Egyenes út a hatékony informatikához

Virtualizáció

Szerver-virtualizáció

A szerver-virtualizációs technika összefoglalása

A szerver-virtualizáció technikája több évtizedes múltra tekint vissza, alkalmazása az Intel/AMD (x86) technikán az utóbbi években rohamosan terjed. A szerver-virtualizáció alapja a hardver erőforrásait (processzor, memória, lemezek, ki- és bemeneti eszközök) közvetlenül kihasználó gazda (host) operációs rendszer, amely szabványosra leképezett hardver erőforrásokat mutat (emulál) a vendég (guest) operációs rendszerek számára. Mivel ezek az erőforrások csak a gazda operációs rendszer által mutatott, virtuális eszközök, ezekből a valóságban meglévőknél több példányt is kínálhat a vendég operációs rendszerek számára. A virtuális erőforrások szaporításának, azaz a valóságos erőforrások megosztásának egyszerűen a valós erőforrások teljesítőképessége szab határt. Leegyszerűsítve, a szerver-virtualizáció egy szerver logikai felosztása olyan módon, hogy az a felosztás eredményeképpen több szerverként használható.
A szerver-virtualizáció technikájának alkalmazását általánosan a következő szempontok indokolják:

• A szerverek számának korlátozása (szerverkonszolidáció) az áttekinthetőbb, kézbentarthatóbb informatikai rendszer érdekében.
• Törekvés a nagyobb üzemelési hatékonyságra, beruházás-megtérülésre. A virtualizáció nélkül (egy fizikai szerver – egy operációs rendszer – egy alkalmazás) üzemeltetett rendszerek erőforrás-kihasználtsági mutatói általában 5-15% körüliek.
• Egyre jelentősebb szempont az elektromos energia, hely és hűtési teljesítmény korlátozottsága.
• A folyamatosan fejlődő hardver technika szinte lehetetlenné teszi az alkalmazási környezetek szabványosítását. A folyamatos technikai és szolgáltatási fejlődés kezelhetetlen komplex rendszereket eredményez. A szerver-virtualizációval kialakított szabványos környezetek az egyszerűsítés irányába hatnak.

A fenti általános előnyökön túl az x86 hardvertechnika legújabb fejlesztési eredményei is a szerver-virtualizáció térnyerésének kedveznek:

• A magas órajel frekvencián üzemelő processzorok hőelvezetési problémái miatt, a gyártók párhuzamosítással, egy lapkán több processzormag elhelyezésével igyekeznek segíteni. A két- és négymagos processzorok alkalmazásával a korábbihoz hasonló méretű (és árú) szerverek az előző processzor-generációhoz képest 2-3-szoros teljesítményre képesek.
• A gyártók az újabb processzorokba a szerver-virtualizációt támogató funkciókat építenek be. A virtuális szerverek közötti váltásokat, a virtuális memóriacímek fizikaira fordítását beépített hardver funkciók gyorsítják.
• Az új I/O és hálózati technikák (PCI-Express, 10 Gbps Ethernet, 4 Gbps Fibre Channel és Infiniband) a több virtuális szerver adatforgalmát is jó teljesítménnyel szolgálják ki.

A szerver-virtualizációs megoldás céljára a piacon elérhető legkiforrottabb terméket a VMware vSphere termékcsaládot ajánljuk. Ennek már a Standard változata is tartalmazza az összes olyan szolgáltatást (vMotion, High Availability -- HA), mellyel egy virtualizált szerver infrastruktúra hatékonyan, a változó igényeket gyorsan követve üzemeltethető. A további változatok (Advanced, Enterprise) a vCenter management funkción kívül a nagyvállalati infrastruktúra optimalizált működtetéséhez szükséges összes elemet tartalmazzák. Több gépre tervezett induló rendszer céljára a leggazdaságosabb választás az Acceleration Kit-ek megvásárlása, melyek egyszeri kedvezményeket tartalmazó licenszcsomagok.
Kisebb és közepes -- 5-20 valódi szervert üzemeltető -- vállalatok bátran választhatják a vSphere 4.1 Essentials Plus Kit-et, amely ugyan nem bővíthető, de 3 (2 processzoros) szerver méretig nagyvállalati igényességű infrastruktúrát építhetünk a szoftvercsomagra alapozva. A csomag egyebek mellett tartalmazza a vMotion, HA, Data Recovery és vCenter szolgáltatásokat is. Egy év támogatással és követéssel együtt a csomag mindössze 3.200 EUR összegbe kerül.
A VMware vSphere lehetővé teszi a szerver hardver erőforrások közös, egységes használatát. A HA, DRS és vmotion funkciókkal az egyes szolgáltatások rendelkezésre állása minőségileg javítható – pl. szükség esetén működő szolgáltatások (terminál, SQL szerver, stb.) egyik fizikai szerverről a másikra percek alatt leállás nélkül áthelyezhetők. Különböző feltételek alapján (hw-sw hiba, szolgáltatási minőség jelentős romlása) a HA és DRS funkciók a virtuális szervereket automatikusan helyreállítják. A Fault Tolerance (FT) funkció üzembe állításával alkalmazásaink az adott szerver fizikai meghibásodását követően is megszakadás nélkül futnak.