The thesis deals with comparison of server virtualization platforms with needs of Mendel University. Real tests of each selected virtualization platform are per-formed as required by the Department of Information Technology. Based on the test results, a suitable solution for the university is suggested and costs of deploy-ing and operating of various virtualization platforms are economically evaluated.

<p>Virtualisering av servrar är på frammarsch och ser ut att bli ett mer och mer frekvent inslag i datacenter världen över. När virtualisering ska införas i en organisation eller företag är det därför viktigt att veta om sina behov och därifrån sedan välja en virtualiseringslösning som passar.Denna rapport presenterar en jämförelse av de tre hypervisorer som är ledande på marknaden för virtualisering; VMware ESXi, Citrix XenServer och Microsoft Hyper-V. Den första delen av jämförelsen innefattar granskning av funktionalitet hos hypervisorerna, så som stöd för gästoperativsystem och hårdvarustöd. Den andra delen av jämförelsen mäter prestandan på de tre hypervisorerna på gästoperativsystemen Windows Server 2008, Suse Linux Enterprise Server 11 och Ubuntu Server 8.04 LTS.Prestandatester utförs med SysBench och de komponenter som testas är processor, RAM-minne och hårddisk. Resultaten visar på varierande resultat för de olika hårdvarukomponenterna på de olika systemen som testats.</p>

abstract: Cloud computing systems fundamentally provide access to large pools of data and computational resources through a variety of interfaces similar in spirit to existing grid and HPC resource management and programming systems. These types of systems offer a new programming target for scalable application developers and have gained popularity over the past few years. However, most cloud computing systems in operation today are proprietary and rely upon infrastructure that is invisible to the research community, or are not explicitly designed to be instrumented and modified by systems researchers. In this research, Xen Server Management API is employed to build a framework for cloud computing that implements what is commonly referred to as Infrastructure as a Service (IaaS); systems that give users the ability to run and control entire virtual machine instances deployed across a variety physical resources. The goal of this research is to develop a cloud based resource and service sharing platform for Computer network security education a.k.a Virtual Lab. / Dissertation/Thesis / M.S. Computer Science 2010

Virtualisering av servrar är på frammarsch och ser ut att bli ett mer och mer frekvent inslag i datacenter världen över. När virtualisering ska införas i en organisation eller företag är det därför viktigt att veta om sina behov och därifrån sedan välja en virtualiseringslösning som passar.Denna rapport presenterar en jämförelse av de tre hypervisorer som är ledande på marknaden för virtualisering; VMware ESXi, Citrix XenServer och Microsoft Hyper-V. Den första delen av jämförelsen innefattar granskning av funktionalitet hos hypervisorerna, så som stöd för gästoperativsystem och hårdvarustöd. Den andra delen av jämförelsen mäter prestandan på de tre hypervisorerna på gästoperativsystemen Windows Server 2008, Suse Linux Enterprise Server 11 och Ubuntu Server 8.04 LTS.Prestandatester utförs med SysBench och de komponenter som testas är processor, RAM-minne och hårddisk. Resultaten visar på varierande resultat för de olika hårdvarukomponenterna på de olika systemen som testats.

Fifty percent of Fortune 500 companies trust Xen, an open-source bare-metal hypervisor, to virtualize their websites and mission critical services in the cloud. Providing superior fault tolerance, scalability, and migration, virtualization allows these companies to run several isolated operating systems simultaneously on the same physical server. These isolated operating systems, called virtual machines, require a virtual traffic guard to cooperate with one another. This guard known as the Credit2 scheduler along with the newest Xen hypervisor was recently developed to supersede the older schedulers. Since wasted CPU cycles can be costly, the Credit2 prototype must undergo significant performance validation before being released into production. Furthermore, leading commercial virtualization products, including VMWare and Microsoft Hyper-V frequently adopt Xen's proven technologies. This thesis provides quantitative performance measurements of the Credit1 and Credit2 schedulers, and provides recommendations for building hypervisor schedulers.

Virtualisering av datorer rent generellt innebär att man delar upp hela eller delar av enmaskinkonfiguration i flera exekveringsmiljöer. Det är inte bara datorn i sig som kanvirtualiseras utan även delar av det, såsom minnen, lagring och nätverk. Virtualiseringanvänds ofta för att kunna nyttja systemets resurser mer effektivt. En hypervisorfungerar som ett lager mellan operativsystemet och den underliggande hårdvaran. Meden hypervisor har virtuella maskiner sitt egna operativsystems kärna. En annan tekniksom bortser från detta mellanlager kallas zoner. Zoner är en naturlig del avoperativsystemet och alla instanser delar på samma kärna, vilket inte ger någon extraoverhead. Problemet är att hypervisorn är en resurskrävande teknik. Genom att användazoner kan detta problem undkommas genom att ta bort hypervisorlagret och istället köramed instanser som kommunicerar direkt med operativsystemets kärna. Detta ärteoretiskt grundande och ingen tidigare forskning har utförts, därmed påkallades dennautredning. För att belysa problemet använde vi oss av Apache som webbserver.Verktyget Httperf användes för att kunna utföra belastningstester mot webbservern.Genom att göra detta kunde vi identifiera att den virtualiserade servern presterade sämreän en fysisk server (referensmaskin). Även att den nyare tekniken zoner bidrar till lägreoverhead, vilket gör att systemet presterar bättre än med den traditionella hypervisorn.För att styrka vår teori utfördes två tester. Det första testet bestod utav en virtualiseradserver, andra testet bestod av tre virtuella servrar. Anledningen var att se hur de olikateknikerna presterade vid olika scenarion. Det visade sig i båda fallen att zonerpresterade bättre och att det inte tappade lika mycket i prestanda i förhållande tillreferensmaskinerna. / Virtualization of computers in general means that the whole or parts of a machineconfiguration is split in multiple execution enviornments. It is not just the computeritself that can be virtualized, but also the resources such as memory, storage andnetworking. Virtualization is often used to utilize system resources more efficient. Ahypervisor acts as a layer between the operating system and the underlying hardware.With a hypervisor a virtual machine has its own operating system kernel. Anothertechnique that doesn't use this middle layer is called zones. Zones are a natural part ofthe operating system and all instances share the same core, this does not provide anyadditional overhead. The problem with hypervisors is that it is a rescource-demandingtechnique. The advantage with zones is that you should be able to avoid the problem byremoving the hypervisor layer and instead run instances that communicate directly tothe operating system kernel. This is just a theoretical foundation. No previous researchhas been done, which result in this investigation. To illustrate the problem we usedApache as a web server. Httperf will be used as a tool to benchmark the web server. Bydoing this we were able to identify that the virtualized server did not perform quite aswell as a physical server. Also that the new technique (zones) did contribute with loweroverhead, making the system perform better than the traditional hypervisor. In order toprove our theory two tests were performed. The first test consisted of one virtual serverand the other test consisted of three virtual servers. The reason behind this was to seehow the different techniques performed in different scenarios. In both cases we foundthat zones performed better and did not drop as much performance in relation to ourreference machines.

Virtualization is the foundation on which cloud services build their business. It supports the infrastructure for the largest companies around the globe and is a key component for scaling software for the ever-growing technology industry. If companies decide to use virtualization as part of their infrastructure it is important for them to quickly and reliably have a way to choose a virtualization technology and tweak the performance of that technology to fit their intended usage. Unfortunately, while many papers exist discussing and testing the performance of various virtualization systems, most of these performance tests do not take into account components that can be configured to improve performance for certain scenarios. This study provides a comparison of how three hypervisors (VMWare vSphere, Citrix XenServer, and KVM) perform under different sets of configurations at this point and which system workloads would be ideal for these configurations. This study also provides a means in which to compare different configurations with each other so that implementers of these technologies have a way in which to make informed decisions on which components should be enabled for their current or future systems.

I dagens informationssamhälle pågår en växande trend av molnbaserade tjänster. Vid implementering av molnbaserade tjänster används metoden Virtualisering. Denna metod minskar behovet av antal fysiska datorsystem i ett datacenter. Vilket har en positiv miljöpåverkan eftersom energikonsumtionen minskar när hårdvaruresurser kan utnyttjas till sin fulla kapacitet. Molnbaserade tjänster skapar samhällsnytta då nya aktörer utan teknisk bakgrundskunskap snabbt kan komma igång med verksamhetsberoende tjänster. För tillämpning av Virtualisering används en så kallad Hypervisor vars uppgift är att distribuera molnbaserade tjänster. Efter utvärdering av vetenskapliga studier har vi funnit att det finns skillnader i prestanda och funktionalitet mellan olika Hypervisors. Därför väljer vi att göra en prestanda- samt funktionsanalys av Hypervisors som kommer från de största aktörerna på marknaden. Dessa är Microsoft Hyper-V Core Server 2012, Vmware ESXi 5.1.0 och Citrix XenServer 6.1.0 Free edition. Vår uppdragsgivare är försvarsmakten som bekräftade en stor efterfrågan av vår undersökning. Rapporten innefattar en teoretisk grund som beskriver tekniker bakom virtualisering och applicerbara användningsområden. Genomförandet består av två huvudsakliga metoder, en kvalitativ- respektive kvantitativ del. Grunden till den kvantitativa delen utgörs av ett standardsystem som fastställdes utifrån varje Hypervisors begränsningar. På detta standardsystem utfördes prestandatester i form av dataöverföringar med en serie automatiserade testverktyg. Syftet med testverktygen var att simulera datalaster som avsiktligt påverkade CPU och I/O för att avgöra vilka prestandaskillnader som förekommer mellan Hypervisors. Den kvalitativa undersökningen omfattade en utredning av funktionaliteter och begränsningar som varje Hypervisor tillämpar. Med tillämpning av empirisk analys av de kvantitativa mätresultaten kunde vi fastställa orsaken bakom varje Hypervisors prestanda. Resultaten visade att det fanns en korrelation mellan hur väl en Hypervisor presterat och vilken typ av dataöverföring som den utsätts för. Den Hypervisor som uppvisade goda prestandaresultat i samtliga dataöverföringar är ESXi. Resultaten av den kvalitativa undersökningen visade att den Hypervisor som offererade mest funktionalitet och minst begränsningar är Hyper-V. Slutsatsen blev att ett mindre datacenter som inte planerar en expansion bör lämpligtvis välja ESXi. Ett större datacenter som både har behov av funktioner som gynnar molnbaserade tjänster och mer hårdvaruresurser bör välja Hyper-V vid implementation av molntjänster. / A growing trend of cloud-based services can be witnessed in todays information society. To implement cloud-based services a method called virtualization is used. This method reduces the need of physical computer systems in a datacenter and facilitates a sustainable environmental and economical development. Cloud-based services create societal benefits by allowing new operators to quickly launch business-dependent services. Virtualization is applied by a so-called Hypervisor whose task is to distribute cloud-based services. After evaluation of existing scientific studies, we have found that there exists a discernible difference in performance and functionality between different varieties of Hypervisors. We have chosen to perform a functional and performance analysis of Hypervisors from the manufacturers with the largest market share. These are Microsoft Hyper-V Core Server 2012, Vmware ESXi 5.1.0 and Citrix XenServer 6.1.0 Free edition. Our client, the Swedish armed forces, have expressed a great need of the research which we have conducted. The thesis consists of a theoretical base which describes techniques behind virtualization and its applicable fields. Implementation comprises of two main methods, a qualitative and a quantitative research. The basis of the quantitative investigation consists of a standard test system which has been defined by the limitations of each Hypervisor. The system was used for a series of performance tests, where data transfers were initiated and sampled by automated testing tools. The purpose of the testing tools was to simulate workloads which deliberately affected CPU and I/O to determine the performance differences between Hypervisors. The qualitative method comprised of an assessment of functionalities and limitations for each Hypervisor. By using empirical analysis of the quantitative measurements we were able to determine the cause of each Hypervisors performance. The results revealed that there was a correlation between Hypervisor performance and the specific data transfer it was exposed to. The Hypervisor which exhibited good performance results in all data transfers was ESXi. The findings in the qualitative research revealed that the Hypervisor which offered the most functionality and least amount of constraints was Hyper-V. The conclusion of the overall results uncovered that ESXi is most suitable for smaller datacenters which do not intend to expand their operations. However a larger datacenter which is in need of cloud service oriented functionalities and requires greater hardware resources should choose Hyper-V at implementation of cloud-based services.