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Revision 13 vom 2015-07-14 15:36:12
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Kommentar: Basisinstallation verschoben
Revision 19 vom 2015-07-21 15:09:31
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Kommentar:
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Die Kerninfrastruktur im Projekt IT Zukunft-Schule™ besteht aus mindestens einem zentralen Server, auf dem die Infrastrukturverwaltung und -steuerung des Schulnetzwerks installiert wird. Auf diesem zentralen Server kommt [[Technik/Virtualisierung|Virtualisierung]] zum Einsatz.

Bevor also mit der Installation der Server-Kompenenten für das Pädagogische Schulnetz begonnen werden kann, muss als erste Ebene die Software für Server-Virtualisierung auf dem zentralen Server installiert werden. In der Virtualisierungsumgebung werden dann die Komponenten des Debian Edu / Skolelinux Netzwerks installiert.

Für große Schulen kommen mehrere Virtualisierungs-Server zum Einsatz und die Dienste des Debian Edu / Skolelinux Netzwerks werden dann auf mehrere physikalische Maschinen verteilt.
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Vor der Basisinstallation des ersten Virtualisierungs-Servers muss die [[Technik/Installation/InternetUplink|Internet-Anbindung]] der Schule entsprechend der IT-Zukunft Schule™ [[Technik/Infrastruktur|Netzwerktopologie]] eingerichtet werden. Desweiteren muss eine Backbone-Switch für das Backbone-Netz bereit stehen, welche mit dem Backbone-VLAN des Internet-Routers verbunden ist.

Im Backbone-Netz ist standardmäßig ein DHCP-Server aktiv (auf Router für die Internet-Anbindung), so dass angeschlossene Systeme (neue aufzusetzende Server, Notebooks von System-Admins, etc.) sofort Zugriff auf das Internet bekommen können.
Durchführen der [[Technik/Installation/VirtServer/BasisJessie|Basisinstallation]].
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Im ersten/zentralen Virtualisierungs-Server werden schnelle SAS-Festplatten (geringe Kapazität, schneller Zugriff, teuer) und langsamere SATA-Festplatten (größere Kapazität, langsamerer Zugriff als bei SAS-Platten, kostengünstiger) eingebaut.

  * Die schnellen SAS-Festplatten werden für die Benutzerverzeichnisse von Lehrer/innen und Schüler/innen und für die Ablage der Boot-Images der Diskless-Workstations verwendet.
  * Auf den nicht ganz so performanten SATA-Festplatten liegen die Betriebssysteme der Server sowie Daten deren Zugriff nicht geschwindigkeitskritisch ist.
Im allen Virtualisierungs-Servern werden schnelle SAS-Festplatten eingebaut.
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 * Swap-Partitionen: Größe des Arbeitsspeichers plus 2GByte auf alle schnellen SAS-Festplatten verteilt  * Swap-Partitionen: Größe des Arbeitsspeichers plus 2GByte auf alle Festplatten verteilt.
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$ mdadm --create /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sda2 /dev/sdb2 $ mdadm --create /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sda3 /dev/sdb3
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 * LVM Volume Groups anlegen:
   * Volume Group {{{vm-slow-vg}}} beinhaltet alle Level-1 RAIDs der langsameren Festplatten (SATA)
   * Volume Group {{{vm-fast-vg}}} beinhaltet alle Level-1 RAIDs der schnellen Festplatten (SAS){{{
 * LVM Volume Group {{{ganeti_vg}}} für Ganeti anlegen:{{{
Zeile 48: Zeile 35:
# alle RAID-1 Devices der SATA-Festplatten zu einer Volume Group zusammenführen
$ vgcreate vm-slow-vg /dev/md<A1> /dev/md<A2> [...]
# alle RAID-1 Devices der SAS-Festplatten zu einer Volume Group zusammenführen
$ vgcreate vm-fast-vg /dev/md<B1> /dev/md<B2> [...]
# alle RAID-1 Devices zu einer Volume Group zusammenführen
$ vgcreate ganeti_vg /dev/md1 /dev/md2 [...]
Zeile 53: Zeile 38:
 * LVM Volumes anlegen:
   * Logical Volumes für virtuelle Maschinen anlegen. Namenskonvention für LVs: {{{<host-fqdn>_sd{a,b,c,d,...}}}}{{{
$ lvcreate vm-slow-vg -n tjener.intern_sda -L 400G
$ lvcreate vm-fast-vg -n tjener.intern_sdb -L 400G
$ lvcreate vm-slow-vg -n disklserver.intern_sda -L 40G
$ lvcreate vm-fast-vg -n disklserver.intern_sdb -L 80G
}}}

FixMe: LTSP-Server ergänzen?
Zeile 69: Zeile 45:
 * Die erste Schnittstelle ist für das Backbone-Netz ({{{172.16.0.0/24}}} vorgesehen.  * Die erste Schnittstelle stellt das Subnetz für die Schulinfrastruktur bereit ({{{10.0.0.0/8}}}). Diese Schnittstelle wird über eine Netzwerk-Bridge an die virtuellen Maschinen übergeben.
Zeile 71: Zeile 47:
 * Die zweite Schnittstelle stellt das Subnetz für die Schulinfrastruktur bereit ({{{10.0.0.0/8}}}). Diese Schnittstelle wird über eine Netzwerk-Bridge an die virtuellen Maschinen übergeben.  * Die zweite Schnittstelle ist für das Backbone-Netz ({{{172.16.0.0/24}}} vorgesehen.
Zeile 98: Zeile 74:
Nach der Neukonfiguration die Schnittstellen muss das Netzwerk (bzw. zum Testen der korrekten Funktion beim System-Boot: der Server) neu gestartet werden. Nach der Neukonfiguration der Schnittstellen muss das Netzwerk (bzw. zum Testen der korrekten Funktion beim System-Boot: der Server) neu gestartet werden.
Zeile 100: Zeile 76:
=== Virtuelle Maschinen einrichten === === Ganeti einrichten ===
Zeile 102: Zeile 78:
Das Programm ''Virtual Machine Manager'' dient der Verwaltung und Steuerung der virtuellen Maschinen. In ihm werden die virtuellen Festplatten konfiguriert, und Arbeitsspeicher sowie Prozessorkerne den virtuellen Maschinen zugeteilt. Ganiti unterstützt Virtualisierung verteilt über mehrere Virtualisierungsserver. Einer dieser Virtualisierungsserver muss Master-Status im Ganeti-Cluster haben. Auf unseren Schulsystemen ist dies Standardmäßig der Virt-Man-01. Ganeti ist aber so eingerichtet, das theoretisch jeder andere Knoten (in Ganeti heißen Virtualisierungsserver Knoten) Master-Status erlangen kann. Der Master bekommt den host-Namen {{{ganeti-cluster.intern}}}.
Zeile 104: Zeile 80:
 * Den User {{{locadm}}} der Gruppe {{{libvirt}}} hinzufügen.{{{
$ sudo adduser locadm libvirt
==== Vorbereitungen ====
Anpassen von {{{/etc/hosts}}}:
  * auf allen Virtualiesierungsserver müssen in /etc/hosts alle Virtualisierungsserver eingetragen sein, Beispiel:{{{
172.16.0.1 virt-man-01.backbone virt-man-01
172.16.0.2 virt-man-02.backbone virt-man-02
[...]
Zeile 107: Zeile 87:
 * Grafisch am Virtualisierungs-Server als {{{locadm}}} anmelden.
 * Den "Virtual Machine Manager" starten.
  * zusätzlich muss auf allen Virtualisierungsservern der Hostname des Ganetimasters in /etc/hosts eingetragen werden, Beispiel:{{{
172.16.0.240 ganeti-cluster.backbone ganeti-cluster
Zeile 110: Zeile 90:
 * Mit der rechten Maustaste localhost auswählen, dann Details auswählen. Mit ''Speicher hinzufügen'' folgende virtuelle Festplatten anlegen:
   * vm-fast-vg (LVM Volume Group, s.o.)
   * vm-slow-vg (LVM Volume Group, s.o.)
  * {{{/root/.ssh}}} muss angelegt sein: {{{mkdir /root/.ssh}}}
Zeile 114: Zeile 92:
In ''Virtual Machine Manager'' können jetzt virtuelle Maschinen angelegt werden (genaue Beschreibung auf den Seiten, die die einzelnen VMs beschreiben). ==== Ganeti Cluster initializieren ====

{{{
$ gnt-cluster init \
  --master-netdev eth1 \
  --vg-name ganeti_vg \
  --enabled-hypervisors kvm \
  --nic-parameters link=br0 \
  --hypervisor-parameters kvm:initrd_path=,kernel_path= \
  --enabled-disk-templates=plain
  ganeti-cluster.backbone
}}}

Ganeti erzeugt eine ssh-key-pair in {{{/root/.ssh}}} und hinterlegt dessen public-key in {{{/root/.ssh/.authorized_key}}}, welche auf die anderen Virtualisierungsserver kopiert werden muss.

Nun können die anderen Virtualisierungsserver den Cluster hinzugefügt werden:{{{
$ gnt-node add virt-man-<xx>
}}}

Für die Virtuellen Maschinen des DebianEdu-Netzwerkes stellen wir innerhalb von Ganeti ein Netzwerk bereit:
{{{
$ gnt-network add --network=10.0.0.0/16 --gateway=10.0.0.1 DebianEdu
$ gnt-network connect -N mode=bridged,link=br0 DebianEdu
}}}

==== Installation von Tjener vorbereiten ====

Nun kann mit der [[https://wiki.it-zukunft-schule.de/Technik/Installation/VM/HauptServerTjener/Jessie|Installation des Hauptservers]] fortgefahren werden.

Installationshinweise: Virtualisierungs-Server

Vorbereitungen

Durchführen der Basisinstallation.

Festplattenpartitionierung (im Detail)

Im allen Virtualisierungs-Servern werden schnelle SAS-Festplatten eingebaut.

Die Einteilung der Festplatten fällt von Schule zu Schule unterschiedlich aus. Sie ist abhängig von der Zahl und Größe der Festplatten, sowie der Größe des eingebauten Arbeitsspeichers.

Beispiel:

  • Jeder Virtualisierungs-Server enthält eine gerade Anzahl von Festplatten, für Festplatten-Spiegelung wird in den meisten Fällen der RAID-Level-1 verwendet
  • RAID-Systemen werden stets mit der Software-Lösung im Linux-Kernel realisiert (sog. /dev/md-Devices)
  • SATA-Festplatte 1 und 2 werden 20 GByte als Raid (Level 1, Plattenspiegelung) für Betriebssystem des Virtualisierungs-Server reserviert
  • Swap-Partitionen: Größe des Arbeitsspeichers plus 2GByte auf alle Festplatten verteilt.
  • Raid-Basis für LVM Volumes: jeweils zwei gleichgroße Partitionen auf baugleichen Festplatten zu RAID-Devices vom Level-1 zusammenfügen

    $ mdadm --create /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sda3 /dev/sdb3
    $ mdadm --create /dev/md2 -l1 -n2 /dev/sdc2 /dev/sdd2
    # weitere RAID-1 Devices einrichten...
    $ [...]
    # alle RAID-1 Devices nach Neustart verfügbar machen...
    $ /usr/share/mdadm/mkconf > /etc/mdadm/mdadm.conf
    $ dpkg-reconfigure mdadm
  • LVM Volume Group ganeti_vg für Ganeti anlegen:

    $ pvcreate /dev/md1
    $ pvcreate /dev/md2
    $ [...]
    # alle RAID-1 Devices zu einer Volume Group zusammenführen
    $ vgcreate ganeti_vg /dev/md1 /dev/md2 [...]

Netzwerk einrichten

Bislang wurde für die beschriebenen Installationsschritte eine vom DHCP-Server des Internet/DSL-Routers vergebene IP-Adresse für den zu installierenden Virtualisierungs-Server verwendet. Im nächsten Schritt wird nun eine feste IP-Adresse für die Backbone-Netzwerkschnittstelle festgelegt und auch die Schnittstelle für das Pädagogische Netzwerk (Debian Edu / Skolelinux Netzwerk) vorbereitet.

Der zentrale Virtualisierungs-Server besitzt typischerweise zwei Netzwerkschnittstellen.

  • Die erste Schnittstelle stellt das Subnetz für die Schulinfrastruktur bereit (10.0.0.0/8). Diese Schnittstelle wird über eine Netzwerk-Bridge an die virtuellen Maschinen übergeben.

  • Die zweite Schnittstelle ist für das Backbone-Netz (172.16.0.0/24 vorgesehen.

Beispiel: (Datei: /etc/network/interfaces auf virt-man-01)

auto lo
iface lo inet loopback

auto eth0
iface eth0 inet manual

auto br0
iface br0 inet manual
        bridge_fd 0
        bridge_hello 2
        bridge_maxage 12
        bridge_stop off
        bridge_ports eth0

# backbone interface
auto eth1
iface eth1 inet static
        address 172.16.0.1
        netmask 255.255.255.0
        broadcast 172.16.0.255
        gateway 172.16.0.253

Nach der Neukonfiguration der Schnittstellen muss das Netzwerk (bzw. zum Testen der korrekten Funktion beim System-Boot: der Server) neu gestartet werden.

Ganeti einrichten

Ganiti unterstützt Virtualisierung verteilt über mehrere Virtualisierungsserver. Einer dieser Virtualisierungsserver muss Master-Status im Ganeti-Cluster haben. Auf unseren Schulsystemen ist dies Standardmäßig der Virt-Man-01. Ganeti ist aber so eingerichtet, das theoretisch jeder andere Knoten (in Ganeti heißen Virtualisierungsserver Knoten) Master-Status erlangen kann. Der Master bekommt den host-Namen ganeti-cluster.intern.

Vorbereitungen

Anpassen von /etc/hosts:

  • auf allen Virtualiesierungsserver müssen in /etc/hosts alle Virtualisierungsserver eingetragen sein, Beispiel:

    172.16.0.1 virt-man-01.backbone virt-man-01
    172.16.0.2 virt-man-02.backbone virt-man-02
    [...]
  • zusätzlich muss auf allen Virtualisierungsservern der Hostname des Ganetimasters in /etc/hosts eingetragen werden, Beispiel:

    172.16.0.240 ganeti-cluster.backbone ganeti-cluster
    
      * {{{/root/.ssh

    muss angelegt sein: mkdir /root/.ssh

Ganeti Cluster initializieren

$ gnt-cluster init \
  --master-netdev eth1 \
  --vg-name ganeti_vg \
  --enabled-hypervisors kvm \
  --nic-parameters link=br0 \
  --hypervisor-parameters kvm:initrd_path=,kernel_path= \
  --enabled-disk-templates=plain
  ganeti-cluster.backbone

Ganeti erzeugt eine ssh-key-pair in /root/.ssh und hinterlegt dessen public-key in /root/.ssh/.authorized_key, welche auf die anderen Virtualisierungsserver kopiert werden muss.

Nun können die anderen Virtualisierungsserver den Cluster hinzugefügt werden:

$ gnt-node add virt-man-<xx>

Für die Virtuellen Maschinen des DebianEdu-Netzwerkes stellen wir innerhalb von Ganeti ein Netzwerk bereit:

$ gnt-network add --network=10.0.0.0/16 --gateway=10.0.0.1 DebianEdu
$ gnt-network connect -N mode=bridged,link=br0 DebianEdu

Installation von Tjener vorbereiten

Nun kann mit der Installation des Hauptservers fortgefahren werden.

IT-Zukunft Schule: Technik/Installation/VirtServer/Ganeti (zuletzt geändert am 2022-01-06 15:06:58 durch MikeGabriel)