Was ist Servervirtualisierung?

Viele Unternehmen stellen zu viel Serverhardware bereit, was zu zusätzlichen Kosten für Colocation und Wartung führt. Die Servervirtualisierung kann dazu beitragen, diese Kosten zu senken und diese Hardware besser zu nutzen. Doch was ist Servervirtualisierung? Dabei handelt es sich um die Praxis, einen einzelnen physischen Server mithilfe von Software in mehrere virtuelle Maschinen (VMs) aufzuteilen, auf denen jeweils ein anderes Betriebssystem ausgeführt werden kann. Diese virtuellen Server können für verschiedene Zwecke verwendet werden, z. B. zum Ausführen von Web- oder Datenbankservern oder Remote-Desktop-Betriebssystemen. Einer der Hauptvorteile der Servervirtualisierung besteht darin, dass IT-Teams ihre Hardware optimal ausnutzen und sicherstellen können, dass die leistungsstarken Server nicht unterausgelastet werden.

Wie funktioniert Servervirtualisierung?

Bei der Servervirtualisierung wird ein Hypervisor verwendet, damit ein Hostserver mehrere Gast-VMs ausführen kann. Jede VM verhält sich wie ein vollwertiger Computer mit gemeinsamem Zugriff auf die Rechenleistung, den Speicher und andere Ressourcen des Hosts. Das bedeutet, dass der Hypervisor entweder direkt auf der Host-Hardware oder innerhalb des Host-Betriebssystems ausgeführt werden kann. Jeder Gast wird innerhalb des Hypervisors ausgeführt. Für das Gastbetriebssystem erscheint die VM als physischer Computer mit den vom Hypervisor bereitgestellten Systemressourcen.

Wenn Ihr Unternehmen dedizierte Server für alle einzelnen Workloads einsetzt, ist es wahrscheinlich, dass diese Server die meiste Zeit zu etwa 20 % ausgelastet sind. Mithilfe von Virtualisierung können Sie die einzelnen dedizierten Server optimal ausnutzen.

Die drei Arten der Servervirtualisierung

Es gibt drei wichtige Arten der Servervirtualisierung: vollständige, Para- und OS-Virtualisierung. Jede dieser Optionen nutzt einen Hypervisor, aber auf leicht unterschiedliche Weise. In unserem Hypervisor-Glossar erfahren Sie mehr über Hypervisoren und ihre Funktionsweise.

Vollständige Virtualisierung

Bei der vollständigen Virtualisierung werden Hypervisoren verwendet, um den Hostcomputer in mehrere VMs mit vordefinierten Ressourcen aufzuteilen. Der Hypervisor kommuniziert dann mit dem Server, um die Ressourcennutzung zu überwachen und zu verwalten. Ein Key-Feature der vollständigen Virtualisierung besteht darin, dass die Gastmaschinen nichts voneinander wissen müssen, um zu funktionieren.

Para-Virtualisierung

Die Para-Virtualisierung funktioniert ähnlich wie die vollständige Virtualisierung, mit dem Unterschied, dass die VMs auf dem Hypervisor jeweils voneinander wissen. So können VMs zusammenarbeiten, um Ressourcen gemeinsam zu nutzen.

Virtualisierung auf Betriebssystemebene

Die Virtualisierung auf Betriebssystemebene ist die grundlegendste Art der Virtualisierung. Anstatt sich auf einen Hypervisor zu stützen, werden die VMs vom Host-Betriebssystem verwaltet. Diese Lösung ist in der Regel einfacher zu implementieren und zu warten, hat jedoch den Nachteil, dass jedes Gastsystem das gleiche Betriebssystem ausführen muss.

Warum Servervirtualisierung?

Durch die Virtualisierung von Servern können Unternehmen den IT-Overhead erheblich senken und die Skalierbarkeit verbessern, indem sie virtuelle Server nach Belieben bereitstellen können. Die Servervirtualisierung bietet mehrere potenzielle Vorteile:

• Konsolidierung physischer Server: Anstelle mehrerer unterausgelasteter physischer Server, die weiterhin überwacht und gewartet werden müssen, können kleinere Jobs nun auf einem oder mehreren Host-Servern konsolidiert werden, auf denen jeweils mehrere VMs ausgeführt werden. Das senkt die Colocation-Kosten.
• Die Option der Redundanz: Es ist nun möglich, Backup-Kopien von virtuellen Servern auf mehr als einer Maschine zu speichern. Bei einem Hardware- oder Netzwerkausfall können Anwender wichtige VMs auf verschiedenen Hosts starten.
• Skalierbarkeit und Flexibilität: IT-Teams können virtuelle Server nach Bedarf erstellen, ausführen und herunterfahren – ohne die Kosten und Zeitverzögerungen, die mit der Einrichtung physischer Hardware einhergehen.
• Sicherheit: VMs können zum Testen von Diensten oder Anwendungen in einer Sandbox-Umgebung nützlich sein.
• Einfache Migration: Die Verlagerung eines physischen Servers erfordert einen erheblichen Zeitaufwand. Für die Verlagerung einer VM muss die VM lediglich auf einen Hostserver am neuen Standort kopiert werden, um die mit Migrationen verbundene Ausfallzeit zu reduzieren.

Häufige Anwendungsszenarien für die Servervirtualisierung

Die Servervirtualisierung ist eine gute Option für Unternehmen, die sowohl Skalierbarkeit als auch Flexibilität benötigen. Es bietet:

• Maximale Ausnutzung der verfügbaren Hardware: Benutzer können mehrere weniger ressourcenhungrige Server zu leistungsstärkerer Hardware konsolidieren.
• Flexibilität für Entwicklungs- und Testumgebungen: Entwickler können VMs für Testumgebungen mit jeweils einer vordefinierten Konfiguration erstellen, die die Zusammenarbeit von Entwicklern erleichtert.
• Unterstützung mehrerer Betriebssysteme: Servervirtualisierung ermöglicht es, Linux, BSD, Windows und andere Betriebssysteme auf derselben Hardware laufen zu lassen.
• Unterstützung herkömmlicher Software: Unternehmen, die herkömmliche Software (wie DOS oder ältere Windows-Anwendungen) nutzen, können ihre Workloads in VMs auf moderner Hardware unter Umständen effizienter ausführen, als wenn sie einfach veraltete Hardware weiterlaufen lassen würden.

Alternativen zur Servervirtualisierung

Die Servervirtualisierung ist ein nützliches Werkzeug, jedoch nicht für jeden Anwendungsfall geeignet. Für einige Computing-Tasks ist keine vollständige VM und der damit verbundene Overhead erforderlich, der mit der Ausführung einer zusätzlichen Kopie des Betriebssystems einhergeht. In solchen Fällen sind Container-Lösungen wie Docker möglicherweise die bessere Wahl.

Container verwenden die Betriebssystemvirtualisierung, um isolierte Versionen einer Anwendung oder eines Microservices auszuführen. Sie enthalten den Code der Anwendung, Abhängigkeiten und alle Laufzeitbibliotheken, die für die Anwendung erforderlich sind. Container sind eingeschränkter als VMs, da sie auf dem gleichen Basisbetriebssystem wie der Host basieren. Sie bieten jedoch Sicherheitsvorteile im Vergleich zum einfachen Ausführen der Anwendung direkt auf dem Host-Betriebssystem und stellen dennoch eine schlankere Option als eine vollständige VM dar.

Die richtige Server-Virtualisierungssoftware auswählen

Bei der Auswahl der Software für die Servervirtualisierung sind einige Aspekte zu berücksichtigen, darunter:

• Mögliche Kosteneinsparungen: Vergleichen Sie die Kosten für Softwarelizenzen für Virtualisierungsumgebungen und den Wartungsaufwand gegen die Kosteneinsparungen, die sich durch eine stärkere Hardwarenutzung ergeben.
• Einfache Verwaltung: Wie einfach können Sie die auf Ihrem Host laufenden VMs bereitstellen, verwalten und überwachen?
• Hardware-Kompatibilität: Gehostete Hypervisoren sind in der Regel mit modernster Hardware kompatibel, Bare-Metal-Hypervisoren werden jedoch unter Umständen nur eingeschränkt unterstützt. Wenn die Hardware, die Sie verwenden möchten, jedoch damit kompatibel ist, kann dies Leistungsvorteile mit sich bringen.
• Unterstützung und Reifegrad: Die Virtualisierung ist eine bedeutende Investition, und der Wechsel des Softwareanbieters kann eine zeitaufwendige und kostspielige Angelegenheit sein. Stellen Sie sicher, dass Sie dem von Ihnen gewählten Provider vertrauen, sowohl in Bezug auf den Support als auch auf Sicherheit und langfristige Kompatibilitätsupdates.
• Laufende Kosten: Die Kosten für Virtualisierungen sind nicht nur auf die Anschaffungskosten für die Plattform beschränkt. Es ist wichtig, die Lizenzkosten zu berücksichtigen, die hinter der Anzahl der VMs und der darauf ausgeführten Software stehen, sowie die Arbeit, die von den internen IT-Teams unternommen wird, um die Plattform auf dem neuesten Stand zu halten.

Jetzt starten

Wenn Sie erwägen, mit der Servervirtualisierung zu beginnen, sollten Sie zunächst Ihre vorhandene Hardware und Ihre Ressourcenauslastung prüfen. Wenn Sie feststellen, dass Ihre Server nicht vollständig ausgelastet sind und von einer Konsolidierung profitieren könnten, sollten Sie sich für eine Virtualisierungslösung entscheiden. Einige beliebte Optionen sind:

• Oracle VirtualBox
• VMware vSphere
• VMware ESXi
• IBM Power VM
• Linux KVM

Überlegen Sie nach der Auswahl Ihres Hypervisors, ob Sie weitere Tools zur Vereinfachung der Verwaltung Ihrer VMs benötigen. Zum Beispiel werden Proxmox und Kimchi häufig mit KVM verwendet.

Überlegen Sie außerdem, wie Sie Ihre VMs erstellen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, Tools wie Disk2VHD zu verwenden, um einen vorhandenen Server zu klonen und das Laufwerksabbild in gängige virtuelle Festplattenformate zu konvertieren. Mit diesen Tools sparen Sie viel Zeit im Vergleich zur manuellen Einrichtung einer VM.

Sobald Sie Ihre VMs eingerichtet haben, testen Sie sie, um sicherzustellen, dass sie eine gute Leistung erbringen und vollständig mit dem Netzwerk verbunden sind. Wenn Probleme auftreten, optimieren Sie die Einstellungen und testen Sie erneut. Zum Schluss sollten Sie einen regelmäßigen Backup-Zeitplan aufstellen und die richtigen Backup-Tools für Ihre Plattform auswählen, um über eine aktuelle Arbeitskopie der VM zu verfügen, die Sie bei einem Ausfall erneut bereitstellen können.

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