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Visão geral do host de VM (Junos OS)

O que são hosts de VM?

A partir do Junos OS Release 16.1, são suportados mecanismos de roteamento virtualizados que não apenas oferecem maior escalabilidade e desempenho do plano de controle, mas também fornecem recursos de virtualização para a infraestrutura do Junos OS. Esses mecanismos de roteamento virtualizados, ou hosts de VM, estão listados em Especificações de hardware dos mecanismos de roteamento com suporte a host de VM.

Observação:

Os hosts de VM executam apenas o Junos OS com o FreeBSD atualizado.

O restante desta seção descreve a arquitetura dos hosts de VM. Para obter mais informações sobre hosts de VM, consulte os capítulos sobre Backup e recuperação do sistema, Instalação de software, Instalação de firmware e assim por diante neste guia.

A Figura 1 ilustra a arquitetura dos mecanismos de roteamento com suporte a host de VM. É composto pelos seguintes componentes:

  • A camada de hardware

  • O sistema operacional e a camada do hypervisor.

  • Os utilitários de host e a camada de convidado da VM do Junos.

O servidor na camada de hardware contém as placas de interface de rede (NICs) físicas, CPUs, memória e porta de gerenciamento Ethernet. As NICs oferecem suporte à virtualização de hardware com base na virtualização de E/S de raiz única (SR-IOV). Com o SR-IOV, as NICs físicas (conhecidas como funções físicas) são gerenciadas pelo host, enquanto as funções virtuais são gerenciadas pelo SO convidado. Sobre a camada de hardware, um sistema operacional baseado em Linux fornece o ambiente de host junto com a máquina virtual baseada em kernel (KVM) e o emulador rápido (QEMU). Esse sistema operacional host gerencia o complexo de inicialização, o armazenamento de memória da CPU e vários outros componentes de hardware, como as funções físicas. O Junos OS é executado como sistema operacional convidado, gerencia as funções virtuais e serve como estrutura administrativa. Além disso, ele também fornece a interface para gerenciar o host e o hypervisor.

Os aplicativos e utilitários adicionais em execução no sistema operacional host ajudam a fornecer a seguinte funcionalidade:

  • Facilitar a comunicação entre o sistema operacional host e o sistema operacional convidado.

  • Acionando a execução apropriada do sistema operacional host com base no comando e na configuração do Junos OS convidado.

  • Estendendo a funcionalidade de gerenciamento de VM para fornecer recursos como recuperação automática.

Figura 1: Arquitetura de mecanismos de roteamento com suporte a Virtualized system architecture running Junos OS on x86 CPU with Yocto Linux, KVM hypervisor, QEMU, Junos Kernel, and Daemons. host de VM

Mecanismos de roteamento com suporte a host de VM

Os mecanismos de roteamento com suporte a host de VM não apenas oferecem maior escalabilidade e desempenho do plano de controle, mas também fornecem recursos de virtualização para a infraestrutura do Junos OS para oferecer suporte a maiores demandas de computação.

A virtualização permite que várias instâncias de sistemas operacionais, chamadas de convidados, sejam executadas simultaneamente no host e compartilhem recursos de hardware virtualizados. Um convidado é uma máquina virtual (VM) que é executada em um host baseado em hypervisor e compartilha seus recursos. Um host é um software virtualizado cujo hypervisor permite que várias VMs convidadas sejam executadas nele simultaneamente e compartilhem seus recursos. As VMs devem ser instâncias do Junos OS. Não há suporte para VMs de terceiros nesses mecanismos de roteamento. Cada VM executa sua própria imagem de sistema operacional e aplicativos que podem ser diferentes de outra VM em execução no mesmo host.

Observação:

Somente a VM do Junos OS é compatível. Você não pode executar VMs de terceiros nesses mecanismos de roteamento.

Nos mecanismos de roteamento com suporte a host de VM, uma instância do Junos OS é executada como uma VM em um host baseado em Linux (host de VM) e serve como a VM operando no contexto administrativo. O Junos OS gerencia todas as configurações, o controle do chassi, a comunicação com o sistema operacional host e a execução dos comandos da interface do usuário, fornecendo assim uma experiência quase nativa do Junos OS ao usuário final.

Consulte a Tabela 1 para obter mais informações sobre as especificações de hardware dos mecanismos de roteamento com suporte a VMHost.

Tabela 1: Especificações de hardware dos mecanismos de roteamento com suporte a host de VM
Número do modelo suportado nas especificações do dispositivo

RE-ACX-5448

ACX5448

  • CPU Intel 8 Core X86 de alto desempenho de 1,6 GHz

  • DRAM de dois DIMM de 32 GB

  • Dois SSDs SATA de 100 GB

EX9200-RE2

EX9204, EX9208 e EX9214

  • Processador Intel de 6 núcleos e 2 GHz

  • 64 GB de DRAM e SSDs plugáveis frontais duplos, cada um fornecendo 64 GB de armazenamento para imagens e logs do Junos OS.

RE-S-1600x8

MX204

  • CPU Intel 8 Core X86 de alto desempenho de 1,6 GHz

  • RAM DDR4 de 32 GB

  • SSD SATA DE 100 GB

RE-S-X6-64G

MX240, MX480 e MX960

  • CPU Haswell de 6 núcleos

  • Mecanismo de Roteamento baseado em PCH de Wellsburg com DRAM de 64 GB e duas unidades de estado sólido (SSDs) de 64 GB

RE-S-X6-128G

MX240, MX480 e MX960

  • CPU Haswell de 6 núcleos

  • Mecanismo de Roteamento baseado em PCH de Wellsburg com DRAM de 128 GB e duas unidades de estado sólido (SSDs) de 128 GB

REMX2008-X8-64G-LT,

MX2008
  • CPU Haswell de 8 núcleos

  • Mecanismo de Roteamento baseado em PCH de Wellsburg com DRAM de 64 GB e duas unidades de estado sólido (SSDs) de 100 GB

REMX2008-X8-128G-S

  • CPU Haswell de 8 núcleos

  • Mecanismo de Roteamento baseado em PCH de Wellsburg com DRAM de 128 GB e duas unidades de estado sólido (SSDs) de 200 GB

REMX2K-X8-64G

MX2020 e MX2010

  • CPU Haswell de 8 núcleos

  • Mecanismo de Roteamento baseado em PCH de Wellsburg com DRAM de 64 GB e dois SSDs de 64 GB

RE-S-1600x8

MX10003

  • CPU Intel 8 Core X86 de alto desempenho de 1,6 GHz

  • RAM DDR4 de 64 GB

  • SSD SATA DE 100 GB

JNP10K-RE1, JNP10K-RE1-LT e JNP10K-RE1-128

MX10008

MX10004

  • CPU Intel 10 Core X86 de 2,2 GHz de alto desempenho

  • RAM DDR4 de 64 GB

  • Dois SSDs SATA de 200 GB

O RE é integrado

MX301

  • CPU Intel Icelake-D LCC de 10 núcleos, frequência base de 3,0 GHz

  • RAM DDR4 de 128 GB

  • Dois SSDs NVMe de 200 GB

A CPU combina a funcionalidade do Mecanismo de Roteamento e da Placa de controle.

JNP304-RE-S

MX304

  • CPU com processador multicore de 8 núcleos, baseada em Intel Icelake

  • 128 GB de DRAM

  • Dois SSDs SATA de 200 GB

RCBPTX

PTX3000

  • Mecanismo de Roteamento baseado em PCH de Wellsburg com DRAM de 64 GB e dois SSDs de 64 GB

  • Multi-core Haswell CPU

O RCB combina a funcionalidade de um Mecanismo de Roteamento, Placa de controle e Gerador de clock centralizado (CCG)

RE-PTX-X8-64G

PTX5000

  • CPU Haswell de 8 núcleos

  • Mecanismo de Roteamento baseado em PCH de Wellsburg com DRAM de 64 GB e dois SSDs de 64 GB

  • Nova Placa de controle CB2-PTX

RE-PTX10002-60C

PTX10002-60C

  • CPU Intel 8 Core X86 de alto desempenho de 1,6 GHz

  • RAM DDR4 de 32 GB

  • Dois SSDs SATA de 50 GB

RE-QFX10002-60C

QFX10002-60C

  • CPU Intel 8 Core X86 de alto desempenho de 1,6 GHz

  • RAM DDR4 de 32 GB

  • Dois SSDs SATA de 50 GB

SRX5K-RE3

SRX5000
  • CPU Haswell de 6 núcleos

  • 128 GB de DRAM

  • Duas unidades de estado sólido (SSDs) de 128 GB

SRX1600

SRX1600
  • CPU com processador Intel Icelake de 4 núcleos, 2,2 GHz, baseado em

  • SSD NVMe de 120 GB

SRX2300, SRX4120

SRX2300, SRX4120
  • CPU do processador Intel Icelake de 8 núcleos, 2,7 GHz

  • Duas unidades de estado sólido (SSDs) NVMe de 120 GB

SRX4300

SRX4300
  • CPU com processador Intel Icelake de 20 núcleos, 2,1 GHz

  • Unidades de estado sólido (SSDs) NVMe de 120 GB e 960 GB

Observação:

O suporte à plataforma depende da versão do Junos OS em sua instalação.

Recursos salientes dos mecanismos de roteamento com suporte a host de VM

Embora continue a fornecer a mesma experiência ao usuário final, a nova arquitetura oferece um Mecanismo de Roteamento de melhor desempenho.

A seguir estão as principais características dos mecanismos de roteamento:

Virtualização de plataforma

Virtualização da plataforma pela introdução de uma camada intermediária que compreende o sistema operacional host e o KVM (ou o hypervisor).

  • Permite que várias instâncias do Junos OS sejam executadas simultaneamente.

  • Permite que o suporte a software de terceiros seja executado diretamente.

Convidado paravirtualizado assistido por hardware Junos OS

Fornece ao usuário os benefícios da virtualização da plataforma, juntamente com o desempenho e a funcionalidade padrão. A paravirtualização é uma técnica de virtualização na qual um componente de software semelhante ao componente de hardware subjacente reside na VM e interage com o hypervisor para executar muitas operações. Em contraste com a virtualização completa, essa técnica reduz a sobrecarga da virtualização na VM.

Convidado Junos OS para servir como estrutura administrativa

As configurações, o controle do chassi, a comunicação com o SO host e a execução dos comandos da interface do usuário são gerenciados pelo Junos OS convidado.

Particionamento e redundância de armazenamento

Uma unidade de estado sólido (SSD) interna é usada como mídia de inicialização para operar o Mecanismo de Roteamento. Opções adicionais, como armazenamento USB e inicialização de rede, estão disponíveis para fins de instalação e recuperação. Um conjunto de dois SSDs de 50 GB está disponível para o funcionamento normal do Mecanismo de Roteamento. O Mecanismo de Roteamento requer que ambos os SSDs estejam funcionais. O particionamento de armazenamento é importante para depurar o Mecanismo de Roteamento, para novas instalações e para substituição de SSD.

Dos dois SSDs, um opera como SSD primário e o outro como SSD de backup. Dois conjuntos de imagens de inicialização de software — o conjunto atual e o conjunto alternativo (ou anterior) estão disponíveis no SSD primário. O sistema inicializa a partir do conjunto atual, enquanto o conjunto alternativo contém a versão anterior da imagem de inicialização do software. Após uma atualização de software, a nova versão do software está disponível no conjunto alternativo. Quando o dispositivo é reinicializado após a atualização, o conjunto alternativo se torna o novo conjunto atual e o conjunto atual, que agora carrega uma versão mais antiga da imagem de software, torna-se o conjunto alternativo. Você pode alternar para um conjunto alternativo usando o request vmhost software rollback comando. Até que uma atualização ou reversão de software seja executada, o sistema é programado para inicializar a partir do mesmo conjunto de imagens no disco.

Ambos os SSDs são particionados para fornecer partição de inicialização de host, partição raiz e partição para o armazenamento de imagem de convidado. A partição de inicialização do host contém o carregador de inicialização, que é o software responsável por inicializar o sistema operacional, o kernel Linux e o sistema de arquivos RAM. A partição raiz contém o sistema de arquivos raiz para o sistema operacional host.

A Figura 2 mostra o particionamento de SSDs.

Figura 2: Particionamento de Hierarchical structure of internal storage disks for a Linux and Junos system divided into Primary and Backup categories. SSD
Observação: O VM Host mantém cópias de backup da imagem de VM do Junos OS (Backup.x) internamente para cada conjunto em cada disco. O código de resiliência usa essas cópias de backup para restaurar a imagem da VM do Junos OS Current.x em execução se detectar corrupção incorrigível do sistema de arquivos na imagem atual durante a inicialização.

Cada partição SSD contém mais de um conjunto de software host totalmente funcional. Em caso de falha de inicialização no SSD primário, o roteador pode inicializar usando o instantâneo disponível no SSD alternativo. Esse instantâneo pode ser gerado por uma nova instalação ou usando o request vmhost snapshot comando.

A partir Junos OS versão 18.1R1, os mecanismos de roteamento nos MX240, MX480,MX960, MX2010, MX2020 e PTX5000 oferecem suporte à inicialização segura.

A partir do Junos OS Release 18.2R1, o Mecanismo de Roteamento no MX2008 oferece suporte à inicialização segura.

Os mecanismos de roteamento com suporte a inicialização segura têm RAM e SSD atualizados para 128 GB e 2x200 GB, respectivamente. O tamanho maior do SSD facilita o armazenamento de arquivos principais e de log.

A tabela a seguir fornece informações sobre o tamanho do SSD para diferentes mecanismos de roteamento:

Tabela 2: Tamanho do SSD dos mecanismos de roteamento
Dispositivos Número do modelo do Mecanismo de Roteamento Tamanho do SSD
ACX5448

RE-ACX-5448

2 x 100 GB

EX9204, EX9208 e EX9214 EX9200-RE2 2 x 64 GB
MX204 RE-S-1600x8

2 x 50 GB

MX240, MX480 e MX960

RE-S-2200X6-64G-S

2 x 50 GB

RE-S-X6-64G-LT

2 x 50 GB

RE-S-X6-128G-S

2 x 200 GB

MX301

Mecanismo de Roteamento Integrado

2 x 200 GB

MX2008

REMX2008-X8-64G-LT

2 x 100 GB

REMX2008-X8-128G-S

2 x 200 GB

MX2010 e MX2020

RE-MX2K-X8-64G

2 x 100 GB

RE-MX2K-X8-64G-LT

2 x 100 GB

RE-MX2K-X8-128G-S

2 x 200 GB

MX10003 RE-S-1600x8 2 x 50 GB

MX10008

MX10004

JNP10K-RE1, JNP10K-RE1-LT e JNP10K-RE1-128

2 x 200 GB

PTX3000 RCBPTX 2 x 64 GB
PTX5000 RE-PTX-X8-64G 2 x 64 GB

PTX10002-60C

RE-PTX10002-60C

2 x 50 GB

QFX10002-60C

RE-QFX10002-60C

2 x 50 GB

SRX5000 SRX5K-RE3

2 x 128 GB

Você pode usar o show vmhost hardware comando para exibir o tamanho de RAM aumentado, o tamanho do SSD e outras informações de hardware.

As ilustrações a seguir explicam a partição do host para facilitar o aumento do armazenamento de arquivos principais e arquivos de log. A Figura 3 ilustra a partição do host nos roteadores MX240, MX480, MX960, MX2008 e PTX5000 com os SSDs de 200 GB. Um disco virtual de 56 GB será alocado da partição da VM para o convidado como var-config.disk. O tamanho atual desse disco é de 15 GB.

Figura 3: Tabela de partição de host para mecanismos de roteamento com SSDs Juniper Networks storage layout: Root 8 GB, Junos 32 GB, VM 141.7 GB, Spare 8 MB. Identifier g2000090. de 200 GB

A Figura 4 ilustra a alocação de armazenamento da VM convidada.

Figura 4: Particionamento da VM Partition layout of a storage device for Linux: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 1.6G, VAR 54G. Device ID 8200093. convidada
Observação:

Para mecanismos de roteamento com SSD de 50 GB, a partição do host permanece como está.

A Figura 5 e a Figura 6 ilustram a tabela de partição de host e a alocação de armazenamento da VM convidada para os roteadores MX2010 e MX2020, respectivamente.

Figura 5: Tabela de partição de host para mecanismos de roteamento em roteadores MX2010 e MX2020 com SSD Partition layout: Root 7.1 GB, Junos 32 GB, VM 49.4 GB, Spare 8 MB. Device ID 1600091. de 100 GB

Um disco virtual de 32 GB é alocado da partição da VM para o Junos OS convidado como var-config.disk.

Figura 6: Partição de VM convidada nos roteadores MX2010 e MX2020 Diagram of disk partitions: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 952M, VAR 30G, with vertical number 8200092.

Uma reformatação do SSD é necessária para implementar o aprimoramento do tamanho /var. A atualização pode ser implementada por qualquer um dos seguintes métodos:

  • Instalação a partir do SSD Disk2 - Inicialize o sistema operacional host a partir do disco de backup (SSD Disk2) e instale a imagem junos-vmhost-install-x.tgz.

  • Instalação a partir de USB

NTP e fuso horário

A data e os fusos horários são sincronizados do Junos OS convidado administrativo para o sistema operacional host. Portanto, os carimbos de data/hora nos arquivos de log do sistema do Junos OS e do sistema operacional host são sincronizados.

Recuperação automática

O recurso de recuperação automática (recuperação automática) fornece as seguintes funções:

  • Detecção de corrupções no particionamento de disco durante a inicialização do sistema e tentativa de recuperar partições automaticamente

  • Detectar corrupções na configuração do Junos OS durante a inicialização do sistema e tentar recuperar a configuração automaticamente, garantindo assim que as operações e o gerenciamento não sejam interrompidos.

  • Detecção de corrupções em licenças do Junos OS durante a inicialização do sistema e tentativa de recuperar licenças automaticamente.

Durante o processo de recuperação, o sistema operacional host tenta iniciar a VM do Junos a partir da imagem disponível no disco primário. No entanto, se a VM do Junos não for iniciada, o sistema operacional host tentará iniciar a VM do Junos a partir do instantâneo da imagem do sistema operacional do host e da imagem do Junos OS disponível no disco de backup, desde que request vmhost snapshot tenha sido a última operação realizada. Se o disco de backup não contiver o instantâneo, o sistema operacional host tentará iniciar a VM do Junos a partir do software disponível no conjunto alternativo no disco primário, desde que request vmhost upgrade tenha sido a última operação realizada.

O recurso de recuperação automática é habilitado por padrão no sistema operacional convidado. Se você precisar desabilitar a recuperação automática, por exemplo, para examinar o estado de falha para depuração, use o seguinte comando:

user@host> set vmhost no-auto-recovery

Como lidar com a reinicialização e o desligamento

Você pode reinicializar o Mecanismo de Roteamento usando o request vmhost reboot comando. Esse comando reinicializa o Mecanismo de Roteamento reinicializando o Junos OS convidado e o sistema operacional host. No entanto, a reinicialização do Mecanismo de Roteamento pode ser acionada por vários motivos. Os eventos ou os motivos que disparam uma reinicialização do sistema operacional host são diferentes daqueles que disparam uma reinicialização do sistema operacional convidado.

A reinicialização do SO convidado implica que apenas o Junos OS é reinicializado e que o SO host está ativo e funcionando. A seguir estão alguns dos motivos que acionam uma reinicialização do sistema operacional convidado:

  • Reinicialização devido ao pânico

  • Reinicialização do VJUNOS — reinicialização do SO convidado após um desligamento.

  • Watchdog VJUNOS do host — reinicialização de convidado devido à expiração do temporizador de watchdog emulado

A reinicialização do sistema operacional host implica que tanto o sistema operacional host quanto o sistema operacional convidado (aqui, o Junos OS) são reinicializados. A seguir estão alguns motivos que disparam uma reinicialização do sistema operacional host e do sistema operacional convidado:

  • Reinicialização do hipervisor

  • Ciclo de energia ou falha de energia

  • Reinicialização devido a exceção.

  • Reinicialização do botão de reinicialização — Reinicialização acionada pelo pressionamento do botão de reinicialização no painel frontal.

  • Desligamento térmico

  • Watchdog — reinicialização devido à expiração do temporizador do watchdog PCH

Você pode encontrar o motivo da reinicialização usando o show chassis routing-engine comando ou o show vmhost uptime comando.

Por exemplo:

Se o Mecanismo de Roteamento terminar de inicializar e se você precisar desligar o roteador novamente, execute o request vmhost power-off comando. Se você quiser que o Mecanismo de Roteamento seja reinicializado, use o request vmhost reboot comando.

Arquitetura de host de VM aprimorada

A integração do TVP e do host da VM levou ao desenvolvimento da arquitetura aprimorada do host da VM, que separa efetivamente os componentes dependentes e independentes da plataforma, bem como os aplicativos convidados. Ao manter o sistema operacional convidado, o Junos OS, de uma maneira amplamente independente da plataforma, aumentamos a flexibilidade e o desempenho. Para facilitar isso, fizemos a transição de elementos dependentes da plataforma para o espaço do usuário Linux como entidades de plug-in. Essa estrutura permite que as atividades da plataforma e do PFE operem independentemente do Junos OS, aumentando assim a eficiência geral do sistema. Além disso, ao utilizar o Linux para componentes dependentes da plataforma, também podemos aproveitar as vantagens de software e drivers de código aberto. Para obter uma lista de plataformas que dão suporte à arquitetura de host de VM aprimorada, consulte Explorador de recursos.

Veja a seguir uma lista dos principais componentes da arquitetura aprimorada do VMhost:

  • Junos VM — Um Junos OS habilitado para TVP com base no FreeBSD mais recente.

  • Linux OS — Um sistema operacional Linux baseado em Wind River será usado como sistema operacional host

  • SSDs de armazenamento — Um SSD serve como armazenamento interno não volátil para imagens, logs e configurações de host de VM. Cada RCB é provisionado com dois SSDs NVMe de 400 GB cada: um SSD primário e um SSD secundário. Cada SSD armazena duas imagens de host de VM, conhecidas como conjunto p e conjunto b.

Tabela de histórico de alterações

A compatibilidade com recursos é determinada pela plataforma e versão utilizada. Use o Explorador de recursos para determinar se um recurso é compatível com sua plataforma.

Lançamento
Descrição
25.2
A partir do Junos OS versão 25.2R1, os roteadores MX10004 e MX10008 oferecem suporte à arquitetura aprimorada de host VM.
18.2
A partir do Junos OS Release 18.2R1, o Mecanismo de Roteamento no MX2008 oferece suporte à inicialização segura.