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Von Snapshots bis VM-Migration: Welchen Vorteil bringt Server-Virtualisierung?

Server-Virtualisierung bietet von Load-Balancing bis Live-Migration viele Vorteile und vereinfacht die hochverfügbare Bereitstellung.

Vor der Einführung der x86-basierten Server-Virtualisierung wurden Enterprise-Betriebssysteme und -Anwendungen...

direkt auf physischen Servern installiert. Daher wurden Anwendungen genau für diesen einen Server konfiguriert und entsprechende Treiber installiert. Das Problem an solchen Konfigurationen ist allerdings, dass die Server-Anwendungen und Workloads nicht auf andere Server im Netzwerk übertragbar sind, zumindest nicht ohne weiteren Konfigurationsaufwand. Hier entstehen also schnell Problempunkte und der Ausfall einzelner Server kann ganze Netzwerke lahmlegen und Benutzer in ihrer Arbeit behindern.

Im Idealfall können Administratoren in einem solchen Fall Workloads, also Server-Anwendungen und –Dienste, sichern und auf einem anderen System wiederherstellen. Aber das ist eine zeitraubende und fehleranfällige Vorgehensweise, vor allem in heterogenen Umgebungen, wo oftmals spezielle Konfigurationsdateien und Treiber für ein System notwendig sind und diese Konfigurationen meistens nicht für mehrere Server funktionieren. Das Resultat sind langwierige und problematische Neukonfigurationen.

Software und Hardware voneinander trennen: Die Vorteile der Virtualisierung

Virtualisierung bietet demgegenüber viele Vorteile und installiert eine Software-Schicht, um Workloads von der zugrunde liegenden Hardware zu trennen. Einfach ausgedrückt sind bei dieser Technologie die Server-Anwendungen komplett unabhängig von der Server-Hardware.  Durch die Bereitstellung von Workloads mit Zugang zu virtualisierten Installationen der Server-Ressourcen wird eine Anwendung nicht mehr an den physischen Server gebunden und kann daher leicht verschoben werden. Das erhöht deutlich die Verfügbarkeit solcher Anwendungen. Der Workload kann unabhängig von Marke und Modell auf fast jedem Server betrieben werden. Wichtig ist nur, dass der neue Server einen kompatiblen Hypervisor verwendet und sich auch hier die Server-Anwendung von der Hardware trennen lässt. In realen Umgebungen arbeiten Unternehmen ohnehin mit gleicher Hardware, da auch bei einer Virtualisierung gleiche Hosts besser zusammenarbeiten als komplett unterschiedliche Hardware. Im Gegensatz zu physischen Workloads verzeihen virtuelle aber deutlich mehr Unterschiede bei der Hardware und der Konfiguration des Betriebssystems.

Diese Abstraktion von Hardware und Software ermöglicht Migrationsfunktionen wie beispielsweise die Live-Migration virtueller Maschinen. Die Möglichkeit, Workloads austauschbar auf fast jeder virtualisierten Plattform laufen zu lassen, ist einer der wichtigsten Vorteile bei der Server-Virtualisierung. Dies stellt auch einen enormen Vorteil für das gesamte Unternehmen dar, das damit bei der Wahl der Server-Hardware und – Software wesentlich unabhängiger ist. Individuelle Server- oder Anwendungs-Konfigurationen sind nicht mehr notwendig, womit es auch keine Abhängigkeit von bestimmten Herstellern oder Modellen gibt. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, ältere Server weiterhin einsetzen zu können. Auch das ist mit Virtualisierung wesentlich flexibler möglich als mit physischen Servern. So lassen sich älteren Servern zum Beispiel sekundäre Rollen im Netzwerk zuweisen, die weniger Workloads hosten.

Die Migration von Workloads ist in virtualisierten Umgebungen schnell und für Anwender weitgehend transparent möglich. In jedem Fall werden die Anwender nicht so lange bei der Arbeit unterbrochen, wie beim Umzug physischer Hardware. Da die virtuellen Maschinen (VMs) im Wesentlichen nur Images innerhalb des Server-Speicher sind und der Speicherinhalt der VM über das Netzwerk relativ schnell und unkompliziert auf einen anderen Server umgestellt werden kann, bieten sich hier für Unternehmen viele neuen Möglichkeiten, um die Hochverfügbarkeit von Servern und Anwendungen zu gewährleisten. Auch wenn die migrierten VMs zunächst nicht im Netzwerk zur Verfügung stehen, können Benutzer in der Regel sehr schnell wieder mit einem Workload arbeiten, auch wenn dieser zwischen Servern migriert wird. Oft dauert das nur wenige Sekunden. Viele Workloads können einen solchen Zeitraum auch zwischenspeichern, sodass Anwender oft überhaupt nichts von dem Vorgang bemerken.

Hier liegt ein weiterer klarer Vorteil von Virtualisierungslösungen, da im Vergleich dazu ein traditionelles Backup und die anschließende Neuinstallation auf physischen Servern Stunden in Anspruch nehmen kann, selbst wenn alles perfekt läuft.

Load-Balancing und Hochverfügbarkeit durch Virtualisierung

Durch die Geschwindigkeit, mit der sich VMs unterbrechungsfrei migrieren lassen, werden aber noch weitere Funktionen im Netzwerk möglich, beispielsweise Load-Balancing oder Hochverfügbarkeits-Lösungen. Zum Beispiel kann dadurch ein Data Center sofort auf veränderte Nutzungsmuster reagieren und laufende virtuelle Maschinen mit hoher Auslastung von überlasteten Servern auf Server mit mehr freien Ressourcen verschieben. Die Migration ist daher der Schlüssel zu einer neuen dynamischen Server-Optimierung mit Tools wie zum Beispiel Microsoft System Center.

Auch bei wesentlich ernsteren System-Problemen machen sich die Vorteile der einfachen VM-Migration bemerkbar. So können Administratoren Workloads beispielsweise auf andere verfügbare Server verschieben, bevor sie geschädigte Systeme zur Fehlersuche oder für Wartungsarbeiten offline nehmen. Die virtuellen Maschinen bleiben dabei auf anderen Servern online, und Nutzer merken im Normalfall keinerlei Unterbrechung. Ohne Virtualisierung und VM-Migration wären die Workloads während der Ausfallzeit nicht erreichbar, bis die Reparatur oder Wartung erledigt ist.

Die gleichen Funktionen, die eine VM-Migration ermöglichen, erlauben auch das Kopieren von virtuellen Maschinen. Mit Snapshot-und Kopierfunktionen können VMs problemlos auf anderen Systemen im Netzwerk erstellt werden. Auf diese Weise lassen sich auch recht schnell Test- und Entwicklungs-Umgebungen erstellen und duplizieren. Zu beachten ist hier lediglich die entsprechende Lizenzierung.

Artikel wurde zuletzt im April 2014 aktualisiert

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