Serverkonsolidierung mit Jails

Dieser Artikel beschreibt Möglichkeiten, gewachsene Strukturen mit FreeBSD-Servern auf weniger Hardware zusammenzufassen. Doch oftmals lassen sich individuell konfigurierte Systeme nicht auf einen gemeinsamen Nenner bringen. Der perfekte Anwendungsfall für Virtualisierung, in diesem Fall mit FreeBSD-Jails.

Praxis

Ausganssituation

In einer nicht näher benannten Umgebung existieren noch einige FreeBSD-Installationen, die aufgrund von Nachlässigkeit oder niedriger Priorität nie upgedatet wurden, zum einen weil es möglicherweise zu komplex gewesen wäre, zum anderen weil Sicherheit hier keine primäre Rolle spielt. Never touch a running system also.

Moderne Hardware wird immer leistungsfähiger, bestehende Systeme haben jedoch gleichbleibenden oder verminderten Ressourcenbedarf. Alte Systeme 1:1 auf moderne Hardware umzuziehen ist eine Kostenfrage, falls so alte Systeme überhaupt auf moderner Hardware laufen.

Beispiel

Im Beispiel geht es um 3 Server:

ServerA

FreeBSD 4.10, Webserver mit SSL-Support und eigenem Zertifikat, Apache 1.3 und PHP 4.x, Verfügbarkeitsanforderung, aber niedrige Hitrate.

ServerB

FreeBSD 4.9, Webserver mit SSL-Support mit SnakeOil-Zertifikat, Apache 1.3 und PHP5.0.x, Hohe Verfügbarkeitsanforderung, viele Hits, wenig Ressourcenbedarf (statischer Content). Außerdem Fremdsoftware, die für dieses System maßgeschneidert wurde mit bekannten Problemen bei Updates (PHP Inkompatiblitäten), sehr unflexibel.

ServerC

FreeBSD 4.7, Samba-Server mit Apache und PHP-Uralt. Für Legacy-Applikationen mit teilweise noch urzeitlichem PHP-Code, register_globals=on, schwer wartbare Software, wirr gewachsene Verzeichnisstrukturen und verstverdrahtete Abhängigkeiten auf Pfade.

Problem

Es ist nahezu ausgeschlossen, diese Systeme mit vertretbarem Aufwand auf ein System zusammenzufassen, auch wenn dies in der Theorie kein Problem darstellen würde.

Umsetzung

Vorbereiten

Ein vorhandener Jailserver, hier mit FreeBSD 6.2, wird für 3 weitere Jails vorbereitet. Der Konvention folgend werden die Verzeichnisse /data/jails/ServerA/, /data/jails/ServerB/, /data/jails/ServerC/ leer angelegt. Weiterhin müssen jailhost-spezifische Einstellungen vorgenommen werden, etwa in /etc/rc.conf, /etc/fstab.ServerX, ...

Live-Transfer

Mittels ssh "dump" | restore werden die einzelnen Filesysteme der Urserver transferiert, alternativ auch durch transfer von einzelnen dump-Files (nicht empfehlenswert).

jailhost# mkdir /data/jails/ServerA
jailhost# cd /data/jails/ServerA/
jailhost# ssh root@ServerA "dump -0ua -f - / | buffer " | buffer | restore -v -rf -
jailhost# cd /usr
jailhost# ssh root@ServerA "dump -0ua -f - /usr | buffer " | buffer | restore -v -rf -
jailhost# cd ../var/
jailhost# ssh root@ServerA "dump -0ua -f - /var | buffer " | buffer | restore -v -rf -

Entsprechend für alle Partitionen durchführen. Ist auf dem Zielsystem FreeBSD 5.x oder neuer, dann braucht dump noch die Option "-L", um auf einem Filesystem-Snapshot zu arbeiten.

Anpassungen

• Backup von ServerA/etc durchführen

• nicht benötigte Dateien und Verzeichnisse löschen, sofern vorhanden

jailhost# cd /data/jails/ServerA/
jailhost# rm -Rf usr/src usr/ports usr/obj/usr/src; mkdir usr/ports
jailhost# rm -Rf boot/ kernel*
jailhost# rm -Rf dev/ ; mkdir dev

• vorhandenes rc.conf sichern und bis auf die eigentlichen Dienste (apache_enable="YES", ... ) alles auskommentieren oder besser noch löschen, in Jails benötigt man kein Hardware- und Netzwerksetup, das leistet der Jailhost.

• vorhandene /etc/fstab löschen oder alles auskommentieren

Basissystem im Jail updaten

Das heikelste folgt nun, das Update des Basis-Systems. Im aktuellen Beispiel wird von 4.10 auf 6.2 upgedatet, jedoch "offline", d.h. aus dem unter 6.2 laufenden Jailhost heraus.

Auf dem jailhost liegt unter /usr/src das aktuell laufende Release, hier z.B. die Sourcen von 6.2-RELEASE-p6 Falls diese noch nicht kompiliert wurden, diese zunächst frisch kompilieren.

jailhost# cd /usr/src
jailhost# make -j2 buildworld

Einen frischen Kernel benötigen wir nicht, daher ohne "buildkernel". Die gebaute Welt kann nun in das Jail installiert werden:

jailhost# make installworld DESTDIR=/data/jails/ServerA/

Wenn das durchgelaufen ist, dann dringend mit mergemaster updaten:

jailhost# mergemaster(8) -D/data/jails/ServerA/

Das ist der zweifelsohne aufwendigste Schritt, da so ziemlich alles, aber eben nicht alles, upgedatet wird. Besonders Augenmerk sollte hier auf /etc/master.passwd, /etc/motd, /etc/mail/* und alle anderen händischen Konfigurationen gelegt werden, unproblematisch ist /etc/rc.d/, da dieses komplett ersetzt werden sollte, d.h. alte Dateien löschen, neue Dateien 1:1 installieren.

Erster Startversuch

Wenn das Jail gemäß der lokalen Konventionen formal korrekt eingerichtet ist, kann es nun gestartet werden:

jailhost# /etc/rc.d/jail start servera 

Inspektion

Per jls(8) und jexec(8) können wir in das Jail einsteigen.

jailhost# jls
  JID  IP Address      Hostname           Path
   1   10.11.12.13     ServerA            /data/jails/ServerA

jailhost# jexec 1 bash
ServerA# (im Jail!)

ServerA konnte erfolgreich gestartet werden, Apache läuft soweit und antwortet auf Requests.