Virtualización a nivel de Sistema Operativo con Parallels Virtuozzo Containers 4.0

Virtualización a nivel de Sistema Operativo con

Parallels Virtuozzo Containers 4.0

Una pequeña guía práctica

LÓPEZ COSTA, J. Breogán

Arquitecturas Avanzadas, 2008-2009

ESEI: Escola Superior de Enxeñería Informática, Universidade de Vigo

Parallels Virtuozzo Containers ARA 2008-2009 Una Pequeña Guía Práctica

Índice de contenido 1.Introducción......................................................................................................................................3 2.Virtualización a nivel sistema operativo...........................................................................................4 3.Explicando los contenedores............................................................................................................5 4.Instalación de Virtuozzo Containers y configuración de utilidades de administración....................6 5.Creación y configuración de contenedores. Caso práctico: Virtualización de un servidor MySQL 8

5.1.Gestionar la cuota de disco.....................................................................................................13 5.2.Cambiar dirección IP..............................................................................................................14 5.3.Instalación del software en un contenedor: MySQL..............................................................15

6.Cerrando el caso práctico: acceso a una base de datos de MySQL desde un cliente.....................18 7.Comparación con otras tecnologías................................................................................................19 8.Resumen y conclusiones.................................................................................................................20 9.Bibliografía.....................................................................................................................................20 10.Índices de ilustraciones y de tablas..............................................................................................21

López Costa, J. Breogán ESEI 2


1. IntroducciónVirtuozzo es un producto software para permitir la virtualización a un bajo coste, usando virtualización de sistema operativo, producido inicialmente por la empresa suiza Swsoft. Inc, posteriormente adquirida por Parallels Inc. Una versión que soporta Linux ha estado disponible desde 2001 y una versión que soporta Microsoft Windows lo está desde 2005.

Virtuozzo para Linux se basa en OpenVZ, que está disponible bajo la GNU-GPL.

Virtuozzo crea múltiples entornos virtuales independientes (también conocidos como servidores privados virtuales, o VPSs) en un solo servidor físico. Esto permite compartir hardware, tiempo y esfuerzo en la administración de sistemas y a veces, hasta las licencias del software entre los múltiples entornos virtuales.

Los VPS actúan en la mayoría de los casos como si fueran un servidor individual. Cada VPS tiene su propio superusuario (raíz o administrador), sistema de usuarios/de grupos, dirección(es) IP, procesos, archivos, usos, bibliotecas de sistema y archivos de configuración. Los VPS son totalmente accesibles vía red. Debido a la creación de diferentes servidores de red virtualizados, un propietario de VPS puede tener sus propias tablas de enrutamiento y reglas de seguridad en el firewall.

Virtuozzo puede crear decenas o centenares de VPS en un solo servidor debido a su forma de funcionamiento y realizar la virtualización a nivel sistema.


Ilustración 1: Esquema desde un punto de vista del hardware


2. Virtualización a nivel sistema operativo

Virtuozzo virtualiza a nivel del sistema operativo y no a nivel del hardware como otros productos virtuales (VM). Mientras que lo más habitual en VMs es virtualizar “un sistema completo de hardware,” los VPS representan una abstracción “más ligera”. Todos los VPS funciona encima de un solo kernel del sistema operativo. El mecanismo de VPS multiplexa este kernel del sistema operativo para crear virtualmente múltiples núcleos y asigna dinámicamente los recursos del servidor, especialmente desde la perspectiva de usos comunes, para los usuarios, y de servicios de red. Virtuozzo se basa en OpenVZ, y sus conceptos son similares a otras propuestas que trabajan a nivel de virtualización en el sistema operativo, como los productos de Solaris, Linux-VServer y FreeBSD Jail.

Como los VPS virtualizan a nivel del sistema operativo y no de hardware, estos imponen menos consumo que las VMs. Consecuentemente, más VPS se pueden crear en un servidor. Virtuozzo soporta procesadores de 32 bits como de 64 bits.

Un esquema se puede ver en la siguiente figura:

El Virtuozzo denomina contenedores a cada uno de estos VPS's y, como se verá más adelante, en el uso de estos contenedores se basa la capacidad de virtualización de este programa.

Swsoft, ahora parte de Parallels, proporciona también facilidades tanto para el desplieque de clusters en sistemas basados en Virtuozzo Containers como para migrar servidores físicos existentes a contenedores de Virtuozzo. Por otra parte, según se menciona en la Wikipedia, la versión para


Ilustración 2: Esquema desde un punto de vista de software


GNU/Linux de esta potente solución nos permite tener varios contenedores usando kernels linux diferentes, pero no es algo muy recomendable pues el consumo de recursos se ve incrementado en gran medida así como su administración.

3. Explicando los contenedoresComo se ha mencionado, el Virtuozzo se basa en lo que se denominan contenedores. Cada uno de estos contenedores se basa en múltiples samples o muestras que tenemos disponibles en el programa (aunque para tareas más específicas podemos crear otras nuevas o configurar a nuestro gusto las existentes). Estas muestras vienen orientadas a varios servicios para los que normalmente se usan los servidores. En la versión para Windows Server, por ejemplo, las muestras disponibles son SharePoint, Plesk, Oracle, MSDE y basic, pues estos son los servicios para los que habitualmente se usan los sistemas servidores comercializados por Microsoft. Pero esto no nos ciñe a estos servicios, pues estos traen soporte a mucho más software, pero lo hay que configurar a mano. Veremos en nuestro caso práctico como configurar correctamente un MySQL usando el sample “basic” sin necesidad alguna de modificación de la plantilla.

Pero estos contenedores solo virtualizan el software básico incluido en la plantilla y no otro que pueda estar instalado en el sistema. Por ejemplo, si tenemos instalado un Sistema Gestor de Bases de Datos en nuestro servidor y posteriormente instalamos y ejecutamos un Virtuozzo usando alguna de las muestras en dicho servidor, este SGBD no se copiará por defecto. En caso de querer hacerlo, habría que estudiar la creación de alguna plantilla que lo permitiera si esto es posible con tal aplicación.

Lo que se hace es instalar un sistema operativo servidor, Virtuozzo y luego realizar la instalación manualmente en los contenedores. Iniciaremos por separado cada uno de los contendedores y desde cada uno de ellos instalaremos cada una de las aplicaciones que deseemos ejecutar.

Por ejemplo, si deseamos tener dos servidores MySQL en nuestro Virtuozzo sin crear previamente una plantilla especicia, lo que debemos hacer es crear dos contenedores a partir de una plantilla existente (basic es la idónea para esto), configurar cada uno de ellos para usar el MySQL e instalar dicho SGBD en cada uno de ellos.



4. Instalación de Virtuozzo Containers y configuración de utilidades de administración

Parallels Virtuozzo Container, tanto en su versión para Fedora Linux como en su versión para Windows, nos permite varias formas de instalación, ya sea a través de un instalador completo (“Full Installer”), que trae todos los archivos necesarios para la instalación o de un auto instalador (“Auto-Installer”), programa de pequeño tamaño que realizará la descarga automática usando la red. Ambos instaladores son totalmente intuitivos y no requiere explicación alguna.

Tras la instalación y actualización automática de Virtuozzo (antes de completar la instalación, Virtuozzo accede al servidor y solicita instalación de actualizaciones) usando la versión “Full Installer”.

Pero en la Web de Parallels también está disponible el “Virtuozzo Management Console”, una herramienta gráfica de configuración remota del servidor muy recomendable si vamos a configurar el servidor remotamente, pero no imprescindible pues Virtuozzo también nos permite una configuración gráfica usando un interface Web a través de cualquier Explorador Web. Si vamos a hacer una configuración local no hace falta que instalemos Virtuozzo Management Console, pues viene incluido en la instalación estándar del Virtuozzo.

Junto con el software, en la instalación del Virtuozzo también se instala una amplia documentación (en inglés), accesible desde el menú del programa creado en el menú de sistema, concretamente en Parallels → Parallels Virtuozzo Containers → Guías de Parallels Virtuozzo Containers

Para configurar el servidor usaremos fundamentalmente el Virtuozzo Management Console, pero para usar este programa primero debemos configurarlo del siguiente modo. Se puede acceder a ella desde el menú creado en el menú del sistema durante la instalación accedemos a Parallels Management Console, es decir Parallels → Virtuozzo Tools → Parallels Management Console. Si queremos usar la Management Console desde un ordenador remoto, previamente deberemos de haberla instalado desde la aplicación de la Web de Parallels o copiando el ejecutable pmc_setup desde el servidor al ordenador que vayamos a usar. Este archivo se puede encontrar accediendo a el desde el menú del servidor Parallels → Virtuozzo Tools → Parallels Management Console Setup File.

Antes de usar la consola debemos registrar un Nodo Hardware (el servidor donde está instalado el Virtuozzo), desde el diálogo al que accederemos desde el menú Action → Register Hardware Node


Ilustración 3: Menú Register Hardware Node


Esto nos llevará al siguiente cuadro de diálogo:

Si queremos usar el interfaz Web (Infraestructure Manager) podemos usar el enlace creado en el escritorio “Parallels Infrastructure Manager Launcher”, que lanzará el browser por defecto a la IP que indiquemos.

Tras hacer esto, se abrirá un panel de configuración del Virtuozzo Containers, diferente en ambos casos, pero similar.


Ilustración 4: Configuración de un nodo hardware (local)


5. Creación y configuración de contenedores. Caso práctico: Virtualización de un servidor MySQL

En este punto se explicará como configurar un contenedor para permitir su uso y para ello se plantea un caso práctico: la virtualización de una base de datos gestionada por un servidor MySQL.

Para llevar a buen termino este caso práctico, usaremos el siguiente software:

• Microsoft Windows Server 2003 R1 SP-2 (ELMS)

• Parallels Virtuozzo 4.0 para Windows 32 bits con licencia de demostración (1 mes)

• Sun MySQL server 5.0 para Windows

• Sun MySQL GUI Tools para Windows

Como anécdota, también se puede mencionar que el Windows 2003 server estaba virtualizado sobre un VMWare Player y una Ubuntu Linux ejecutada en un portátil con una CPU de doble núcleo Intel Core 2 Duo a 2 GHz con 4 GiB de RAM, proporcionádole al Windows Server la Siguiente Configuración, con la que funcionaba olgadamente:

• CPU simple de 2 Ghz

• 1'25 GiB de RAM

Para abordar el problema propuesto como caso práctico, primero debemos acceder al Virtuozzo, para lo que se usará el Parallels Management Console tras registrar un Hardware Node como se ha decrito en el apartado anterior. Esto nos llevará a la siguiente ventana:


Ilustración 5: Parallels Management Console


En local server podemos ver la configuración global del Virtuozzo. El desplegable en árbol nos muetra un gestor de archivos de nuestro servidor anfitrión (Guest), una utilidad de monitorización, otra de configuración de servicios, visor de logs, de plantillas de sistema operativo disponibles, copias de seguridad, tareas planeadas, samples (muestras) de contenedores disponibles a modo de plantillas y contenedores existentes en nuestro sistema.

En la parte derecha de la ventana podemos observar varios enlaces a herramientas del programa. En Wizards tenemos “Create Container”. La seleccionamos y una vez hecho esto nos pide que se especifiquen los parámetros de configuración. Elegiremos el sample “basic”, daremos una contraseña y el resto de opciones las podemos configurar ahora o dejarlas por defecto para cambiarlas después.

Al llegar al último paso presionamos el botón Finish y esperamos un momento hasta que el programa nos devuelva el mensaje de confirmación sobre la creación del contenedor.

Desde el interface Web el proceso es algo diferente. Desde infraestructura seleccionamos “Crear contenedor nuevo”


Ilustración 6: Parámetros del contenedor (asistente)

Ilustración 7: Infraestructure manager: crear contenedor nuevo-1


Elegimos el nodo hardware

Seleccionamos el sample o muestra de contenedor y damos una contraseña de administración





Asignamos nombre de la máquina y dirección de red

El los siguientes pasos asignamos porcentaje de CPU disponible así como podemos seleccionar aplicaciones disponibles (ver figuras)

Luego de seleccionar aplicar, habremos finalizado la creación de nuestro contenedor usando el “infraestructure manager”






Volviendo al Parallels Management Console, tras finalizar la creación del contenedor, podemos observar dicho contenedor creado como se muestra en la captura de a continuación.

Tras hacer doble click para abrir el Parallels Management Console específico para ese contenedor, podemos gestionarlo y cambiar muchas configuraciones como consideremos adecuado, para lo que, curiosamente, el contenedor debe estar iniciado.


Ilustración 13: Nuevo contenedor en PMC general


Ejemplos de algunos de los cambios que se han hecho y podrían ser los más habituales son:

5.1. Gestionar la cuota de discoEs algo que por falta de espacio asignado hubo que hacer antes de instalar el MySQL

Esto se hace seleccionando “Modify...” con el botón secundario del ratón en Disk Space, dentro de Monitor → Quotas and Usage como se puede ver a continuación.

Insertamos la nueva cuota, indroduciendo, por jemplo 370 MiB y obtenemos:


Ilustración 14: Modificar cuota de disco (1)

Ilustración 15: Modificar quota de disco (3)


5.2. Cambiar dirección IPEn este caso desde monitor no lo podemos hacer. Esto se hace desde la ventana principal del contenedor, seleccionamos “Manage Container Configuration”, luego en la ventana que nos sale seleccionamos “Network”, “Network Adapters”, seleccionamos el interface que deseamos cambiar, “IP Settings” y “Add” o “Edit”, según lo que queramos hacer.

Una vez ahí tecleamos la configuración de IP y máscara que deseemos.


Ilustración 16: Cambiar dirección IP


5.3. Instalación del software en un contenedor: MySQLPara poder instalar el sofware desde el contenedor, antes debemos instalar una plantilla de aplicación en el contenedor. Se puede hacer desde el PMC del contenedor o desde le PMC del nodo hardware, en ambos casos esto se hace en Templates y una vez ahí en la pestaña “Application Templates”, como se muestra en la siguiente figura.

Ahí seleccionamos la plantilla de la aplicación que deseamos instalar y con el botón secundario del ratón seleccionamos “Install Into Containers”.

El siguiente paso es, si no hemos iniciado la instalación desde un PMC de un contenedor, seleccionar el contenedor de destino que deseemos. Si hemos usado el PMC de un contenedor, este paso no se realizará.

Luego, en la siguiente ventama del asistente se tratan opciones generales. Podemos elegir forzar o


Ilustración 17: Instalación de plantilla de aplicación

Ilustración 18: Seleccionar contenedor de destino para la plantilla de la aplicación


no la instalación de la plantilla. Posteriormente aparecerá una ventana con el resumen de lo que queremos hacer y ahí elegiremos si aceptamos o deseamos modificar algo.

Una vez finalizado esto, nos aparecerá una ventana de confirmación del resultado de la operación.

Hecho esto, debemos descargar el sofware desde dicho contenedor tras haber iniciado sesión en el o podemos copiar los instaladores a un directorio del disco duro raíz que pertenezca al contenedor. En Windows esta raíz está, si hemos respetado las opciones de instalación por defecto, en C:\vz\root\<ID del contenedor>\C. Este directorio se corresponde al C:\ del contenedor, como se puede observar en la siguiente figura:

En nuestro caso práctico se han copiado los instaladores a un subdirectorio del contenedor llamado “proba20090124”, visible desde el Parallels Management Console, como se puede observar en la


Ilustración 20: Correspondencia entre FS del contenedor y del disco del Guest

Ilustración 19: Confirmar instalación de plantilla


figura siguiente:

Ahora solo nos queda realizar la instalación en el contenedor. Para esto usaremos el cliente de escritorio remoto de Windows. PMC nos ofrece un enlace ya configurado desde su interfaz, como se muestra en la siguiente figura:

Una vez cargado el interfaz remoto, se nos pedirá el ususario y contraseña del sistema, para lo que introduciremos bien un usuario que hayamos creado usando el PMC o bien el ususario y contraseña heredados del sistema anfitrión. Luego, desde allí, se procederá con la instalación del MySQL.


Ilustración 21: Instaladores visibles desde el PMC

Ilustración 22: Link al Cliente Remoto de Windows pre-configurado por Parallels

Ilustración 23: Instalación de MySQL en el contenedor usando el Escritorio Remoto de Windows


6. Cerrando el caso práctico: acceso a una base de datos de MySQL desde un cliente.

Una vez instalado el MySQL en el contenedor, se debe crear en dicho contenedor una base de datos de pruebas para experimentar con ella. En nuestro caso práctico se ha creado una llamada ara2 y dentro se ha creado una tabla “usuarios” y se han realizado dos inserciones de datos. Usamos entonces el MySQL Query Browser que viene en el paquete Sun MySQL GUI Tools para acceder al contenedor usando su dirección IP

Una vez ahí comprobamos que tenemos acceso a los datos que hemos creado. Hacemos un selecto de dicha tabla:


Ilustración 24: Accediendo al servidor MySQL del contenedor

Ilustración 25: Conexión con el servidor del contenedor


Como podemos observar en esta captura, el Query Browser está conectado a la IP que corresponde al contenedor y es capaz de acceder a la información. Así mismo se muestra como el servidor MySQL que también está presente en el sistema anfitrión está apagado.

7. Comparación con otras tecnologíasSe ha indagado en la exitencia de sistemas de virtualización a nivel de sistema operativo y existen varios en el mercado. Una tabla descriptiva con las principales características es la siguiente:

Mecanismo Sistema Operativo

Licencia Características

Aislamiento de FS

Cuotas de

disco

Limitación de acceso

I/O

Límite de

memoria

Cuotas de

CPU

Aislamiento de red

Partition checkpointing y migración

en vivo

chroot UNIX-like Propriet.BSD

GNU-GPL CDDL

Si No No No No No No

FreeVPS Linux GNU-GPL Si Si No Si Si Si No

iCore Virtual Accounts

Windows XP

Propriet. Si No No No No Si No

Linux-VServer (security context)

Linux GNU-GPL v.2

Si Si - Si Si Si No

OpenVZ Linux GNU-GPL v.2

Si Si Si Si Si Si Si

Proxmox Virtual

Environment (OpenVZ para

OS y KVM para

virtualización 100%)

Linux GNU-GPL v.2

Si Si Si Si Si Si Si

Parallels Virtuozzo Containers

Linux, Windows

Propriet. Si Si Si Si Si Si Si

Container/Zone Solaris CDDL Si Si No Si Si Si No

FreeBSD Jail FreeBSD BSD Si No No No No Si No

sysjail OpenBSD NetBSD

BSD Si No No No No Si No

WPARs AIX Propriet. Si - - Si Si - Si

Tabla 1: Comparativa entre distintos sistemas de virtualización a nivel de OS



8. Resumen y conclusionesParallels Virtuozzo Container es una solución que de virtualización orientada al bajo consumo de recursos por ser una solución de virtualización a nivel de sistema operativo, además de por su arquitectura. Aunque no es muy conocida, es muy potente así como fácilmente configurable. Nos permite configurar como deseemos la red virtual, incluso a nivel de firewall. Nos ofrece varias formas de configuración, incluído un interface Web, lo que es algo muy positivo pues nos permite una mayor movilidad y la posibilidad de configurarlo incluso desde un ordenador en el que no queramos o podamos instalar el Parallels Management Console.Nos permite el uso de contenedores independientes que pueden o no tener en común aplicaciones.

Una de las posibles conclusiones a tomar es que, según la tabla del apartado anterior, Virtuozzo, OpenVZ y Proxmox Virtual Environment son los entornos más completos y los tres tienen una base común, el OpenVZ. Por su parte, Virtuozzo tiene como añadido la facilidad de configuración a través de sus utilidades gráficas. Así se convierte en una alternativa seria y muy recomendable.

Los posbiles contras son la ausencia de versiones tanto para versiones posteriores de Windows Server como para otros sistemas GNU/Linux tipo Debian GNU/Linux, pues Parallels Virtuozzo Containers solo comercializa versiones para Red Hat Enterprise Server o Fedora Core.

9. Bibliografía

Documentación del Virtuozzo instalada en el sistema:

• Guía de Instalación de Parallels Virtuozzo Containers 4.0 para Windows

• Iniciándose con Parallels Virtuozzo Containers 4.0 para Windows

• Guía de Usuario de Parallels Virtuozzo Containers 4.0 para Windows

• Guía de Referencia de Parallels Virtuozzo Containers 4.0 para Windows

Algunas webs como:

• http://www.axarnet.es/vps/detalles-virtuozzo

• Wikipedia

• http://www.linux.com/articles/114151

• http://wiki.r1soft.com/


http://wiki.r1soft.com/


10. Índices de ilustraciones y de tablas

Índice de ilustracionesIlustración 1: Esquema desde un punto de vista del hardware.............................................................3Ilustración 2: Esquema desde un punto de vista de software...............................................................4Ilustración 3: Menú Register Hardware Node......................................................................................6Ilustración 4: Configuración de un nodo hardware (local)...................................................................7Ilustración 5: Parallels Management Console......................................................................................8Ilustración 6: Parámetros del contenedor (asistente)............................................................................9Ilustración 7: Infraestructure manager: crear contenedor nuevo-1.......................................................9Ilustración 8: Infraestructure manager: crear contenedor nuevo-2.....................................................10Ilustración 9: Infraestructure manager: crear contenedor nuevo-3.....................................................10Ilustración 10: Infraestructure manager: crear contenedor nuevo-4...................................................11Ilustración 11: Infraestructure manager: crear contenedor nuevo-5...................................................11Ilustración 12: Infraestructure manager: crear contenedor nuevo-6...................................................11Ilustración 13: Nuevo contenedor en PMC general...........................................................................12Ilustración 14: Modificar cuota de disco (1)......................................................................................13Ilustración 15: Modificar quota de disco (3)......................................................................................13Ilustración 16: Cambiar dirección IP..................................................................................................14Ilustración 17: Instalación de plantilla de aplicación.........................................................................15Ilustración 18: Seleccionar contenedor de destino para la plantilla de la aplicación.........................15Ilustración 19: Confirmar instalación de plantilla..............................................................................16Ilustración 20: Correspondencia entre FS del contenedor y del disco del Guest...............................16Ilustración 21: Instaladores visibles desde el PMC............................................................................17Ilustración 22: Link al Cliente Remoto de Windows pre-configurado por Parallels..........................17Ilustración 23: Instalación de MySQL en el contenedor usando el Escritorio Remoto de Windows.17Ilustración 24: Accediendo al servidor MySQL del contenedor........................................................18Ilustración 25: Conexión con el servidor del contenedor...................................................................18

Índice de tablasTabla 1: Comparativa entre distintos sistemas de virtualización a nivel de OS.................................19


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