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Présentation de l’hôte de machine virtuelle (Junos OS)

Que sont les hôtes de machines virtuelles ?

À partir de la version 16.1 de Junos OS, les moteurs de routage virtualisés sont pris en charge. Ils offrent non seulement une évolutivité et des performances accrues sur le plan de contrôle, mais également des capacités de virtualisation à l’infrastructure de Junos OS. Ces moteurs de routage virtualisés, ou hôtes de machines virtuelles, sont répertoriés dans Spécifications matérielles des moteurs de routage prenant en charge les hôtes de machines virtuelles.

Remarque :

Les hôtes de machines virtuelles exécutent uniquement Junos OS avec FreeBSD mis à niveau.

Le reste de cette section décrit l’architecture des hôtes de machines virtuelles. Pour plus d’informations sur les hôtes de machines virtuelles, reportez-vous aux chapitres sur la sauvegarde et la restauration du système, l’installation de logiciels, l’installation du micrologiciel, etc. dans ce guide.

La figure 1 illustre l’architecture des moteurs de routage prenant en charge les hôtes de machines virtuelles. Il comprend les composants suivants :

  • La couche matérielle

  • Le système d’exploitation et la couche de l’hyperviseur.

  • Les utilitaires hôtes et la couche invitée de la machine virtuelle Junos.

Au niveau de la couche matérielle, le serveur contient les cartes d’interface réseau physiques (NIC), les processeurs, la mémoire et le port de gestion Ethernet. Les cartes réseau prennent en charge la virtualisation matérielle basée sur la virtualisation d’E/S à racine unique (SR-IOV). Avec la SR-IOV, les NIC physiques (appelées fonctions physiques) sont gérées par l’hôte, tandis que les fonctions virtuelles sont gérées par le système d’exploitation invité. Sur la couche matérielle, un système d’exploitation basé sur Linux fournit l’environnement hôte avec la machine virtuelle basée sur le noyau (KVM) et l’émulateur rapide (QEMU). Ce système d’exploitation hôte gère le complexe de démarrage, le processeur, la mémoire, le stockage et divers autres composants matériels tels que les fonctions physiques. Junos OS s’exécute en tant que système d’exploitation invité, gère les fonctions virtuelles et sert de structure administrative. En outre, il fournit également l’interface pour la gestion de l’hôte et de l’hyperviseur.

Les applications et utilitaires supplémentaires qui s’exécutent sur le système d’exploitation hôte aident à fournir les fonctionnalités suivantes :

  • Faciliter la communication entre le système d’exploitation hôte et le système d’exploitation invité.

  • Déclenchement de l’exécution appropriée du système d’exploitation hôte en fonction de la commande et de la configuration sur le système d’exploitation Junos OS invité.

  • Extension de la fonctionnalité de gestion des machines virtuelles pour fournir des fonctionnalités telles que la récupération automatique.

Figure 1 : Architecture des moteurs de routage prenant en charge Virtualized system architecture running Junos OS on x86 CPU with Yocto Linux, KVM hypervisor, QEMU, Junos Kernel, and Daemons. les hôtes de machines virtuelles

Moteurs de routage avec prise en charge des hôtes de machines virtuelles

Les moteurs de routage prenant en charge les hôtes de machines virtuelles offrent non seulement une évolutivité et des performances accrues du plan de contrôle, mais offrent également des capacités de virtualisation à l’infrastructure de Junos OS pour prendre en charge des demandes informatiques accrues.

La virtualisation permet à plusieurs instances de systèmes d’exploitation, appelées invités, de s’exécuter simultanément sur l’hôte et de partager des ressources matérielles virtualisées. Un invité est une machine virtuelle (VM) qui s’exécute sur un hôte basé sur un hyperviseur et partage ses ressources. Un hôte est un logiciel virtualisé dont l’hyperviseur permet à plusieurs machines virtuelles invitées de s’exécuter simultanément dessus et de partager ses ressources. Les machines virtuelles doivent être des instances de Junos OS. Les machines virtuelles tierces ne sont pas prises en charge sur ces moteurs de routage. Chaque machine virtuelle exécute sa propre image de système d’exploitation et ses propres applications qui peuvent être différentes de celles d’une autre machine virtuelle exécutée sur le même hôte.

Remarque :

Seules les machines virtuelles Junos OS sont prises en charge. Vous ne pouvez pas exécuter de machines virtuelles tierces sur ces moteurs de routage.

Sur les moteurs de routage prenant en charge l’hôte de machine virtuelle, une instance de Junos OS s’exécute en tant que machine virtuelle sur un hôte Linux (hôte de machine virtuelle) et sert de machine virtuelle fonctionnant dans le contexte administratif. Junos OS gère toutes les configurations, le contrôle du châssis, la communication avec le système d’exploitation hôte et l’exécution des commandes de l’interface utilisateur, offrant ainsi une expérience Junos OS quasi native à l’utilisateur final.

Consultez le Tableau 1 pour plus d’informations sur les spécifications matérielles des moteurs de routage prenant en charge VMHost.

Tableau 1 : spécifications matérielles des moteurs de routage prenant en charge les hôtes de machines virtuelles
Numéro de modèle pris en charge dans les spécifications de l’appareil

RE-ACX-5448

ACX5448

  • CPU Intel 8 cœurs x86 hautes performances 1,6 GHz

  • 32 Go de DRAM à deux DIMM

  • Deux disques SSD SATA de 100 Go

EX9200-RE2

EX9204, EX9208 et EX9214

  • Processeur Intel 6 cœurs, 2 GHz

  • 64 Go de DRAM et deux disques SSD enfichables à l’avant, chacun offrant 64 Go de stockage pour les images et les journaux Junos OS.

RE-S-1600x8

MX204

  • CPU Intel 8 cœurs x86 hautes performances 1,6 GHz

  • 32 Go de RAM DDR4

  • SSD SATA DE 100 GO

RE-S-X6-64G

MX240, MX480 et MX960

  • CPU Haswell 6 cœurs

  • Moteur de routage Wellsburg PCH avec DRAM de 64 Go et deux disques SSD de 64 Go

RE-S-X6-128G

MX240, MX480 et MX960

  • CPU Haswell 6 cœurs

  • Moteur de routage Wellsburg PCH avec 128 Go de DRAM et deux disques SSD de 128 Go

REMX2008-X8-64G-LT,

MX2008
  • CPU Haswell 8 cœurs

  • Moteur de routage Wellsburg PCH avec 64 Go de DRAM et deux disques SSD de 100 Go

REMX2008-X8-128G-S

  • CPU Haswell 8 cœurs

  • Moteur de routage Wellsburg PCH avec 128 Go de DRAM et deux disques SSD de 200 Go

REMX2K-X8-64G

MX2020 et MX2010

  • CPU Haswell 8 cœurs

  • Moteur de routage Wellsburg PCH avec DRAM de 64 Go et deux SSD de 64 Go

RE-S-1600x8

MX10003

  • CPU Intel 8 cœurs x86 hautes performances 1,6 GHz

  • 64 Go de RAM DDR4

  • SSD SATA DE 100 GO

JNP10K-RE1, JNP10K-RE1-LT et JNP10K-RE1-128

MX10008

MX10004

  • CPU Intel X86 10 cœurs haute performance à 2,2 GHz

  • 64 Go de RAM DDR4

  • Deux disques SSD SATA de 200 Go

RE est intégré

MX301

  • 10 cœurs, fréquence de base 3,0 GHz, processeur Intel Icelake-D LCC

  • 128 Go de RAM DDR4

  • Deux disques SSD NVMe de 200 Go

Le processeur combine les fonctionnalités du moteur de routage et de la carte de contrôle.

JNP304-RE-S

MX304

  • CPU multicœur à 8 cœurs basé sur Intel Icelake

  • 128 Go de DRAM

  • Deux disques SSD SATA de 200 Go

Le RCBPTX

PTX3000

  • Moteur de routage Wellsburg PCH avec DRAM de 64 Go et deux SSD de 64 Go

  • CPU Haswell multicœur

Le RCB combine les fonctionnalités d’un moteur de routage, d’une carte de contrôle et d’un générateur d’horloge centralisé (CCG)

RE-PTX-X8-64G

PTX5000

  • CPU Haswell 8 cœurs

  • Moteur de routage Wellsburg PCH avec DRAM de 64 Go et deux SSD de 64 Go

  • Nouvelle carte de contrôle CB2-PTX

RE-PTX10002-60C

PTX10002-60C

  • CPU Intel 8 cœurs x86 hautes performances 1,6 GHz

  • 32 Go de RAM DDR4

  • Deux disques SSD SATA de 50 Go

RE-QFX10002-60C

QFX10002-60C

  • CPU Intel 8 cœurs x86 hautes performances 1,6 GHz

  • 32 Go de RAM DDR4

  • Deux disques SSD SATA de 50 Go

Réf. SRX5K-RE3

SRX5000
  • CPU Haswell 6 cœurs

  • 128 Go de DRAM

  • Deux disques SSD de 128 Go

SRX1600

SRX1600
  • CPU 4 cœurs, 2,2 GHz, processeur basé sur Intel Icelake

  • SSD NVMe de 120 Go

SRX2300, SRX4120

SRX2300, SRX4120
  • CPU à 8 cœurs, 2,7 GHz, processeur basé sur Intel Icelake

  • Deux disques SSD NVMe de 120 Go

SRX4300

SRX4300
  • CPU basé sur Intel Icelake à 20 cœurs, 2,1 GHz

  • Disques SSD NVMe de 120 Go et 960 Go

Remarque :

La prise en charge de la plate-forme dépend de la version de Junos OS dans votre installation.

Principales fonctionnalités des moteurs de routage avec prise en charge des hôtes de machines virtuelles

Tout en continuant à offrir la même expérience à l’utilisateur final, la nouvelle architecture offre un moteur de routage plus performant.

Voici les principales caractéristiques des moteurs de routage :

Virtualisation de la plate-forme

La virtualisation de la plate-forme par l’introduction d’une couche intermédiaire comprenant le système d’exploitation hôte et le KVM (ou l’hyperviseur).

  • Permet la prise en charge de plusieurs instances de Junos OS à exécuter simultanément.

  • Permet d’exécuter directement la prise en charge de logiciels tiers.

Invité paravirtualisé assisté par le matériel Junos OS

Fournit à l’utilisateur les avantages de la virtualisation de plate-forme ainsi que les performances et fonctionnalités par défaut. La paravirtualisation est une technique de virtualisation dans laquelle un composant logiciel similaire au composant matériel sous-jacent réside dans la machine virtuelle et interagit avec l’hyperviseur pour exécuter de nombreuses opérations. Contrairement à la virtualisation complète, cette technique réduit l’overhead de la virtualisation dans la machine virtuelle.

Junos OS invité servira de cadre administratif

Les configurations, le contrôle du châssis, la communication avec le système d’exploitation hôte et l’exécution des commandes de l’interface utilisateur sont gérés par le système d’exploitation Junos OS invité.

Partitionnement et redondance du stockage

Un disque SSD interne est utilisé comme support de démarrage pour faire fonctionner le moteur de routage. Des options supplémentaires telles que le stockage USB et le démarrage réseau sont disponibles à des fins d’installation et de récupération. Un ensemble de deux SSD de 50 Go est disponible pour le fonctionnement normal du moteur de routage. Le moteur de routage nécessite que les deux SSD soient fonctionnels. Le partitionnement du stockage est important pour le débogage du moteur de routage, pour les nouvelles installations et pour le remplacement des SSD.

Sur les deux SSD, l’un fonctionne comme SSD principal et l’autre comme SSD de secours. Deux ensembles d’images de démarrage logiciel (l’ensemble actuel et l’ensemble alternatif (ou précédent) sont disponibles sur le SSD principal. Le système démarre à partir de l’ensemble actuel, tandis que l’ensemble alternatif contient la version précédente de l’image d’amorçage du logiciel. Après une mise à niveau logicielle, la nouvelle version du logiciel est disponible sur l’ensemble alternatif. Lorsque l’appareil est redémarré après la mise à niveau, l’ensemble alternatif devient le nouvel ensemble actuel et l’ensemble actuel, qui contient désormais une ancienne version de l’image logicielle, devient l’ensemble alternatif. Vous pouvez passer à un ensemble alternatif à l’aide de la request vmhost software rollback commande. Jusqu’à ce qu’une mise à jour ou une restauration logicielle soit effectuée, le système est programmé pour démarrer à partir du même ensemble d’images sur le disque.

Les deux SSD sont partitionnés pour fournir une partition de démarrage de l’hôte, une partition racine et une partition pour le stockage de l’image invitée. La partition de démarrage hôte contient le chargeur de démarrage, qui est le logiciel responsable du démarrage du système d’exploitation, du noyau Linux et du système de fichiers RAM. La partition racine contient le système de fichiers racine du système d’exploitation hôte.

La figure 2 montre le partitionnement des disques SSD.

Figure 2 : partitionnement SSD Hierarchical structure of internal storage disks for a Linux and Junos system divided into Primary and Backup categories.
Remarque : L’hôte de la machine virtuelle conserve des copies de sauvegarde de l’image de la machine virtuelle Junos OS (Backup.x) en interne pour chaque jeu sur chaque disque. Le code de résilience utilise ces copies de sauvegarde pour restaurer l’image de la machine virtuelle Junos OS Current.x en cours d’exécution s’il détecte une corruption du système de fichiers non corrigible dans l’image actuelle lors du démarrage.

Chaque partition SSD contient plus d’un ensemble de logiciels hôtes entièrement fonctionnels. En cas d’échec de démarrage sur le SSD principal, le routeur peut démarrer à l’aide de l’instantané disponible sur l’autre SSD. Cet instantané peut être généré par une nouvelle installation ou à l’aide de la request vmhost snapshot commande.

À partir de Junos OS version 18.1R1, les moteurs de routage des MX240, MX480, MX960, MX2010, MX2020 et PTX5000 prennent en charge Secure Boot.

À partir de la version 18.2R1 de Junos OS, le moteur de routage du MX2008 prend en charge le démarrage sécurisé.

Les moteurs de routage prenant en charge Secure Boot ont à la fois la RAM et le SSD mis à niveau à 128 Go et 2x200 Go respectivement. La taille accrue du SSD facilite le stockage des fichiers principaux et journaux.

Le tableau suivant fournit des informations sur la taille du SSD pour différents moteurs de routage :

Tableau 2 : taille SSD des moteurs de routage
Appareils Numéro de modèle du moteur de routage Taille du SSD
ACX5448

RE-ACX-5448

2 x 100 Go

EX9204, EX9208 et EX9214 EX9200-RE2 2 x 64 Go
MX204 RE-S-1600x8

2 x 50 Go

MX240, MX480 et MX960

RE-S-2200X6-64G-S

2 x 50 Go

RE-S-X6-64G-LT

2 x 50 Go

RE-S-X6-128G-S

2 x 200 Go

MX301

Moteur de routage intégré

2 x 200 Go

MX2008

REMX2008-X8-64G-LT

2 x 100 Go

REMX2008-X8-128G-S

2 x 200 Go

MX2010 et MX2020

RE-MX2K-X8-64G

2 x 100 Go

RE-MX2K-X8-64G-LT

2 x 100 Go

RE-MX2K-X8-128G-S

2 x 200 Go

MX10003 RE-S-1600x8 2 x 50 Go

MX10008

MX10004

JNP10K-RE1, JNP10K-RE1-LT et JNP10K-RE1-128

2 x 200 Go

PTX3000 Le RCBPTX 2 x 64 Go
PTX5000 RE-PTX-X8-64G 2 x 64 Go

PTX10002-60C

RE-PTX10002-60C

2 x 50 Go

QFX10002-60C

RE-QFX10002-60C

2 x 50 Go

SRX5000 Réf. SRX5K-RE3

2 x 128 Go

Vous pouvez utiliser la show vmhost hardware commande pour afficher la taille de la RAM augmentée, la taille du SSD et d’autres informations matérielles.

Les illustrations suivantes expliquent la partition de l’hôte pour faciliter l’augmentation du stockage des fichiers principaux et des fichiers journaux. La figure 3 illustre la partition de l’hôte sur les routeurs MX240, MX480, MX960, MX2008 et PTX5000 avec des SSD de 200 Go. Un disque virtuel de taille 56 Go sera alloué à partir de la partition de machine virtuelle à l’invité en tant que var-config.disk. La taille actuelle de ce disque est de 15 Go.

Figure 3 : Table des partitions hôtes pour les moteurs de routage équipés de Juniper Networks storage layout: Root 8 GB, Junos 32 GB, VM 141.7 GB, Spare 8 MB. Identifier g2000090. SSD de 200 Go

La figure 4 illustre l’allocation de stockage de la machine virtuelle invitée.

Figure 4 : Partitionnement de la machine virtuelle Partition layout of a storage device for Linux: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 1.6G, VAR 54G. Device ID 8200093. invitée
Remarque :

Pour les moteurs de routage avec un SSD de 50 Go, la partition hôte reste telle quelle.

Les figures 5 et 6 illustrent la table des partitions hôtes et l’allocation de stockage de la machine virtuelle invitée pour les routeurs MX2010 et MX2020, respectivement.

Figure 5 : Table des partitions hôtes pour les moteurs de routage sur les routeurs MX2010 et MX2020 avec SSD Partition layout: Root 7.1 GB, Junos 32 GB, VM 49.4 GB, Spare 8 MB. Device ID 1600091. de 100 Go

Un disque virtuel de 32 Go est alloué à partir de la partition de machine virtuelle à l’assistant Junos OS en tant que var-config.disk.

Figure 6 : partition de machine virtuelle invitée sur les routeurs Diagram of disk partitions: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 952M, VAR 30G, with vertical number 8200092. MX2010 et MX2020

Un reformatage du SSD est nécessaire pour implémenter l’amélioration de la taille /var. La mise à niveau peut être implémentée par l’une des méthodes suivantes :

  • Installation à partir du disque SSD2-Démarrez le système d’exploitation hôte à partir du disque de sauvegarde (SSD Disk2) et installez l’image junos-vmhost-install-x.tgz.

  • Installation à partir d’une clé USB

NTP et fuseau horaire

Les fuseaux horaires et de date sont synchronisés depuis le système d’exploitation invité d’administration Junos OS vers le système d’exploitation hôte. Par conséquent, les horodatages des fichiers journaux système de Junos OS et du système d’exploitation hôte sont synchronisés.

Récupération automatique

La fonction de récupération automatique (récupération automatique) fournit les fonctions suivantes :

  • Détection de corruptions dans le partitionnement de disque au démarrage du système et tentative de restauration automatique des partitions

  • Détection des corruptions dans la configuration de Junos OS au démarrage du système et tentative de récupération automatique de la configuration pour garantir que les opérations et la gestion ne sont pas perturbées.

  • Détection des corruptions dans les licences Junos OS au démarrage du système et tentative de récupération automatique des licences.

Pendant le processus de récupération, le système d’exploitation hôte tente de lancer la machine virtuelle Junos à partir de l’image disponible sur le disque primaire. Toutefois, si la machine virtuelle Junos ne parvient pas à démarrer, le système d’exploitation hôte tente de lancer la machine virtuelle Junos à partir de l’instantané de l’image du système d’exploitation hôte et de l’image Junos OS disponible sur le disque de sauvegarde, à condition request vmhost snapshot que la dernière opération ait été effectuée. Si le disque de sauvegarde ne contient pas l’instantané, le système d’exploitation hôte tente de lancer la machine virtuelle Junos à partir du logiciel disponible dans le jeu alternatif sur le disque principal, à condition que request vmhost upgrade la dernière opération ait été effectuée.

La fonction de récupération automatique est activée par défaut sur le système d’exploitation invité. Si vous devez désactiver la récupération automatique, par exemple pour examiner l’état d’échec du débogage, utilisez la commande suivante :

user@host> set vmhost no-auto-recovery

Gestion du redémarrage et de la mise hors tension

Vous pouvez redémarrer le moteur de routage à l’aide de la request vmhost reboot commande. Cette commande redémarre le moteur de routage en redémarrant à la fois le système d’exploitation Junos OS invité et le système d’exploitation hôte. Toutefois, le redémarrage du moteur de routage peut être déclenché pour diverses raisons. Les événements ou les raisons qui déclenchent le redémarrage d’un système d’exploitation hôte sont différents de ceux qui déclenchent le redémarrage d’un système d’exploitation invité.

Le redémarrage du système d’exploitation invité implique que seul Junos OS est redémarré et que le système d’exploitation hôte est opérationnel. Voici quelques-unes des raisons qui déclenchent le redémarrage d’un système d’exploitation invité :

  • Redémarrage dû à la panique

  • Redémarrage de VJUNOS : redémarrage du système d’exploitation invité après un arrêt.

  • Surveillance VJUNOS de l’hôte : redémarrage de l’invité en raison de l’expiration du minuteur de surveillance émulé

Le redémarrage du système d’exploitation hôte implique que le système d’exploitation hôte et le système d’exploitation invité (ici, Junos OS) sont redémarrés. Voici quelques raisons qui déclenchent le redémarrage d’un système d’exploitation hôte et du système d’exploitation invité :

  • Redémarrage de l’hyperviseur

  • Cycle de tension ou panne de courant

  • Redémarrage en raison d’une exception.

  • Reset button reset : redémarrage déclenché par l’appui sur le bouton de réinitialisation du panneau avant.

  • Arrêt thermique

  • Chien de garde : redémarrage en raison de l’expiration du minuteur de surveillance PCH

Vous pouvez trouver la raison du redémarrage à l’aide de la show chassis routing-engine commande ou de la show vmhost uptime commande.

Par exemple :

Si le démarrage du moteur de routage se termine et que vous devez à nouveau éteindre le routeur, exécutez la request vmhost power-off commande. Si vous souhaitez que le moteur de routage redémarre, utilisez la request vmhost reboot commande.

Architecture d’hôte de machine virtuelle améliorée

L’intégration de TVP et de VM host a conduit au développement d’une architecture VM host améliorée, qui sépare efficacement les composants dépendants et indépendants de la plate-forme, ainsi que les applications invitées. En maintenant le système d’exploitation invité, Junos OS, d’une manière largement indépendante de la plate-forme, nous améliorons à la fois la flexibilité et les performances. Pour faciliter cela, nous avons transféré les éléments dépendants de la plate-forme à l’espace utilisateur Linux en tant qu’entités de plugin. Cette structure permet aux activités de la plate-forme et du PFE de fonctionner indépendamment de Junos OS, ce qui augmente l’efficacité globale du système. De plus, en utilisant Linux pour les composants dépendants de la plate-forme, nous pouvons également tirer parti des avantages des logiciels et des pilotes open source. Pour obtenir la liste des plates-formes qui prennent en charge l’architecture hôte de machine virtuelle améliorée, consultez Explorateur de fonctionnalités.

Les principaux composants de l’architecture VMhost améliorée sont énumérés ci-dessous :

  • Junos VM : un système d’exploitation Junos OS compatible TVP basé sur le dernier FreeBSD.

  • Système d’exploitation Linux : un système d’exploitation Linux basé sur Wind River sera utilisé comme système d’exploitation hôte

  • SSD de stockage : un SSD sert de stockage interne non volatile pour les images, les journaux et les configurations de l’hôte VM. Chaque RCB est provisionné avec deux SSD NVMe de 400 Go chacun : un SSD principal et un SSD secondaire. Chaque SSD stocke deux images hôtes de machine virtuelle, appelées set p et set b.

Tableau de l’historique des modifications

La prise en charge des fonctionnalités est déterminée par la plateforme et la version que vous utilisez. Utilisez l’explorateur de fonctionnalités pour déterminer si une fonctionnalité est prise en charge sur votre plateforme.

Libération
Descriptif
25.2
À partir de Junos OS version 25.2R1, les routeurs MX10004 et MX10008 prennent en charge l’architecture hôte améliorée des machines virtuelles.
18.2
À partir de la version 18.2R1 de Junos OS, le moteur de routage du MX2008 prend en charge le démarrage sécurisé.