Workshop: XenServer 5 Installation und Konfiguration

Xen ist eine Plattform zur Rechnervirtualisierung für x86-Computer. Es wurde ursprünglich von der University of Cambridge entwickelt und dann in die Obhut der Open Source Community übergeben. Funktional steht Xen in Wettbewerb mit dem ESX-Server von VMware und dem Hyper-V von Microsoft. Mehr zu diesen Produkten lesen Sie in den TecChannel-Beiträgen Microsoft Hyper-V, Herausforderer in Sachen Virtualisierung und Workshop: VMWare ESX-Server.

Die Vertriebspartner des Produkts reichern, dem Open-Source-Gedanken entsprechend, Xen um weitere Funktionen an und vermarkten es dann als Produkt. Diese Aufgabe hatte für Xen ursprünglich das Unternehmen XenSource übernommen. Dieses Unternehmen wurde im August 2007 von Citrix aufgekauft. Citrix bietet Xen seither unter dem Namen XenServer an. Die Version 4.0.1 des XenServers erschien kurz nach der Übernahme durch Citrix. Seit Mitte September 2008 ist die Version 5.0 des XenServers verfügbar.

Gegenüber der Open-Source-Variante von Xen hat Citrix dabei vor allem Werkzeuge zur einfacheren Verwaltung von Xen dazugepackt. Dazu zählt das XenCenter. Diese GUI-basierte Managementkonsole fasst alle Funktionen zur Verwaltung der virtuellen Maschinen und auch der Hostsysteme in einer Konsole zusammen.

Die Neuerungen des XenServer 5

Zu den Neuerungen der Version 5.0 gehört der Support für weitere Gastsysteme wie etwa:

• Windows Server 2008 32-Bit und 64-Bit

• Windows XP Service Pack 3, Windows Vista Service Pack 1,

• SUSE Enterprise Linux 9 SP4 32-Bit, SUSE Enterprise Linux 10 SP1/2 64-Bit

• Red Hat Enterprise Linux 4.7 32-Bit und Red Hat Enterprise Linux 5.2 32-bit/64-Bit

Verbesserungen gibt es auch hinsichtlich der Hochverfügbarkeit. So können die Ressource Pools nun hochverfügbar ausgelegt werden. Außerdem lässt sich die Startreihenfolge der virtuellen Maschinen nach einem Ausfall des Hosts durch Prioritäten bestimmen.

Durch eine redundante Storage-Anbindung via Multipath werden Engpässe des Speichers abgefedert. Auch bei der Anbindung des Storage ergeben sich Verbesserungen: Jetzt unterstützt XenServer auch Speicheranbindungen durch QLogic und Emulex 8 GByte Fibre Channel HBA. Auch das NIC-Bonding für die Netzanbindung soll Ausfälle oder Engpässe vermeiden. Neu sind zudem der Bootloader und die xsconsole. Durch den neuen Loader hat man beispielsweise Zugriff auf erweiterte Bootoptionen.

Artikelserie

Teil 1: Workshop: XenServer 5 Installation und Konfiguration

Teil 2: XenCenter & Managementkonsole: Virtuelle Maschinen komfortable verwalten

Architektur und Systemvoraussetzungen des XenServer

Mit Xen werden Rechner virtuell nachgebildet. Dabei wird ein Rechner gewissermaßen emuliert. Das Ergebnis dieser Emulationen sind die virtuellen Maschinen. In dieser virtuellen Hülle eines x86-Rechners können folglich all jene Systeme betrieben werden, die als Grundlage einen x86-Rechner benötigen.

Das sind heute die Windows-Betriebssysteme, verschiedene Linux-Derivate und MacOS. Durch diese Emulation lassen sich mehrere Serverbetriebssysteme mitsamt ihren Applikationen parallel auf einer Hardware betreiben. Dies war auch der ursprüngliche Grund für den Einsatz der Servervirtualisierung: die Konsolidierung vieler physischer Geräte auf nur wenige. Der XenServer wird dabei direkt auf der Hardware installiert und benötigt kein dediziertes Host-Betriebssystem.

Da Xen einen x86-Rechner nachbildet, verlangt es als Grundlage auch eine x86-CPU. Dabei muss es sich allerdings um eine 64-Bit-Variante handeln. In dieser Hinsicht geht Xen konform mit dem Hyper-V, auch dieser verlangt eine 64-Bit-CPU beziehungsweise den Windows-Server-64-Bit als Grundlage. Die CPU sollte außerdem eine minimale Taktfrequenz von 1,5 GHz aufweisen, empfohlen wird jedoch mindestens eine zwei GHz-CPU, am besten eine Multicore-Variante.

Eine Anforderung aber ist zwingend beim Einsatz von Xen, zumindest für Windows-Gäste. Sie verlangen nach den Virtualisierungserweiterungen in der CPU, also entweder Intel-VT oder AMD-V. Für paravirtualisiertes Linux hingegen reicht auch eine einfache 64-Bit-CPU ohne Virtualisierungsfunktionen aus.

Weitere Systemvoraussetzungen

Bezüglich des Speicherausbaus gibt der Hersteller ein Minimum von 1 GByte an, empfohlen werden 2 GByte. All diese Minimalanforderungen sind aber eher theoretischer Natur und gelten wohl nur für Testsysteme. Im produktiven Umfeld sollten die Hardwareuntergrenzen eigentlich keine Rolle spielen, zumindest nicht, was den eigentlichen Server anbelangt.

Etwas anders sieht es hinsichtlich des Plattenspeichers aus. Als Minimum gibt der Hersteller einen lokalen Speicher (PATA, SATA, SCSI) mit 16 GByte an Plattenplatz an. Hinzu kommt natürlich der Plattenplatz für die virtuellen Maschinen, ihrer Betriebssysteme und Applikationen. Da es heute im SATA-Segment Platten mit 1 TByte für unter 100 Euro gibt, mag diese Größenangabe für den Plattenplatz überflüssig erscheinen.

Bedenken sollte man aber, dass bei professionell betriebenen Serversystemen andere Bedingungen herrschen. Da sind auch heute noch Platten im Einsatz, die kleiner als hundert MByte sind. Der Fokus dieser Speichersysteme liegt auf Geschwindigkeit, Redundanz und Ausfallsicherheit und nicht auf der Kapazität. Wenn man sich gar für den Einsatz eines externen Speichersubsystems entscheidet, so hat das einen bedeutenden Einfluss auf den Gesamtpreis. Deren Kosten sind, verglichen mit dem günstigen DAS-Speicher, um ein Vielfaches höher.

Benötigt wird ferner eine schnelle Netzwerkverbindung. Hier empfiehlt der Hersteller mindestens einen 100-MBit/s-Anschluss, mehr ist sicher auch hier nicht verkehrt.

Die Testumgebung und das Setup

Für diesen Test des XenServer 5 kam eine etwas umfangreichere Hardwareausstattung zum Einsatz, als es die minimalen Systemvoraussetzungen verlangen. Als Testrechner diente ein AMD-Quad-Code-System mit 8 GByte RAM und drei Netzwerkkarten. Der Rechner wies außerdem eine Dual-Screen-Grafikkarte auf, doch das hat keinen Einfluss auf die XenServer-Arbeitsweise. Das System war ferner mit zwei SATA-Festplatten ausgestattet. Auf der ersten befand sich der Vorgänger, der XenServer 4.01. Die zweite Festplatte war unbenutzt. Auf ihr sollte der XenServer 5.0.0 eingerichtet werden.

Eine 30-Tage-Testversion des XenServer steht auf der Website von Citrix zum Download bereit. Nach der Registrierung erhält man Zugang zu den ISO-Images und der Dokumentationen der Software. Citrix bietet den XenServer wie auch den Großteil der weiteren Produkte in unterschiedlichen Editionen an. Die Unterschiede in den Editionen beziehen sich vor allem auf die Leistungsfähigkeit und weniger auf die grundsätzlichen Funktionen.

• Express Edition. Sie ist die kostenlose Starteredition für Single Server. Die Einstiegsversion der Express Edition ist für einen einzelnen Server ausgelegt. Die Beschränkung der Version 4.0 hinsichtlich des maximal unterstützten Speichers von 4 GByte und der vier virtuellen Maschinen hat Citrix abgeschafft.

• Standard Edition: Die Standard Edition umfasst neben den Grundfunktionen der Servervirtualisierung ein Multiserver-Management und Kapazität für die meisten geschäftskritischen Anforderungen. Sie kann auch mit mehreren Hosts beliebig vielen VMs und maximal 128 GByte RAM umgehen.

• Enterprise Edition: Diese Version erlaubt den Aufbau von Rechnerpools zur dynamischen Zuweisung von Rechnerressourcen. Gegenüber der Standard Edition kommen noch die Funktionen zum Clustering, der Ressource Pools, der Support von NFS, iSCSI, shared Storage, XenMotion und die Unterstützung von VLAN Trunk Ports hinzu.

• Platinum Edition: Sie stellt die umfangreichste Variante dar. Dazu gehören Funktionen zum Provisioning und dem kompletten Management physischer sowie virtueller Server in einer Umgebung.

Das von der Website zu beziehende ISO-Image ist allerdings für alle Editionen das gleiche. Wer also mit der Express Edition starten möchte und diese später auf die Standard Edition oder Enterprise Edition upgraden will, benötigt dazu lediglich einen neuen Lizenzschlüssel. Ein Änderung gibt es aber doch: Bei der XenServer-Platinum-Edition kommt noch ein weiteres Citrix-Modul, der Provisioning Server, hinzu. Dieser ist separat zu beziehen und auch zu installieren.

Standardkonfiguration von Windows- und Linux-Gästen

Das heruntergeladene ISO-Image muss man zunächst auf eine CD brennen. Diese beinhaltet all den Code zum Einrichten des XenServer und die Verwaltungskonsole, das XenCenter. Ferner finden sich darauf Handbücher und Dokumentationen zu XenServer.

Sofern man sich mit Windows als Gastsystem begnügt, das dann natürlich die oben erwähnte Unterstützung der CPU-Virtualisierungsfunktionen benötigt, muss man kein weiteres Modul laden. Für Linux-Gäste allerdings stehen eigene Templates zur Verfügung. Diese kann man separat als eigene ISO-Images von der Citrix-Website beziehen. Das Vorgehen irritiert etwas, da die beiden Images mit 303 MByte für die Basismodule des Servers und XenCenter sowie 251 MByte für die Linux-Tools leicht auf eine CD gepasst hätten.

Die Unterstützung für Linux-Gäste durch Xen ist nun gewissermaßen in ein eigenes Paket ausgelagert und von der zweiten CD separat zu installieren. Diese Installation kann später entweder durch ein Setup-Script oder durch einen erneuten Aufruf des Installationsprogramms von der CD eingerichtet werden.

Das eigentliche Setup des XenServers ist schnell durchlaufen und erfordert keine besonderen Einstellungen. Nach dem Boot des Rechners von der erzeugten CD bietet der Setup-Prozess zwei Installationsoptionen „Install Std“ (F1) oder „Advanced (F2)” an. Wird keine Eingabe gemacht, so läuft an dieser Stelle ein Timer ab, der mit der voreingestellten F1-Option eine Standardinstallation anstößt. Anschließend erscheint der Dialog für die Auswahl der Tastatur (Select Keymap).

Das nächste Auswahlmenü ist etwas nichtssagend mit „Welcome to XenServer“ umschrieben. Es liefert vier Optionen und bestimmt den nächsten grundlegenden Arbeitsschritt:

• Install or Upgrade XenServer Host

• Load a driver

• Concert an existing OS on this machine to VM (P2V)

• Restore from backup

Bootmanager

Der Bootloader von Xen verlangt den exklusiven Zugriff auf die Festplatte. Ein Mehrfach-Boot zusammen mit anderen Betriebssystemen oder Konfigurationen, wie es im Test hilfreich sein mag, ist nicht möglich.

Wie oben erwähnt, war auf der ersten Festplatte des Rechners bereits die Version 4.0.1. des XenServer eingerichtet. Auf der zweiten Platte sollte nun der XenServer 5.0.0 installiert werden. Der Setup-Prozess erkannt die bestehende Version 4.0.1. auf der ersten SATA-Platte korrekt und schlug einen Upgrade vor – was wir ablehnten. Um bei einem Fehler oder Abbruch der Installation nicht die bestehende und lauffähige Version 4.01. zu verlieren, entschieden wir uns für die Option der parallelen Neuinstallation des XenServer 5.

Festplatten werden vom Installationsprozess gemäß der Linux-Notation als /dev/sda und /dev/sbd bezeichnet. Neben der Option zum Upgrade des bestehenden XenServer 4.0.1. auf der Platte /dev/sda bot der Installationsprozess eine Neuinstallation auf der zweiten Platte /dev/sdb an. Als Nächstes erscheint das Menü „Select Installation Source“ zur Auswahl des Installationsmediums. Hier werden die Optionen Local media (CD-ROM), HTTP or FTP und NFS angeboten. Aus der Liste dieser Medien ist ersichtlich, dass der XenServer auch über Netzwerkstrecken und HTTP-Verbindungen eingerichtet werden kann.

Die nächste Frage widmet sich der Installation der Linux-Templates. Liegt bereits eine CD mit diesen Templates vor und benötigt man auch Linux-Gäste im XenServer, so sollte man die Installation der Linux-Unterstützung bejahen. Im Testszenario hatten wir die CD mit den Linux-Templates allerdings noch nicht vorliegen und verzichteten daher auf deren Einbindung. Die Linux-Templates lassen sich allerdings auch später jederzeit nachinstallieren. Dazu später mehr.

Konfiguration von XenServer 5

Anschließend erfolgt die Konfiguration des Systems. Hierbei muss nun das root-Passwort festgelegt werden. Anschließend erfolgt die Konfiguration der Netzwerkverbindung für den Management Server. Dies ist die Verbindung zur Verwaltungskonsole, dem XenCenter. Da unser Rechner mit mehreren Netzwerkkarten ausgestattet war, bot uns der Installationsprozess korrekterweise alle vorhandenen Netzwerkinterfaces an.

Zu den weiteren Netzwerkeinstellungen gehört die Bestimmung einer statischen IP-Adresse oder die Verwendung von DHCP zur Zuweisung der IP-Adresse durch einen DHCP-Server. Im Test wählten wir eine statische IP-Adresse für unseren Server. Die gewählte IP-Adresse samt ihrer Netmask und dem Gateway werden später deutlich angezeigt und auch benötigt. Zum Umfang der Netzwerkeinstellungen gehören schließlich der Hostname und die Konfiguration von DNS. Zum Schluss will der Setup-Prozess noch wissen, in welcher Zeitzone der Rechner steht und wer das System mit der Systemzeit versorgt. Wenn kein NTP-Server verwendet wird, so kann man die Zeit auch lokal am Rechner einstellen.

Nach circa fünf Minuten ist der XenServer dann auch auf dem Rechner eingerichtet und kann direkt gestartet werden. Beim nachfolgenden Bootprozess zeigen sich als erste Neuerungen das neue Logo und die Farbe Königsblau, die das Citrixrot nun ablöst. Anschließend startet der XenServer automatisch eine Konfigurationsmaske. Diese zeigt im Zeilenmodus alle wichtigen Angaben und den aktuellen Zustand des XenServer auf diesem Rechner.

Daneben steht mit dem XenCenter eine grafische Konsole bereit, die unter Windows läuft und mehr Komfort und Möglichkeiten bietet. Im Test installierten wir anschließend das XenCenter, erzeugten virtuelle Maschinen. Der Umgang mit diesen Verwaltungskonsolen und ihren Möglichkeiten ist in einem eigenen Beitrag (erscheint in Kürze) beschrieben.

Linux-Support des XenServer

Da wir im ersten Durchlauf der Serverinstallation den Server ohne die Linux-Templates eingerichtet hatten, galt es, diese nachzuinstallieren. Hierzu bestehen zwei Möglichkeiten. Entweder über ein Shellscript oder durch den grafischen Setup-Prozess, den wir bevorzugen. Nach dem Booten von der CD und der anschließenden Auswahl der Tastatur ist im Menü „Welcome to XenServer“ die Option „Install or Upgrade XenServer Host“ auszuwählen. Anschließend erscheint wiederum das Menü mit den „Installation Types“. An dieser Stelle besteht nun wieder die Möglichkeit zum „Upgrade des XenServer 4.0.1. auf die Version 5.0.0, auf der Platte /dev/sda oder dem Erneuern der bestehenden Version 5.0.0 („Freshen XenServer 5.0.0. on /dev/sdb“). Da wir beabsichtigen, die bestehende Version 5.0.0. mit den Linux-Templates zu versehen, wählen wir die Freshen-Option.

Nach einigen einfachen Fragen und Bestätigungen teilt der Setup-Prozesse mit, dass der Installationsprozess nun einen neuen XenServer einrichtet. Die bestehenden virtuellen Maschinen bleiben dabei allerdings erhalten. Anschließend macht das System ein Backup der existierenden Installation und richtet dann eine neue Instanz des XenServer ein, diesmal mit den Linux-Templates.

Nach wenigen Minuten sollte die Aufforderung erscheinen, die zweite „disc“ einzulegen. Von dieser installiert der Setup-Prozess dann die Linux-Templates. Nach einem Reboot des Systems belegen diese das erfolgreiche Update des Systems.

Fazit

Das Setup des XenServer ist angenehm und schnell. Nach der Eingabe der wichtigsten Konfigurationsparameter ist der Server rasch eingerichtet.

In mehreren Durchläufen und Tests mit Problemfällen, die die Vorgängerversion 4.0 noch aus dem Tritt brachten, sind dabei nie Probleme aufgetreten. Das Einrichten und Verwalten eines XenServer-basierten Systems zur Servervirtualisierung wird mit der Version XenServer 5 sehr einfach gestaltet. Mehr zur Verwaltung der virtuellen Maschinen und zum Betrieb des XenServer lesen Sie in einem Beitrag, der in Kürze auf TecChannel.de erscheint. (ala)

Artikelserie

Teil 1: Workshop: XenServer 5 Installation und Konfiguration

Teil 2: XenCenter & Managementkonsole: Virtuelle Maschinen komfortable verwalten