Endlich Platz im Rechenzentrum – Server-Virtualisierung im Enterprise-Umfeld | Artikel aus INFOLINE 2/2004

Endlich Platz im Rechenzentrum – Server-Virtualisierung im Enterprise-Umfeld | Artikel aus INFOLINE 2/2004

In vielen Rechenzentren nehmen die Betriebskosten durch ein explosionsartiges Wachstum der Serveranzahl zu. Die Auslastung einzelner Maschinen ist jedoch oftmals gering. Die Virtualisierung von Servern kann hier Abhilfe schaffen.

In vielen Unternehmen steigt die Anzahl der zu betreuenden Serversysteme stetig und immer schneller an. Die Gründe für diese Entwicklung liegen vor allem bei gestiegenen Anforderungen an die IT-Abteilungen, sowohl was die Zuverlässigkeit der Systeme als auch die Breite des Leistungs-Portfolios anbelangt.

Des Weiteren kommen im Zuge des technischen Fortschritts neue Versionen der eingesetzten Software-Produkte hinzu. Oftmals müssen alte Systeme weiterbetrieben werden, da weiterhin der Zugriff auf Altdaten gewährleistet werden muss, wie es beispielsweise bei betriebswirtschaftlicher Software oftmals der Fall ist.

Ein weiterer Faktor, der zum Anwachsen der Anzahl an Servern im Server-Center führt, ist die Unverträglichkeit von verschiedenen Software-Produkten untereinander, bzw. unterschiedlicher Systemanforderungen von Software-Produkten. Oftmals müssen Systemadministratoren feststellen, dass zwei Anwendungen nicht zusammen auf einem Server betrieben werden können, da sie völlig unterschiedliche Anforderungen an das Betriebssystem stellen oder sich schlicht gegenseitig in solchem Maße beeinflussen, dass an einen Betrieb auf demselben Server nicht zu denken ist.

Nicht zuletzt werden im User Helpdesk-Bereich und in der Software-Entwicklung oftmals viele Computer eingesetzt, um bestimmte Produkte und Szenarien testen zu können.

Physikalische Server 

Die meisten Server sind oftmals nur gering ausgelastet, da die auf ihnen betriebenen Anwendungen die Server nicht voll auslasten. Somit könnte eine wesentlich größere Anzahl von Anwendungen auf einem einzigen Server betrieben werden, jedoch ist dies aufgrund zahlreicher Abhängigkeiten und Wechselwirkungen oftmals nicht möglich.

Betrachtet man den Total Cost of Ownership (TCO) einer solchen IT-Landschaft, so ergeben sich erhebliche – teils unnötige – Kosten durch den Betrieb einer Vielzahl von Servern.
Die Virtualisierung – eine Software-Technologie, die es erlaubt, mehrere Betriebssysteme auf demselben Prozessor zur selben Zeit zu betreiben, bietet eine Lösung für diese Problemstellung.

Funktionsweise der Virtualisierung

Virtualisierung bedeutet im Prinzip die Emulation einer Computerhardware durch Software, also die “Nachbildung” eines Computers. Ein Programm, in der Grafik als Virtualisierungsschicht bezeichnet, wird auf dem Host-System ausgeführt, und bildet Hardware-Ressourcen wie Prozessor, Speicher, Festplatte und Netzwerkkarte nach, so dass auf dieser “virtuellen Maschine” ein Betriebssystem installiert und Applikationen ausgeführt werden können. Das Gast-Betriebssystem bemerkt dabei nicht, dass es nicht auf physikalischer, sondern auf virtueller Hardware ausgeführt wird.

Virtuelle Server 

Indem von der real vorhandenen Server-Hardware abstrahiert und physikalische Hardware quasi simuliert wird, wird es möglich, auf einer Host-Umgebung mehrere virtuelle Maschinen gleichzeitig auszuführen. Die Virtualisierungsschicht verteilt dabei die Ressourcen entsprechend. Die Anzahl der virtuellen Maschinen wird nur durch die Leistungsfähigkeit des Hostsystems begrenzt.

Bei der Emulation der Hardware wird unabhängig vom Host-Computer immer die gleiche Standard-Hardware emuliert, so dass eine virtuelle Maschine problemlos auf einen anderen Computer übertragen und dort ausgeführt werden kann.

Einsatzmöglichkeiten für Virtuelle Maschinen

Serverkonsolidierung

Virtuelle Maschinen können verwendet werden, um Server zu konsolidieren. Viele Anwendungen, die vormals auf vielen einzelnen kleineren Servern betrieben wurden, können in virtuelle Maschinen auf einigen wenigen hochverfügbaren physikalischen Servern migriert werden. Somit wird eine höhere Verfügbarkeit der Dienste garantiert, die Auslastung der Server verbessert und somit die Betriebskosten der IT-Infrastruktur gesenkt, da weniger physikalische Server betrieben werden müssen.

Helpdesk und Software-Entwicklung

Helpdesk-Mitarbeiter und Software-Entwickler können virtuelle Maschinen zum schnellen Test von Software und spezifischen Kundenkonfigurationen verwenden. Komplexe Szenarien bis hinzu Clustern und Storage-Lösungen können mittels virtueller Maschinen in kurzer Zeit bereitgestellt werden, da immer wieder auf vorbereitete virtuelle Maschinen zurückgegriffen werden kann. Diese Technologie wird von der COMLINE bereits seit einiger Zeit erfolgreich in Kundenprojekten erfolgreich eingesetzt, um so die Zeit bis zur Lösung von Problemen merklich zu verringern.

Migrationen

Bei der Migration auf ein neues Betriebssystems können Teile der Migration mittels virtueller Maschinen bewerkstelligt werden. Bei einer Migration von Microsoft Windows NT 4.0 auf Microsoft Windows Server 2003 können beispielsweise zusätzliche NT 4.0 Backup Domain Controller in virtuellen Maschinen betrieben werden, um so mit weniger zusätzlicher Hardware während der Migration auszukommen. Kritische Phasen von Migrationen werden von COMLINE einfach im Voraus auf virtuellen Maschinen getestet.

Alt-Anwendungen

Geschäftskritische Alt-Anwendungen, die nur auf einem älteren Betriebssystem betrieben werden können, können weiterhin in einer virtuellen Maschine benutzt werden. So kann beispielsweise das nur auf MS-DOS lauffähige Warenwirtschaftssystem in einer virtuellen Maschine unter MS-DOS weiter betrieben und den Anwendern auf ihren Windows XP Maschinen bereitgestellt werden.

Aktuelle Software-Lösungen

Zur Zeit am weitesten verbreitet sind die Produkte der Firmen VMware und Microsoft. Grundsätzlich werden zwei verschiedene Produktklassen angeboten: Server- und Workstationprodukte. Die Server-Versionen werden auf zentralen Servern im Unternehmen zum Einsatz gebracht, und ermöglichen die Nutzung und Verwaltung der virtuellen Maschinen über das Netzwerk. Workstation-Produkte sind für die Einzelplatz-Nutzung gedacht. Grundsätzlich können jedoch bei beiden Firmen Virtuelle Maschinen von den Server- auf die Workstation-Produkte übertragen werden und umgekehrt.

VMWare bietet momentan die Server-Produkte VMware GSX Server und VMWare ESX Server an. Des Weiteren wird VMware Workstation als Einzelplatz-Version angeboten.
Nach dem Kauf der Virtualisierungs-Software der Firma Connectix bietet Microsoft die Produkte Microsoft Virtual PC und Microsoft Virtual PC for Mac an und bringt in Kürze den Microsoft Virtual Server für den Server-Einsatz auf den Markt.

Die Produkte beider Firmen stellen virtuelle Maschinen auf Basis der i386 Architektur zur Verfügung, so dass alle Betriebssysteme, die auch auf PC-Hardware lauffähig sind, verwendet werden können.

Mit Zusatztools, wie zum Beispiel dem VMware P2V-Assistenten, lassen sich vorhandene physikalische Serversysteme ohne Neuinstallation in eine Virtuelle Umgebung migrieren. Das Management von virtuellen Serverfarmen wird durch zentrale Monitoring- und Konfigurationsumgebungen, wie der Microsoft Virtual Server Verwaltungskonsole oder dem VMware Virtual Center erleichtert.

Fazit

Software zur Server-Virtualisierung ist eine ausgereifte Technologie und bietet die zum Betrieb anspruchsvoller Lösungen nötige Leistungsfähigkeit. Durch virtuelle Maschinen können in erheblichen Maße Kosten eingespart und Geschäftsprozesse beschleunigt werden, vor allem in Anwendungsbereichen, die wenig bis mäßig geschäftskritisch sind.

 
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