IaaS mit VMware: Mit Virtualisierung ein Software-definiertes Rechenzentrum aufbauen

Bei einem Software-definierten Rechenzentrum, einer IaaS-Dienstleistung, wird die gesamte Infrastruktur virtualisiert und als Service bereitgestellt.

Die Umwandlung eines virtualisierten Rechenzentrums in ein Software-definiertes ermöglicht Automation und Selbstbedienung....

In der Praxis führt das VMware-Konzept für Software-definierte Rechenzentren zu einer Restrukturierung der Software des Rechenzentrums und der Rolle des für Virtualisierung zuständigen Administrators, so dass letztlich Infrastructure as a Service (IaaS) geboten wird.

„Software-definiertes Rechenzentrum“ (Software-defined Data Center, SDDC) ist ein allgemeiner Ausdruck, der sich nicht auf die Lösung eines bestimmten Anbieters bezieht. Geprägt wurde er jedoch von VMware – für ein sehr neues Konzept, das nicht einmal von den aktuellen VMware-Angeboten vollständig umgesetzt wird. Auch mit anderen Lösungen lässt sich ein Software-definiertes Rechenzentrum realisieren, allerdings verwendet nur VMware dafür die Bezeichnung SDDC.

Laut VMware unterscheidet sich das eigene Konzept für Software-definierte Rechenzentren von anderen Cloud-Angeboten, weil der Fokus dabei auf Infrastructure as a Service (IaaS) liegt. Die IaaS-Produkte von VMware bilden einen Stack mit Automation, Verkapselung, Selbstbedienung und Cloud-Interkonnektivität, der auf Virtualisierung aufsetzt.

Nach Darstellung von VMware ist „Software-definiert“ die nächste Evolutionsstufe von Rechenzentren, realisiert auf einer virtuellen Infrastruktur mit VMware vSphere und vCloud. So entsteht eine VMware-Version von IaaS mit privaten oder hybriden Clouds.

Im Folgenden wollen wir zeigen, wie eine typische Enterprise-Infrastruktur durch SDDC verändert wird. Dazu vergleichen wir, wie ein mit der vCloud Suite aufgebautes Rechenzentrum vorher und nachher aussieht.

Vor SDDC: Eine typische vSphere-Infrastruktur

Bei einer typischen vSphere-Infrastruktur läuft auf physischen Servern der von VMware vCenter verwaltete Hypervisor VMware vSphere ESXi. Die meisten Vorteile für das Management ergeben sich hier durch die Funktionalität von vCenter. Welche modernen Features zur Verfügung stehen, hängt davon ab, welche Edition von vSphere Sie lizensiert haben. So sind mit vSphere Enterprise Plus verteilte Switches, Host-Profile und Auto Deploy möglich.

Angenommen, auf unserer virtuellen Beispiel-Infrastruktur laufen vSphere Enterprise Plus und vCenter. Unterschiedliche Aspekte werden dann folgendermaßen verwaltet:

  • Physische Server werden entweder manuell eingerichtet oder automatisch über vSphere Auto Deploy.
  • In manchen Fällen kommen geteiltes physisches Storage oder virtualisierte Storage-Pools zum Einsatz. Mit vSphere Enterprise Plus und einem kompatiblen Storage-Array können Sie die vSphere API for Array Integration nutzen, um Storage-Vorgänge zu beschleunigen.
  • In vielen Fällen wird der Standard-Switch von vSphere verwendet. Ebenso kommt häufig der verteilte Switch von vSphere zum Einsatz, der mehr zentralisierte Steuerung des Netzwerks und fortschrittliche Features bietet.
  • Cluster für High Availability (HA) sorgen dafür, dass virtuelle Maschinen (VMs) nach einem Hardware-Ausfall so schnell wie möglich wieder online kommen.
  • Cluster für Distributed Resource Scheduler (DRS) stellen sicher, dass VMs und ihre Anwendungen die Ressourcen bekommen, die sie brauchen.
  • VMs werden in Datastore-Cluster nach Storage DRS platziert, um sicherzustellen, dass ihre Datastores über Kapazität ohne zu viel Latenz verfügen. Storage-Profile können VMs dabei auch dazu bringen, bei Datastores zu bleiben, die ihnen die nötige Performance bieten.
  • Neben dem zentralisierten Management über vCenter wird VMware vCenter Operations Manager (vCOPS) oder ein ähnliches Tool von einem Drittanbieter genutzt, um Kapazitätsengpässe zu erkennen, bevor sie eintreten und Performance-Probleme in Echtzeit zu lösen. VMware bietet vCOPS und vSphere jetzt zusammen an.
  • Das eingebaute vSphere Replication lässt sich für einen Disaster-Recovery-Schutz von bis zu 500 virtuellen Maschinen einsetzen. Optional kann VMware Site Recovery Manager (SRM) angeschafft werden, der Planung, Failover, Tests und Failback für Disaster Recovery bietet.

Insgesamt ist eine derartige virtuelle Infrastruktur mit vSphere leistungsfähig und effizient. Jedoch müssen sämtliche Anfragen für neue virtuelle Maschinen dabei durch das Nadelöhr des Administrators für Virtualisierung laufen. Dieser nutzt dann Vorlagen (wenn er denn welche erstellt hat), um die gewünschten VMs einzurichten. Bei der virtuellen Infrastruktur handelt es sich um einen geteilten Container, um dessen Ressourcen alle Abteilungen und Fachbereiche eines Unternehmens konkurrieren. Weil alle virtuellen Ressourcen vom gesamten Unternehmen geteilt werden, liegt die Kontrolle über jegliche Provisionierung, Ressourcen-Steuerung, Netzwerk-Sicherheit und Kapazitätsmanagement beim Virtualisierungs-Administrator.

Nach SDDC: Ein virtuelles Rechenzentrum mit IaaS-Angebot

Die VMware-Vision vom Software-definierten Rechenzentrum lautet „alles virtualisiert und alles über Software für automatisiertes Rechenzentren-Management als Dienst geliefert“, wie es Pat Gelsinger, CEO des Unternehmens, auf der VMworld 2012 in San Francicso formulierte.

Das Konzept SDDC baut auf vSphere Enterprise Plus und vCenter auf. Zusätzlich genutzt werden dabei Tools der vCloud Suite und andere VMware-Produkte:

  • vCloud Director
  • vCloud Networking and Security
  • SRM
  • vCenter Operations Manager Standard oder Enterprise
  • vCloud Automation Center
  • vCenter Orchestrator
  • vCloud Connector.

Abbildung 1: Zur VMware-Vision von Software-definierten Rechenzentren gehören vCloud Director und vSphere sowie viele weitere Werkzeuge

Im Prinzip macht diese zusätzliche Software aus einer virtualisierten Infrastruktur ein über VMware realisiertes IaaS-Angebot.

Mit der vCloud Suite als Mittel zur Schaffung eines Software-definierten VMware-Rechenzentrums kann der Administrator HA- und DRS-Cluster, Storage und Netzwerke so einsetzen, dass ein oder mehrere Provider Virtual Data Centers (pVDC) entstehen. Diese pVDCs sind meist mit bestimmten Service-Level Agreements (SLAs) innerhalb des Unternehmens verbunden.

Als Nächstes erstellt der Administrator virtuelle Rechenzentren (VDCs) für die unterschiedlichen Einheiten wie Fachbereiche, Abteilungen, Unterorganisationen, Geschäftspartner und selbst Gruppen in der IT-Abteilung, die zusammen ein Unternehmen ausmachen. Diese VDCs können auf die Ressourcen der pVDCs gemäß der für sie geltenden SLAs zugreifen.

Bei einem derart hohen Grad an Abstraktion haben Nutzer mit VDC-Administratorrechten die Möglichkeit, über das Interface für Selbstbedienung von vCloud Director neue vApps aus einem Anwendungskatalog zu provisionieren. Insgesamt verleiht SDDC dem Rechenzentrum auf diese Weise Flexibilität und Agilität.

Das hier beschriebene Software-definierte Rechenzentrum ist nicht das endgültige Ziel von VMware. Mit der Integration der Akquisition Nicira sollen die SDDC-Vision und die dafür vorgesehene Produkt-Linie – nämlich die vCloud Suite – noch weiterentwickelt werden. Derzeit als VMware NSX bezeichnet, bringt die proprietäre Nicira-Technologie eine zusätzliche Abstraktionsschicht für Netzwerk-Virtualisierung.

Artikel wurde zuletzt im Juni 2013 aktualisiert

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