von Kirill Kolyshkin, 28.02.2008

Emulation, Paravirtualisierung, Betriebssystem-Virtualisierung: Virtualisierung hat viele Facetten

Aus dem
t3n Magazin Nr. 11

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Das Subsystem zur Ressourcenverwaltung von OpenVZ besteht aus drei Komponenten:

  1. Zwei-Ebenen-Festplattenquota: Der Administrator eines OpenVZ-Servers kann Festplattenquotas für den Festplattenplatz und die Anzahl an Inodes für jede virtuelle Umgebung festlegen (erste Ebene). Auf der zweiten Ebene des Festplattenquotas kann der Administrator einer virtuellen Umgebung („VE root“) Standardwerkzeuge für ein Unix-Quota nutzen und Festplattenquotas pro Benutzer und pro Gruppe festlegen.
  2. „Fairer“ CPU-Planer: Auch der CPU-Planer von OpenVZ besteht aus zwei Ebenen. Auf der ersten Ebene entscheidet er, welche virtuelle Umgebung den Zeittakt erhält und berücksichtigt dabei die CPU-Priorität und Limit-Einstellungen der virtuellen Umgebung. Auf der zweiten Ebene entscheidet der Standard-Linuxplaner, welcher Prozess in der virtuellen Umgebung den Zeittakt erhält und nutzt dabei Standard-Prozessprioritäten.
  3. User Beancounters: Dies sind eine Menge an Zählern, Begrenzungen und Garantien für jede virtuelle Umgebung. Circa 20 Parameter wurden sorgfältig ausgewählt und decken alle Aspekte des Betriebs einer virtuellen Umgebung ab, so dass eine einzelne virtuelle Umgebung keine der für den ganzen Computer begrenzten Ressourcen übermäßig beanspruchen kann. Andernfalls würde eine einzelne virtuelle Umgebung die anderen virtuellen Umgebungen beeinträchtigen. Bei den aufgezeichneten und kontrollierten Ressourcen handelt es sich hauptsächlich um Speicher und In-Kernel-Objekte wie IPC-Share-Memory-Segmente, Netzwerk-Puffer etc.

Dank Checkpointing erlaubt OpenVZ die „Live“-Migration einer virtuellen Umgebung auf einen anderen physikalischen Server. Die virtuelle Umgebung wird dazu „eingefroren“, auf eine andere Maschine transferiert und kann dort wiederhergestellt werden. Da der gesamte Prozess nur wenige Sekunden benötigt, erscheint er aus der Perspektive des Kunden wie eine Verzögerung in der Verarbeitung, nicht aber wie eine Ausfallzeit, denn die bestehenden Netzwerkverbindungen werden ebenfalls migriert.

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