Gerenciamento de sistemas GNU/Linux: do computador pessoal à rede corporativa

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1 Gerenciamento de sistemas GNU/Linux: do computador pessoal à rede corporativa Daniel Weingaertner Departamento de Informática UFPR Centro de Computação Científica e Software Livre C3SL Programa de Extensão Conhecendo Padrões Abertos de Interoperabilidade Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 1 / 37

2 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 2 / 37

3 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 3 / 37

4 Apresentação Centro de Computação Científica e Software Livre C3SL Departamento de Informática UFPR Laboratórios de Ensino e Pesquisa: Debian GNU/Linux (stable) 2000 usuários, 300 terminais, 10 servidores de processamento. Hardware heterogêneo 5 TB de disco, quota de 2 GB Rede Gigabit, uplink 2 Gb Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 4 / 37

5 Apresentação Centro de Computação Científica e Software Livre C3SL Departamento de Informática UFPR Laboratórios de Ensino e Pesquisa: Debian GNU/Linux (stable) 2000 usuários, 300 terminais, 10 servidores de processamento. Hardware heterogêneo 5 TB de disco, quota de 2 GB Rede Gigabit, uplink 2 Gb Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 4 / 37

6 Apresentação Servidores do C3SL: Mirror (Sourceforge, Debian, Ubuntu, KDE, OOffice, Mozilla, Kernel) Computação científica Sistemas Web (revistas da UFPR, biblioteca digital) Wiki, GIT, Jabber Servidor de Xadrez Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 5 / 37

7 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 6 / 37

8 Breve histórico do GNU/Linux Década de 80: software vinha de brinde Criação do projeto GNU (www.gnu.org) Free Software Foundation (www.fsf.org) Linus Torwalds cria o Linux (www.kernel.org) Surge o GNU/Linux Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 7 / 37

9 Qual o melhor Linux? Distribuições: diferentes empacotadores Principais distribuições: Slackware Debian SUSE (OpenSUSE) RedHat (Fedora) Ubuntu (KUbuntu, XUbuntu) Kurumim Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 8 / 37

10 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 9 / 37

11 GNU/Linux no Computador Pessoal Escolher uma distribuição Utilizar Live-CD Múltiplos sistemas operacionais (particionamento) Gerenciador de janelas Quais programas existem para GNU/Linux? Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 10 / 37

12 Vantagens e Desvantagens do GNU/Linux É gratuito Atualizações automáticas e freqüentes Sistema estável e resistente a vírus (kernel mode/user mode) Permite adaptações e configurações Dificuldades com drivers Softwares desenvolvidos para Windows Ninguém usa Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 11 / 37

13 Vantagens e Desvantagens do GNU/Linux É gratuito Atualizações automáticas e freqüentes Sistema estável e resistente a vírus (kernel mode/user mode) Permite adaptações e configurações Dificuldades com drivers Softwares desenvolvidos para Windows Ninguém usa Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 11 / 37

14 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 12 / 37

15 O Sistema Multiseat Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 13 / 37

16 O Sistema Multiseat Um computador atendendo a diversos usuários simultâneamente Um conjunto de dispositivos de E/S para cada usuário Utilizado em mais de 2000 escolas no Paraná Live-CD do Ubuntu Como instalar: wiki.c3sl.ufpr.br/multiseat Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 14 / 37

17 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 15 / 37

18 O que é um Sistema Terminal-Servidor? Volta às origens da computação (mainframe) Poucas máquinas com disco, de grande porte Servidores de processamento compartilhados Terminais de usuário bootam pela REDE, sem disco Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 16 / 37

19 Sistema Terminal-Servidor Básico Servidor possui instalação GNU/Linux Terminais montam uma raiz própria exportada pelo servidor (ro) Utilizam memória RAM como disco local (rw) Requisitos: Rede confiável e rápida DHCP, PXE NFS xdmcp Exemplo: LTSP Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 17 / 37

20 Sistema Terminal-Servidor Básico Servidor possui instalação GNU/Linux Terminais montam uma raiz própria exportada pelo servidor (ro) Utilizam memória RAM como disco local (rw) Requisitos: Rede confiável e rápida DHCP, PXE NFS xdmcp Exemplo: LTSP Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 17 / 37

21 Sistema Terminal-Servidor Básico Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 18 / 37

22 Sistema Terminal-Servidor Básico Vantagens: Redução nos custos de gerenciamento Menos máquinas para instalar e administrar Reaproveitamento de configurações comuns Maior segurança para os dados Desvantagens: E se a rede falhar? E se o servidor falhar? Baixo desempenho do protocolo X Dispositivos de I/O Subutilização da capacidade de processamento local Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 19 / 37

23 Sistema Terminal-Servidor Básico Vantagens: Redução nos custos de gerenciamento Menos máquinas para instalar e administrar Reaproveitamento de configurações comuns Maior segurança para os dados Desvantagens: E se a rede falhar? E se o servidor falhar? Baixo desempenho do protocolo X Dispositivos de I/O Subutilização da capacidade de processamento local Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 19 / 37

24 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 20 / 37

25 E quando um servidor não é suficiente? Separar servidor de disco (/home), Acrescentar servidores de processamento Problemas: Vários servidores para instalar, atualizar,... Sincronia entre os servidores (software, configs,... ) Aumento dos custos de gerenciamento Solução: aumentar em um nível o modelo terminal-servidor Transformar servidores em super-terminais Compartilhar a mesma raiz para todos os servidores Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 21 / 37

26 E quando um servidor não é suficiente? Separar servidor de disco (/home), Acrescentar servidores de processamento Problemas: Vários servidores para instalar, atualizar,... Sincronia entre os servidores (software, configs,... ) Aumento dos custos de gerenciamento Solução: aumentar em um nível o modelo terminal-servidor Transformar servidores em super-terminais Compartilhar a mesma raiz para todos os servidores Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 21 / 37

27 E quando um servidor não é suficiente? Separar servidor de disco (/home), Acrescentar servidores de processamento Problemas: Vários servidores para instalar, atualizar,... Sincronia entre os servidores (software, configs,... ) Aumento dos custos de gerenciamento Solução: aumentar em um nível o modelo terminal-servidor Transformar servidores em super-terminais Compartilhar a mesma raiz para todos os servidores Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 21 / 37

28 Servidores de Processamento sem Disco Principais Dificuldades: Espaço em disco para escrita (/var, /tmp,... ) Diferenças em configurações (/etc) Alternativas: Utilizar diversos pontos de montagem montar alguns diretórios como RW manter diretórios de configurações para cada servidor alterações frequentes Utilizar um Sistema de arquivos em camadas: AUFS Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 22 / 37

29 Servidores de Processamento sem Disco Principais Dificuldades: Espaço em disco para escrita (/var, /tmp,... ) Diferenças em configurações (/etc) Alternativas: Utilizar diversos pontos de montagem montar alguns diretórios como RW manter diretórios de configurações para cada servidor alterações frequentes Utilizar um Sistema de arquivos em camadas: AUFS Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 22 / 37

30 Servidores de Processamento sem Disco Principais Dificuldades: Espaço em disco para escrita (/var, /tmp,... ) Diferenças em configurações (/etc) Alternativas: Utilizar diversos pontos de montagem montar alguns diretórios como RW manter diretórios de configurações para cada servidor alterações frequentes Utilizar um Sistema de arquivos em camadas: AUFS Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 22 / 37

31 AUFS: Another UnionFS Sistema de arquivos em camadas Instalado a partir de um patch no kernel Só é necessário na máquina que vai montar o sistema de arquivos Permite a formação de uma pilha de sistemas de arquivos Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 23 / 37

32 Servidores de Processamento sem Disco + AUFS Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 24 / 37

33 Sistema Terminal-Servidor em Cascata Vantagens: Novos servidores são facilmente acrescentados Em caso de invasão, basta remover diretório RW Terminais podem utilizar mesmo modelo (mini-servidores) Nem tudo são flores: Atualizações nos diretórios inferiores causa problemas Ainda é instável. Não recomendável para alta disponibilidade crontab dos usuários fica no diretório RW Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 25 / 37

34 Sistema Terminal-Servidor em Cascata Vantagens: Novos servidores são facilmente acrescentados Em caso de invasão, basta remover diretório RW Terminais podem utilizar mesmo modelo (mini-servidores) Nem tudo são flores: Atualizações nos diretórios inferiores causa problemas Ainda é instável. Não recomendável para alta disponibilidade crontab dos usuários fica no diretório RW Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 25 / 37

35 Sistema Terminal-Servidor em Cascata Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 26 / 37

36 E sempre surgem novas demandas... Servidores 64 bits e 32 bits Diferentes versões de um mesmo software Usuários necessitam de privilégios de root Máquinas para testes Muitos serviços dependendo dos mesmos recursos Cada usuário quer uma distribuição Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 27 / 37

37 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 28 / 37

38 Virtualização de Servidores: VServer Cria servidores virtuais Instalado a partir de um patch no kernel e de aplicativos Kernel roda na máquina base, e um só, mas isola vservers O servidor virtual: Atua em contexto de processos e memória independentes Possui uma raiz própria Usuário root isolado em cada vserver Não possui /proc ou /dev Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 29 / 37

39 Virtualização de Servidores: VServer Cria servidores virtuais Instalado a partir de um patch no kernel e de aplicativos Kernel roda na máquina base, e um só, mas isola vservers O servidor virtual: Atua em contexto de processos e memória independentes Possui uma raiz própria Usuário root isolado em cada vserver Não possui /proc ou /dev Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 29 / 37

40 Virtualização de Servidores: VServer Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 30 / 37

41 Exemplos de uso da virtualização Servidor WEB: 9TB de disco, 32GB RAM, 2 processadores Dual-core Mirror, Biblioteca Digital, Revistas Eletrônicas Servidor de Desenvolvimento: 2TB de disco, 32GB RAM, 2 processadores Dual-core GIT, Servidor de xadrez, Wiki, Jabber Cluster para Computação Científica Laboratórios de ensino Servidor de boot: virtualizando... Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 31 / 37

42 Exemplos de uso da virtualização Servidor WEB: 9TB de disco, 32GB RAM, 2 processadores Dual-core Mirror, Biblioteca Digital, Revistas Eletrônicas Servidor de Desenvolvimento: 2TB de disco, 32GB RAM, 2 processadores Dual-core GIT, Servidor de xadrez, Wiki, Jabber Cluster para Computação Científica Laboratórios de ensino Servidor de boot: virtualizando... Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 31 / 37

43 Um vserver por computador Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 32 / 37

44 Múltiplos vserver por computador Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 33 / 37

45 Sumário 1 Apresentação 2 Breve Histórico do GNU/Linux 3 GNU/Linux no Computador Pessoal 4 Compartilhamento do Computador 5 O Sistema Terminal-Servidor 6 Aumentando a Escala 7 Servidores Virtuais 8 Conclusão Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 34 / 37

46 Conclusão Investir no conhecimento do sistema operacional GNU/Linux Ajustar a estrutura do sistema às necessidades Reduzir a quantidade de máquinas com disco Maximizar compartilhamento de configurações Construir particularidades sobre generalidades Isolar serviços independentes Virtualização de processamento Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 35 / 37

47 Algumas Referências Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 36 / 37

48 Contato Daniel Weingaertner Daniel Weingaertner (C3SL-UFPR) Gerenciamento de sistemas GNU/Linux DCC/Udesc 37 / 37

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