Tecnologie Microsoft per la virtualizzazione

ASI Polo Scientifico-Didattico di Forlì

Windows 2008

Il giorno 29 maggio nell’aula Mazzini del Polo Scientifico ASI dell’ Università di Forli, Microsoft con i loro speaker piu famosi (es. Piergiorgio Malusardi) ha presentato un seminario sulle proprie soluzioni di virtualizzazione a 360°.
Il seminario e’ durato una intera giornata dalle 10.00 alle 17.00, il pubblico eterogeneo ma non molto folto, per la maggioranza studenti Universitari di Informatica.
Inizialmente e doverosamente hanno parlato abbondantemente del nuovo sistema operativo Windows 2008 che a mio personale giudizio e’ una piattaforma molto interessante, molto flessibile e molto affidabile in termini di sicurezza, stabilità e leggerezza.
Elenco brevemente alcune features di Windows 2008 che mi hanno particolarmente interessato ed entusiasmato:
· HA (High Availability) provata del 99.999%, qui sono gia comprese anche tutte le patch e gli update, cioe’ niente piu restart per aggiornamenti, niente piu hang (blue screen) di sistema.
· Possibilità di installare il sistema in versione CORE, cioe’ solo i servizi occorrenti e niente GUI (graphical user interface) per ridurre gli inutili sprechi di RAM.
· Load Balancing web altamente flessibile ed automatizzabile di IIS7. Già nella versione IIS6 la separazione dei processi web in worker processor consentiva una base di scalabilità e di affidabilità semplice da implementare grazie anche al buon vecchio NLB (Network Load Balancing), ora mediante la possibilità di leggere la configurazione del web server in un disco condiviso e grazie alla integrazione con l’ Operation Manager (elemento del System Center di cui parlerò più avanti), IIS non e’ più solo a dover gestire il traffico web, in caso di necessità (automaticamente rilevata dall’ Op.Manag.) questo e’ in grado di far salire un nuovo web server che leggendo le stesse configurazioni del precedente si posiziona in bilanciamento di carico del primo (per esempio può far salire un nuovo server Win2008 come istanza di una immagine di un server virtuale, o far salire in PXE Preboot Execution Environment un server fisico che legge su un disco in SAN l’immagine desiderata, però forse mi sto confondendo con altre tecnologie concorrenti e partner – Citrix – J).
· Altra curiosa feature e’ la possibilità di inserire CPU HotPlug, cioe’ inserire Processori a caldo, mentre la macchina e’ accesa. Mhhhh interessante, peccato che i vendor hardware non ci tengono a fornire gli apparati compatibili. Questo potrebbe essere molto utile se il sistema non andasse in hang nel caso di failure di una CPU, ma semplicemente potesse avvisare del guasto per scaricarsi a caldo dei prorpi servizi verso altre macchine di ridondanza e spegnersi dolcemente.
· Sistema di licensing innovativo. Nel caso delle Virtual Machine, e’ possibile una gestione elastica delle licenze di sistema operativo, in quanto posso riusare le licenze di macchine virtuali che ho spento senza dover spostare e cambiare a manina i codici di attivazione.

Hyper-V e System Center Virtual Machine Manager

Veniamo ora al cuore del seminario, la virtualizzazione e come viene vista ed implementata da Microsoft.
Hyper-V e’ il termine coniato da Microsoft per definire il proprio hypervisor, che ricordo per gli ignoranti in materia essere il kernel utile a gestire le risorse hardware (CPU, RAM, Rete, Disco) e suddividerle gestendole, separandole, isolandole ai vari sistemi operativi superiori virtualizzati. Cosa c’e’ di nuovo rispetto i ben noti ESX di VMware e XenServer di XenSource (oops – Citrix – ).
Beh rispetto VMware c’e’ qualche differenza, ma rispetto Xen proprio nulla, si vocifera che l’ hypervisor di Microsoft sia ad immagine e somiglianza di Xen ( c’e’ una profonda ed interessante partnership tra Microsoft e Citrix ).
Entrambi gli hypervisor (gli ultimi due) sono microkernel, cioe’ sono di dimensioni e di funzioni molto più piccoli dell’ hypervisor di VMware.  La dimensione e’ di 800KB mentre quello di VMware e’ di 32MB, questo perche’ l’ ESX di VMware contiene i driver hardware che verranno presentati ai sistemi operativi guest.
Nel caso di Microsoft e di Xen c’e’ una paravirtualizzazione (enlightment nel conio di Microsoft) i driver hardware non sono virtualizzati, questo se da un lato diminuisce la dimensione dello strato Hypervisor, pertanto l’attaccabilità dicono loro, dall’altro rende meno compatibile l’hardware ai vari sistemi operativi.
Per il resto devo doverosamente sottolineare che i confronti vengono sempre fatti con le versioni meno aggiornate dei concorrenti. I paragoni sono stati fatti con la versione 3.0 dell’ ESX server di VMware, purtroppo per Microsoft la VMware non e’ ferma ad attendere di essere raggiunta dai concorrenti ,ma continua verso la propria strada di leadership nel settore, la versione 3.5 e’ stata rilasciata da diversi mesi ormai, mentre solo oggi l’Hyper-V e’ in release candidate.
Le cose interessanti sono la rapidità con cui si installa l’Hyper-V e la gestione semplificata dagli strumenti sicuramente molto più consolidati di Microsoft  ( WMI – PowerShell – System Center ).
Veniamo ad un po di numeri sulla virtualizzazione :
Il mercato oggi vede il 93% dei server non ancora virtualizzato, il 7% e’ diviso in 4.9% nelle mani di VMware ed il resto se lo dividono gli altri competitor.
Le stime parlano del 17% virtualizzato nel 2010.
In Microsoft attualmente c’e’ una forte virtualizzazione interna, 2500 VirtualMachine ad ora con un rapporto di consolidamento di 16/1.
I due siti piu’ gettonati di Microsoft  (technet.microsoft.com e msdn.microsoft.com) che ricevono 1000000 di Hit /day e 2000000 di hit/day girano su server virtuali e godono della logica di bilanciamento che ho sopra citato; all’occasione le VM IIS 7.0 si istanziano automaticamente quando necessario e quando non occorrono piu’ si disattivano. Questo e’ utile nei periodi di forte carico quando ad esempio vengono rilasciate patch o nuove versioni dei software.

System Center

La piattaforma molto interessante e’ sicuramente il system center che e’ il software di gestione che accentra tutta l’infrastruttura fisica e virtuale, l’amministra in tutto, ed e’ ampliabile con sempre piu’ componenti, e’ un software molto versatile in quanto sotto ogni plugIn di amministrazione c’e’ una serie di funzione di righe di codice in powerShell , questa nuova shell di amministrazione molto potente e facilmente programmabile partorita da Microsoft.
PowerShell usa WMI (windows management instrumentation – vecchia e molto usata piattaforma di funzioni amministrative di scripting di basso livello da Microsoft) e’ usata anche da VMware per l’amministrazione remota dell’infrastruttura virtuale.
Qui posso in tutta tranquillità sostenere che Microsoft supera di gran lunga il software di gestione VirtualCenter dell’ VMware Infrastructure, basta dire che i limiti di gestione del Virtual Center di VMware sono di 200 host fisici nella nuova versione, mentre il System Center e’ di 400, dove pero’ il System Center e’ una piattaforma sicuramente più scalabile.
In aggiunta il System Center puo’ con il Virtual Machine Manager gestire gli Hypervisor VMware e nella prossima release anche gli Hypervisor Xen con i quali potra’ addirittura scambiarsi le Virtual Machine, in quanto rispettano lo stesso standard. Qui sostengono quelli di Microsoft che la alta affidabilità HA dei vari clusters sara’ gestita in maniera trasparente dal System Center, nel senso che ogni cluster degli stessi hypervisor si gestira la propria HA ed in futuro forse si riuscirà a poter fare HA tra Hyper-V e Xen.
Sulle feature esplosive come il V-Motion di VMware, Microsoft puo’ solo dire “molto bello ma per ora non lo implementiamo ancora, siamo occupati a far uscire la nostra prima release”.
Il limite del cluster Microsoft sono 16 host, come il limite di Xen Server, mentre attualmente VMware ha un limite di 32 host. Questi limiti non sono molto importanti per la logica della virtualizzazione che e’ il consolidamento, la velocità di gestione e di provisioning ed il risparmio in energia e management, ma in una ottica futura, ancora abbastanza remota, dove l’hardware dovra’ essere solo un’espansione da aggiungere quando le risorse si esauriscono ed il sistema dovrà automaticamente configurare il nuovo hardware per aggiungere risorse, allora faranno la differenza e qui dominerà chi adotterà o svilupperà il filesystem capace di ospitare infiniti accessi contemporanei. Allo stato attuale c’e’ solo il google filesystem, il global filesystem di IBM ed i recentissimo Lustre filesystem o ZFS di SUN.

SoftGrid

Tralascio le novita dei terminal services e dei desktop virtuali, perche’ non nascondono grosse nulla di eclatante almeno per me, sottolineando la Application Virtualization che e’ una grossa novita concettuale.
Innanzitutto diciamo che softgrid e’ una tecnologia che Microsoft ha acquisito comprando la società che l’aveva “inventata”.
Diciamo prima cosa fa e poi come lo fa.
Pensate di avere un PC normalissimo con un sistema operativo normalissimo (windows). Ora facciamo l’esempio di voler usare il pacchetto office 2000 ed allo stesso tempo il pacchetto office 2007, sappiamo tutti che non e’ possibile installarli contemporaneamente, come dovremmo fare?
Potremmo configurare delle Virtual Machine con due installazioni di Office differenti.
Oppure usare un pacchetto remoto di office che in streaming dal server puo’ farmi usare contemporaneamente word2000 e word2007 come se fossero installati sulla macchina e vedere addirittura nel task manager del mio sistema operativo due processi di word separati  ed addirittura non trovare nessuna traccia nel registry di alcun pacchetto di office, cioe non avere nessuna installazione sulla macchina di office.
Inoltre, spengo il mio desktop in ufficio dove ho poco fa scritto due documenti in word2000 e word2007, andare a casa, accendere il portatile, connettermi alla rete dell’ufficio ed aprire gli stessi due word 2000 e 2007 e trovare le stesse identiche configurazioni di lavoro e gli stessi documenti se sono residenti sul server come dovrebbero.
Beh sto risparmiando anche le licenze office, perche’ non devo fare tante installazioni ed inoltre non devo comprare tante licenze quanti sono i dipendenti della mia azienda o quanti desktop ho installati, perche’ potrebbero per una questione di fuso orario non lavorare contemporaneamente o se sono in giro per affari non avere necessita del pacchetto office. Se poi stanno da clienti e non possono collegarsi alla rete per aprire il word e scrivere l’ordine, essendoci dietro una logica di streaming, il flusso puo’ esser stato downloadato in locale e funzionare non sincronizzato per poi sincronizzarsi una volta ricollegato alla Lan aziendale.
Ora cosa significa streaming di un flusso di una applicazione, beh non e’ semplice, ma se proviamo a non pensare ad un film in streaming e pensiamo che al posto dei bit compressi di un codec video stiamo ricevendo bit compressi e criptati dei files essenziali al funzionamento di una applicazione, abbiamo tutti capito che sono la stessa cosa, pensate che dietro a SoftGrid ci sono i normali web server di streaming ed in quanto tali possono essere anche bilanciati. Altra cosa carina che definirei un virtuosismo tecnologico, ma dietro c’e’ una riflessione sociologica, e’ possibile usare la mia applicazione prima ancora che sia finito il download, appunto streaming, come quando vogliano vedere l’anteprima di un video che stiamo scaricando con emule, questo perche’ se clicco una applicazione e non vedo nulla fino al termine del caricamento, io comune essere umano riclicco mille volte creando solo mille flussi di streaming della stessa applicazione.
Insieme a tutto il giochino che ora ho elencato, c’e’ poi il configuratore di questi pacchetti, un software per creare i pacchetti che poi possono essere salvati in uno spazio gestito da Active Directory e fare in modo che solo gli utenti che voglio hanno o meno il diritto di usare certi pacchetti o addirittura all’accensione del pc mostrargli i pacchetti che deve usare e null’altro e non aver installato nessun pacchetto sul quel pc, pertanto se il pc muore, non devo mandare il tecnico a riparare il pc ma solo far sedere su un’altra postazione l’utente sfortunato.
E’ qui per terminare in bella un po’ di futuro alla Microsoft :
Creo una applicazione da distribuire, creo una virtual machine di template che e’ utile allo scopo della applicazione, chiudo tutto in un pacchetto e lo butto nel gruppo di server gestite dal System Center, pertanto tutto in un unico box, questo si chiama Modello Oslo, ma solo oggi l’hyper-v e’ in release candidate, pertanto attenzione ed aspettiamo ancora qualche mese prima di vedere falliti i nostri investimenti.

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