CRE092 Virtualisierung

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Über Emulationen, Virtualisierung und Paravirtualisierung

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Virtualisierung - das parallele Betreiben mehrerer Betriebssysteme auf einem einzigen Computersystem - ist ein heißes Thema sowohl im Software- als auch im Hardwarebereich. Doch müssen viele unterschiedliche Verfahren und Ansätze unterschieden werden, um einen wirklichen Überblick zu erhalten. Im Gespräch mit Tim Pritlove führt Xen-Entwickler André Przywara in die Hintergründe und Techniken der Virtualisierung ein und berichtet, welche Methoden heutzutage zur Anwendungen kommen und welche Herausforderungen in der nahen Zukunft angegangen werden.

Der Podcast berührt zahlreiche Details zum Thema: die Entwicklung der Virtualisierung durch IBM auf ihren System/370 Rechnern, Emulatoren, Virtuelle Speicherverwaltung und die Funktion von Memory Management Units (MMU), Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit in Server-Systemen, die Ringe der x86-Architektur, Strategien der Nutzung des Kernel Modes, Änderungen durch die Umstellung auf den 64-Modus der x86-Architektur, die Virtualisierungslücke des x86 und die Methoden von VMware zu ihrer Umgehung, Xen und Paravirtualisierung, Time Scheduling des Hypervisors, DMA und Virtualisierung, die Bedeutung von QEMU für die Virtualisierung, Emulation von Hardware, der Nutzen von Virtualisierung für die Embedded-System-Entwicklung, Hardware-Unterstützung für Virtualisierung und Sicherheitsaspekte beim Einsatz von Virtualisierungssoftware.

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Tim Pritlove
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André Przywara
Shownotes

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32 Gedanken zu „CRE092 Virtualisierung“

  1. Eine sehr interessante Sendung mit einem riesigen Einblick in die Welt von VMWare und co! Ich hab auch dieses mal alles verstanden und konnte sogut wie 99% verstehen :D
    Nein, also ich fand die Sendung super!

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  3. Pingback: kopfueber

  5. Ich glaube, dies hier hat für viele gepasst. Mir jedenfalls fallen jetzt zu jeder blöden Frage, die ich vorher zum Thema gehabt hatte, mehrere ein, die qualifizierter sind. Was will man mehr? Der Rest ist Praxis.

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  7. Sehr guter Überblick über das gesamte Thema, bis auf OpenVZ / Virtuozzo (liegt in etwa zwischen chroot und Paravirtualisierung) alle relevanten Ansätze erwähnt.

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  8. Pingback: Chaosradio Express on Virtualization | Marc's blog

  11. SUPER INTERESSANT.
    Ich habe sehr, sehr viel gelernt beim Hören dieser Sendung.

    CRE is the best!!!

    Was ich bei CRE schon alles gelernt habe…
    Vielen Dank!

    PS: Seht ihr eigentlich meinen Beitrag? Ich seh meine eigenen Beiträge nie.

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  13. Hi,

    ich hatte damals den Virtualisierungs-Themenabend des C3D2 verpasst und habe mich deshalb gefreut, dass dieses interessante Thema @ Chaosradio Express besprochen worden ist. Die Sendung hat mir sehr gut gefallen – so viele Details, die verständlich erklärt worden sind!
    Vielen Dank dafür!

    Ciao
    Veit

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  14. Hallo Andre und Tim,

    ich bin noch nicht ganz durch, da ich meist auf dem Weg zur Arbeit Podcasts fresse, eine Frage wurde jedoch schon abgehandelt und ich würde gerne nachhaken…
    Wie sieht es mit der generellen Unterstützung eines neueren Kernels unter XEN aus?
    Ich würde gern einen neueren Kernel verwenden (da mein GBit-Treiber in 2.6.18 fehlt), habe jedoch Probleme beim Patchen eines 2.6.24.
    Kann man demnächst mit einem neuen xen-Kernel (in meinem Fall Debian) rechnen?

    Vielen Dank und weiter so
    Christian

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  15. Christian,

    im offiziellen Linux mainline tree (2.6.26) ist Unterstützung von DomUs enthalten, aber kein Dom0 support (ich denke darum geht es bei Dir). Viele Distributoren haben aber die Xen Patches auf ihre Kernel portiert:
    OpenSuse 11.0 auf 2.6.25
    Ubuntu 8.04 auf 2.6.24
    und andere
    Man könnte also versuchen, die Xen-Patches aus den entsprechenden Source-Paketen zu extrahieren (relativ einfach) und dann auf deinen Ziel-kernel zu apply-en. (u.U. schwierig)
    Eigentlich sollten diese Arbeit aber die Debianer machen, vielleicht gibt es das auch schon? Was hast Du denn für einen Kernel?
    Alternativ kann man versuchen, den fehlenden Treiber auf 2.6.18 zu backporten (das passiert manchmal auch auf Xen-devel, wird aber hauptsächlich von den Hardware-Herstellern gepusht (z.B. Support für neuere Chipsätze vom AMD und Intel))
    Warum das Updaten von der Xen community nicht gemacht wird, ist mir auch nicht ganz klar, wahrscheinlich werden die Resourcen auf die Portierung auf paravirt_ops (abstrahierendes Linux-Interface für Paravirtualisierung) konzentriert. Im Moment gibt es jedenfalls keine Hinweise darauf, dass auf der Xen-Seite demnächst der Kernel upgedatet wird.

    Viele Grüße und danke für das Feedback,
    André.

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  16. sehr informative und interessante sendung.
    ein komplexes thema, aber trotzdem gut verständlich und detailliert rübergebracht.
    auch die sachen, wo etwas vom eigentlichen thema abgekommen wurde, zb. die einblicke bezüglich TLB / phenom und 64bit-architektur.

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  19. Vielen Dank Tim und Gast fuer einen weiteren gelungenen Podcast! Ich hoere schon kaum noch Musik… CRE macht fast mehr Spass ;)

    Ich habe ein kleines Problem mit dem ITunes File. Es ist bei den letzten Folgen passiert, dass bei ca. 80% des Podcasts einfach Schluss ist. Ist das was bekanntes oder macht meine Muehle die kraetsche?

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  20. Pingback: renemoser.net

  23. Das sind hauptsächlich Tools (VMware Converter, PERL bindings, update manager). Beim Kern-Produkt ESXi nur die Teile, für die sie den Source veröffentlichen müssen (z.B. den Linux compat layer, damit ihr Hypervisor Linux-Treiber benutzen kann). Das eigentliche Kernprodukt, das die Binary translation (so heisst das Scannen und Umbauen von Gast-Code) macht, ist nicht Open Source.

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  24. Sehr gute Sendung! Generell macht es sehr viel Spaß, CRE zu hören. Jedoch eine kurze Anmerkung: L4 stammt ursprünglich nicht aus Dresden, sondern wurde von Jochen Liedtke, der später Prof. für Systemarchitektur an der Uni-Karlsruhe war, entwickelt. Aus Dresden stammt eine Real-Time Variante (DROPS), zu der unter anderem auch L4Linux gehört. In Karlsruhe wird im Moment z.B. am Thema Virtualisierung unter L4, Multiprozessorunterstützung und NUMA sowie Power Management geforscht.

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  25. Eine sehr interessante Sendung.
    Was mich auch noch interessiert sind die Möglichkeiten des Supervisors QoS zu garantieren.
    Ist es z.B. möglich jedem Gast einen gewissen Höchst- bzw. Mindestanteil an RAM, CPU, Netwerkbandbreite etc. zu garatieren?

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  26. @buzzz: Klar, das geht. Die einzelnen Lösungen haben da durchaus unterschiedliche Möglichkeiten, aber grundsätzlichen bieten alle zumindest eine Begrenzung nach oben. Nehmen wir mal Xen: CPU: Von exclusiver Nutzung einzelner Cores bis hin zu Gewichtungen von virtuellen CPUs ist alles möglich. Beim RAM gibt man dem Gast einen feste Größe vor, diese kann man auch nachträglich ändern, allerdings muß dieser Speicher auch immer physisch vorhanden sein (kein Overcommitting, KVM kann das aber). Hier kann man auch Mindestgrenzen festlegen, damit der Gast funktionsfähig bleibt (und nicht alles per OOM-Killer beendet wird ;-). Netzwerkverkehr kann man über Firewall-Mechanismen in der Dom0 steuern, sicherlich ist hier auch Traffic-Shaping möglich. Ausserdem kann man auch echte PCI-NICs Gästen exclusiv zuweisen (bei Paravirtualisierung immer, bei HVM-Gästen ist IOMMU-Hardware-Unterstützung erforderlich).
    Da KVM in Linux integriert ist, kann hier vieles über normale Linux-Mechanismen gesteuert werden, z.B. CPU-Zuteilung über Nice values oder taskset, allerdings ist es hier schwerer, einzelne Cores exclusiv zuzuweisen.
    Grundsätzlich ist die strikte Beschränkung der Ressourcen der Gäste eine Kernforderung für Virtualisierungsprodukte, denn der Hypervisor hat die direkte Kontrolle über alles.

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  30. Als ein Mitarbeiter von Dell ich denke, dass Ihr Artikel ist wirklich sehr nützlich. Nach meiner Meinung in Informatik Virtualisierung bedeutet Einrichtung von eine virtuelle Version von Ressourcen oder Geräte wie Servers, Speichergeräte, Netzwerke als auch Betriebssysteme so,dass das Framework teilt die Ressourcen in einem oder mehreren Ausführungsumgebungen. In Kürze, Abstraktion von Computer ist der Kern von Virtualisierung.

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  31. Besteht die Möglichkeit diesen Gast nochmal einzuladen, um das Thema auf aktuelle Themen bezogen neu aufzurollen oder ein ähnliches Thema zu machen?

    Dieser Episode ist wirklich phantastisch!

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