Management virtueller Infrastrukturen


Virtualisierte Systeme sind ein elementarer Bestandteil leistungsfähiger IT-Infrastrukturen, die sich flexibel an veränderte Geschäftsanforderungen anpassen. Zu dessen Vorteilen zählt eine bessere Auslastung der gesamten Hardware-Ressourcen,  was wiederum zu geringerem Platz- und Energiebedarf führt, sowie eine höhere Flexibilität. Damit virtuelle Infrastrukturen diese Vorteile auch ausspielen können, bedarf es der passenden Verwaltungswerkzeuge. HP liefert mit dem Virtual Server Environment (VSE) eine vollständige Sammlung an Management-Tools, die in ihren Möglichkeiten weit über jene der sonstigen Virtualisierungssysteme hinausgeht und Maßstäbe setzt.

 

Virtualisierung heute: Parallelbetrieb der Server in einer Box


Die Verwaltung der virtuellen Systeme stellt besondere Anforderungen an die Management-Tools und zählt daher zu den größten Herausforderungen. Dies beruht darauf, dass die virtuellen Rechner letztendlich durch eine Datei abgebildet werden. Das Erzeugen oder Kopieren neuer virtueller Rechner passiert damit sehr einfach. Verglichen mit dem Aufwand und den Kosten für physische Systeme sind die Anforderungen zum Erzeugen virtueller Rechner verschwindend klein. Dies führt häufig zu einem Wildwuchs an virtuellen Images und der erwähnten Forderung nach besserer Verwaltung. Zusammen mit seiner Server-Reihe bietet HP daher ein Set an Verwaltungstools an, die just die Administration, aber auch den Einsatz virtueller Systeme vereinfachen und optimieren. Dazu gehören unter anderem die folgenden Management-Module:

  • HP Virtualization Manager: Zur Verwaltung der virtuellen Systeme einschließlich der Neuanlage, dem Ändern oder Löschen von virtuellen Images.  Der Virtualization Manager stellt damit ein Basismodul für den Umgang mit virtuellen Systemen dar und ist auch vergleichbar mit den Administrationskonsolen der gängigen Virtualisierungsprodukte.

 

  • HP Capacity Advisor: dieses Modul analysiert die Last der bestehenden Infrastruktur. Es führt Kapazitätsanalysen durch und hilft bei der Einsatzplanung und Migration zur bestmöglichen Auslastung der gesamten VSE- Infrastrukturen. Durch Simulation mit What-If -Szenarien ist dabei im Vorfeld, vor der eigentlichen Migration, die zu erwartende Auslastung zu ermitteln.

 

  • HP Global Workload Manager (gWLM): Ein Verwaltungsmodul zur bestmöglichen Lastverteilung.  Der Global Workload Manager kann dazu auf die Analysen des Capacity Advisors zurückgreifen und, falls gewünscht, dessen Empfehlungen auch automatisiert umsetzen.

 


Eingebettet sind diese drei Module in den Systems Insight Manager, eine Verwaltungstool, das HP seit vielen Jahren zusammen mit seinen Servern anbietet.  Der Systems Insight Manager (SIM) liefert die grundlegenden Funktionen zur Überwachung von Servern oder anderen IT-Komponenten. Durch die drei Erweiterungsmodule, sie werden als Essentials bezeichnet, erfolgt eine Ausweitung der bestehenden SIM-Funktionen um die Aufgaben zur Verwaltung der virtuellen Systeme. Die Nutzer des SIM werden sich daher auch mit den neuen Essentials-Modulen schnell zu Recht finden.

Umfassendes Management von der Analyse bis zur Verrechnung

Mit diesen drei Verwaltungsbausteinen überstreicht HP das gesamte Aufgabenspektrum bei der Verwaltung und dem Einsatz virtueller Systeme.  Dieses beginnt bei der Analyse der Last der IT-Infrastruktur, geht über die  Aufrechterhaltung des geregelten IT-Betriebs in Abstimmung mit den geschäftlichen Anforderungen und endet schließlich bei der aufwandsgerechten Verrechnung der IT-Services an die Fachbereiche.  All diese Anforderungen werden durch die VSE-Suite abgedeckt. Dabei wird eine bestmögliche Auslastung der vorhanden Hardware bei gleichzeitiger Gewährleistung der Geschäftstätigkeit (Business Continuity) und der Einhaltung der vereinbarten Service Levels gewährleistet.
Im Gegensatz zu den gängigen Verfahren, die virtualisierten Systeme parallel und unabhängig von der Auslastung der Systeme zu betreiben, orientiert sich VSE an den oszillierenden Lastanforderungen. Hierzu wird die physische Rechnerleistung der Server in Ressourcengruppen zusammengefasst. Aus diesen Ressourcen werden dann die Applikationen, je nach Bedarf und Anforderung,  durch die dynamische Bereitstellung logischer Server mit Rechenleistung versorgt. Dies hat den Vorteil, dass weniger Serverhardware für die Durchführung der Arbeiten benötigt wird.

Die Grundlage dafür liefert eine genaue Analyse der Lastprofile. Diese Informationen sind im Vorfeld meist nicht bekannt. Schätzungen sind jedoch ungenau und mit Fehlern behaftet. Um daher die Last exakt zu ermitteln, integriert HP in die VSE-Suite den Capacity Advisor.  Er liefert ein detailliertes Bild über die Auslastung der CPU, des Speichers und der IO-Last der Applikationen. Zur Gewinnung dieser  Messdaten greift der Capacity Advisor auf die SIM-Funktionen zurück. Somit sind keine neuen Monitoring-Tools notwendig. Hilfreich ist diese Analyse außerdem deswegen, da  die Applikationen immer unterschiedliches Lastverhalten aufweisen und eine geschickte Platzierung der Last auf die Rechner ein enormes Einsparpotential birgt.  Würden beispielweise Applikationen, die zum gleichen Zeitpunkt ihre Maximallast (Peaks) erzeugten,  zusammen  auf einem Server gebündelt, so würden sich die Applikationen während der Peaks  gegenseitig behindern, ansonsten aber die vorhandenen Systeme nicht auslasten.  Die durch den Capacity Advisor gesammelten Messwerte sind anschließend nach vielfältigen Kriterien auszuwerten. 
Der Solver, eine Komponente  des Capacity Advisors, liefert unter Einbeziehung der Analysewerte, Vorschläge zur Gruppierung und Platzierung der virtuellen Images auf den ausführbaren Servereinheiten, den logischen Servern. Wenn gewünscht oder notwendig, können diese Platzierungs-Vorschläge selbständig und automatisch umgesetzt werden. Dies übernimmt dann der  Global Workload Manager. Die Aufgabe des Workload Manager ist die Verwaltung und Verteilung der Last auf die vorhandenen Serversysteme.

Regelwerke im Einklang mit den geschäftlichen Anforderungen

Korrespondierend dazu stehen die Policies. Eine Policy  beschreibt die Rechner-Ressourcen, die einem Applikationsdienst zugewiesen werden sollen. Dazu gehören Angaben zu den CPUs, dem Speicher und den IO-Schnittstellen. Die Policy-Parameter ermöglichen eine flexible Auslegung der Leistungswerte, wie etwa nach Minimalwerten, Maximalwerten oder Bereichen.  Policies lassen sich ferner zeitlich einschränken. So reflektieren beispielsweise zwei unterschiedliche Policies die wechselnde Last zwischen Tag- und Nachbetrieb für einen Applikationsdienst.  Erstellt werden die Policies durch die Unternehmen, die damit den geschäftlichen Anforderungen Rechnung tragen. Die Granularität einer Policy mit ihren Parametern geht dabei weit über jene Einstellungen hinaus, wie sie beispielsweise heute bei den bestehenden Virtualisierungslösungen angeboten werden. Diese erlauben in der Regel lediglich eine prozentuale CPU-Zuweisung. Hinsichtlich des Arbeitsspeicher und der Zeiten allerdings sind die Einstellungen dabei immer fest.

Der Workload Manager wiederum verwendet die Policies als Sollvorgaben zur Steuerung des Gesamtsystems. Dieses setzt sich, wie unter „Virtualisierung sorgt für optimale Auslastung und Hochverfügbarkeit“ (bitte Link einfügen) beschrieben, aus den  unterschiedlichen Varianten zur Partitionierung zusammen: Den nPars mit Bündelung physikalischer Rechnerressourcen für höchste Leistung, den vPars zur Gruppierung von Rechenleistung unter HP-UX bei logischer Trennung der Partitionen, den HP Integrity Virtual Machines für feingranulare Zuweisung von Rechenleistung unter Einsatz eines Hypervisor und schließlich den HP Secure Resource Partitions zur Abbildung mehrere virtuelle Instanzen, basieren auf einem gemeinsamen HP-UX. Der Workload Manager operiert dabei als übergreifendes Verwaltungstool über alle vier Virtualisierungsvarianten hinweg. Somit integriert der Workload Manager die Verwaltung physischer, aber auch virtueller Rechner in einer Verwaltungskonsole.
Begleitend zum Einsatz der virtuellen Systeme und dessen Verwaltung ermöglichen die Management-Tools auch die Überwachung der tatsächlichen Nutzung und liefern damit dir Grundlage für eine nutzungsbezogene Abrechnung der Rechenleistung. Dies vermeidet überflüssige Kapazitäten, denn Unternehmen bezahlen nur für tatsächlich genutzte Ressourcen.


Fazit

Mit dem Virtual Server Environment (VSE) liefert HP all die Werkzeuge zur dynamischen Verwaltung  virtualisierter IT-Infrastrukturen. Hierbei werden sowohl die physischen Rechnersystem, als auch alle vier Varianten der virtuellen Abbildung von Servern in einer gemeinsamen Oberfläche verwaltet. Durch die Integration von Policies erfolgt diese Verwaltung allerdings nicht aus der technischen Sicht, sondern vielmehr aus dem Blickwinkel der geschäftlichen Anforderung. Die Zuteilung der Rechenkapazitäten erfolgt entsprechend der geschäftlichen Prioritäten. Um die Umsetzung dieser geschäftlichen Anforderungen in die darunterliegende Technik kümmern sich wiederum die VSE-Werkzeuge. Wenn gewünscht, kann diese Umsetzung durch Automatismen selbständig von System erfolgen. Daneben sind aber auch jegliche Mischformen denkbar.