Vom Server Based Computing zum virtuellen Desktop

Die Desktop-Virtualisierung im Unternehmen ist die konsequente Weiterentwicklung der Server- und Speichervirtualisierung. Dabei wird statt einer einzelnen Komponente oder Anwendung der komplette PC-Desktop im Rechenzentrum virtualisiert.

Der PC hat Unternehmen revolutioniert, sodass ein Leben ohne ihn unvorstellbar ist. Die Produktivität, die sich aus dem Einsatz von traditionellen PCs ergibt, erfordert erhebliche Investitionen. Viele dieser Kosten sind über die Jahre gut dokumentiert, während viele der versteckten Kosten erst in den letzten Jahren ans Licht traten. Teure Hardware-Ersatz-Zyklen sind nichts Neues genauso wenig wie umfassende Helpdesks und zahlreiche IT-Mitarbeiter, um den IT-Betrieb aufrecht zu erhalten.
Aufwendiger sind dagegen Kosten zu beziffern, die Sicherheits- und Compliance-Anforderungen von Desktops und Laptops betreffen. Gleiches gilt für sensible Daten, die lokal auf den Rechnern der Mitarbeiter gespeichert sind. Die Zeit und das Geld, die aufzuwenden sind, um Standard-PCs zu kaufen, zu konfigurieren und zu installieren, finden in den umkämpften und schnelllebigen globalen Märkten von heute immer mehr Beachtung.

Der Weg zum virtualisierten Desktop

Ein gängiger Virtualisierungsansatz ist die Virtualisierung von Applikationen. Ein Beispiel hierfür ist die serverbasierte Bereitstellung von Anwendungen mittels eines zentralen Servers – das so genannte Server Based Computing (SBC). Dieses Konzept hat sich bereits fest in der IT-Welt etabliert. Der Vorteil des Konzepts gegenüber der Anwendungsbereitstellung auf einzelnen PCs ist, dass die Anwendungen nur einmal zentral auf einem Server – in der Regel von Citrix Systems oder Microsoft – installiert werden müssen. Sie stehen dennoch allen Benutzern zur Verfügung. An die Endgeräte werden lediglich die über die Tastatur oder die Maus eingegebenen Daten sowie die Bildschirminformationen übertragen. Alle anderen Daten verbleiben im Rechenzentrum und verlassen dieses nicht. Dadurch kann die Verwaltung vereinfacht und die Sicherheit verbessert werden – da nur die IT-Administratoren einen Zugriff auf die Konfigurationsmöglichkeiten und Informationen haben. Zudem können so Geschäftsprozesse optimiert und die Kosten gesenkt werden. Gerade in IT-Umgebungen, in denen viele Endanwender die gleichen Anwendungen nutzen, kann dieses Konzept seine Stärken ausspielen – zum Beispiel in Banken oder Call-Centern.
Die zentrale Bereitstellung wird jedoch erschwert, wenn Benutzer flexibler auf unterschiedliche Anwendungen zugreifen sollen. Hier bieten das Streaming von Applikationen beziehungsweise die Desktop-Virtualisierung zusätzliche Möglichkeiten. Ziel dabei ist es, eine zentral verwaltete Umgebung zu schaffen, die auf die Bedürfnisse des jeweiligen Endanwenders zugeschnitten ist.
Beim Streaming werden die Applikationen nicht mehr lokal auf den Desktops installiert, sondern zentral aus einem Rechenzentrum bezogen. Auf dem PC sind nur ein Betriebssystem und ein Streaming-Client vorinstalliert. Je nach Bedarf wählt der User die benötigte Anwendung aus einer Liste aus. Erst danach wird das Programm von dem zentralen File-Server als spezielles, fertig konfiguriertes Image auf den lokalen Rechner gestreamt und läuft in der virtuellen Umgebung des Streaming-Clients. Die Besonderheit: Die Anwendungen stehen auch dann noch im Client zur Verfügung, wenn keine Verbindung mehr zum Rechenzentrum besteht. Somit eignet sich diese Technik auch für mobile Anwender mit Notebooks.
Die Desktop-Virtualisierung im Unternehmen ist die konsequente Weiterentwicklung der Server- und Speichervirtualisierung. Dabei wird statt einer einzelnen Komponente oder Anwendung der komplette PC-Desktop im Rechenzentrum virtualisiert. Jeder Anwender hat dann vom Endgerät aus Zugriff auf „seinen“ virtuellen Desktop auf dem Server. Diese werden zentral verwaltet, erlauben jedoch den Zugriff von jeder beliebigen Stelle im Netzwerk.

Virtual-Desktop-Lösung

Um den Anforderungen an die IT noch besser gerecht zu werden, hat in den letzten Monaten eine Technologie Einzug gehalten, nicht zuletzt durch die Entwicklung leistungsfähiger Virtualisierungslösungen, die Unternehmen und Administratoren effiziente Tools für ihre IT an die Hand gibt: die Desktop-Virtualisierung. Basierend auf Virtualisierungslösungen von VMware, Xen oder Microsoft werden Enterprise Desktops auf multiplen, Server-basierten virtuellen Maschinen verteilt.
Die Virtualisierungs-Software kann so mit den vom Server Based Computing bekannten Thin Clients zu einer leistungsfähigen und kostengünstigen Computer-Infrastruktur verbunden werden. Diese Lösung, die von den Herstellern mit unterschiedlichen Namen bezeichnet wird - Enterprise Desktop Virtualisation (EDV) von Wyse, Virtual Desktop Infrastruktur (VDI) von VMware -, ermöglicht jedem Client die Zuweisung einer eigenen Virtual Machine auf einem Server.  
Auch wenn das Konzept der Desktop-Virtualisierung im Vergleich zur Servervirtualisierung relativ neu ist, ist die Nachfrage hoch. Vor allem große Unternehmen mit komplexen Anforderungen, beispielsweise in Finanzabteilungen oder der Buchhaltung, haben einen erhöhten Bedarf an kosteneffizienten Technologien, um ihren Mitarbeitern die benötigte Desktop-Umgebung bereitzustellen. Um der steigenden Nachfrage nach virtuellen und dynamischeren IT-Infrastrukturen begegnen zu können, entwickeln immer mehr Unternehmen entsprechende Lösungen. Mit den Lösungen können Unternehmen nicht nur die Virtualisierung von einzelnen Applikationen vornehmen, sondern gleich den gesamten Benutzer-Desktop einbeziehen – einschließlich aller Anwendungen und persönlichen Einstellungen.
Wie beim Server Based Computing können die Anwender bei einer Virtual-Desktop-Lösung im Grunde genommen die gleichen standardmäßigen PCs verwenden. Ein wesentlicher Vorteil von VDI ist jedoch, dass Windows XP Professional unabhängig für jeden Arbeitsplatzrechner in seiner eigenen dedizierten virtuellen Maschine läuft. Auf diese Weise können sich die Anwendungen von zwei Benutzern niemals gegenseitig beeinflussen. Außerdem führt eine im DataCenter konsolidierte virtualisierte Desktop-Infrastruktur dazu, dass Unternehmen sichere, isolierte Desktops bereitstellen können, die ohne Unterbrechung zur Verfügung stehen. Und jeder Thin Client ist zentral gemanaged und von überall im Netzwerk erreichbar.

Generelle Funktionsweisen

Um besser zu verstehen, welche Vorteile Virtual-Desktop-Infrastrukturen für Unternehmen bringen und wie sie die Bereitstellung von Endanwender-Desktops unterstützen, ohne auf die Grenzen von physikalischen PCs zu stoßen, sollte man einen Blick auf die grundlegenden Netzwerkinstallationen werfen. Eine Schlüsselrolle spielt der Server, auf dem die virtuellen Maschinen der einzelnen Desktops gehostet sind. Auf der x86-basierten Hardware ist in der Regel die virtuelle Infrastruktur-Software installiert. Hardware und Software zusammen sind unter dem Namen VMware ESX Server bekannt.
Die Größe und Geschwindigkeit dieses Servers hängt im Allgemeinen davon ab, wie viele Clients angeschlossen werden, wie hoch der zu erwartende Netzwerkverkehr ist und wie viel Last auftreten wird. So wäre zum Beispiel ein Midrange-Server mit vier Dual-Core-Prozessoren und 32 GByte RAM für ein Unternehmen mit bis zu 65 angeschlossenen Thin-Client-Arbeitsplätzen geeignet. Ein preisgünstiges Network Storage System (NAS) für Anwendungen und Dateien ergänzt die Konfiguration.   

Das richtige Protokoll

Um die Verbindung zwischen dem Server und den Thin Clients herzustellen, wird ein Remote-Desktop-Protokoll wie das von Microsoft (RDP) eingesetzt. Obwohl auch andere Protokolle angeboten werden, ist RDP das meist gewählte für eine virtuelle Desktop-Infrastruktur, da es Teil von Windows XP ist und viele unterschiedliche Netzwerk-Topologien und LAN-Protokolle unterstützt. Andere Remote-Desktop-Protokolle, die eingesetzt werden, sind ICA (Independent Computing Architecture) von Citrix und VNC (Virtual Network Computing). Sowohl über ICA als auch VNC kann ein perfekt konfigurierter Computer oder eine Virtual Machine von jedem Gerät im Netzwerk erreicht werden.

Der Verbindungsmakler

Eine weitere Schlüsseltechnologie ist der Connection Broker, der die Benutzerführung optimiert und die Steuerung zwischen den physikalischen Geräten der Anwender und den virtuellen Desktops, die sich auf dem Server befinden, regelt. Die Connection Broker, die von mehreren Herstellern angeboten werden, stellen die nahtlose Netzwerkverbindung sowie Anschlusswiederherstellung nach Ausfällen für Benutzer bereit, die mit verschiedenen virtuellen Maschinen auf dem Server arbeiten. Nicht alle Thin-Client-Arbeitsplatzrechner unterstützen diese Technik gleich gut. Beste Ergebnisse erreicht man mit Geräten, die ausdrücklich für diese Connection Broker geeignet sind.

Thin Clients

Die Verbindung zu den virtuellen Maschinen des Servers erfolgt über eine Desktop Workstation. Dafür kann ein Standard-PC benutzt werden, viele Unternehmen verwenden für diesen Zweck jedoch spezielle Geräte: Thin Clients. Dies liegt daran, dass jeder zusätzliche PC in einem Thin-Client-Netzwerk unnötige Kosten und Risiken bedeutet. Eine bessere Wahl sind die kostengünstigeren Thin Client Workstations von Wyse, Neoware, Igel und IBM, die eine ausgezeichnete Leistung bieten, einen niedrigen Stromverbrauch mit sich bringen und Standard-PC-Verbindungen wie USB-Ports in einer kompakten Bauform bereitstellen.

Fazit

Mit virtuellen Infrastrukturlösungen können die Unternehmen ihre IT vereinfachen und die Investitionen in IT-Systemen optimieren. Dadurch sind sie in der Lage, schnell und flexibel auf geschäftliche Anforderungen zu reagieren. Zudem können sie durch eine flexiblere IT-Infrastruktur die Produktivität ihrer Mitarbeiter sowie ihrer Service-Levels erhöhen.