Virtualisoitu tulostinpalvelinklusteri

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli rakentaa vikasietoinen tulostinpalvelin. Kokonaisuus keskittyy virtualisoidun tulostinpalvelinklusterin suunnitteluun ja toteuttamiseen.Vikasietoista tulostinpalvelinta hyödynnetään yhdistämään olemassa olevat tulostinpalvelimet Lahden kaupungin verkossa. Työ tehtiin Lahden kaupungille, Lahden Tietotekniikan kustantamana.

Hypervisoria käyttämällä voidaan virtualisoida tietokoneita yhdelle tai useammalle fyysiselle palvelimelle. Virtualisoimalla palvelimet saavutetaan suuria käytännön sekä ekologisia hyötyjä. Sähkönkulutus laskee ja tarvittavien fyysisten palvelimien määrä laskee, säästäen näin tilaa ja resursseja.

Vikasietoisuudella tarkoitetaan jonkin ohjelmiston, järjestelmän tai laitteiston varmistamista mahdollisen vian kannalta. Tärkeimpänä tekijänä on eliminoida Single point of failure, jolloin yhden laitteen tai palvelimen vikaantuminen saattaa koko järjestelmän pois asiakkaitten saatavista. High availability klusterilla voidaan asettaa palvelu yhteiseksi palveluksi monen noodin välille klusterissa.

Vertailussa oli käytettävä hypervisori sekä käytettävä palvelinkäyttöjärjestelmä tulostinpalvelinta varten. Hypervisorivaihtoehtoja olivat VMware ESXi ja Microsoft Hyper-V. Palvelinkäyttöjärjestelmävaihtoehtoja olivat Server 2008 R2, Server 2012 ja Linux. Hypervisoriksi valittiin toimenantajalle paremmin sopiva ESXi ja palvelinkäyttöjärjestelmäksi valittiin samasta syystä Server 2008 R2. ESXi-palvelimelle asennettiin kaksi Server 2008 R2 -virtuaalikonetta, jotka klusteroitiin ja niille asetettiin tulostinpalvelu yhteiseksi palveluksi.

Vikasietoisen tulostinpalvelin toimii hyvin pienellä määrällä verkkotulostimia, mutta kun lisätään useita satoja, alkaa tulostuspalvelun siirtyminen noodista toiselle klusterissa hidastua. Vikasietoinen tulostinpalvelin toimi Proof of Concept -tyyppisenä toteutuksena, joten se jäi odottamaan loppujen verkkotulostimien lisäämistä yksitellen palvelimelle. Lisäämällä yksitellen verkkotulostimia palvelimelle saadaan selville, milloin klusteri hidastuu liikaa.

The objective of this thesis was to build a fault tolerant print server. The thesis focuses on planning and implementing a virtualized print server failover cluster that would combine all of the existing print servers of the City of Lahti network. The thesis was made for the City of Lahti using the resources of Lahden Tietotekniikka.

Using a hypervisor, computers can be virtualized into one or more physical servers. By virtualizing a server, many benefits are gained. The need of electricity is lowered since the computers are virtualized. Also space is saved, since fewer physical servers are required.

Single point of failure refers to a vital part of a system; if it fails, it stops the whole system. Single point of failure can be eliminated from software, hardware or a system, using fault tolerance methods. Eliminating a single point of failure is crucial when the goal is to serve customers with as little downtime as possible. With high-availability setup, a role can be hosted between many nodes of the cluster.

Two hypervisors and three server operating systems were compared in this thesis. Hypervisors that were compared were VMware ESXi and Microsoft Hyper-v. Operating systems to be compared were Server 2008 R2, Server 2012 and Linux. ESXi was chosen as the hypervisor for this project for it suited the demands of the client the best. For the same reason, Server 2008 R2 was chosen as the operating system. Two virtual machines were installed onto the ESXi server. The servers were clustered and the print server role was set to high availability.

A failover print server works well with a few network printers, but the failover between nodes starts to slow down as hundreds of printers are added into the server. The failover print server cluster worked as a proof of concept and is waiting for more printers to be added onto it, to see when the failover slows down too much.