Citrix XenServer 5

Ein Jahr ist seit der Übernahme von Xensource durch Citrix vergangen. In den Händen von Citrix ist die kommerzielle Xen-Variante in dieser Zeit weiter gereift und liegt aktuell als XenServer 5 vor.

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 - bei der Versionsvergabe dürfte aber auch das Marketing ein Wörtchen mitgeredet haben, denn XenApp erschien zuvor bereits ebenfalls in der Version 5.

Der Blick auf die Liste der Neuerungen zeigt, dass 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 guten und umfassenden Unterstützung fortgeschrittener Netzwerk-basierten Speichertechniken ab. Dementsprechend wurde hier im Rahmen einer Open-Storage-API eine sehr umfangreiche Technik zur Abbildung von Snapshots, Cloning, Replikation oder Deduplizierung für gängige Storage-Lösungen implementiert.

Um auch größte Server-Umgebungen effizient administrieren zu können, wurden den Management-Tools entsprechende 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 Performance-Daten 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 E-Mail benachrichtigen lassen.

Als enger Microsoft-Partner hat Citrix die Unterstützung für Windows-Gäste verbessert. Dies äußert sich auch darin, dass Windows Server 2008 nun auch offiziell unter XenServer läuft. Als erstes System neben Hyper-V kann XenServer auch Gebrauch der von Windows 2008 mitgelieferten Enlightenments machen, was die Performance in der Xen-Umgebung nochmals steigert. Es handelt sich dabei um Codesequenzen, die nur dann aktiviert werden, wenn das Betriebssystem auf einem Hypervisor ausgeführt wird, der die Microsoft-Hypercall-API implementiert. Außerdem wurde der virtualisierte XenApp-Betrieb nochmals optimiert.

Die Änderungen kommen zur rechten Zeit, denn der Wettbewerbsdruck ist größer geworden. So muss sich Citrix nicht nur gegen Platzhirsch VMware wehren, sondern auch ein Rezept zur Abgrenzung gegenüber dem Partner Microsoft entwickeln, der mit Hyper-V aus dem Stand Platz zwei in der Rangliste der meistverkauften Servervirtualisierungslösungen erklimmt (IDC-Marktstudie).

XenServer verbirgt geschickt vor dem Anwender, dass es sich dabei um ein Linux-basierendes System handelt (CentOS 5.2 mit Xen 3.2.1 sowie rückportierten Anteilen aus Xen 3.3). 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-Terminologie „Domain 0“) 64-Bit-Software ist, wird zwingend ein 64-Bit-fähiger Prozessor vorausgesetzt sowie mind. 1 GB RAM und 16 GB Festplattenplatz.

XenServer Installationsassistent

Lokale Platten können sofort für die Einrichtung von Storage Repositories - dies sind Speichercontainer, die 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 Version 4 möglich ist und auch reibungslos funktioniert; bei diesem Vorgang wird die während der ursprünglichen Installation angelegte Backup-Partition genutzt, auf der automatisiert eine Sicherung 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.

Nach dem ersten Boot-Vorgang im Anschluss an die Installation überrascht den Administrator die erste Neuerung - die Menü-Konsole xsconsole, welche sämtliche administrativen Operationen ermöglicht, Informationen über die Systemparameter und -zustände vermittelt und gerade Neulingen die Benutzung des mächtigen Kommandozeilenprogramms xe erspart. Dieses verfügt inzwischen über ca. 270 Befehle und erfordert dementsprechend etwas Erfahrung in der Benutzung sowie einiges an Handbuchstudium.

Administrationsmenü auf XenServer-Konsole

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).

Neues Performance-Monitoring mit historischen Daten

Such-, Filter- und Gruppierungsfunktionen in XenCenter für alle Objekte

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.

Bevor man virtuelle Maschinen einrichtet, 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 besteht darin, 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 Ansatz zur Integration von Storage-Systemen, bei dem Speichersysteme mittels einer offenen API angebunden werden. XenServer führt Storage-Operationen wie Cloning oder Snapshotting nicht selbst aus, sondern überlässt dies den Speichersystemen, die 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.

Erweiterter XenCenter Storage-Wizard

Bei der Erzeugung und Verwaltung von 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 bei Windows 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 paravirtualisierte Treiber aus Redmond. Alternativ können hierzu wie immer die XenServer-Tools im Windows-System installiert werden, welche den Netzwerk- und Plattendurchsatz noch weiter beschleunigen 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 ohne Downtime zur Verfügung. Bisweilen fällt bei VM-Installation von CD die umständliche Handhabung auf, wenn eine zweite oder dritte CD benötigt wird. Dies hat VMware besser gelöst.

Der oft geäußerte Wunsch nach einem Windows-P2V-Werkzeug (physical-to-virtual) wurde ebenfalls erfüllt: mit XenConvert steht ein kostenloses Windows-Programm 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, das den offenen Standard „Open Virtualization Format“ (OVF) für den Im-, Ex- und Transport von virtuellen Maschinen künftig auch für XenServer ermöglichen wird. Eine Beta-Version ist bereits verfügbar.

Den meisten Datacenter-Betreibern wird vor allem der hochverfügbare Betrieb der virtualisierten Server am Herzen liegen, den die eingebauten High-Availability-Funktionen von XenServer ermöglichen. Hierzu wurde die Basis des bislang separat erhältlichen everRun VM von Marathon in XenServer Enterprise und Platinum übernommen. Damit können VMs, 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 ebenfalls via XenCenter.

HA-Steuerung in XenCenter

Anwender mit höheren Anforderungen an Ausfallsicherheit und HA-Levels können Marathon everRun VM zusätzlich kaufen und mit XenServer integrieren. 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 Prozent Verfügbarkeitsgarantie.

Disaster-Recovery-Konzepte konnten mit bisherigen Versionen von XenServer nur „händisch“ realisiert werden und beruhten darauf, dass eine XenServer-Installation wie ein 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.

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 Systeme 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 Server 2008 Workloads vermag 2008-Gäste dynamisch auf Hyper-V als auch auf XenServer zu provisionieren.

Dabei ist es keine Überraschung, dass XenServer das VHD-Format vollständig unterstützt, so dass Anwender sich Tools von Dritt-Herstellern mit VHD-Support z.B. für das Virenschutz oder für Backups auch in VMs zunutze machen können.

Bleibt die Frage, wie sich Citrix gegenüber Microsoft am Markt behaupten will. Die offizielle Version lautet, dass Hyper-V für diejenigen Kunden prädestiniert ist, die eine im Betriebssystem integrierte Virtualisierungsplattform bevorzugen, während XenServer als reinrassiges Bare Metal System jene Anwender anspricht, die mehrere unterschiedliche Betriebssysteme virtualisieren müssen. Sicher ist, dass Citrix das durchgängigere Konzept und gerade im Management die besseren Werkzeuge liefert. Um das genügt, wird sich vermutlich bereits mittelfristig herausstellen.

War XenServer bislang schon ein gutes Produkt, so musste es sich im Feature-Vergleich - aller pfiffiger Hersteller-Argumentation zum Trotz - gegen VMware ESX letztlich immer knapp geschlagen geben. 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 Nötige 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 auch eine Integration der Virtualisierungsumgebung mit den Microsoft Plattformen ermöglicht.

Plus

• Vollständige Virtualisierungsplattform
• Sehr robuste Software
• Einfache Installation
• Grafische Administration
• Konsole mit Menüoberfläche für Kommandozeile
• Integrierte HA-Funktionalität
• Unterstützung aller Windows-Varianten, Unterstützung vieler verschiedener Linux-Distributionen

Minus

• XenConvert noch unvollständig
• Grafische Administration nur als Windows-Programm, keine Browser-basierende Administration

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.

• Citrix XenServer 5 Produktseite
• Citrix XenServer Blog
• Citrix XenServer Forum
• Citrix XenServer Knowledge Base
• Citrix XenServer Express Download
• Slideshare-Präsentation: What's New in XenServer 5 - In Depth
• Projekt Kensho
• Video: Demo der Integration von XenServer mit Dell Equallogic-Storage
  

— Autor des Beitrags: Andrej Radonic 19.10.2007, 17:27