VIRTUALISASI www.cloudcomputingchina.com www.cloudcomputingchina.com cloudcomputing@126.com

Tujuan mengetahui dan memahami definisi, sejarah, jenis-jenis , keuntungan, dan kerugian virtualisasi disertai teknologi-teknologi pendukung virtualisasi. memahami kondisi-kondisi yang tepat untuk mengimplementasi teknik-teknik virtualisasi sebagai solusi.

Indikator Penilaian Dasar Menjelaskan definisi, sejarah, jenis-jenis virtualisasi. Menengah Menjelaskan keuntungan dan kerugian dari semua jenis virtualisasi disertai teknik dan teknologi pendukung virtualisasi Mahir Menjelaskan kondisi-kondisi yang tepat untuk mengimplementasi teknik-teknik virtualisasi sebagai solusi

VIRTUALISASI

Contoh Virtualisasi Virtual Memory Virtualisasi Penyimpanan/Storage Virtualization Mesin Virtual/Virtual Machines (misal: Java) System Virtualization (misal: VMware, XEN)

Definisi Virtualisasi Virtualisasi merupakan sebuah fenomena tentang mengembangkan atau mengganti sebuah kondisi/antarmuka sistem sehingga serupa/meniru perilaku sistem lainnya. Contoh: virtual private network, virtual memory, virtual storage, virtual machine , dll

Pengelompokan/Kategori Pengelompokan/Kategori Virtualisasi: Virtualisasi Sistem/ System Virtualization Virtualisasi Proses / Process virtualization

Virtualisasi Sistem Melakukan virtualisasi sumberdaya perangkat keras/peralatan, misal : CPU, I/O, memory, peralatan jaringan, GUI, dll Perangkat lunaknya disebut VMM (virtual machine monitor) atau hypervisor

Virtualisasi Proses Sebuat platform virtual yang melakukan eksekusi sebuah proses. Misal: JVM membaca kode byte / program dan menginterpretasikannya ke format native system. (write once, run everywhere)

MESIN VIRTUAL

Definisi Mesin Virtual Mesin Virtual/Virtual machine (VM) merupakan sebuah duplikat yang efisien dan terisolasi dari sebuah system mesin nyata/fisik.

Hardware and low-level systems software change quickly High-level software (middleware, applications) changes more slowly

Istilah Pada Virtualisasi/Virtual Machine Hypervisor/Virtualizer: Perangkat lunak yang melakukan virtualisasi system dan monitoring sumberdaya komputasi. Abstraction layer dari perangkat keras. Host: Sebuah Komputer/server fisik yang dipasangkan software virtualisasi/hypervisor. Guest: Sistem virtual yang berjalan diatas sistem virtualisasi.

Istilah Lain Emulasi: Sebuah teknik konversi perintah atau instruksi melalui perangkat lunak. Emulasi menciptakan overhead (semakin komplek perintah yang diemulasikan, semakin besar overhead). Emulator: software yang melakukan emulasi. Misalnya: DOSbox, Bochs, Qemu, Dynamips/Dynagen, ePSXe.

SEJARAH

Sejarah Umum 1960an: VMM digunakan untuk melakukan multiplexing mainframe kenapa? 1980-an hingga 1990-an: Studi tentang VM menjadi tidak berkembang. Multitasking OS Harga perangkat keras semakin murah 2000-an, Studi tentang VM kembali berlanjut Security, resource utilization, reliability

Sejarah 1964 - IBM's Cambridge Scientific Center developed CP-40, intended to implement full virtualization. 1970 - IBM System/370 announced, without virtual memory. 1972 - Announcement of virtual memory added to System/370 series. 1997 - First version of Virtual PC for Macintosh platform was released. 1999 - VMware introduced VMware Virtual Platform. 2003 - Microsoft acquired virtualization technologies. 2005 - VMware releases VMWare Player, a free player for virtual machines, to the masses. 2008 - In April, VMWare releases VMWare Workstation 6.5 beta, the first program for Windows and Linux to enable DirectX 9 accelerated graphics on Windows XP.

JENIS VIRTUALISASI PERANGKAT KERAS/MESIN

Jenis Virtualisasi Mesin Partial Virtualization Full Virtualization Paravirtualization

Partial virtualization Merupakan teknik vitualisasi atau simulasi perangkat keras, dimana tidak semua bagian dari perangkat tersebut di-virtual-kan, sehingga diperlukan modifikasi sebagian pada sistem operasi atau perangkat lunak guest. Misal: Compatible Time-Sharing System(CTTS) pada IBM M44/44X.

Full virtualization (1) Merupakan teknik vitualisasi atau simulasi lengkap semua perangkat keras yang digunakan guest. Misal: Vmware, virtualbox,Parallels Desktop, dll. Sistem pada guest dapat berjalan tanpa modifikasi.

Full virtualization (2) Semua Guest mendapatkan sebuah virtual hardware, dan semua virtual harware dikelola oleh hypervisor.

Paravirtualization (1) Merupakan sebuah teknik vitualisasi dengan melakukan eksekusi permintaan dari guest(OS) sehingga meniru perilaku kerja sebuah sistem perangkat keras yang berbeda. Misal: Xen

Paravirtualization (2) Tidak dilakukan simulasi lengkap, melainkan permintaan guest dilayani melalui API (para API). Guest perlu dipersiapkan/dimodifikasi untuk berjalan dalam lingkungan ini.

Paravitualization (3) Istilah pada paravirtualisasi: Dom0: Guest OS utama yang ditumpangkan pada host untuk mengelola dan melayani guest lainnya. Dom0 dapat mengakses langsung hardware pada host. DomU: Guest OS yang dikelola oleh Dom0, mengakses hardware melalui para API pada Dom0.

Ilustrasi Full virtualization (direct execution) Exact hardware exposed to OS Efficient execution OS runs unchanged Requires a “virtualizable” architecture Example: VMWare Paravirtualization OS modified to execute under VMM Requires porting OS code Execution overhead Necessary for some (popular) architectures (e.g., x86) Examples: Xen

PERANGKAT LUNAK VIRTUALISASI (Hypervisor)

Jenis/Segmen Perangkat Lunak Jenis Desktop atau Workstation: Misal : Vmware Workstation, Parallels Desktop, Xen Desktop,dll Jenis Server atau Enterprise Misal: Vmware ESX/vSphere, Xen Server, dll

Virtualisasi Segmen Desktop Sistem virtualisasi dipasang ke sistem operasi host dan disertai dengan tools pengelolaannya, sehingga melakukan kontrol sumberdaya komputasi yang berbagi dengan OS host Pengelolaan sistem dan mesin virtual dilakukan melalui tool yang dipasang pada sistem operasi host.

Virtualisasi Server/Enterprise Merupakan Hypervisor yang berjalan pada perangkat server fisik dan memiliki kontrol penuh atas pengelolaan dan pemetaan sumberdaya komputasi yang tersedia. Pengelolaan sistem atau mesin virtual dilakukan melalui tool dasar pada hypervisor atau tool lengkap di komputer/server lain melalui jaringan komputer.

VMware

Xen

KELEBIHAN/KEKURANGAN

Kenapa dilakukan Virtualisasi? Konsolidasi Server sehingga menghasilkan penghematan biaya harware dan software Pengurangan Kompleksitas (Reduction of Complexity) Isolasi Keseragaman Platform Legacy Support Portabilitas Pengelolaan beban kerja server yang lebih efektif Menyediakan infrastruktur pengujian yang lebih baik Penyediaan/pembangunan dan instalasi yang lebih cepat

HARDWARE ASSISTED VIRTUALIZATION

Definisi Merupajan metoda virtualisasi yang memungkinkan akses penuh peralatan dengan bantuan dari sebuah sistem atau modul hardware khusus pada host. misalnya: Intel VT-x atau AMD-V Intel VT-d

Hardware-assisted Virtualization Server hardware is virtualization aware Hypervisor and VMM load at privilege Ring -1 (firmware) Removes CPU emulation bottleneck Memory virtualization coming in quad core AMD and Intel CPUs

Hardware-assisted virtualization Virtual Machine Guest OS The guest OS runs at ring 0 The VMM uses processor extensions (such as Intel®-VT or AMD-V) to intercept and emulate privileged operations in the guest Hardware-assisted virtualization removes many of the problems that make writing a VMM a challenge The VMM runs in a more privileged ring than 0, a virtual -1 ring is created App. C App. B App. A Device Drivers Virtual Machine Monitor Specialized API Hypervisor Device Drivers Hardware-assisted virtualization Hardware-assisted virtualization is very likely to emerge as the standard for server virtualization well into the future. While the first-generation hardware that supports hardware-assisted virtualization offers better CPU performance and improved virtual machine isolation, future enhancements promise to extend both performance (such as memory) and isolation on the hardware level. The key to isolation and memory performance lies in dedicating hardware space to virtual machines. This will come in the form of dedicated address space that is assignable to each VM. AMD-V's forthcoming nested paging support will remove the paging bottleneck found in the current shadow paging methodology and in turn improve memory performance. Note that Intel will offer the same functionality, referred to as Extended Page Tables (EPT), in future enhancements to its VT chips. CPUs that support hardware-assisted virtualization are fully aware of the presence of the server virtualization stack. With hardware-assisted virtualization enabled via the system's Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) setup, the system will automatically reserve physical address space exclusively for virtual machines. This provides true isolation of virtual machine resources. Also note the existence of a device I/O pass-through bus in the virtualization stack. This is significant because virtual machines can use this bus to access high I/O devices such as disk and network directly instead of through emulated hardware resources. However, the pass-through bus, also known as the VMBus, is part of the VMM/hypervisor architecture for hypervisors designed to support hardware-assisted virtualization. Keep in mind that while the pass-through bus can provide a clear data path to physical hardware resources, all control information is processed by the VMM, which prevents one VM from taking full control of a hardware resource. Hardware

TERIMA KASIH

Tugas Keterangan: Dikerjakan: Tulis referensi Pribadi: Tulis tangan Kelompok: dalam kelompok, lampirkan tabel pembagian tugas pada setelah halaman terakhir. Tulis referensi file disimpan dalam format yg dapat dibaca oleh (microsoft|open)office atau pdf. perhatikan ukuran file, jika besar, tolong dikompres. pertimbangkan bahwa seluruh peserta milis akan menerima file tersebut!

Tugas 11a - Pribadi Jelaskan : Perbandingan antara Full Virtualization dan Paravirtualization (Intel VT-x/AMD-V) dengan (VT-d/AMD-Vi), serta perbedaannya. Teknologi Pendukung Virtualisasi Arsitektur untuk Virtualisasi? Bagaimana membangun Infrastruktur Virtualisasi? Green IT dengan Virtualisasi? Keuntungan dan Kerugian Virtualisasi? Batas waktu : Jum’at, 18 Mei 2012 (awal Perkuliahan)

Tugas 11a - Kelompok Tugas Melakukan Instalasi Vmware Workstation, VMware ESX/vSphere dan Xen Server. Buat laporan dengan screenshot (ada nama kelompok pada host) Aturan : Subject email : 11a_KELOMPOK##_Judul Nama file : 11a_KELOMPOK##_Judul/Keterangan Batas waktu : Kamis, 16 Mei 2012 jam 20:00 Kirim ke : tk2154-201201@kelas.yusandra.info