WIE FUNKTIONIERT SERVERVIRTUALISIERUNG UND WAS SIND DIE VORTEILE?

Server stellen das Rückgrat der IT-Infrastruktur dar. Sie hosten Anwendungen oder stellen Rechenleistung bereit. Eine zentrale Herausforderung hierbei ist es, jedes Serversystem zu jedem Zeitpunkt mit der exakt benötigten Leistung auszustatten. Eine Lösung hierfür ist die Servervirtualisierung, die noch andere positive Eigenschaften mit sich bringt.

Bei der Servervirtualisierung handelt es sich um eine Technik, bei der mithilfe von Hardware und Software eine Trennung zwischen den Ebenen des Betriebssystems und der Ressourcen erfolgt. Auf diese Weise ist eine Verwaltung der vorhandenen Ressourcen unabhängig von den Grenzen eines Systems möglich.

In der Praxis bedeutet dies, dass auf einem System mehrere Betriebssysteme laufen, die unabhängig voneinander agieren und von außen als einzelne Systeme ansprechbar sind. In diesem Zusammenhang wird von virtuellen Maschinen gesprochen.

Außerdem ist es über die Virtualisierung möglich, Ressourcen systemübergreifend zusammenzuführen. Hierbei übernimmt eine Software die Organisation aller Serversysteme, die zu einem sogenannten Cluster zusammengefasst sind. So entfernt die Servervirtualisierung die vorhandenen physischen Grenzen, die zwischen einzelnen Systemen existieren.

Es gibt bei der Servervirtualisierung verschiedene Methoden. Weit verbreitet ist die Virtualisierung mithilfe eines Hypervisors. Auf Seiten der Software übernimmt ein Hypervisor die Trennung und Verwaltung der Ressourcen. Ein solcher Hypervisor wird auf jedem System, dessen Ressourcen über die Virtualisierung verwaltet werden sollen, installiert. Dieser hat die Funktion, die Verwaltung der Leistung sowie aller verbundener Systeme zu übernehmen. Ein besonders bekannter Hypervisor ist VMware. Diese Software ist dafür ausgelegt, virtuelle Maschinen zu erstellen und zu verwalten. Die Steuerung erfolgt dann ebenfalls über dieses Tool. Das vereinfacht zudem den Zugriff auf Systeme in der Cloud oder an einem anderen Standort.

Dann gibt es noch paravirtuelle Maschinen. Diese Lösung basiert ebenfalls auf einem Hypervisor. Dieser verwaltet jedoch keine physischen Systeme, sondern virtuelle Maschinen. Dies vereinfacht die Verwaltung und minimiert den Ressourcenbedarf des Hypervisors.

Eine weitere Option ist die reine Virtualisierung des Betriebssystems. Bei dieser Lösung liegt die Virtualisierungsschicht auf der Ebene des Betriebssystems. Die Anwendungen, die auf dem System laufen, sind so vom Betriebssystem getrennt, jedoch gibt es im Gegensatz zu den anderen beiden Optionen weiterhin ein zentrales OS.

Die Unterschiede zwischen physischen und virtuellen Systemen lassen sich sehr einfach erklären. Ein physischer Server ist eine einzelne Maschine, auf der ein Betriebssystem installiert ist. Das System hostet alle Anwendungen innerhalb dieses einen Betriebssystems. Diese sind alle unter einer IP-Adresse erreichbar. Die Ressourcen, die dieser Server für die Anwendungen bereitstellt, sind exakt an dieses eine System gebunden.

Bei einem virtuellen Server hingegen sind die Ressourcen entkoppelt von einem bestimmten System. Auf einem System können zwei, drei oder mehr virtuelle Server mit jeweils eigenem Betriebssystem installiert sein. Die Ressourcen können frei zwischen den Systemen vergeben werden. Mit VMware beispielsweise lassen sich die Ressourcen, von der CPU-Zeit bis zum Festplattenspeicher, frei zwischen den eingerichteten virtuellen Maschinen verteilen. Auch ist eine dynamische Verteilung möglich. Nach außen ist hingegen nicht sichtbar, ob der Host physisch oder virtuell existiert.

Die Virtualisierung bringt gleich eine Reihe von Vorteilen mit. In erster Linie ist es die Skalierbarkeit, von denen Unternehmen profitieren. So ist ein Server nicht mehr an die Ressourcen gebunden, die in diesem System vorhanden sind. Vielmehr ist es möglich, durch eine Erweiterung des Clusters die Leistung des Systems fast beliebig zu erhöhen. Dies erlaubt es auch, virtuelle Maschinen mit einer Leistungsfähigkeit zu erschaffen, die ein einzelner Server so gar nicht bieten könnte.

Ein weiterer positiver Aspekt ist die Trennung von Anwendungen. Theoretisch kann ein Server mit einem Betriebssystem simultan mehrere Anwendungen hosten. In der Praxis war dies lange Zeit auch der Fall. Ein System war so häufig die Plattform für den E-Mail-Dienst, die Webseite, einen FTP-Dienst und vielleicht noch eine Fachanwendung. Dies bringt verschiedene Nachteile mit sich, die die Servervirtualisierung umgeht. So kann jede Anwendung in einer einzelnen Instanz laufen. Ein Reboot beispielsweise beeinflusst dann nicht die anderen Serveranwendungen, auch wenn diese auf demselben System laufen. Dieses Konzept verbessert zudem die Sicherheit. Ist ein virtueller Server kompromittiert, ist der Zugriff auf diese einzelne Umgebung limitiert. Somit ist die Sicherheit deutlich höher als bei physischen Systemen.

Ebenfalls ein Vorteil ist die Möglichkeit, unterschiedliche Betriebssysteme auf einer Maschine simultan zu betreiben. Das ist wichtig, wenn das Unternehmen Anwendungen nutzt, die nur für bestimmte Betriebssysteme verfügbar sind. So verhindert die Servervirtualisierung, dass für jede Anwendung ein eigener Server betrieben und angeschafft werden muss. Auch in der Anwendungsentwicklung ist dies nützlich, denn für den Test stehen ohne großen Aufwand unterschiedliche virtuelle Umgebungen zu geringen Kosten zur Verfügung.

Tatsächlich hat die Servervirtualisierung nicht nur positive Seiten, sondern bringt auch potenzielle Risiken mit sich. Diese gelten vor allem, wenn die Virtualisierung mit eigenen Maschinen vorgenommen wird. Moderne Systeme sind besonders leistungsstark, sodass eine Plattform eine Vielzahl an virtuellen Systemen bereitstellen kann. Dies erzeugt eine Abhängigkeit von einem oder einigen wenigen Systemen. Das Ausfallrisiko steigt, beziehungsweise die Auswirkungen, sollte ein System ausfallen. Dann sind mehrere virtuelle Systeme und alle Anwendungen, die auf diesen laufen, betroffen.

Ebenfalls ein potenzieller Nachteil ist die kompliziertere Verwaltung. Virtuelle Systeme sind komplexer zu kontrollieren und es benötigt Erfahrung in der Administration. Diese Nachteile gelten hingegen nicht, wenn auf Managed Services von IT-Dienstleistern wie TelemaxX zurückgegriffen wird. In diesem Fall kümmert sich der Dienstleister um die Verwaltung der Systeme und ein Ausfall ist durch Redundanzen ausgeschlossen.

Mithilfe der Servervirtualisierung sind Unternehmen in der Lage, die lokal vorhandenen Ressourcen besser auszunutzen. Durch die dynamische Lastverteilung können beispielsweise vier Serversysteme, die zu einem Cluster zusammengefasst sind, temporäre Lastspitzen einer bestimmten Anwendung problemlos ausgleichen. Gleichzeitig können diese vier Serverplattformen beispielsweise zehn verschiedene Plattformen mit jeweils unterschiedlichen Betriebssystemen bereitstellen. Die Servervirtualisierung senkt also die Kosten, steigert die Flexibilität und lässt eine Skalierung der eigenen IT-Infrastruktur zu.

Die Server-Virtualisierung bildet auch die Basis für die Cloud. Wer Dienste in der Cloud einsetzt, greift sehr häufig auf virtualisierte Plattformen zurück. Darüber hinaus gibt es die Option, von IT-Dienstleistern wie TelemaxX einen virtuellen Server zu mieten. Diese sind günstiger als Bare-Metal-Server, bieten jedoch dieselben technischen Eigenschaften und die Leistung lässt sich exakt entsprechend dem eigenen Bedarf skalieren. Auch diese Systeme in der Cloud bauen auf Lösungen wie VMware auf.

Durch den wachsenden Fokus auf die Cloud und Mobile Work sowie immer leistungsfähigerer Hardware steigt auch die Bedeutung der Servervirtualisierung. Tatsächlich arbeiten vor allem Start-ups immer häufiger mit einem Konzept der vollständigen Virtualisierung und einer IT-Infrastruktur, die sich komplett in der Cloud befindet.

Dann sind nicht nur Applikationen in der Cloud angesiedelt, sondern auch reine Leistung wird auf diesem Weg bezogen. Beispielsweise in der Form von CPU in der Cloud von TelemaxX. Solche Lösungen stehen flexibel und ohne hohe Investitionskosten zur Verfügung und liefern exakt die benötigte Leistung. Auch Ad-hoc Veränderungen sind möglich, sodass plötzliche Leistungsanforderungen problemlos abgefangen werden können.

Kosten, Skalierbarkeit und Flexibilität sprechen alle für dieses Konzept. Aus diesem Grund wird die Servervirtualisierung eine immer wichtigere Rolle beim Aufbau von IT-Infrastrukturen spielen.