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Citrix XenServer 5
Ein Praxisbericht von Andrej Radonic, Oktober 2008
Ein Jahr ist seit der Übernahme der Xen-Schmiede Xensource vergangen. In den Händen von Citrix ist die kommerzielle Xen-Variante in dieser Zeit weiter gereift und kulminiert aktuell in einem neuen Major Release 5 der Servervirtualisierungs-Lösung XenServer.
Die wichtigsten Neuerungen im Überblick
Was vordem als Version 4.2 (Codename Orlando) auf den Markt kommen sollte und vorab als Beta zu begutachten war, wurde jetzt als Version 5 veröffentlicht. Der Hersteller begründet den Sprung mit der großen Zahl von über 130 Änderungen.
Der Blick auf die Liste der Neuerungen zeigt schnell, dass es sich nicht um rein kosmetische Änderungen handelt. Ein zuvor schon sehr gutes Produkt wurde entscheidend verbessert, indem vor allem den Anforderungen an den Betrieb in größeren Umgebungen Rechnung getragen wurde.
So bietet XenServer ab der Enterprise-Edition die lange erwartete High Availability-Unterstützung, welche für automatischen Neustart virtueller Maschinen bei Ausfall eines XenServer-Hosts sorgt.
Diese und andere Funktionen wie XenMotion hängen wesentlich von einer umfassenden und sauberen Unterstützung fortgeschrittener netzwerkbasierten Speichertechniken ab. Dementsprechend wurde hier im Rahmen einer Open-Storage-API eine sehr umfassende Technik zur Abbildung von Snapshots, Cloning, Replikation oder Deduplizierung für gängige Netzwerk-Storage-Lösungen implementiert.
Um auch größte Server-Umgebungen effizient administrieren zu können, wurden den Management-Tools umfangreiche Erweiterungen spendiert: der grafische Kommandostand XenCenter verfügt nun über mehr Steuerungsfunktionen bei der Storageverwaltung; an Web 2.0 Techniken angelehnte Tagging- und Suchfunktionen verbessern den Überblick über die Systeme und die Performancedaten reichen nun bis zu zwei Jahre zurück und werden grafisch übersichtlich aufbereitet. Außerdem kann sich der Administrator bei Erreichen definierter Auslastungszustände oder Nichtverfügbarkeit virtueller Maschinen per eMail benachrichtigen lassen.
Nicht überraschend ist, dass Citrix weiter sehr intensiv an dem perfekten Habitat für virtualisierte Windowssysteme gefeilt hat: So wird inzwischen selbstverständlich auch Windows Server 2008 unterstützt. Als erstes System neben Hyper-V überhaupt kann XenServer auch Gebrauch der von 2008 mitgelieferten „Enlightenments" machen, was die Performance in der Xen-Umgebung nochmals steigert. Außerdem wurde der virtualisierte XenApp-Betrieb nochmals optimiert.
Der neue XenServer in der Praxis
Installation
Dass XenServer ein linuxbasierendes System ist (im Kern handelt es sich um CentOS 5.2 mit Xen 3.2.1 sowie rückportierten Anteilen aus Xen 3.3), vermag es perfekt vor dem Anwender zu verbergen. So will man sicherstellen, dass auch reine Windows-Anwender gut mit dem bare metal Hypervisorsystem aus der Linuxwelt zurecht kommen.
Die Installation erfolgt wie immer von zwei CDs oder per PXE-Boot aus dem Netz. Ein von CentOS entlehnter und leicht modifizierter Assistent leitet nach dem Booten in etwas über einem Dutzend Schritten durch die Einrichtung des Systems. Da das Hostsystem (in Xen-Speak „Domain 0") 64-Bit-Software ist, wird zwingend ein 64-Bit-fähiger Prozessor vorausgesetzt sowie mind. 1 GB RAM und 16 GB Festplattenplatz.
Lokale Platten können sofort für die Einrichtung von Storage Repositories - dies sind die Speichercontainer, welche die virtuellen Maschinen beherbegen - definiert werden. Dabei besetzt XenServer immer die gesamte Master-Festplatte, so dass eine testweise Installation parallel zu einem vorhandenen System nicht gelingt.
Für alle, die bereits XenServer im Einsatz haben, ist erfreulich, dass ein direktes Upgrade von einer 4er Version möglich ist und auch reibungslos funktioniert; bei diesem Vorgang wird die während der ursprünglichen Installation angelegte Backup-Partition genutzt, auf der automatisiert ein Backup des Systems angelegt wird. Sollte etwas schiefgehen, ermöglicht die Host-Restore-Funktion ein komplettes Rollback auf die vorige Version. Sofern mindestens zwei Server in einem Pool betrieben werden, kann das Upgrade sogar ohne Downtime erfolgen - der Upgrademechanismus verschiebt dazu die laufenden VMs automatisch auf einen anderen Server im Pool.
Verbessertes Management
Nach dem ersten Bootvorgang im Anschluss an die Installation überrascht den Administrator die erste Neuerung - die Menü-Konsole xsconsole, welche intuitiv sämtliche administrativen Operationen ermöglicht, Informationen über die Systemparameter und -zustände vermittelt und gerade Neulingen die Benutzung des mächtigen Kommandozeilenprogramms xe erspart, welches inzwischen über ca. 270 Befehle verfügt und dementsprechend etwas Erfahrung in der Benutzung sowie einiges an Handbuchstudium erfordert.
XenCenter, die XenServer-Management-GUI, ist weiterhin nur als .Net-Programm für Windows verfügbar, ermöglicht aber eine sehr einfache Remote-Administration kompletter Server-Farmen (außer in der Express Edition - hier „sieht" man immer nur einen Server).
Das Pooling der XenServer innerhalb einer homogenen Rechnerumgebung sorgt für die zentrale Definition der Infrastrukturparameter für Netzwerkanbindung und Storage. Gleichzeitig bildet der Pool die Grundlage aller weitergehenden Funktionen wie Live Migration („XenMotion" genannt) sowie der HA-Funktionen.
Speichertechnologien
Bevor man zum Aufsetzen von virtuellen Maschinen schreitet, wird man sich erst einmal um die Einbindung der Speicherumgebung kümmern. Dies gelingt nun weitgehend aus der GUI heraus, so dass die einschlägigen xe-Kommandos nur selten bemüht werden müssen. Das Produkt unterstützt alle gängigen Speichertechnologien und -protokolle - NFS, DAS, NAS, FC, iSCSI. Citrix hat die Zertifizierung seitens der Hersteller weiter voran getrieben. So kommt das System beispielsweise mit den 8-Gigabit-Host-Bus-Adaptern (HBA) von Qlogix und Emulex zurecht.
Der große Vorteil gegenüber vorigen Versionen ist, dass alle wichtigen Einstellungen von XenCenter aus vorgenommen und eingesehen werden können, inkl. z.B. dem Einbinden einer LUN von einem SAN.
Citrix verfolgt einen eigenen architektonischen Ansatz zur Integration mit Storagesystemen: In einem modularen Ansatz werden Speichersysteme mittels einer offenen API angebunden. XenServer führt Storageoperationen wie Cloning oder Snapshotting nicht selbst aus, sondern überlässt dies den Speichersystemen, welche entsprechende Funktionen durchweg selbst mitbringen. Dieser Ansatz manifestiert sich bislang bei den Systemen von Netapp und Dell Equallogic mit Unterstützung für Fast-Clones, Disk-Snapshots, Deduplizierung und Thin-Provisioning. Windows-VMs profitieren dabei von automatisierbaren Disk-Snapshots.
Dabei beherrschen die Treiber für FC- und iSCSI-HBAs nun Multipathing; zusätzlich sorgt NIC Bonding im Active/Active-Modus für bessere Performance und höhere Betriebssicherheit.
VM Lifecycle-Management
Bei der Generierung und Verwaltung der virtuellen Maschinen sieht man die Verbesserungen erst auf den zweiten Blick. Neben der erweiterten Unterstützung für Linux-Systeme, die nun auch Red Hat 5.2 und Novell SUSE 10 SP4 umfasst, hat sich das meiste im Windows-Bereich getan. Es werden nun alle Windows-Varianten unterstützt, bei Windows 2008 sowohl im 32- als auch 64-Bit-Modus. Windows 2008-Gäste können wahlweise auch mit den von Microsoft gelieferten Enlightenments betrieben werden. Dies sind die originalen paravirtualisierten Treiber aus Redmond. Alternativ können hierzu wie immer die XenServer-Tools im Windows-System installiert werden, welche den Netzwerk- und Plattendurchsatz noch mehr beschleunigen helfen sollen.
Die Tools bringen nun optional auch einen Microsoft VSS Provider mit, um Windows-kompatible „Schattenkopien" („quiesced snapshots") des VM-Dateisystems zu erstellen. Für alle VM-Typen steht nun eine generelle Snapshot-Funktion zum schnellen Sichern von VMs ohne Downtime zur Verfügung.
Der oft geäußerte Wunsch nach einem Windows-P2V-Werkzeug (physical-to-virtual) wurde ebenfalls erfüllt: mit XenConvert steht ein frei verfügbares Windowsprogramm bereit (und löst damit das inoffizielle x2va-Tool ab), welches aus einem physischen oder virtuellen Windows-System ein in XenServer importierbares OVA-Paket generiert, welches intern im VHD-Format arbeitet. Leider unterstützt das Tool bislang keine partitionierten Systeme.
Zusätzlich entsteht im Rahmen des Projekts Kensho ein Werkzeug, welches den offenen Standard OVF für den Im- und Ex- sowie Transport von virtuellen Maschinen künftig auch für XenServer ermöglichen wird. Eine Beta-Version ist bereits verfügbar.
Business Continuity
Den meisten Datacenter-Betreibern wird vor allem der hochverfügbare Betrieb der virtualisierten Server am Herzen liegen, der nun durch die eingebauten High Availability Funktionen von XenServer ermöglicht wird. Hierzu wurde die Basis des bislang separat erhältlichen everRun VM von Marathon voll in XenServer Enterprise und Platinum integriert. Damit können virtuelle Maschinen, deren virtuellen Laufwerke in einem Shared Storage verwaltet werden - automatisch auf einem lauffähigen XenServer-System neu gestartet, falls der Host ausfällt oder für Wartungszwecke heruntergefahren wird. Heartbeat-Mechanismen wachen permanent über den Zustand von Netzwerk und CPU der Server im XenServer-Pool und sorgen mittels Fencing-Mechanismus auch dafür, dass ein plötzlich wieder erreichbarer Rechner nicht versehentlich „seine" VMs zusätzlich neu startet.
Die Steuerung und Überwachung erfolgt komfortabel und transparent ebenfalls via XenCenter.
Anwender mit höheren Anforderungen an Ausfallsicherheit und HA-Levels können Marathon everRun VM zusätzlich kaufen und mit XenServer integrieren, um höhere Verfügbarkeitslevels zu ermöglichen. Sie verfügen dann neben dem schon mit XenServer gelieferten Level 1 weiterhin über Level 2 und den ab 2009 verfügbaren Level 3 mit „Lockstep Option" mit 99,99% Verfügbarkeitsgarantie.
Disaster Recovery Konzepte konnten mit bisherigen Versionen von XenServer nur „händisch" realisiert werden und beruhten darauf, dass eine XenServer-Installation wie eine Appliance behandelt wurde: Im DR-Fall mussten dazu die XenServer-Hosts neu installiert und die Metadaten der VMs manuell eingespielt werden.
Hierfür gibt es nun eine eigene DR-Funktion: Der Administrator kann zeitgesteuerte Backups von VM-Metadaten auf Basis von „Portable Storage Repositories" einrichten; damit können die Metadaten in die DR-Site gespiegelt und für den schnellen Wiederaufbau der gesamten Infrastruktur genutzt werden, da das Storage Repository sämtliche Daten der VM wie auch ihrer Konfiguration enthält.
Strategische Entwicklungen
Die traditionell enge Kooperation mit Microsoft hat Citrix auch im Virtualisierungsgeschäft weiter vorangetrieben. So dürfen sich Anwender darüber freuen, dass für XenServer 5 eine Microsoft-Zertifizierung gemäß MS Virtualization Validation Program (SVVP) besteht, d.h. für Windows-Gäste gibt es von Microsoft denselben Support wie bei Betrieb direkt auf Hardware. Dies hilft, letzte Bedenken und Hürden für das Virtualisieren gerade kritischer Serversysteme auszuräumen.
Mit der Unterstützung der Enlightenments sorgt Citrix für die angekündigte Gast-Kompatibilität zwischen Hyper-V und XenServer. Der Provisioning Server, der auch Bestandteil von XenServer Platinum ist, liefert zudem Werkzeuge für eine nahtlose Integration zwischen diesen verschiedenen Plattformen: Das Streaming für Windows 2008 Server Workloads vermag 2008-Gäste dynamisch auf Hyper-V als auch auf XenServer zu provisionieren.
Dabei ist es inzwischen eine Selbstverständlichkeit, dass XenServer das VHD-Format vollständig unterstützt, so dass Anwender sich Tools von Dritt-Herstellern mit VHD-Support z.B. für das Virenscannen oder für Backups auch in VMs zunutze machen können.
Fazit
Mit Version 5 hat Citrix sein Versprechen eingelöst, eine führende Enterprise-Virtualisierungsplattform zu schaffen. Diese präsentiert sich sowohl vom Funktionsumfang als auch der Ausführungsqualität auf einem zeitgemäßen Niveau und absolut vergleichbar mit den Produkten des Marktführers.
Das einfache Handling in Verbindung mit der Unterstützung für viele verschiedene Betriebssysteme machen das Produkt für einen breiten Anwenderkreis attraktiv. Im Hinblick auf Betriebssicherheit der VMs und der Server-Infrastruktur liefert die Enterprise-Edition alles Benötigte mit. Aus Sicht der Administration dürften auch große Serverfarmen nun gut in den Griff zu bekommen sein, ohne auf zusätzliche Tools oder eigene Programmierung angewiesen zu sein.
Für Citrix dürfte gerade bei großen Anwendern die ganzheitliche Strategie des „Delivery Centers" sprechen, in das sich XenServer nahtlos integriert. Dies gilt sowohl für die Desktop-Virtualisierung mit XenDesktop, aber gerade auch für den Provisioning Server, der nicht nur für schnelles und zentrales Server-Rollout sorgt, sondern gerade auch eine Integration der Virtualisierungsumgebung mit den Microsoft Plattformen ermöglicht.
Verfügbarkeit und Preise
XenServer 5 ist wie seine Vorgänger als kostenlose Express-Version erhältlich. Gerade kleine Firmen dürfte freuen, dass hier die bisherigen Beschränkungen bei der Anzahl gleichzeitig laufender VMs sowie beim nutzbaren RAM komplett aufgehoben wurden.
Die Standard-Edition ist für 990 US-Dollar zu haben, Enterprise- und Platinum-Version kosten 3300 bzw. 5500 Dollar. Von der Enterprise-Edition gibt es bei Citrix eine 30 Tage lauffähige Testversion.
Weblinks
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