Pour beaucoup de monde, la virtualisation est associée à VMware, Hyper-V ou Xen. Cependant d'autres formes existent notamment l'offre d'IBM avec les Power System. J'ai repris (avec l'accord de son auteur) l'article très intéressant qui explique de façon détaillée cette technologie.
Lorsque l'on parle de virtualisation, on fait souvent référence à ... VMWare. C'est vrai qu'il s'agit d'un bon produit, mais ce n'est pas le seul sur le marché.
J'ai publié un article sur la virtualisation sur IBM i il y a un an afin de montrer qu'IBM n'était pas en reste.
Cet article n'est pas exhaustif, mais il aborde quelques points importants sur les dernières techniques de virtualisation sur IBM i.
Je me permets donc de le recopier ici.
Attention, il date de mai 2009, d'autres nouveautés sont apparues entre
J'ai publié un article sur la virtualisation sur IBM i il y a un an afin de montrer qu'IBM n'était pas en reste.
Cet article n'est pas exhaustif, mais il aborde quelques points importants sur les dernières techniques de virtualisation sur IBM i.
Je me permets donc de le recopier ici.
Attention, il date de mai 2009, d'autres nouveautés sont apparues entre
temps (avec la 6.1.1 par exemple) et d'autres viendront d'ici peu avec i 7.1 
Bonne lecture ... pour ceux qui iront jusqu'au bout
IBM i 6.1 et virtualisation
Gamme Power Systems 2008
Nombreuses sont les personnes qui, aujourd’hui encore, parlent d’AS/400 lorsqu’elles abordent le sujet du serveur midrange d’IBM. Pourtant, ce dernier n’existe officiellement plus depuis 2000, il a d’abord été remplacé par le iSeries puis par le System i5 en 2004.
En 2008, IBM a initié une convergence des serveurs System i (ex AS/400) et System p (ex RS/6000) afin de rationaliser sa gamme. Cette unification des serveurs midrange a produit une nouvelle gamme : les Power Systems.
Tous les serveurs de cette nouvelle famille sont pourvus de processeurs POWER6.
Désormais, on parle donc de Power Systems plutôt que d’AS/400, de RS/6000, de iSeries, de pSeries, de System i ou de System p. Ce nouveau serveur constitue une plateforme unique pouvant héberger différents systèmes d’exploitation.
Le système d’exploitation IBM i est le digne successeur de l’OS/400, qui avait été renommé i5/OS en V5R3. Désormais, son nom officiel est « IBM i operating system » ou tout simplement « i » pour les intimes.
Si au premier abord, il ne semble pas y avoir de changements majeurs dans le système d’exploitation de Rochester, ce n’est qu’une impression. En fait, IBM i contient, comme à son habitude, un grand nombre de nouvelles fonctionnalités, mais cette fois, IBM a mit le focus sur la virtualisation.
La virtualisation : mythe ou réalité ?
La virtualisation n’est pas une nouveauté chez IBM, les premiers travaux datent de 1967, avec une implémentation sur l’AS/400 depuis le milieu des années 90, avec tout d’abord la virtualisation des environnements Windows et OS/2 sous forme de serveurs intégrés, puis avec l’apparition du partitionnement logique (LPAR).
Au fur et à mesure des versions, de nouvelles fonctions de virtualisation sont venues enrichir la plateforme :
- intégration d’un hyperviseur
- virtualisation du processeur et de la mémoire
- virtualisation des cartes PCI (Peripheral Component Interconnect)
- virtualisation des environnements Linux POWER sous i5/OS
- virtualisation des environnements AIX sous i5/OS
- support des environnements Linux x86 et VMWare sous i5/OS
- intégration de l’espace de stockage sur des baies de disque SAN (ESS800, DS6800 et DS8x00)
- cartes réseaux et fonctions TCP/IP virtuelles
- lecteurs de CD/DVD et bandes virtuelles
- …
Toutes ces fonctions, largement utilisées depuis de nombreuses années sur la plateforme System i, contribuent d’une part à l’amélioration des performances et de la disponibilité des serveurs et d’autre part à la réduction des coûts des environnements. Il n’en reste pas moins qu’IBM ne les a pas mises en valeur et que, jusqu’à présent, personne n’était capable de donner un nom au système de virtualisation d’IBM pour la simple et bonne raison qu’il n’en avait pas !
Avant avril 2008, la virtualisation sur processeur POWER n’avait pas de nom particulier malgré l’étendue de ses possibilités et son extrême sophistication. Le service marketing d’IBM a probablement considéré qu’il y avait un manque de ce côté. Désormais, le composant de virtualisation sur plateforme POWER se nomme : PowerVM. Les mauvaises langues diront qu’il s’agit d’un clin d’œil à VMWare. Quoi qu’il en soit, il contient de nombreux composants, offrant ainsi aux systèmes d’exploitation supportés (AIX, Linux et IBM i), des fonctions de virtualisation extrêmement poussées. IBM i, dans sa version 6.1, a largement bénéficié des capacités de PowerVM, proposant ainsi à ses utilisateurs une palette de nouvelles fonctions avec une incroyable souplesse de mise en œuvre.
Les composants de PowerVM sont :
- POWER Hypervisor : l’hyperviseur en charge de la répartition des ressources matérielles. Il gère et répartit les ressources processeur, mémoire et cartes PCI sur les différentes partitions hébergées par le serveur POWER.
- Micro-Partitioning (Micro-Partitionnement) : cette fonction permet de partager un processeur et donc créer des partitions sur des portions de processeur. Le minimum supporté est de 1/10ème de processeur, ce qui permet de créer jusqu’à 10 partitions par processeur avec une granularité au 1/100ème de processeur au dessus du minimum.
- Uncapped Processor (Processeur débridé) : possibilité de « débrider » la capacité processeur allouée à une partition en exploitant les cycles processeurs non utilisés par les autres partitions.
- Dynamic Logical Partitioning (Partitionnement Logique Dynamique) : fonction permettant de déplacer dynamiquement les processeurs, la mémoire, la capacité interactive et les ressources I/O (cartes PCI contrôleur bande, Ethernet, communication …) entre les différentes partitions.
- Multiple Shared Processor Pools (Groupes de Processeurs Partagés Multiples) : possibilité de créer plusieurs groupes de processeurs partagés afin de les « dédier » à des environnements particuliers, et donc de séparer les différents workloads, tout en bénéficiant de ressources partagées. Cette fonction permet également de réduire les coûts des licences nécessaires aux différents Operating Systems en restreignant leur champ d’action.
- Virtual I/O Server : VIOS est un Operating System basé sur AIX, offrant des capacités de virtualisation à d’autres partitions. Une partition Virtual I/O Server peut virtualiser les environnements AIX et Linux POWER mais également IBM i. VIOS fournit des ressources I/O virtuelles (disques, adaptateurs réseau, lecteurs de bandes et lecteurs optiques) pour des partitions dites clientes. La virtualisation du processeur et de la mémoire étant quant à elle réalisée par le POWER Hypervisor. VIOS est destiné à réduire les coûts en réduisant le nombre de ressources physiques nécessaires pour les différentes partitions tournant sur un serveur IBM Power Systems.
- Integrated Virtualization Manager (IVM) : il s’agit d’une interface de gestion des partitions et des ressources virtuelles disponible via un navigateur Web, fournie par Virtual I/O Server. IVM permet de créer des partitions intégralement virtualisées sans console HMC.
- PowerVM Lx86 (Lx86) : Lx86 est un logiciel de translation binaire x86 permettant d'exécuter des applications Linux x86 32-bit sur des processeurs d'architecture POWER sans recompilation. Lx86 est un logiciel tournant sur une partition Linux POWER, qui permet de consolider des environnements Linux x86 sur les serveurs IBM Power Systems.
- Live Partition Mobility (LPM) : cette fonction permet de déplacer à chaud, c'est à dire sans interruption de production, une partition d'un système vers un autre système physique. Il ne s'agit pas d'un module de Haute Disponibilité, Live Partition Mobility permet de s'affranchir des contraintes d'arrêt d'un serveur lors d'une interruption programmée.
- N_Port ID Virtualization (NPIV) : fonction permettant de virtualiser les cartes Fibre Channel
Notons la présence d’un dispositif Ethernet virtualisable inclut sur chaque serveur Power Systems nommé IVE (Integrated Virtual Ethernet) Adapter, bien qu’indépendant de PowerVM, il n’en reste pas moins une pierre angulaire de la virtualisation. Il s’agit d’une carte disposant de 2 ou 4 ports Ethernet (Gigabit ou 10 Gigabit) ayant la faculté d’être nativement virtualisée par l’hyperviseur et d’offrir jusqu’à 8 Mac Address par port, soit un total de 32 Mac Address sur une seule carte.
De fait, l’offre PowerVM est incontournable pour mettre en œuvre la virtualisation sur Power Systems. Les anciennes gammes de serveurs IBM incluaient nativement les composants de virtualisation avec un inconvénient majeur sur le coût des machines d’entrée de gamme ainsi que sur la clarté de l’offre. Désormais, la virtualisation n’est plus incorporée dans l’offre IBM dite « Entry » et peut être retirée de tout serveur. Cela permet donc de réduire le coût des configurations et surtout de communiquer auprès des clients IBM qu’il existe bel et bien une offre de virtualisation sur Power Systems.
La virtualisation sur IBM i 6.1
La majorité des nouvelles fonctions n’est disponible que sur les serveurs à base de processeurs POWER6 (Power Systems). En ce qui concerne la version, bien que la V5R4 soit supportée sur les POWER6 (avec un microcode V5R4M5), il ne faut pas se leurrer : la virtualisation avancée n’est réellement utilisable qu’avec la version V6R1 (i 6.1). De nombreuses contraintes techniques viennent d’être levées avec i 6.1, en effet, il est désormais possible de totalement virtualiser un environnement IBM i (ex i5/OS).
Partitions i virtuelles
Jusqu’à présent, pour créer un environnement, il était nécessaire de disposer, au minimum, de disques (internes ou externes sur SAN), d’un contrôleur SCSI ou Fibre Channel, d’une carte réseau, d’un attachement bande pour les sauvegardes et restaurations et d’un lecteur de DVD. Comme nous venons de le dire, IBM i est intégralement virtualisable, cela signifie que l’on peut maintenant virtualiser les ressources disques, Ethernet, bande et DVD. Pour cela, deux options sont proposées : Virtual I/O Server et i 6.1 « Server ».
En effet, l’environnement IBM i virtuel sera considéré comme client ou hosted, et il pourra alors être hébergé sur une partition Virtual I/O Server ou sur une partition IBM i dite serveur ou host.
Les partitions host (VIOS ou IBM i) vont fournir des ressources virtuelles (SCSI virtuel, bande virtuelle, DVD virtuel …) à la partition hosted. On peut donc créer très simplement une partition de test ou de recette sans la nécessité d’ajouter du hardware, il suffit alors d’utiliser les ressources existantes.
Il est tout à fait possible de créer une partition i qui s’allouerait toutes les ressources et qui n’aurait comme principale et unique fonction, que la simple fourniture de ressources virtuelles aux partitions IBM i de production. Virtual I/O Server a d’ailleurs été créé dans ce sens. Bien entendu, l’arrêt de la partition host, entraîne un arrêt brutal des partitions clientes. Cette technologie offre ainsi de nombreuses fonctions.
Support de IBM i dans une lame BladeCenter
Les BladeCenter « envahissent » les salles machines, ils ont la particularité d’offrir des niveaux de redondance et de consolidation extrêmement élevés. Mais comment imaginer qu’un environnement i soit supporté sur une simple lame dans un BladeCenter ?
Les lames POWER JSx2 pourvues de cœurs POWER6 et IBM i 6.1 apportent la solution. IBM i ne connait pas le hardware des lames POWER, il ne peut donc pas être nativement implémenté dessus, mais est intégralement virtualisable. Il suffit donc de créer un environnement VIOS sur la lame, puis de virtualiser IBM i dans cette partition, et le tour est joué. On aura alors une ou plusieurs partitions V6R1 sur une lame de 1U dans un BladeCenter. On peut créer jusqu’à 39 partitions i 6.1 sur une seule lame avec les 4 cœurs disponibles. Les disques virtuels seront fournis soit par une baie de stockage externe, soit par des disques intégrés au BladeCenter (modèle S uniquement).
IBM i et le stockage externe
Depuis plusieurs releases d’OS/400 puis de i5/OS, le système d’exploitation d’IBM Rochester supportait les disques externes sur des baies SAN, mais uniquement sur certaines baies IBM. La raison était purement technique car IBM i est le seul Operating System à utiliser des secteurs disques de 520 octets au lieu des 512 octets habituels. Ainsi, les baies IBM ESS800, DS6800, DS8100 et DS8300 implémentaient le support du formatage de disque en 520 octets pour supporter i5/OS. Ces baies, positionnées dans le haut et le très haut de gamme n’étaient pas à la portée de tous les budgets et seules les grosses sociétés pouvaient les implémenter avec i5/OS.
La virtualisation change la donne, l’environnement IBM i lorsqu’il est virtualisé par une partition Virtual I/O Server, est alors hébergé sur des secteurs disques formatés en 512 octets. Si IBM i nécessite des secteurs de 520 octets, comment ce miracle est-il possible ?
Souvenez-vous, PowerVM contient un composant qui se nomme le POWER Hypervisor. Ce dernier va transmettre à la partition IBM i 6.1 neuf secteurs de 512 octets, les huit premiers contiendront des données et le dernier contiendra les headers de ces huit secteurs (soit 64 octets). Le microcode IBM i n’ayant plus qu’à reconstituer le tout.
Bilan : cette technique, certes un peu couteuse en CPU, permettra le support d’IBM i sur des baies d’entrée et de moyenne gamme IBM. Précisons encore que seule la gamme IBM est supportée par cette technique. Il s’agit des DS3200, DS3400, DS4700, DS4800, DS5100 et DS5300.
Quid de la concurrence ?
La solution s’appelle SVC (SAN Volume Controller). Il s’agit d’un serveur IBM permettant d’interconnecter des baies de stockage de tous horizons avec de nombreux serveurs du marché (et pas simplement de l’IBM, puisque HP, SUN, SGI et d’autres constructeurs sont supportés). Le SVC est conçu pour fournir du disque virtuel en provenance de multiples baies de stockage, à différents serveurs. Tout serveur et Operating System supporté par le SVC peut donc être implémenté sur une baie connectée au SVC car c’est ce dernier qui réalise l’interface entre l’OS et la baie.
La bonne nouvelle, c’est que IBM i 6.1 est supporté par le SVC et que l’on pourra donc disposer de fonctionnalités de stockage évoluées sur la grande majorité des baies du marché, mais la mauvaise, c’est que l’architecture mise en œuvre pour ce support est relativement complexe. En effet, pour qu’IBM i tourne sur une baie DMX de EMC ou sur une baie USP de Hitachi par exemple, il faudra ajouter un SVC à l’architecture évoquée plus haut. Ainsi, l’environnement IBM i sera virtualisé par un Virtual I/O Server connecté à un SAN Volume Controller en cluster, lui-même attaché à une ou plusieurs baies de stockage.
On peut désormais faire tourner IBM i sur de nombreuses baies du marché, mais le prix à payer est la complexité de l’architecture, il faudra donc avoir, non seulement des compétences métier et IBM i, mais également des compétences sur UNIX (VIOS), sur le cluster SAN Volume Controller et sur les baies de stockage et pourquoi pas sur les BladeCenter si la partition IBM i tourne sur une lame !!!
Un avantage à implémenter IBM i sur un SVC, et non des moindres, est la possibilité de déplacer l’espace de stockage des environnements à chaud, donc sans arrêt des partitions. L’exemple ci-dessous représente un Power System avec trois partitions, une VIOS et deux IBM i (LPAR 1 et LPAR 2). La partition VIOS est attachée à un SAN Volume Controller, qui est connecté à quatre baies de stockage (DS4800, DS6800, DS8300 et XIV). Les disques du VIOS sont sur la DS4800, ceux de la partition LPAR 1 sont situés sur la DS6800 tandis que ceux de la partition LPAR 2 sont sur la DS8300. Le SVC va par exemple permettre de déplacer l’espace de stockage de la partition LPAR 2 de la baie DS8300 vers la baie XIV sans arrêt de production.
Virtualisation des lecteurs de bandes
Cette technologie, à ne pas confondre avec les bandes virtuelles implémentées en V5R4, n’est disponible que sur des partitions i virtuelles hébergées par un VIOS. Les bandes virtuelles permettent de réaliser des sauvegardes sur les disques d’un système ou d’une partition comme s’il s’agissait d’un lecteur de bande physique, mais les données restent sur disques sous forme d’images de catalogue et doivent ensuite être transférées sur un autre système en FTP ou dupliquées sur une bande physique. La virtualisation des lecteurs de bande est relativement différente, car il n’y a pas d’écriture des données sur disque. L’écriture se fait directement sur le lecteur de bande de la partition VIOS. Cette dernière virtualise ses lecteurs via des contrôleurs SAS virtuels et les mets à disposition de toutes les partitions clientes.
Que nous réserve l’avenir ?
La technologie de la plateforme que l’on avait coutume d’appeler « l’AS/400 » n’a plus rien à voir avec ce qu’elle était en 1988. Même si les fondements de base ont été conservés (espace adressable unique, système d’exploitation indépendant du matériel, conception basée objet …), les principales fonctions qui ont fait sa force sont toujours au rendez-vous (disponibilité, fiabilité, simplicité, portabilité des anciennes applications, …), l’architecture a su évoluer pour être toujours à la pointe de la technologie. Cette transition s’est réalisée en « douceur », malheureusement, elle est passée inaperçue pour une grande majorité des administrateurs de système, qui découvrent aujourd’hui l’étendue des … fonctionnalités qui leurs sont offertes.
L’avenir passe désormais par la gamme unifiée Power Systems, l’environnement IBM i va bénéficier du dynamisme d’AIX et de Linux lié à l’extrême concurrence rencontrée dans le monde UNIX.
Quelles nouvelles fonctionnalités de virtualisation nous réserve donc l’avenir ?
Il est difficile d’avoir une vue à moyen terme, tant la technologie dans ce domaine évolue rapidement, mais cela n’est un secret pour personne, la virtualisation n’en est qu’à ses débuts, et nous risquons de voir débarquer sur nos serveurs dans les mois et années à venir, beaucoup de nouvelles fonctionnalités dont on n’imaginait même pas l’existence dans nos rêves les plus fous !
Ce que l’on sait actuellement, par ce qu’IBM appelle pudiquement les « Statement of Direction », c'est-à-dire les directions technologiques souhaitées par le Management d’IBM mais qui peuvent être abandonnées si les résultats attendus ne sont pas probants, c’est qu’IBM i va également bénéficier des nouvelles fonctions de virtualisation implémentées sur la famille Power Systems.
L’avenir proche nous réserve entre autres, le Live Partition Mobility, l’Active Memory Sharing et l’External Virtual Tape avec Déduplication. Le premier est déjà disponible sur AIX et devrait l’être sur IBM i dès cette année, il permet de déplacer un environnement actif vers un autre serveur sans arrêter l’activité de la production.
Le second devrait permettre de partager dynamiquement la mémoire entre les différentes partitions d’un serveur. Dans les deux cas, l’utilisation de VIOS sera obligatoire pour implémenter ces fonctions. Quant au dernier, il concerne les techniques de sauvegarde à compression intelligente permettant d’éliminer les données redondantes pour réduire les besoins en stockage. Qui a dit que le système d’exploitation IBM i était ringard ? Certainement ceux qui ne le connaissent pas.
Bonne lecture ... pour ceux qui iront jusqu'au bout
IBM i 6.1 et virtualisation
Gamme Power Systems 2008
Nombreuses sont les personnes qui, aujourd’hui encore, parlent d’AS/400 lorsqu’elles abordent le sujet du serveur midrange d’IBM. Pourtant, ce dernier n’existe officiellement plus depuis 2000, il a d’abord été remplacé par le iSeries puis par le System i5 en 2004.
En 2008, IBM a initié une convergence des serveurs System i (ex AS/400) et System p (ex RS/6000) afin de rationaliser sa gamme. Cette unification des serveurs midrange a produit une nouvelle gamme : les Power Systems.
Tous les serveurs de cette nouvelle famille sont pourvus de processeurs POWER6.
Désormais, on parle donc de Power Systems plutôt que d’AS/400, de RS/6000, de iSeries, de pSeries, de System i ou de System p. Ce nouveau serveur constitue une plateforme unique pouvant héberger différents systèmes d’exploitation.
Le système d’exploitation IBM i est le digne successeur de l’OS/400, qui avait été renommé i5/OS en V5R3. Désormais, son nom officiel est « IBM i operating system » ou tout simplement « i » pour les intimes.
Si au premier abord, il ne semble pas y avoir de changements majeurs dans le système d’exploitation de Rochester, ce n’est qu’une impression. En fait, IBM i contient, comme à son habitude, un grand nombre de nouvelles fonctionnalités, mais cette fois, IBM a mit le focus sur la virtualisation.
La virtualisation : mythe ou réalité ?
La virtualisation n’est pas une nouveauté chez IBM, les premiers travaux datent de 1967, avec une implémentation sur l’AS/400 depuis le milieu des années 90, avec tout d’abord la virtualisation des environnements Windows et OS/2 sous forme de serveurs intégrés, puis avec l’apparition du partitionnement logique (LPAR).
Au fur et à mesure des versions, de nouvelles fonctions de virtualisation sont venues enrichir la plateforme :
- intégration d’un hyperviseur
- virtualisation du processeur et de la mémoire
- virtualisation des cartes PCI (Peripheral Component Interconnect)
- virtualisation des environnements Linux POWER sous i5/OS
- virtualisation des environnements AIX sous i5/OS
- support des environnements Linux x86 et VMWare sous i5/OS
- intégration de l’espace de stockage sur des baies de disque SAN (ESS800, DS6800 et DS8x00)
- cartes réseaux et fonctions TCP/IP virtuelles
- lecteurs de CD/DVD et bandes virtuelles
- …
Toutes ces fonctions, largement utilisées depuis de nombreuses années sur la plateforme System i, contribuent d’une part à l’amélioration des performances et de la disponibilité des serveurs et d’autre part à la réduction des coûts des environnements. Il n’en reste pas moins qu’IBM ne les a pas mises en valeur et que, jusqu’à présent, personne n’était capable de donner un nom au système de virtualisation d’IBM pour la simple et bonne raison qu’il n’en avait pas !
Avant avril 2008, la virtualisation sur processeur POWER n’avait pas de nom particulier malgré l’étendue de ses possibilités et son extrême sophistication. Le service marketing d’IBM a probablement considéré qu’il y avait un manque de ce côté. Désormais, le composant de virtualisation sur plateforme POWER se nomme : PowerVM. Les mauvaises langues diront qu’il s’agit d’un clin d’œil à VMWare. Quoi qu’il en soit, il contient de nombreux composants, offrant ainsi aux systèmes d’exploitation supportés (AIX, Linux et IBM i), des fonctions de virtualisation extrêmement poussées. IBM i, dans sa version 6.1, a largement bénéficié des capacités de PowerVM, proposant ainsi à ses utilisateurs une palette de nouvelles fonctions avec une incroyable souplesse de mise en œuvre.
Les composants de PowerVM sont :
- POWER Hypervisor : l’hyperviseur en charge de la répartition des ressources matérielles. Il gère et répartit les ressources processeur, mémoire et cartes PCI sur les différentes partitions hébergées par le serveur POWER.
- Micro-Partitioning (Micro-Partitionnement) : cette fonction permet de partager un processeur et donc créer des partitions sur des portions de processeur. Le minimum supporté est de 1/10ème de processeur, ce qui permet de créer jusqu’à 10 partitions par processeur avec une granularité au 1/100ème de processeur au dessus du minimum.
- Uncapped Processor (Processeur débridé) : possibilité de « débrider » la capacité processeur allouée à une partition en exploitant les cycles processeurs non utilisés par les autres partitions.
- Dynamic Logical Partitioning (Partitionnement Logique Dynamique) : fonction permettant de déplacer dynamiquement les processeurs, la mémoire, la capacité interactive et les ressources I/O (cartes PCI contrôleur bande, Ethernet, communication …) entre les différentes partitions.
- Multiple Shared Processor Pools (Groupes de Processeurs Partagés Multiples) : possibilité de créer plusieurs groupes de processeurs partagés afin de les « dédier » à des environnements particuliers, et donc de séparer les différents workloads, tout en bénéficiant de ressources partagées. Cette fonction permet également de réduire les coûts des licences nécessaires aux différents Operating Systems en restreignant leur champ d’action.
- Virtual I/O Server : VIOS est un Operating System basé sur AIX, offrant des capacités de virtualisation à d’autres partitions. Une partition Virtual I/O Server peut virtualiser les environnements AIX et Linux POWER mais également IBM i. VIOS fournit des ressources I/O virtuelles (disques, adaptateurs réseau, lecteurs de bandes et lecteurs optiques) pour des partitions dites clientes. La virtualisation du processeur et de la mémoire étant quant à elle réalisée par le POWER Hypervisor. VIOS est destiné à réduire les coûts en réduisant le nombre de ressources physiques nécessaires pour les différentes partitions tournant sur un serveur IBM Power Systems.
- Integrated Virtualization Manager (IVM) : il s’agit d’une interface de gestion des partitions et des ressources virtuelles disponible via un navigateur Web, fournie par Virtual I/O Server. IVM permet de créer des partitions intégralement virtualisées sans console HMC.
- PowerVM Lx86 (Lx86) : Lx86 est un logiciel de translation binaire x86 permettant d'exécuter des applications Linux x86 32-bit sur des processeurs d'architecture POWER sans recompilation. Lx86 est un logiciel tournant sur une partition Linux POWER, qui permet de consolider des environnements Linux x86 sur les serveurs IBM Power Systems.
- Live Partition Mobility (LPM) : cette fonction permet de déplacer à chaud, c'est à dire sans interruption de production, une partition d'un système vers un autre système physique. Il ne s'agit pas d'un module de Haute Disponibilité, Live Partition Mobility permet de s'affranchir des contraintes d'arrêt d'un serveur lors d'une interruption programmée.
- N_Port ID Virtualization (NPIV) : fonction permettant de virtualiser les cartes Fibre Channel
Notons la présence d’un dispositif Ethernet virtualisable inclut sur chaque serveur Power Systems nommé IVE (Integrated Virtual Ethernet) Adapter, bien qu’indépendant de PowerVM, il n’en reste pas moins une pierre angulaire de la virtualisation. Il s’agit d’une carte disposant de 2 ou 4 ports Ethernet (Gigabit ou 10 Gigabit) ayant la faculté d’être nativement virtualisée par l’hyperviseur et d’offrir jusqu’à 8 Mac Address par port, soit un total de 32 Mac Address sur une seule carte.
De fait, l’offre PowerVM est incontournable pour mettre en œuvre la virtualisation sur Power Systems. Les anciennes gammes de serveurs IBM incluaient nativement les composants de virtualisation avec un inconvénient majeur sur le coût des machines d’entrée de gamme ainsi que sur la clarté de l’offre. Désormais, la virtualisation n’est plus incorporée dans l’offre IBM dite « Entry » et peut être retirée de tout serveur. Cela permet donc de réduire le coût des configurations et surtout de communiquer auprès des clients IBM qu’il existe bel et bien une offre de virtualisation sur Power Systems.
La virtualisation sur IBM i 6.1
La majorité des nouvelles fonctions n’est disponible que sur les serveurs à base de processeurs POWER6 (Power Systems). En ce qui concerne la version, bien que la V5R4 soit supportée sur les POWER6 (avec un microcode V5R4M5), il ne faut pas se leurrer : la virtualisation avancée n’est réellement utilisable qu’avec la version V6R1 (i 6.1). De nombreuses contraintes techniques viennent d’être levées avec i 6.1, en effet, il est désormais possible de totalement virtualiser un environnement IBM i (ex i5/OS).
Partitions i virtuelles
Jusqu’à présent, pour créer un environnement, il était nécessaire de disposer, au minimum, de disques (internes ou externes sur SAN), d’un contrôleur SCSI ou Fibre Channel, d’une carte réseau, d’un attachement bande pour les sauvegardes et restaurations et d’un lecteur de DVD. Comme nous venons de le dire, IBM i est intégralement virtualisable, cela signifie que l’on peut maintenant virtualiser les ressources disques, Ethernet, bande et DVD. Pour cela, deux options sont proposées : Virtual I/O Server et i 6.1 « Server ».
En effet, l’environnement IBM i virtuel sera considéré comme client ou hosted, et il pourra alors être hébergé sur une partition Virtual I/O Server ou sur une partition IBM i dite serveur ou host.
Les partitions host (VIOS ou IBM i) vont fournir des ressources virtuelles (SCSI virtuel, bande virtuelle, DVD virtuel …) à la partition hosted. On peut donc créer très simplement une partition de test ou de recette sans la nécessité d’ajouter du hardware, il suffit alors d’utiliser les ressources existantes.
Il est tout à fait possible de créer une partition i qui s’allouerait toutes les ressources et qui n’aurait comme principale et unique fonction, que la simple fourniture de ressources virtuelles aux partitions IBM i de production. Virtual I/O Server a d’ailleurs été créé dans ce sens. Bien entendu, l’arrêt de la partition host, entraîne un arrêt brutal des partitions clientes. Cette technologie offre ainsi de nombreuses fonctions.
Support de IBM i dans une lame BladeCenter
Les BladeCenter « envahissent » les salles machines, ils ont la particularité d’offrir des niveaux de redondance et de consolidation extrêmement élevés. Mais comment imaginer qu’un environnement i soit supporté sur une simple lame dans un BladeCenter ?
Les lames POWER JSx2 pourvues de cœurs POWER6 et IBM i 6.1 apportent la solution. IBM i ne connait pas le hardware des lames POWER, il ne peut donc pas être nativement implémenté dessus, mais est intégralement virtualisable. Il suffit donc de créer un environnement VIOS sur la lame, puis de virtualiser IBM i dans cette partition, et le tour est joué. On aura alors une ou plusieurs partitions V6R1 sur une lame de 1U dans un BladeCenter. On peut créer jusqu’à 39 partitions i 6.1 sur une seule lame avec les 4 cœurs disponibles. Les disques virtuels seront fournis soit par une baie de stockage externe, soit par des disques intégrés au BladeCenter (modèle S uniquement).
IBM i et le stockage externe
Depuis plusieurs releases d’OS/400 puis de i5/OS, le système d’exploitation d’IBM Rochester supportait les disques externes sur des baies SAN, mais uniquement sur certaines baies IBM. La raison était purement technique car IBM i est le seul Operating System à utiliser des secteurs disques de 520 octets au lieu des 512 octets habituels. Ainsi, les baies IBM ESS800, DS6800, DS8100 et DS8300 implémentaient le support du formatage de disque en 520 octets pour supporter i5/OS. Ces baies, positionnées dans le haut et le très haut de gamme n’étaient pas à la portée de tous les budgets et seules les grosses sociétés pouvaient les implémenter avec i5/OS.
La virtualisation change la donne, l’environnement IBM i lorsqu’il est virtualisé par une partition Virtual I/O Server, est alors hébergé sur des secteurs disques formatés en 512 octets. Si IBM i nécessite des secteurs de 520 octets, comment ce miracle est-il possible ?
Souvenez-vous, PowerVM contient un composant qui se nomme le POWER Hypervisor. Ce dernier va transmettre à la partition IBM i 6.1 neuf secteurs de 512 octets, les huit premiers contiendront des données et le dernier contiendra les headers de ces huit secteurs (soit 64 octets). Le microcode IBM i n’ayant plus qu’à reconstituer le tout.
Bilan : cette technique, certes un peu couteuse en CPU, permettra le support d’IBM i sur des baies d’entrée et de moyenne gamme IBM. Précisons encore que seule la gamme IBM est supportée par cette technique. Il s’agit des DS3200, DS3400, DS4700, DS4800, DS5100 et DS5300.
Quid de la concurrence ?
La solution s’appelle SVC (SAN Volume Controller). Il s’agit d’un serveur IBM permettant d’interconnecter des baies de stockage de tous horizons avec de nombreux serveurs du marché (et pas simplement de l’IBM, puisque HP, SUN, SGI et d’autres constructeurs sont supportés). Le SVC est conçu pour fournir du disque virtuel en provenance de multiples baies de stockage, à différents serveurs. Tout serveur et Operating System supporté par le SVC peut donc être implémenté sur une baie connectée au SVC car c’est ce dernier qui réalise l’interface entre l’OS et la baie.
La bonne nouvelle, c’est que IBM i 6.1 est supporté par le SVC et que l’on pourra donc disposer de fonctionnalités de stockage évoluées sur la grande majorité des baies du marché, mais la mauvaise, c’est que l’architecture mise en œuvre pour ce support est relativement complexe. En effet, pour qu’IBM i tourne sur une baie DMX de EMC ou sur une baie USP de Hitachi par exemple, il faudra ajouter un SVC à l’architecture évoquée plus haut. Ainsi, l’environnement IBM i sera virtualisé par un Virtual I/O Server connecté à un SAN Volume Controller en cluster, lui-même attaché à une ou plusieurs baies de stockage.
On peut désormais faire tourner IBM i sur de nombreuses baies du marché, mais le prix à payer est la complexité de l’architecture, il faudra donc avoir, non seulement des compétences métier et IBM i, mais également des compétences sur UNIX (VIOS), sur le cluster SAN Volume Controller et sur les baies de stockage et pourquoi pas sur les BladeCenter si la partition IBM i tourne sur une lame !!!
Un avantage à implémenter IBM i sur un SVC, et non des moindres, est la possibilité de déplacer l’espace de stockage des environnements à chaud, donc sans arrêt des partitions. L’exemple ci-dessous représente un Power System avec trois partitions, une VIOS et deux IBM i (LPAR 1 et LPAR 2). La partition VIOS est attachée à un SAN Volume Controller, qui est connecté à quatre baies de stockage (DS4800, DS6800, DS8300 et XIV). Les disques du VIOS sont sur la DS4800, ceux de la partition LPAR 1 sont situés sur la DS6800 tandis que ceux de la partition LPAR 2 sont sur la DS8300. Le SVC va par exemple permettre de déplacer l’espace de stockage de la partition LPAR 2 de la baie DS8300 vers la baie XIV sans arrêt de production.
Virtualisation des lecteurs de bandes
Cette technologie, à ne pas confondre avec les bandes virtuelles implémentées en V5R4, n’est disponible que sur des partitions i virtuelles hébergées par un VIOS. Les bandes virtuelles permettent de réaliser des sauvegardes sur les disques d’un système ou d’une partition comme s’il s’agissait d’un lecteur de bande physique, mais les données restent sur disques sous forme d’images de catalogue et doivent ensuite être transférées sur un autre système en FTP ou dupliquées sur une bande physique. La virtualisation des lecteurs de bande est relativement différente, car il n’y a pas d’écriture des données sur disque. L’écriture se fait directement sur le lecteur de bande de la partition VIOS. Cette dernière virtualise ses lecteurs via des contrôleurs SAS virtuels et les mets à disposition de toutes les partitions clientes.
Que nous réserve l’avenir ?
La technologie de la plateforme que l’on avait coutume d’appeler « l’AS/400 » n’a plus rien à voir avec ce qu’elle était en 1988. Même si les fondements de base ont été conservés (espace adressable unique, système d’exploitation indépendant du matériel, conception basée objet …), les principales fonctions qui ont fait sa force sont toujours au rendez-vous (disponibilité, fiabilité, simplicité, portabilité des anciennes applications, …), l’architecture a su évoluer pour être toujours à la pointe de la technologie. Cette transition s’est réalisée en « douceur », malheureusement, elle est passée inaperçue pour une grande majorité des administrateurs de système, qui découvrent aujourd’hui l’étendue des … fonctionnalités qui leurs sont offertes.
L’avenir passe désormais par la gamme unifiée Power Systems, l’environnement IBM i va bénéficier du dynamisme d’AIX et de Linux lié à l’extrême concurrence rencontrée dans le monde UNIX.
Quelles nouvelles fonctionnalités de virtualisation nous réserve donc l’avenir ?
Il est difficile d’avoir une vue à moyen terme, tant la technologie dans ce domaine évolue rapidement, mais cela n’est un secret pour personne, la virtualisation n’en est qu’à ses débuts, et nous risquons de voir débarquer sur nos serveurs dans les mois et années à venir, beaucoup de nouvelles fonctionnalités dont on n’imaginait même pas l’existence dans nos rêves les plus fous !
Ce que l’on sait actuellement, par ce qu’IBM appelle pudiquement les « Statement of Direction », c'est-à-dire les directions technologiques souhaitées par le Management d’IBM mais qui peuvent être abandonnées si les résultats attendus ne sont pas probants, c’est qu’IBM i va également bénéficier des nouvelles fonctions de virtualisation implémentées sur la famille Power Systems.
L’avenir proche nous réserve entre autres, le Live Partition Mobility, l’Active Memory Sharing et l’External Virtual Tape avec Déduplication. Le premier est déjà disponible sur AIX et devrait l’être sur IBM i dès cette année, il permet de déplacer un environnement actif vers un autre serveur sans arrêter l’activité de la production.
Le second devrait permettre de partager dynamiquement la mémoire entre les différentes partitions d’un serveur. Dans les deux cas, l’utilisation de VIOS sera obligatoire pour implémenter ces fonctions. Quant au dernier, il concerne les techniques de sauvegarde à compression intelligente permettant d’éliminer les données redondantes pour réduire les besoins en stockage. Qui a dit que le système d’exploitation IBM i était ringard ? Certainement ceux qui ne le connaissent pas.
Premier intégrateur français spécialisé dans la virtualisation de poste de travail. Après la partie infrastructure serveur, c'est maintenant à la virtualisation du poste de travail de faire l'objet des convoitises pour réduire les coûts de gestion informatique.VIRTIC propose ainsi des offres packagées pour mettre en oeuvre un projet de virtualisation spécifiquement pour les Desktop, à savoir :
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