Технология Workload Partitions в AIX 6.1

Основы управления Workload Partitions в AIX

Workload Partitions (WPAR) — это новая технология программной виртуализации в AIX® 6.1. Эта статья помогает читателю разобраться, подойдет ли технология WPAR для его приложений AIX, а также дает подробные инструкции по изучению и использованию этой технологии.

Джек Алфорд, консультант по инженерной психологии, IBM

Джек Алфорд (Jack Alford) имеет 27-летний опыт инженера по «человеческому фактору» в IBM. Он разрабатывает и тестирует пользовательские интерфейсы инструментов управления системами в VM и операционной системе AIX, включая и IBM Workload Partitions Manager для AIX. Вы можете связаться с ним по адресу: alfordja@us.ibm.com.



09.07.2010

Знакомимся с технологией Workload Partitions для ОС AIX 6.1

Если вы — системный администратор и отвечаете за поддержку и обновление серверов IBM® System p™, то вам наверняка знаком механизм виртуализации и консолидации серверов с помощью логических разделов (logical partitions, LPAR). С помощью консоли управления аппаратным оборудованием Hardware Management Console (HMC) или встроенного менеджера виртуализации Integrated Virtualization Manager (IVM) можно быстро определить новый логический раздел, установить AIX® или Linux®, настроить операционную систему, установить приложения и затем запустить новый виртуальный сервер в работу.

AIX 6.1 представляет новую технологию програмной виртуализации — технологию Workload Partitions (WPAR, WPAR-разделы). Эта статья знакомит с основами технологии WPAR, её отличиями от LPAR, а также объясняет, как можно быстро и просто попробовать использовать её в ОС AIX 6.1. Также статья описывает практические методы, которые помогут выбрать наиболее подходящий метод виртуализации, и проводит через пошаговый процесс создания раздела WPAR. Затем в статье описаны дополнительные задания по управлению жизненным циклом, которые можно выполнить с помощью командной строки AIX либо интерфейса SMIT (System Management Interface Tool). Поскольку эта статья представляет собой лишь обобщённое описание, здесь можно найти ссылки на информацию, которая поможет в изучении всех технических подробностей этой новой технологии. И, наконец, статья знакомит с некоторыми более продвинутыми возможностями WPAR-разделов, включая Live Application Mobility — возможность перемещать запущенные WPAR-приложения из одной AIX-системы в другую с помощью нового инструмента управления — менеджера IBM Workload Partitions Manager (WPAR Manager) для AIX.

Что представляют собой разделы WPAR?

В отличие от разделов LPAR, которые создаются и управляются на уровне микрокода оборудования сервера, разделы WPAR — это чисто программные разделы, создающиеся на основе ОС AIX и использующие ее ресурсы. Это означает, что для создания WPAR-раздела требуется ОС AIX 6.1, но создавать WPAR-разделы можно на любом сервере System p, поддерживающем AIX 6.1, включая серверы с процессорами POWER4, POWER5 и POWER6. Для создания WPAR-разделов и управления ими не требуются ни консоль HMC, ни менеджер виртуализации IVM.

Существуют два типа WPAR-разделов:

  • Системные WPAR-разделы.
  • WPAR-разделы приложений.

Системные WPAR-разделы

Системные WPAR-разделы — это автономные виртуальные системные среды с собственными файловыми системами, пользователями и группами пользователей, авторизованным входом в систему, сетевым пространством и областью администрирования. Пользователи и приложения «видят» системные WPAR-разделы почти так же, как и полноценные AIX-системы. Поддерживаются службы операционной системы, такие как telnet и, таким образом, если параметры сети настроены соответствующим образом, то пользователи с помощью telnet могут подключаться к системным WPAR-разделам с правами администратора root или правами иного пользователя, запускать команды и приложения, как если бы они находились в любой другой AIX-системе.

Приведем пару простых примеров ситуаций, в которых могут пригодиться системные WPAR-разделы:

  • Администратор AIX-системы в компьютерном классе университета может создать системный раздел WPAR для каждого студента. Студент может быть супер-администратором своего собственного виртуального окружения — он создаёт пользователей, устанавливает приложения и программирует свои домашние задания. Если студент задался целью выяснить, что произойдет, если набрать rm –r *, то содержимое только его WPAR-раздела будет удалено — катастрофические последствия на одном WPAR-разделе никак не сказываются на других или всём AIX-окружении в целом. В конце семестра можно запустить скрипт, который удалит и очистит все WPAR-разделы, созданные для класса.
  • Среду для разработки или тестирования приложений можно создать на системном WPAR. Нет необходимости обзаводиться выделенным сервером или LPAR-разделом, а если в новой среде возникнут серьезные проблемы, то любые отрицательные последствия будут ограничены рамками только этого WPAR-раздела.

WPAR-разделы приложений

WPAR-разделы приложений создают изолированную среду приложений и их ресурсов с возможностью ввода контрольных точек, перезапуска и перемещения на уровне приложений. WPAR-раздел приложения — это, по существу, оболочка для запущенных приложений или процессов, обеспечивающая их изоляцию и переносимость. В ней отсутствуют некоторые системные службы, имеющиеся в системных WPAR-разделах, например, в ней невозможно пройти авторизацию или подключиться с помощью telnet. Когда приложение, запущенное в WPAR-разделе приложений, завершает работу, то сам раздел также перестает существовать. Наиболее полезны WPAR-разделы приложений в том случае, если необходимо применить Live Application Mobility, т.е. если нужно переместить запущенное приложение из одной AIX-системы в другую. Перемещение приложений может стать необходимым, чтобы избежать потерь времени из-за планового обслуживания или для того, чтобы улучшить производительность, переместив приложение на более мощную систему.

WPAR- и LPAR-разделы: сравнение функционала

Как мы отметили выше, в отличие от LPAR-разделов, для создания WPAR-разделов и управления ими не требуются ни консоль HMC, ни встроенный менеджер виртуализации IVM. WPAR-разделы более легкие по сравнению с LPAR, поэтому их установка происходит быстрее, поскольку они совместно используют многие ресурсы и системы файлов того окружения AIX, в котором базируются. В то время как использование LPAR-раздела требует полной установки операционной системы, во время создания системных WPAR-разделов устанавливаются лишь частные копии нескольких систем файлов, а WPAR-разделы приложений используют даже ещё больший процент глобальных ресурсов системы. В итоге раздел WPAR можно создать всего за несколько минут без использования инсталляционных дисков. Текущее администрирование и поддержка WPAR-разделов будет проще — требуется меньше лицензий AIX и не нужно устанавливать обновления на множество виртуальных систем. Существует команда, синхронизирующая наборы файлов WPAR-раздела с соответствующим набором файлов глобальной системы, таким образом, есть возможность перенести исправления и улучшения из AIX на разделе WPAR, либо продолжать работать с текущей версией системных файлов.

В то время как LPAR-разделы обеспечивают намного более высокую степень изоляции рабочих областей, WPAR-разделы могли бы дать «достаточно хорошую» изоляцию определенным рабочим пространствам, особенно временным, таким, как среды разработки или тестирования. Также с помощью LPAR-разделов можно гораздо удобнее контролировать используемые ресурсы — например, размещая целые процессоры или части процессоров на LPAR-разделе. WPAR-разделы не помогут получить столь точный контроль над распределением ресурсов, но ему можно назначить общий целевой ресурс или процентную долю использования центрального процессора (тем администраторам, которые раньше использовали AIX Workload Manager, алгоритм распределения ресурсов хорошо знаком).

Использование разделов WPAR

Готовы ли вы к созданию первого рабочего раздела? Все, что нужно для начала — это возможность авторизации в ОС AIX 6 с правами администратора. Официально новейшей версией является 6.1, но если вы скачали более ранний релиз в рамках программы Open Beta, то для проведения базовых операций с WPAR-разделами можно использовать и его.

Создание WPAR-раздела

Войдем с правами администратора в ОС AIX 6 и выполним следующую команду:

mkwpar –n mywpar

Это всё, что нужно для создания системного раздела WPAR с именем mywpar. После нажатия клавиши Enter в консоли появится множество сообщений, похожих на те, что можно видеть и во время обычной инсталляции AIX. Через несколько минут появится сообщение о том, что создание WPAR-раздела закончено, а затем появится приглашение командной строки. Для того чтобы убедиться, что раздел WPAR действительно создан, выполним следующую команду, которая перечислит все заданные WPAR-разделы:

lswpar

В листинге 1 приведена таблица, отображающая только что созданный раздел WPAR под именем mywpar. Буква D в колонке State означает, что раздел WPAR задан (Defined); он существует, но не запущен. Его тип —S— означает, что это системный раздел WPAR, так как команда mkwpar по умолчанию создает системные WPAR-разделы. Также по умолчанию параметр hostname (имя хоста) совпадает с именем WPAR-раздела, а множество всех файлов WPAR-раздела размещается в основной директории /wpars/<wpar name>.

Листинг 1. Результат выполнения команды lswpar
# lswpar
Name    State  Type  Hostname  Directory
---------------------------------------------
mywpar  D      S     mywpar    /wpars/mywpar
#

Для запуска созданного WPAR-раздела и входа в него выполним следующую команду:

startwpar mywpar

Повторное выполнение команды lswpar указывает на то, что статус WPAR-раздела изменился с D на A (активный).

Мы еще не задали параметры сети для этого WPAR- раздела, и если выбранное для него имя уже не соответствует какому-либо действительному сетевому адресу, то сетевая авторизация будет недоступна. Поскольку мы все еще находимся в системной консоли, то авторизуемся во вновь созданном WPAR-разделе через консоль:

clogin mywpar

Появится приветствие от AIX и приглашение командной строки. Мы создали новый раздел WPAR, запустили его и вошли внутрь! Для подтверждения этого выполним команду hostname.

С этого момента мы можем запускать большинство команд AIX, создавать новых пользователей и выполнять почти все операции, доступные и полной AIX-системе.

Теперь нужно запомнить одну важную вещь: после авторизации в WPAR из этого раздела нет доступа ни к глобальной системе, ни к другим WPAR-разделам. Поэтому некоторые привычные команды или некоторые меню интерфейса SMIT не будут работать так, как обычно или будут отсутствовать. Например, если набрать команду hostname, она вернет название WPAR-раздела, а не имя хоста глобальной системы AIX. Поэтому сейчас давайте оставим раздел WPAR и вернемся в среду AIX с помощью команды exit. Для того чтобы отключить раздел WPAR, введем:

stopwpar mywpar

Использование интерфейса SMIT для изменения свойств WPAR-разделов

А теперь поговорим, как с помощью интерфейса SMIT задать IP-адрес нового WPAR-раздела. Конечно, это можно сделать с помощью командной строки, так как SMIT — это просто командный процессор. В командной строке глобальной системы AIX набираем smit— для запуска первоначального меню SMIT. Там мы увидим новый пункт меню —Workload Partition Administration (Администрирование разделов Workload Partition).

После выбора этого пункта будут доступны три варианта:

List All Workload Partitions
 Administer SYSTEM Workload Partitions
 Administer APPLICATION Workload Partitions

Первый List All Workload Partitions, выполняет команду lswpar, которая перечисляет все WPAR-разделы, определенные в системе. Для работы с ранее заданным WPAR-разделом выберите пункт Administer SYSTEM Workload Partitions. Появится подменю:

List System Workload Partitions
Create a System Workload Partition or Specification File
Start / Stop / Reboot a System Workload Partition
System Workload Partition Software Maintenance
Change / Show System Workload Partition Characteristics
Remove a System Workload Partition
System Workload Partition Backup Manager

Так как нам не нужно создавать раздел WPAR, выбираем Change / Show System Workload Partition Characteristics, после чего отобразится следующее подменю:

Change / Show General Characteristics
Change / Show Network Interfaces
Change / Show File Systems

Первый вариант Change / Show General Characteristics отображает панель ввода, которая позволяет просмотреть или изменить основные свойства WPAR-раздела, такие как имя раздела, имя хоста, стартовые опции, и другие расширенные параметры, включая настройки контроля ресурсов и настройки безопасности. Нам нужно настроить сетевые параметры, так что выбираем пункт Change / Show Network Interfaces, после чего появятся следующие поля для ввода данных:

                                                       [Entry Fields]
*   Workload Partition Name                            []                      
+  Network INTERFACE                                                          
+
*             Internet ADDRESS (dotted decimal)        []
                Network MASK                           []
  1. Введем или выберем название WPAR-раздела в поле Workload Partition Name .
  2. В поле Network INTERFACE нажмем клавишу F4 или Esc+4 для просмотра списка доступных сетевых интерфейсов. Выберем из них тот, который будете использовать, введем действительный IP-адрес и маску сети в оставшиеся поля.

Если планируется создание нескольких WPAR-разделов, то нужно обеспечить наличие в сети нескольких доступных имен хостов и IP-адресов.

После заполнения полей для добавления сетевого интерфейса можно запускать раздел WPAR из меню SMIT или же командой startwpar из командной строки. После того как раздел запустится, в него можно удаленно зайти посредством telnet. Не забудем установить пароль администратора и применить другие настройки безопасности, которые мы обычно применяем при конфигурировании новой AIX-системы! Возможно, нам захочется добавить в файл /etc/hosts в глобальной системе строку с именем хоста и IP-адресом для нового WPAR-раздела.

Теперь, когда мы можем авторизоваться в новом системном разделе WPAR, из системной консоли или удаленно, нам доступны многие операции, которые можно делать в новой AIX-системе: создание пользователей, новые системы файлов, установка программ. Что касается установки программ, то для установки по сети можно использовать NIM. Или же для установки программ вы можете добавить в раздел WPAR файловую систему CD-ROM, что позволит использовать привод CD-ROM, подключённый к физическому серверу.

Создание и использование WPAR-разделов приложений

Процесс создания WPAR-разделов приложений аналогичен созданию системных WPAR-разделов. Однако вместо команды mkwpar нужно использовать команду wparexec, которая не только создаст раздел WPAR, но и запустит приложение внутри него. Как было отмечено выше, WPAR-раздел приложения существует ровно столько времени, сколько работает приложение. Как только процесс завершается, раздел WPAR тоже заканчивает работу и уничтожается.

Для создания простого WPAR-раздела приложения с именем mywpar, который будет находиться в ждущем режиме в течение 100 секунд, введем команду:

wparexec –n myappwpar /usr/bin/sleep 100 &

После нажатия клавиши Enter появятся несколько сообщений, указывающих на то, что раздел WPAR запущен и файловые системы монтируются. Если ввести команду lswpar, то ее результат будет таким:

# lswpar
Name       State  Type  Hostname   Directory
---------------------------------------------
myappwpar  A      A     myappwpar  /
#

Эта информация указывает, что раздел WPAR с именем myappwpar существует, находится в активном состоянии и является WPAR-разделом приложения. Через 100 секунд появится сообщение о том, что система прекращает работу всех WPAR-процессов. Вновь наберите lswpar для того чтобы удостовериться в том, что WPAR-разделов больше не существует.

Менеджер WPAR-разделов (WPAR Manager)

IBM Workload Partitions Manager для AIX (WPAR Manager) — решение для управления средой операционной системы, предоставляющее централизованное управление рабочими разделами в системах, запущенных под AIX 6.1. Все управляемые системы могут быть LPAR-разделами на одном или нескольких физических серверах. С помощью WPAR Manager можно наблюдать состояние и статус многочисленных WPAR-разделов на множестве AIX-систем, находящихся под управлением этого менеджера. Также имеется доступ ко всем операциям управления жизненным циклом WPAR-разделов, включая создание, просмотр и управление свойствами, запуск, остановка и удаление.

WPAR Manager также поддерживает перемещение WPAR-разделов между системами на управляемых серверах. WPAR Manager поддерживает два типа перемещения:

  • Перемещение вручную — этот тип перемещения инициируется пользователем.
  • Перемещение, основанное на политике — этот тип перемещения инициируется WPAR Manager’ом в зависимости от условий загрузки, определяемых политикой перемещений.

WPAR Manager не является частью AIX — эта лицензионная программа приобретается отдельно (номер по каталогу 5756-WPM). Но если вы работаете с образом AIX 6, скачанным в рамках программы Open Beta, то, возможно, у вас более ранняя версия WPAR Manager, поставляемая с Beta. Эта статья затрагивает лишь основные возможности WPAR Manager. В следующей статье будет приведено более подробное описание его работы и приёмов эксплуатации.

Управление несколькими системами

Возможность управлять WPAR-разделами на множестве систем AIX с помощью менеджера WPAR требует двух предварительных шагов по установке и конфигурации. Сначала устанавливается и настраивается ПО для управления сервером в системе AIX в вашем окружении. Далее устанавливается агент для WPAR Manager на каждую систему AIX, которая будет управляться с его помощью. Затем агент должен быть настроен для совместного использования данных раздела WPAR с конкретным сервером управления. После того как компоненты менеджера WPAR и агента настроены и запущены, менеджер WPAR автоматически распознаёт все управляемые системы и начинает записывать передаваемые агентами данные во внутреннюю базу данных.

Один из главных обзоров ресурсов менеджера WPAR показывает все находящиеся под управлением AIX-системы, т.е. все те системы, где был установлен и настроен на взаимодействие с сервером агент менеджера WPAR. Этот обзор предоставляет информацию о свойствах каждой управляемой системы, включая текущее рабочее состояние и возможность взаимодействия с WPAR-менеджером. Из обзора можно получить детальную информацию обо всех WPAR-разделах, заданных в любой из контролируемых систем. Также вы можете создавать/удалять WPAR-разделы и выполнять другие задачи жизненного цикла (рисунок 1).

Рисунок 1. Обзор управляемых систем в WPAR Manager
Обзор управляемых систем в WPAR Manager

Другое основное представление показывает все определенные в вашей среде WPAR-разделы (рисунок 2). Перечисленные в списке разделы могут находиться в одном из нескольких состояний:

  • Активные на одной из управляемых систем.
  • Развёрнутые на одной из управляемых систем, но не запущенные в текущий момент.
  • Не развёрнутые, т.е. определенные в базе данных менеджера WPAR, но еще не размещенные ни на одной из управляемых систем.

Также есть несколько других переходных состояний или состояний ошибок.

Рисунок 2. WPAR Manager – просмотр WPAR-разделов
WPAR Manager – просмотр WPAR-разделов

IПомимо основных обзоров ресурсов и связанных с ними панелей задач, WPAR Manager содержит интерфейсы "мастера" и интерфейс для продвинутых пользователей по созданию WPAR-разделов и групп WPAR-разделов, а также для перемещения их из одной системы в другую. Также предусмотрены панели для просмотра состояний запущенных задач, и для контроля за производительностью WPAR-разделов в динамике по времени.

Live Application Mobility

Live Application Mobility — это возможность перемещать раздел WPAR из одной системы в другую без перезапуска приложений или процессов, запущенных в разделе. (Live Application Mobility — термин, который используется в маркетинговых материалах по AIX, а в интерфейсе менеджера WPAR он упоминается как relocation). Важно не перепутать Live Application Mobility с другой недавно заявленной функцией серверов POWER6 — Live Partition Mobility. Partition Mobility относится к возможности перемещать работающий раздел AIX LPAR целиком с одного физического сервера на другой. Функция Partition Mobility реализована на уровне оборудования и поддерживается только в POWER6, а функция Application Mobility работает на любом оборудовании, которое поддерживает AIX 6.

Когда раздел WPAR перемещается с помощью менеджера WPAR, все процессы проходят контрольную проверку и перезапускаются на той системе, куда перемещен раздел, при минимальном воздействии на само приложение или на пользователя раздела. Хотя возможно использовать команды AIX для контрольной проверки WPAR-раздела, копирования важных файлов на другую систему, а затем перезапуска WPAR-раздела на целевой системе, это не так просто, и перемещение может сорваться из-за ошибки пользователя. Другой важной причиной использования менеджера WPAR для перемещения WPAR-разделов является та, что он предоставляет механизм автоматического восстановления. Если по какой-либо причине процесс перемещения закончится неудачей, то WPAR Manager может успешно восстановить раздел WPAR в его первоначальном состоянии и расположении. С помощью графического интерфейса файлов журналов и состояния задачи можно увидеть, успешно ли выполнена задача, и в случае сбоя получить описание ошибки и понять, из-за чего он произошел.

Перемещение, основанное на политике

WPAR Manager также способен отслеживать режим загрузки WPAR-раздела и перемещать рабочие задания на другие AIX-системы для увеличения производительности. Например, если использование центрального процессора или памяти на WPAR-разделе или группе таких разделов в среднем выше заданной величины, WPAR Manager может переместить один или более WPAR-разделов на более мощный или менее загруженный сервер дата-центра. Подробное описание принципов политики будет дано в следующей статье.

Информационный центр менеджера WPAR

В информационный центр менеджера WPAR можно попасть с любой панели программы, кликнув на ссылку Help вверху окна браузера менеджера WPAR. Те же материалы доступны в центре информации AIX – см. заголовок «Workload Partitions Manager для AIX» (в разделе « Resources»).

Помощь по конкретной странице можно получить, кликнув на вопросительный знак в верхнем правом углу любой активной страницы менеджера WPAR. Помощь по странице содержит подробную информацию о том, как работать с просматриваемой страницей.

Заключение

Читатели статьи ознакомились со следующими базовыми положениями о Workload Partitions в AIX 6.1:  

  • WPAR — это программно-реализованные разделы, которые расширяют и дополняют аппаратные LPAR-разделы серверов System p.
  • Существуют два типа WPAR-разделов: системные разделы и разделы приложений. Какие из них лучше — зависит от Ваших требований к изолированности рабочих разделов, переносимости и от того, насколько полнофункциональная операционная среда вам нужна.
  • Можно создать раздел WPAR за очень короткое время с помощью команд AIX или единого меню-ориентированного интерфейса SMIT.
  • Другие команды и меню SMIT позволяют изменять, запускать, останавливать или удалять WPAR-разделы.
  • WPAR Manager, отдельно лицензируемая программа, расширяет управление WPAR-разделами на несколько систем, поддерживает перемещение WPAR-разделов с одной системы на другую.

Мы надеемся, что представленная в этой статье информация побудит вас попробовать WPAR-разделы в среде AIX 6.1 и самому убедиться в том, как эта новая возможность виртуализации может помочь в решении ваших задач.

Ресурсы

Научиться

  • Оригинал статьи: AIX 6.1 Workload Partitions (EN).
  • Справочник команд AIX: более подробная информация по отдельным командам и параметрам этих команд. (EN)
  • Информационный центр AIX предоставляет дополнительные сведения о IBM Workload Partitions для AIX и IBM Workload Partitions Manager for AIX.(EN)
  • IBM Redbooks: всесторонний обзор разделов WPAR и менеджера WPAR вы получите из книги Introduction to Workload Partition Management in IBM AIX Version 6.(EN)
  • AIX и UNIX: раздел по AIX и UNIX от developerWorks предоставляет огромное количество информации по всем аспектам администрирования систем AIX и по расширению ваших навыков в UNIX.(EN)
  • Новичок в AIX и UNIX?: посетите страничку «New to AIX and UNIX» чтобы узнать больше о AIX и UNIX.(EN)
  • AIX Wiki: откройте для себя среду сотрудничества для обмена технической информацией по AIX.(EN)
  • Safari bookstore: если требуется специальная техническая информация, то посетите эту электронную библиотеку технических ресурсов.

Получить продукты и технологии

Обсудить

Комментарии

developerWorks: Войти

Обязательные поля отмечены звездочкой (*).


Нужен IBM ID?
Забыли Ваш IBM ID?


Забыли Ваш пароль?
Изменить пароль

Нажимая Отправить, Вы принимаете Условия использования developerWorks.

 


Профиль создается, когда вы первый раз заходите в developerWorks. Информация в вашем профиле (имя, страна / регион, название компании) отображается для всех пользователей и будет сопровождать любой опубликованный вами контент пока вы специально не укажите скрыть название вашей компании. Вы можете обновить ваш IBM аккаунт в любое время.

Вся введенная информация защищена.

Выберите имя, которое будет отображаться на экране



При первом входе в developerWorks для Вас будет создан профиль и Вам нужно будет выбрать Отображаемое имя. Оно будет выводиться рядом с контентом, опубликованным Вами в developerWorks.

Отображаемое имя должно иметь длину от 3 символов до 31 символа. Ваше Имя в системе должно быть уникальным. В качестве имени по соображениям приватности нельзя использовать контактный e-mail.

Обязательные поля отмечены звездочкой (*).

(Отображаемое имя должно иметь длину от 3 символов до 31 символа.)

Нажимая Отправить, Вы принимаете Условия использования developerWorks.

 


Вся введенная информация защищена.


static.content.url=http://www.ibm.com/developerworks/js/artrating/
SITE_ID=40
Zone=AIX и UNIX
ArticleID=499836
ArticleTitle=Технология Workload Partitions в AIX 6.1
publish-date=07092010