so sollte man zusätzlich über einen Shared Storage verfügen. Dieser kann wahlweise über NFS oder über ein SAN (per iSCSI oder FibreChannel) angebunden werden. Zwar braucht man zum Testen nicht zwingend entsprechende „echte“ Storage-Hardware, aber auch die „Simulation“ entsprechender Komponenten (z.B. über fertige „Software Storage Appliances“ wie z.B. OpenFiler oder FreeNAS) erfordert zusätzliche Hardware mit entsprechendem freien Plattenplatz.

Angenommen, es steht tatsächlich keine „echte“ Server- und Storage Hardware zur Verfügung, so benötigt man für die oben genannten drei Punkte  drei bzw. vier Rechner (PCs, Laptops...) - je nachdem ob man einen oder zwei OVM Server starten möchte.

Erfreulicherweise geht es aber auch mit deutlich weniger Aufwand:

Wie bereits kurz im Blogpost anlässlich des letzten OVM-Releases 3.1.1 beschrieben, ist diese Version in der Lage, selbst vollständig innerhalb von VirtualBox als Gast zu laufen. Wer bei dieser „doppelten Virtualisierung“ nun an das Prinzip der russischen Matroschka-Puppen denkt, liegt genau richtig. Oracle VM VirtualBox stellt dabei gewissermaßen die äußere Hülle dar – und da es sich bei VirtualBox im Gegensatz zu Oracle VM Server um einen „Typ 2 Hypervisor“ handelt, funktioniert dieser Ansatz auch auf einem „normalen“ Arbeits-PC bzw. Laptop, ohne dessen eigentliche Betriebsystem komplett zu überschreiben.

Doch das beste dabei ist: Die Installation der jeweiligen VirtualBox VMs muss man nicht selber durchführen. Sowohl der OVM Manager als auch der OVM Server stehen bereits als vorgefertigte „VirtualBox Appliances“ im Oracle Technology Network zum Download zur Verfügung und müssen im Grunde nur noch importiert und konfiguriert werden.

Das folgende Schaubild verdeutlicht das Prinzip:

OVM in VirtualBox - Schaubild

Die dunkelgrünen Bereiche stellen jeweils Instanzen der eben erwähnten VirtualBox Appliances für OVM Server und OVM Manager dar. (Hier im Bild sind zwei OVM Server zu sehen, als Minimum würde natürlich auch einer genügen. Dann können aber viele Features wie z.B. OVM HA nicht ausprobieren werden.)

Als cleveren Trick zur Einsparung einer weiteren VM für Storage-Zwecke hat Wim Coekaerts (Senior Vice President of Linux and Virtualization Engineering bei Oracle), der „Erbauer“ der VirtualBox Appliances, die OVM Manager Appliance bereits so vorbereitet, dass diese gleichzeitig als NFS-Share (oder ggf. sogar als iSCSI Target) dienen kann. Dies beschreibt er auch kurz auf seinem Blog.

Die hellgrünen Ovale stellen die VMs dar, welche dann innerhalb einer der virtualisierten OVM Server laufen können. Aufgrund der Tatsache, dass durch diese „doppelte Virtualisierung“ die Fähigkeit zur Hardware-Virtualisierung verloren geht, können diese „Nutz-VMs“ demzufolge nur paravirtualisiert sein (PVM).

Die hier in blau eingezeichneten Netzwerk-Schnittstellen sind virtuelle Interfaces, welche beliebig innerhalb von VirtualBox eingerichtet werden können. Wer die verschiedenen Netzwerk-Rollen innerhalb von Oracle VM im Detail ausprobieren will, kann hier natürlich auch mehr als zwei dieser Interfaces konfigurieren.

Die Vorteile dieser Lösung für Test- und Demozwecke liegen auf der Hand: Mit lediglich einem PC bzw. Laptop auf dem VirtualBox installiert ist, können alle oben genannten Komponenten installiert und genutzt werden – genügend RAM vorausgesetzt. Als Minimum darf hier 8GB gelten. Soll auf der „Host-Umgebung“ (also dem PC auf dem VirtualBox läuft) nebenbei noch gearbeitet werden und/oder mehrere „Nutz-VMs“ in dieser simulierten OVM-Server-Umgebung laufen, empfehlen sich natürlich eher 16GB oder mehr.

Da die nötigen Schritte zum Installieren und initialen Konfigurieren der Umgebung ausführlich in einem entsprechenden Paper beschrieben sind, möchte ich im Rest dieses Artikels noch einige zusätzliche Tipps und Details erwähnen, welche einem das Leben etwas leichter machen können:

  • Um möglichst entstpannt und mit zusätzlichen „Sicherheitsnetz“ an die Konfiguration der Umgebung herangehen zu können, empfiehlt es sich, ausgiebigen Gebrauch von der in VirtualBox eingebauten Funktionalität der VM Snapshots zu machen. Dies ermöglicht nicht nur ein Zurücksetzen falls einmal etwas schiefgehen sollte, sondern auch ein beliebiges Wiederholen von bereits absolvierten Teilschritten (z.B. um eine andere Idee oder Variante der Umgebung auszuprobieren).

  • Sowohl bei den gerade erwähnten Snapshots als auch bei den VMs selbst sollte man aussagekräftige Namen verwenden. So ist sichergestellt, dass man nicht durcheinander kommt und auch nach ein paar Wochen noch weiß, welche Umgebung man da eigentlich vor sich hat. Dies beinhaltet auch die genaue Versions- und Buildnr. des jeweiligen OVM-Releases. (Siehe dazu auch folgenden Screenshot.) Weitere Informationen und Details zum aktuellen Zustand sowie Zweck der jeweiligen VMs kann in dem oft übersehenen Beschreibungsfeld hinterlegt werden.


  • Es empfiehlt sich, bereits VOR der Installation einen Notizzettel (oder eine Textdatei) mit den geplanten IP-Adressen und Namen für die VMs zu erstellen. (Nicht vergessen: Auch der Server Pool benötigt eine eigene IP.) Dabei sollte man auch nochmal die tatsächlichen Netzwerke der zu verwendenden Virtualbox-Interfaces prüfen und notieren.

    Wichtig ist im Zusammenhang mit der Netzwerkkonfiguration auch, dass alle beteiligten "Knoten" (d.h. die Virtualbox VMs für OVM Manager und OVM Server) über eine funktionierende Namensauflösung verfügen. Am einfachsten erreicht man dies über eine entsprechende /etc/hosts - Datei, die man auf alle drei (oder mehr) VMs kopiert und dann auch über gegenseitige Pings sowohl über Namen als auch IPs verifiziert.
  • Achtung: Es gibt im Rahmen der Installation einige Passworte, die vom Nutzer gesetzt werden können – und solche, die zunächst fest eingestellt sind. Zu letzterem gehört das Passwort für den ovs-agent sowie den root-User auf den OVM Servern, welche beide per Default „ovsroot“ lauten. (Alle weiteren Passwort-Informationen sind in dem „Read me first“ Dokument zu finden, welches auf dem Desktop der OVM Manager VM liegt.)

  • Aufpassen muss man ggf. auch in der initialen „Interview-Phase“ welche die VirtualBox VMs durchlaufen, nachdem sie das erste mal gebootet werden. Zu diesem Zeitpunkt ist nämlich auf jeden Fall noch die amerikanische Tastaturbelegung aktiv, so dass man z.B. besser kein „y“ und „z“ in seinem selbst gewählten Passwort verwendet.

  • Aufgrund der Tatsache, dass wie oben erwähnt der OVM Manager auch gleichzeitig den Shared Storage bereitstellt, sollte darauf geachtet werden, dass dessen VM vor den OVM Server VMs gestartet wird. (Andernfalls „findet“ der dem OVM Server Pool zugrundeliegende Cluster sein sog. „Server Pool File System“ nicht.)

About

Dieses Blog befasst sich mit Themen rund um Oracle Linux, Virtualisierung (primär mit Oracle VM) sowie Cloud Computing mit Oracle Produkten. Es wird betreut von Manuel Hoßfeld
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