Opitz Virtualisierung von Desktop, Server, Storage
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Virtualisierung – Desktop, Server, Storage Virtualisierung mit Augenmaß Virtualisierung ist ein Thema, das aus heutigen Rechenzentren eigentlich nicht mehr wegzudenken ist. Von Begriffen wie Flexibilität, Kostensenkung, besserer Auslastung vorhandener Hardware und Platzeinsparung hört man in diesem Zusammenhang immer wieder. Doch was genau verbirgt sich hinter Begriffen wie Server- beziehungsweise Systemvirtualisierung, Desktop- und Storage-Virtualisierung? Welche Vor- und Nachteile bieten diese verschiedenen Virtualisierungsbereiche?
ntworten auf diese Fragen sollen die folgenden Abschnitte liefern. Desktop-Virtualisierung Im Gegensatz zum Terminalserver, bei dem sich mehrere Anwender eine Windows-Instanz teilen, werden bei der Desktop-Virtualisierung Betriebssysteminstanzen für einzelne Anwender bereitgestellt, die individuell konfiguriert werden können. Diese Umgebungen verhalten sich im Prinzip wie ein vollständiger lokaler Computer. Die Vorteile liegen in der Individualität und der möglichen zentralen Betreibung dieser Hosts. Durch die gemeinsame Nutzung der Hardware können Ressourcen optimiert werden. Weiterhin bietet die Desktop-Virtualisierung die Möglichkeit, auf benötigte Anwendungen und Daten von jedem Standort aus zuzugreifen . Da die Daten zentral abgelegt sind, läuft man bei Verlust eines Thin Clients nicht Gefahr, unternehmenskritische Daten in fremde Hände geraten zu lassen. Die Nachteile liegen hierbei in der Redundanz (mehrere Betriebssysteminstanzen), sowie im Zugriff über Netzwerk.
Abb. 1: Schematische Darstellung der Desktop-Virtualisierung
Server-Virtualisierung (mit Virtual Machine Monitor) Bei der Server-Virtualisierung sorgt ein sogenannte Virtual Machine Monitor (Hypervisor) dafür, dass vorhandene physische Ressourcen intelligent verteilt werden. Für die einzelnen Gastsysteme sieht es so aus, als ob jeweils ein eigener kompletter Rechner (CPU, Laufwerke, Memory, etc.) vorhanden ist. Bei den Hypervisors unterscheidet man zwischen zwei Typen: Ein Hypervisor Typ 1 läuft ohne weitere Software direkt auf der Hardware,verbraucht dadurch weniger Ressourcen. und verfügt über die einzelnen Hardware-Treiber. Hypervisors vom Typ 2 setzen auf ein vollwertiges Betriebssystem auf und nutzen dessen Treiber für den Hardwarezugriff. Die zugrundeliegende Idee ist dabei nicht gerade neu und hat ihren Ursprung im Mainframe-Bereich (Stichwort: IBM CP-40). Wichtig bei der Servier-Virtualisierung ist, Lizenzfragen im Voraus zu klären. Andernfalls besteht die Möglichkeit, dass für eine in der virtuellen Maschine betriebene Software alle physikalischen CPUs lizensiert werden müssen, obwohl die Software selbst nur Zugriff auf beispielsweise eine einzige virtuelle CPU hat. Vorteile der Server-Virtualisierung:
Abb. 2: Schematische Darstellung der Server-Virtualisierung (mittels Virtual Machine Monitor)
Storage-Virtualisierung Bei der Storage-Virtualisierung gibt es hauptsächlich drei Implementierungsansätze:
Aufgrund des komplexenUmfangs der drei genannten Implementierungsansätze wird in diesem Artikel nur etwas näher auf die Netzwerk-basierte Storage-Virtualisierung eingegangen, da hier eine wirklich heterogene Storage-Virtualisierung möglich ist. Netzwerk-basierte Storage-Virtualisierung wird üblicherweise über eine Appliance (separate Hardware-Komponente) oder einen Switch implementiert. Bei den Appliances gibt es sogenannte In-band und Out-of-band Appliances. In-band Appliances liegen physisch zwischen Host und Storage. Es ist keine zusätzliche Software auf dem Host erforderlich. Das Mapping und der Zugriff auf die Daten erfolgen jeweils über die Appliance. Caching von Daten ist hier innerhalb der Appliance möglich. Out-of-band Appliances liegen neben Host und Storage und sind nur für das Mapping zuständig (sogenannte Meta-Data-Mapping). Die Appliance erhält I/O Requests vom Host und gibt die physische Lokation der Daten zurück. Für diese Methode ist zusätzliche Software auf den einzelnen Hosts erforderlich (unterhalb der Disk Treiber). In jedem Fall sollte Storage-Virtualisierung hochverfügbar ausgelegt werden, da bei einem Ausfall von In-band Appliances kein Zugriff auf den darunter liegenden Storage mehr möglich wäre.
Abb. 3: Schematische Darstellung der Netzwerk basierten Storage-Virtualisierung (Virtualisierungsmethode: In Band)
Resümee. In den einzelnen Virtualisierungbereichen steckt gewaltiges Potenzial. Jedoch ist es in jedem Fall absolut notwendig, Virtualisierung mit Augenmaß zu betreiben, denn nicht in jedem Bereich ist Virtualisierung sinnvoll. So ist die Virtualisierung eines permanent unter Hochlast betriebenen Systems in den wenigsten Fällen ein richtiger Schritt zur effizienten Gestaltung eines Rechenzentrums. An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass das Thema Ausfallsicherheit in allen drei Fällen von immenser Wichtigkeit ist und daher immer entsprechend berücksichtigt werden sollte. Sorgfältige Planung ist bei jeder Form von Virtualisierung das A und O, um die einzelnen Techniken effizient nutzen zu können. Michael Houbertz __________________________________________ Michael Houbertz ist seit 2 Jahren als Consultant im Bereich Oracle-Datenbanken für OPITZ CONSULTING tätig.
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