Лабораторная работа: Руководство по установке МВС-900

МВС-900 – это параллельная вычислительная система кластерной архитектуры, состоящая из одного хоста (управляющей машины) и нескольких (до 254) узлов. Хост и узлы – это виртуальные машины, каждая из которых выполняется на отдельной физической машине.

Общая структура виртуального кластера МВС-900.

Для реализации виртуальной машины в рамках физической используется монитор виртуальных машин VMware.

Конкретную конфигурацию виртуальной машины, которую требуется реализовать, VMware узнает из конфигурационного файла виртуальной машины. В этом файле указывается объем оперативной памяти, количество и объем виртуальных дисков, MAC- адреса виртуальных сетевых карт и прочие подобные сведения. Конфигурационный файл – текстовый, его можно редактировать обычным порядком. Конечно, программное обеспечение МВС-900 рассчитано на совершенно конкретную конфигурацию узлов и хоста.

Несколько слов о том, как именно VMware моделирует внешние устройства виртуальных машин на физическом оборудовании.

Проще всего обстоит дело с дисками. Каждая из виртуальных машин имеет хотя бы один виртуальный диск, которому в Windows физической машины соответствует один или несколько файлов, называемых файлами с образом диска. В состав дистрибутива входят файлы с образами дисков хоста и узла, на которых уже установлено все необходимое программное обеспечение кластера МВС-900.

Также каждая виртуальная машина оснащена несколькими виртуальными сетевыми картами. Отображение виртуальных сетевых карт на физическую сеть VMware выполняет следующим образом.

Физическая сетевая карта и все отображаемые на нее виртуальные сетевые карты логически просто объединяются виртуальным hub’ом, который и выходит на физический сетевой кабель.

Таким образом, на уровне MAC- адресов виртуальные сетевые карты оказываются в том же сегменте локальной сети, что и моделирующие их физические карты. Возможность сетевого взаимодействия виртуальных и физических сетевых карт, тем самым, не содержит никакой «виртуальной специфики», и зависит только от настройки ip- адресов. Все работает в точности так, как если бы упомянутый выше «виртуальный hub» существовал в действительности, а виртуальные сетевые карты были физическими и принадлежали отдельно стоящим физическим машинам. В частности, нет никакой разницы во взаимодействии виртуальной машины с той физической, на которой она установлена, и с любой другой физической или виртуальной машиной этого сегмента. Если ОС виртуальной машины настроит виртуальную сетевую карту на ip- адрес и маску из той же подсети, к которой относятся физические сетевые карты, все они смогут «разговаривать» друг с другом. Если же ОС нескольких виртуальных машин настроят свои сетевые карты на ip- адреса и маску другой подсети, эта подсеть будет существовать независимо от физической, отображаясь на то же оборудование. Виртуальные машины будут «разговаривать» друг с другом, не мешая физическим, и наоборот.

В МВС-900 используются оба варианта настройки ip- адресов. Так, хост и узлы связаны между собой двумя внутренними сетями, изолированными от внешнего мира, и, кроме того, хост имеет внешний сетевой интерфейс, позволяющий ему общаться с внешним миром, то есть с физическими машинами, а также с любым другим компьютером в Интернет, с которым связана локальная сеть физических машин.

На следующем рисунке изображена структура внутренних сетей МВС-900 (выход хоста во внешнюю сеть не показан):

Сеть управления
Узел N

Схема внутренних сетей МВС-900.

Конфигурирование МВС-900 при установке сводится, в основном, к конфигурированию сетевых интерфейсов узлов и хоста. Конфигурирование внешнего сетевого интерфейса хоста производится в последнюю очередь, с локальной консоли хоста, средствами Linux. Об этом см. ниже. Конфигурирование внутренних сетевых интерфейсов как хоста, так и узлов происходит по единой схеме, разработанной специально для МВС-900.

Схема состоит в следующем. Обычно результатом конфигурирования сети является запись на диск конфигурируемой машины заданной при конфигурировании информации (ip- адреса, сетевой маски, имени машины и т. п.). В МВС-900 так поступать было бы крайне неудобно – это означало бы, что при установке каждого узла с единого образа диска в этот образ диска приходилось бы вносить изменения, и потом сохранять не просто образ диска узла, а образ диска узла №1, №2 и так далее. Чтобы этого избежать, в МВС-900 ip- адреса во внутренних сетях и все сопутствующие настройки генерируются автоматически, по значениям MAC- адресов внутренних интерфейсов. MAC- адрес виртуальной сетевой карты задается в конфигурационном файле виртуальной машины. Как мы уже знаем, это совсем небольшой текстовый файл, поправить в котором «по месту» одну – две цифры много проще, чем вносить изменения в файл образа диска и затем хранить измененный образ.

Конкретная схема адресации во внутренних сетях устроена так.

VMware позволяет задавать в качестве MAC- адресов значения вида

00:50:56:00:X:Y

где X и Y выбираются произвольно. Именно эти поля в МВС-900 используются для задания полей ip- адресов.

В свою очередь, ip- адреса внутренних сетей МВС-900 имеют вид:

10.X.C.N для одной сети, и

10.X.C+32.N для второй, маски в обеих сетях – 255.255.224.0

Значения X и C выбираются системным администратором по его усмотрению, и должны быть одинаковыми для хоста и всех узлов. По умолчанию, X==100, C==5, и менять эти значения без особых на то оснований смысла нет.

Значение N – это номер узла. Для хоста N равно 1, для узлов лежит в диапазоне от 2 до 254 (не обязательно подряд).

В заданных в конфигурационном файле виртуальной машины MAC- адресах значения X, C и N кодируются следующим образом:

ethernet0.address = 00:50:56:00:X:N

ethernet1.address = 00:50:56:00:C:N

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--