Виртуализация FreeBSD

Виртуализация операционной системы FreeBSD, используемая в программном продукте VDSmanager построена на базе так называемого "jail". "Jail" входит в стандартную поставку операционной системы, начиная с FreeBSD 4, и обеспечивает минимальные возможности виртуализации, фактически непригодные для использования данной технологии в реальной жизни.

Разработчиками нашей компании были проведены серьёзные работы по переработке ядра ОС FreeBSD. В рамках, которых поддержка виртуализации операционной системой FreeBSD была выведена на принципиально новый уровень.

Ниже приведён краткий список основных изменений, коснувшихся стандартного ядра FreeBSD:

• поддержка ограничений CPU для виртуальной среды.
• поддержка ограничений оперативной памяти для виртуальной среды, с системой остановки больших процессов при превышении лимита.
• персональные параметры работы со свопом (swap): лимиты, использование, статистика.
• файловая система, основанная на шаблонах.
• поддержка дисковых квот внутри виртуальной среды.
• поддержка ограничений на количество процессов.
• поддержка ограничений на количество открытых дескрипторов (файлов, сокетов и т.д.).
• возможность привязки множества IP-адресов к одной виртуальной среде.
• sysctl параметры: скрыты ненужные, добавлены необходимые.
• возможность изменения абсолютно всех лимитов "на лету".
• поддержка персонального ipfw (firewall) для каждой виртуальной среды.
• поддержка полноценного персонального sysV.

Особенности использования оперативной памяти

В системе виртуализации VDSmanager реализован уникальный способ распределения оперативной памяти, позволяющий достичь её существенной экономии. В частности это касается, так называемых read-only сегментов оперативной памяти, используемых различным серверным ПО.

Немного теории. Каждый запущенный процесс имеет read-only сегменты: исполняемый код, область констант. Одна и та же программа, запущенная множество раз, например mysqld (сервер баз данных MySQL), использует всего один экземпляр read-only сегмента в физической памяти для всех mysqld-процессов. Система виртуализации VDSmanager идёт дальше, и позволяет использовать один и тот же экземпляр read-only сегмента для всех mysqld-процессов, запущенных в разных виртуальных средах. Это позволяет существенно экономить оперативную память сервера.

Рассмотрим конкретный пример. Размер read-only сегментов для mysqld примерно равен 3 Мб. Предположим, что на сервере запущенно 100 виртуальных серверов, использующих MySQL-сервер (1 mysqld процесс на каждый). Без описанной выше технологии требуется 3 * 100 = 300 Мб оперативной памяти, а система виртуализации VDSmanager позволяет для всех 100 VDS использовать всего 3 Мб. Экономия составляет 297 Мб. По аналогии это применимо ко всем стандартным программам, установленным в дисковом шаблоне (см. ниже).

Файловая система, основанная на шаблонах

Файловая система виртуальных сред VDSmanager реализована на основе модифицированной "unionfs". Это позволяет реализовать для виртуальных серверов файловую систему, основанную на шаблонах.

Файловая система виртуальной среды создается на основе предварительно подготовленного дискового шаблона, содержащего все необходимые файлы прикладного программного обеспечения. При этом при создании виртуального сервера не выполняется копирование файлов шаблона в файловую систему VDS, а делается объединение файлов шаблона и собственной файловой системы виртуальной среды.

Преимущества данной схемы для владельца виртуального сервера:

• Администратор виртуального сервера сразу же получает огромный набор предустановленного программного обеспечения, при этом "видит" объединенную файловую систему как единое целое.
• Файлы шаблона не занимают дискового пространства, выделенного для виртуальной среды.
• Администратор виртуального сервера обладает полными правами на изменение файловой системы виртуальной среды. При модификации файла, находящегося в общем шаблоне, файл копируется в "собственные файлы" виртуальной среды. Все данные операции осуществляются средствами файловой системы и абсолютно прозрачны для администратора виртуального сервера.

Преимущества для хостинг-провайдера:

• Практически мгновенное создание виртуального сервера.
• Существенная экономия дискового пространства, так как копия шаблона для каждой виртуальной среды не делается.
• Простота обновления предустановленного ПО. Стоит сделать изменение в шаблоне, и все изменения сразу же появятся на всех виртуальных серверах, использующих этот шаблон.

Пакет поставки VDSmanager включает в себя несколько готовых дисковых шаблонов. Обновление шаблонов производится специалистами компании-разработчика, поэтому шаблоны всегда содержат ПО актуальных версий. Хостинг-провайдер может бесплатно подписаться на автоматическое обновление дисковых шаблонов для виртуальных серверов, или может взять готовый шаблон и в дальнейшем развивать и поддерживать его самостоятельно. Возможна смешенная схема, когда провайдер подписывается на автоматическое обновление, но запрещает изменять часть файлов и поддерживает актуальность этого ПО самостоятельно.

Преимущества системы виртуализации VDSmanager

Благодаря механизмам экономии системных ресурсов и уникальной файловой системы, VDSmanager позволяет более эффективно использовать ресурсы серверов по сравнению с системами виртуализации других операционных систем. А это в конечном итоге прямым образом влияет на размер прибыли хостинговых компаний.

Если вы используете VDSmanager для FreeBSD, то, без каких - либо дополнительных вложений, ваша компания обладает двумя огромными маркетинговыми плюсами при предоставлении услуг VDS:

• Предустановленное программное обеспечение не занимает дискового пространства выделенного для VDS.
• Благодаря подписке на дисковые шаблоны и автоматическому обновлению ПО на VDS при обновлении его в шаблоне, вы фактически предлагаете услугу "managed VDS". Администратору виртуального сервера не нужно заботиться об обновлении серверного программного обеспечения.

Система виртуализации VDSmanager — это лучшая система виртуализации для операционной системы FreeBSD. Многолетний опыт успешного использования VDSmanager для предоставления услуг типа "Виртуальный Выделенный Сервер (VDS/VPS)" лишний раз доказывает её функциональность и надёжность.