Virtualisierungsarchitekturen

Grid Computing, Blade Server, Multithreading, Multi Core, Application Virtualisation und Desktop-Virtualisierung à la Citrix, Speicher- oder Netzwerkvirtualisierung - all dies sind Technologien, die mit dem Prinzip der Virtualisierung arbeiten. Am meisten wird derzeit jedoch über das Modell der Server-Virtualisierung und der Virtual Desktop Infrastructure diskutiert. Wir haben die Vor- und Nachteile für Unternehmen zusammengetragen.

Anwendernutzen

Durch den Einsatz von virtuellen Desktops unterscheidet sich der Arbeitsplatz der Anwender nur unwesentlich von dem eines klassischen PCs. Weil jede virtuelle Maschine in sich geschlossen ist, melden sich die Anwender wie bisher bei Windows XP an und finden dieselben Anwendungen und Profileinstellungen wie Wallpaper oder Farbschemata vor. Da ihre Desktop-Sessions jedoch jetzt zentralisiert sind, können sie nun ihren Desktop jederzeit und überall aus dem Netzwerk erreichen - einschließlich von anderen Netzwerken von unterwegs oder von zu Hause, wenn eine externe Internet-Verbindung vorhanden ist.

Obewohl Anwender kaum einen Unterschied feststellen können, profitieren die IT-Verantwortlichen von den technischen Funktionen einer virtuellen Desktop-Infrastruktur. Nicht zuletzt profitiert dadurch auch das Unternehmen, das auf VDI setzt. Zu den wichtigesten technischen Eigenschaften der Virtualisierung gehöhren die folgenden Fähigkeiten, die sich auch auf geschäftskritische Bereiche auswirken:

1. Partitionierung
   Die möglichkeit, Ressourcen eines Servers aufzuteilen, sodass mehrere virtuelle Maschinen simultan und unabhängig auf einem einzelnen physikalischen Server laufen können. Dadurch können Unternemen Server konsolidieren, die nicht ausgelastet sind, und die Anzahl von Desktop-PCs reduzieren, die unterstützt werden müssen.
   
2. Kapselung
   Alle Komponenten einer virtuellen Maschine, einschließlich des Betriebssystems und der Anwendungen, werden in Dateien gespeichert. Dadurch wird das Erstellen, Kopieren und Verschieben von virtuellen Maschinen auf dem Server so einfach wie das Duplizieren und Umstellen von Dateien und Verzeichnissen.
   
3. Isolierung von Usern
   Da die virtuellen Maschinen unabhängig voneinander laufen, beeinflussen Systemabstürze oder Viren auf einer virtuellen Maschine die anderen aktiven VMs auf demselben Server nicht.
   
4. Harware-Unabhängigkeit
   Die VMware Virtualisierungschicht trennt die Hardware vom Betriebssystem und den Anwendungen. Folglich interessiert es die virtuellen Maschinen nicht, auf welcher Hardware sie laufen. Der IT-Verantwortliche kann daher frei wählen, welche Server oder Anbieter er für sein Rechenzentrum nutzt.

Studien zeigen immer wieder, dass es kostengünstiger ist, wenige, aber dafür ausgelastete Server zu managen, als viele unausgelastete Server zu betreiben. Durch die Partitionierung, die Virtualisierung und VDI bieten, können IT-Manager ihre Server konsolidieren und die vorhandene Hardware besser auslasten. Durch eine Konsolidierung des kompletten Desktops auf Servern können Unternehmen auch schneller neue Benutzer hinzufügen oder ganze Arbeitsgruppen beziehungsweise Abteilungen nach einem Totalausfall wiederherstellen.

Virtualisierung bietet einen Ausweg aus dem Dilemma der Pflege althergebrachter Software. Nicht selten ist Software seit vielen Jahren unverändert im Einsatz, die nur auf einer bestimmten - ebenfalls veralteten - Hardware oder nur unter einem bestimmten Betriebssystem läuft. Vielfach kommt eine Portierung dieser Software nicht in Frage, weil der Hersteller das Produkt nicht mehr pflegt oder nicht mehr am Markt ist. Bei Verwendung einer Virtualisierungslösung ist es möglich, Hardware oder Betriebssysteme auf den aktuellen Stand zu bringen und solcher Software trotzdem die gewohnte Umgebung vorzugaukeln, sodass sie unverändert läuft.

Testumgebungen

Viele unterschiedliche Testumgebungen lassen sich auf einem einzigen Server abbliden. Weiterhin erlauben es virtuelle Maschinen, den Zustand des Systems abzuspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder einzuspielen, sodass man bei fehlgeschlagenen Tests problemlos zu einem älteren, stabilen Zustand zurückkehren kann.

Einfache Software-Maintenance

Eine der größten Belastungen von Wartungsetats ist die häufige Anforderung, das Betriebssystem und die Anwendungen auf den Arbeitsplatz-PCs an mehreren Standorten zu patchen. In einer Virtual-Desktop-Umgebung ist diese Aufgabe viel leichter, da die Dateien schnell auf dem Server aktualisiert werden können. Das Patchen und die Migration eines Images einer standardisierten Virtual Maschine mit üblicher virtueller Hardware sind schnell, effizient und völlig transparent für den Benutzer.

Energie sparen

Wenn Unternehmen ihre Server so zusammenfassen, dass deren Rechenleistung flexibel auf verschiedene Anwendungen verteilt ist, dann mus man weniger Maschinen bei "Standgas" für die Spitzenzeiten bereitstellen. Dies ist jedoch der Fall, wenn jeder Anwendung ein Server zugeschrieben wird und dessen Spitzenleistung nur einmal für einen kurzen Zeitraum zu 80 Prozent abgerufen wird. Die meiste Zeit aber ist der Server unterbelastet und frisst trotzdem Strom. Unternehmen, die ihren Rechnerwildwuchs durch Virtualisierung in den Griff bekommen wollen, können ihre Energiekosten bei guter Planung um die Hälfte kappen.

Auslastung der Server

Die Auslastung einzelner physikalischer Server-Systeme liegt im Schnitt nur bei 10 bis 15 Prozent. Die Virtualisierung von Servern ermöglicht es, die eingesetzte Hardware effizienter zu nutzen und eine Auslastung von 50 bis 70 Prozent zu erreichen. Statt eine Maschine pro Anwendung zu betrieben, wird ein größeres System in mehrere logische Server unterteilt. Unkontrolliertes Wachstum der physikalischen Ingrastruktur wird so vermieden. Meist wird die physikalische Server-Hardware nach zwingenden Vorgaben der Software-Hersteller für jede einzelne Applikation zur Verfügung gestellt, um ein stabiles Systemumfeld zu gewährleisten. Diese Art der Rechenzentrumsgestaltung verursacht jedoch hohe Kosten und unnötigen Hardware- und Administrationsaufwand. Gerade bei den Betriebskosten besteht jedoch ein nicht unerhebliches Einsparpotenzial.

Management

Während Software-Entwickler die Partitionierung für die Entwicklung einsetztn und multiple Umgebungen einrichten, entsteht ein noch größerer Nutzen für viele Unternehmen dadurch, dass jede virtuelle Desktop-Session von der physikalischen Hardware unabhängig ist und deshlab leicht zu verschieben und zu skalieren. Durch die Kapselung ist jede virtuelle Maschine in einem kleinen Satz von Dateien abgelegt, der von der physikalischen Hardware unabhängig ist. Da alles auf einem Server gespeichert ist - einschließlich des Hardware-Setups, der BIOS-Konfiguration, des Speicherzustandes, des Festplatteninhaltes und der CPU - können IT-Administratoren die virtuellen Maschinen einfach kopieren, speichern und verschieben, wo immer und wann immer es netwendig ist. Sie müssen dazu nur einige Dateien bearbeiten. Folglich kann beispielsweise eine ganze Arbeitsgruppe in wenigen Stunden konfiguriert und eingerichtet werden.

Zuverlässigkeit

Bei virtuellen Maschinen, die voneinander isoliert sind, beeinflusst der Systemabsturz oder Ausfall einer virtuellen Maschine die anderen VMs auf demselben Server nicht. Viren und Würemer, die eine Partition infizieren konnten, sind auf dieser einen virtuellen Maschine isoliert. Es ist so, als ob jede virtuelle Maschine auf einem separaten phyischen System liefe. IT-Verantwortliche können Ressourcen-Kontroll-Tools wie VMware Virtual Center verwerden, um eine Leistungsisolierung vorzunehmen.
Administratoren können minimale und maximale Ressourcengrenzen für jede virtuelle Desktop-Sitzung angeben, um sicherzustellen, dass keine virtuelle Maschine andere VMs auf demselben Server durch übermäßige Nutzung von Ressourcen behindert.
Mann kann sagen, dass ein Fehler auf einem VDI-Desktop keinen anderen VDI-Desktop beeinflussen kann.

Herstellerunabhängigkeit

Weil virtuelle Maschinen auf der Virtualisierungsebene laufen, sehen sie nur die virtuelle Hardware, die von der Virtualisierungssoftware simuliert wird. Diese virtuelle Hardware ist immer dieselbe, unabhängig vom physikalischen Server. Folglich kann eine virtuelle Maschine theoretisch auf jedem handelsüblichen x86-Server laufen. Damit werden die Fesseln gesprengt, die bisher zwischen dem Betriebssystem, der Hardware und den Anwendungen bestanden haben. Zudem beeinflusst ein Wechsel der Hardware-Plattform die Anwender auf ihrem Desktop in keinster Weise.

Fazit

Die Aufrüstung von traditionellen PCs mit leistungshöhigen und kosteneffizienten virtualisierten Alternativen ist für viele Unternehmen ein guter Ansatz zu Optimierung der Business-Prozesse. Besonders wenn die Budgets und die Ressourcen knapp sind sowie Sicherheitsaspekte mitspielen, ist die Konsolidierung der Desktop-Umgebung durch Virtual-Desktop-Infrastukturen im Rechenzentrum eine sinnvolle Lösung.
Mit Hilfe der VMware Virtualisierungstechnik im DataCenter und Thin Clients von Sun, Wyse, Igel, Neoware oder IBM auf dem Schreibtisch kann VDI Unternehmen dabei helfen, Wartuns- und Supportkosten zu reduzieren, während Benutzer dieselbe Desktop-Umgebung nutzen wie auf klassischen PCs. Mit diesem Ansatz können Unternehmen sichere, isolierte Desktops bereitstellen, die immer aktiv, von überall erreichbar, schnell einzurichten und einfach zu administrieren sind.