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Creation: 4 juin 2015
Mise à jour:
Version: 1.0
Author: Jean-Louis Bicquelet-Salaün
Location: http://jlbicquelet.free.fr
Copyright: (c) 2015 Jean-Louis BICQUELET-SALAÜN

Introduction aux logicals partitions (LPAR) AIX et à la virtualization technology

Au cours de la dernière décenie, IBM a introduit des niveaux de virtualisation, qui font que ses serveurs sont passés d'un niveau purement physique à un niveau de plus en plus abstrait.

Nous avons eu tout d'abord des partitions logiques qui regroupaient des composants physique (cartes, mémoire, cpu) au sein d'un m^me boitier ou frame ), puis des partitions dynamiques permettant des modifications à chaud de ces composants (ajouts, remplacements, retraits) avec AIX 5.2, puis des serveurs virtualisés (partageant des ressources communes) avec AIX 5.3 et plus.

partitionnement logique

Le schéma du partitionnement logique est très simple. Le boitier contenant les composants est surveillé et controlé par le FSP.

Une station de contrôle est en liaison avec le FSP et les LPAR.

Les composants hardware (I/O, mémoire, cpu) sont gérés par l'hyperviseur qui les présentes comme ressources aux partitions. Les partitions peuvent les utiliser sans savoir qu'il y a un intermédiaire et les voient comme des ressources physiques.

partitionnement virtuel

Avec le partitionnement virtuel, on introduit la notion de VIO serveur, une partition dédiée (ou plusieures), qui va se charger de fournir des ressources aux partitions Virtuelles ou VPAR. La communication va là aussi se faire par l'hyperviseur.

Le nombre d'architectures possibles va lui augmenter.

Les partitions VIO sont équipé d'un OS spécifique ou VIOS qui est une version d'AXI qui lui est dédiée.

définitions

LPAR

Le concept fondamental de la virtualisation sur les serveurs IBM pSeries était celui de la Logical PARtition, ou LPAR. Il s'agit d'une partition logique. Les ressources matérielles du serveur (CPU, mémoire, interfaces I/O,...) sont segmentées en lots, permettant de faire fonctionner pour chacun de ces lots une instance entièrement autonome d'AIX à l'orgine. On peut maintenant faire aussi fonctionner un OS linux.

Chaque partition se comporte comme un serveur indépendant, et l'OS installé dessus se comporte comme l'utilisateur des ressources physiques.

LPAR Dynamique

L'avantage réél que l'on peut en tirer, des LPAR à partir d'AIX 5.3, c'est de pouvoir ajouter ou retirer dynamiquement des ressources en fonction des besoins: cartes ethernet, cartes fibres, mémoire, CPU ...

La gestion se fait à partir de la station de contrôle ou HMC. On parle de partitionnement dynamique.

FSP

Le Flexible Service Processor, ou FSP, est un composant dédié qui fournit plusieurs fonctionnalités, totalement indépendamment de l'état des processeurs du serveur lui-même, et notamment :

  • monitoring de la partie matérielle du serveur (composants et environnement)

  • suivi de l'état du firmware et des OS installés

  • changement d'état du serveur (arrêt, redémarrage, ...)

  • création/modification/manipulation de LPAR

  • génération d'alertes en cas d'incident

  • gestion de la CUOD : Capacity Upgrade On Demand, pour activer des ressources supplémentaires si nécessaire

HMC

La Hardware Management Console, ou HMC, est l'interface qui permet aux administrateurs de communiquer avec le FSP.

C'est la HMC qui effectue les opérations d'administration sur les serveurs qui n'ont pas de rapport direct avec l'OS (ajout ou retrait de matériel, de mémoire ...).

Physiquement, il s'agit d'une machine distincte (soit en desktop, soit en rack), à savoir un serveur linux spécialisé (une boite noire) qui est connectée d'une part au FSP, et d'autre part sur le même LAN que les différentes LPAR qu'elle devra configurer. Il est possible de l'utiliser directement, ou en accès distant.

Il y a deux modes d'accès : soit par une interface graphique nommée WebSM, que l'on installe sur un poste client, soit directement par SSH.

L'hyperviseur

Sur un système Unix, l'accès de l'OS aux ressources matérielles du serveur est géré par un composant logiciel particulier, le noyau (ou kernel). @P/Sur un serveur découpé en partitions logiques, on ne peut bien entendu pas donné à chaque partition un accès complet aux ressources matérielles.

Il était donc nécessaire d'avoir une couche qui va se charger de cet accès. C'est l'hyperviseur qui s'en charge.

l'hyperviseur fournit les services suivants :

  • présentation de processeurs logiques aux partitions

  • micro-partitionnement

  • switch virtuel pour les communications réseau inter-LPAR (supportant les VLAN)

  • adaptateurs SCSI virtuels

  • consoles virtuelles permettant un accès direct au LPAR et au VPAR

Pour utiliser ces fonctionnalités il faut activater l'Advanced Power Virtualization, ou APV. Une licence spécifique est nécessaire.

WPAR

Workload Partitions ou WPAR permette de virtualiser l'OS AIX en partitionnant les instances du système en de multiples environments. Chaque instance est appelée WPAR. Une WPAR peut héberger des applications et isoler ces applications des autres applications d'exécutant sur d'autre WPAR. Il s'agit d'une solution purement logiciel ne nécessitant aucune dépendance sur le matériel. Il faut par contre acheter une license pour l'utiliser.