Virtualisierung – Virtuelle Maschine oder Container?

By zefanja

Beim Planen und Nachdenken über die unsere zukünftige Schul-IT begegnete mir unweigerlich auch das Thema Virtualisierung. In den letzten Jahren ist dieses Thema teilweise sehr gehypt worden, wenn man z.B. nur an die Containerlösung Docker denkt. Insgesamt kann man wohl sagen, dass heute wesentlich mehr und häufiger virtualisiert wird, als das noch vor 5 Jahren der Fall war, wo man eher noch auf „bare-metal“ gesetzt hat.

In unserem konkreten Fall wollen wir auch virtualisieren, um die einzelnen Anwendungen auf dem Server besser zu isolieren und zu trennen. Im Opensource-Bereich gibt es einige Lösungen, wie man seine Anwendungen auf dem Server virtualisieren kann. Grundlegend unterscheidet man hier zwischen virtuellen Maschinen (der Hypervisor virtualisiert das ganze OS inkl. Kernel) und Containern (Container nutzen den Kernel des Hosts/Hypervisors). Jede Lösung hat seine Anwendungsszenarien, so kann man z.B. nie ein Windows in einem Container auf einem Linux-Host laufen lassen, da sie unterschiedliche Kernel verwenden. Allerdings kann man CentOS in einem Container auf Ubuntu starten (gleicher Kernel).

Ich habe mir in den letzten Monaten überblicksweise folgende Virtualisierungs-Lösungen angeschaut:

  • KVM (entwickelt von RedHat)
  • Virtualbox (hauptsächlich um auf dem Desktop verschiedenen Softwarelösungen auszuprobieren)
  • LXD (Canonical) → Container-VMs

Alternativen sind noch Xen oder VMWare, welche auch recht weit verbreitet sind, wobei bei VMWare nicht als Opensource-Lösung gilt und einiges an Lizenzkosten fällig wird.

Virtualbox

Virtualbox nutze ich gern auf meinem Rechner, um Software zu testen und auszuprobieren. Es ist recht einfach ein komplettes Netzwerk nachzubilden. So habe ich oft eine kleine Router-VM (vorzugsweise pfSense), welche ein weiteres (isoliertes) Netz bereitstellt. Dann habe ich meist ein oder zwei Server-VMs und noch ein paar Clients, um z.B. PXE-Boot und/oder andere Dienste zu nutzen. Das funktioniert recht gut, solange der Rechner mit genügend Cores und RAM ausgestattet ist (ist bei mir nur teilweise der Fall…)

KVM

KVM hat mir bisher am meisten zugesagt, wenn es um die Virtualisierung „richtiger“ VMs geht. Ich nutze hauptsächlich den virt-manager, um meine VMs zu verwalten, aber es gibt noch unzählige andere Frontends für KVM. Proxmox ist noch sehr bekannt oder virsh für die Konsole. KVM ist sicher nicht die einfachste VM-Lösung, aber dafür sehr flexibel einsetzbar. Snapshots der einzelnen VMs sind ohne Probleme mit dem virt-manager oder einem anderen Management-Werkzeug möglich.

LXD

LXD 2.0 ist erst vor kurzem Erschienen und wird in Ubuntu 16.04 am besten anwendbar sein. Es gibt derzeit eine Blogreihe von einem der Hauptentwickler, die ich jedem ans Herz lege, der sich damit auseinander setzen möchte. LXD finde ich äußerst spannend – aus verschiedenen Gründen:

  • Container VMs → man kann sehr einfach und schnell (!) ein Linux starten und seine Anwendung drin laufen lassen
  • durch den Einsatz von ZFS als Speicherbackend kann man super Snapshots im laufenden Betrieb usw. machen
  • man kann wesentlich mehr Container als echte VMs starten (bessere Ausnutzung des Servers)
  • Konfiguration und Bedienung von lxd finde ich sehr intuitiv
  • sehr geringer Overhead

Allerdings gibt es auch Sachen, die nicht oder nicht ohne weiteres möglich sind, da es halt Container und keine vollwertigen VMs sind. So kann man keine ISO „booten“ (es gibt aber für alle wichtigen OS Images). Ich wollte z.B. freeIPA / FOG in einem CentOS Container auf Ubuntu 16.04 testen und bin nicht ganz zum Ziel gekommen, da die Installation an manchen Stellen nicht sauber durchlief, da z.B. Ubuntu und CentOS verschiedene Technologien einsetzen (SELinux vs. Appamor). Das schaue ich mir aber noch mal genauer an. Insgesamt könnte ich mir LXD Container sehr gut für reine Webanwendungen vorstellen, sozusagen als Webserver-VMs. Das Anlegen, Starten, Backup und Restore sind einfach super easy mit LXD! Kann ich nur empfehlen sich das mal anzuschauen.

Derzeit tendiere ich zu KVM für vollwertige VMs für alle Infrastruktur-Dienste (AD, NFS, DHCP, DNS) und zu LXD für zusätzliche Webanwendungen, welche wir hier in der Schule zu einsetzen bzw. einsetzen werden. Dazu folgt noch ein extra Blogeintrag.