Artikel-Schlagworte: „Ressourcen“

Mit diesem Eintrag möchte ich Ihnen eine kleine Starthilfe zur konzeptionellen Planung einer virtuellen Umgebung geben und Ihnen eine kleine Hilfestellung für die optimalere Verteilung virtueller Maschinen anhand von physischen Ressourcen (Server, Netzwerk und Storage) auf Host-Systemen geben.

Best practice?

Gerne werden virtuelle Umgebungen mit Hilfe von Konvertierungstools aus physikalischen Servern erstellt (Codename: PtoV-”physical to virtual”).  Eine oder mehrere physikalische Maschinen werden oftmals subjektiv auf grundsätzliche Tauglichkeit zur Virtualisierung geprüft und anschließend mit Tools in virtuelle Gastsysteme konvertiert. Anschließend läuft das neu gewonnene Gastsystem in Ihrer (möglicherweise hochverfügbaren und damit teuren) Virtualisierungsumgebung. Meist nicht allein, denn Virtualisierung trägt -natürlich!- auch zu einer optimaleren Ressourcenauslastung durch Mehrfachnutzung physikalischer Hardware bei. Aber ist das wirklich so? In welchem Ausmaß? Kann ich Einfluss darauf nehmen und die Auslastung ggfs. optimieren? In diesem Eintrag möchte ich im Speziellen auf das Thema Ressourcen eingehen.

Wo stehe ich und wo möchte ich hin?

Ein stark abgespecktes Beispiel: Ich betreibe eine kleine Internetpräsenz zum Vertrieb von Eierbechern. Das Geschäft boomt. Ich möchte meine 5 Webserver, meine 2 Datenbankserver und zwei weitere Fileserver nun virtualisieren. Meine Webserver stehen in der DMZ. Die restlichen Systeme hinter einer Firewall im internen Eier-Firmennetz.

Kurzerhand entscheide ich, diese Systeme zu virtualisieren und auf zwei Hostsysteme zu migrieren. Ein Hostsystem hält zukünftig alle Web- und Media-Server und das andere die restlichen Systeme. Da ich die Firewall weiter nutzen möchte, bleibt die Trennung der beiden Umgebungen durch eben diese Firewall bestehen. Jedes einzelne System läuft ohne Probleme. Auch die Schnittstellen zwischen den Umgebungen funktionieren wunderbar. Aber nach kurzer Zeit stelle ich fest, dass bei hoher Last die Performance beider Systeme stark nachlässt. Das kann ich so nicht hinnehmen. Da vor allem die Aufbau-Geschwindigkeit der Webseiten nachlässt, droht Kundenverlust. Wie kommt es zu den Performance-Problemen? Was kann ich tun?

Die richtige Verteilung der Gastsysteme sollte durchdacht werden

Am Beispiel der Webserver: Durch SSL-Aushandlungen und diverser Zusatzprogramme für die Webumgebung wird vor allem die CPU auf den genannten Systemen genutzt. Trotz einer großen Dimensionierung des Host-Systems reichte hier die Rechenleistung nicht mehr aus. Dies führte zu Wartezeiten bei größeren Anstürmen auf die Web-Umgebung. Gleichzeitig wird der Platten I/O und der verfügbare Arbeitsspeicher bei weitem nicht ausgereizt. Das Argument der “optimalen Ressourcenauslastung” wurde somit leider nicht ausreichend umgesetzt. Gleiches kann für Systeme mit anderen Ressourcenschwerpunkten auf dem selben Host-System gelten. Dies kann ebenfalls zu Beeinträchtigungen von Virtualisierungsfeatures führen. So würde z.B. bei einem DRS-Verbund ein Arbeitsspeicher-intensives Gastsystem nicht auf ein Host-System mit ungenutztem Arbeitsspeicher migriert werden, wenn die CPU des letzteren Systems zu sehr genutzt wird. Bei allem sonstigen Ressourcenüberfluss ist das zweite System punktuell überlastet. Anscheinend wurden die Gastsysteme inital nicht ausreichend gut zwischen den Host-Systemen verteilt. Aber wie konnte ich das vorher wissen? Was sind die richtigen Fragen, die ich mir vorher stellen sollte?
Natürlich war das Beispiel stark verkürzt. Die Überlegungen dehnen sich auch auf weitere Bereiche im gesamten Unternehmen aus. Eine kleine Unterstützung sollen die folgenden Fragebeispiele geben.

Mögliche Fragen zur konzeptionellen Planung einer Virtualisierungslösung

Eine Umgebung über das Knie zu brechen ist nicht schwer, die richtige Planung dagegen mehr. Nicht ohne Grund werden vielerlei Kurse und Vorlesungen über das Thema gehalten. Folgende Fragen sollen einen Hinweis geben, welche Ausmaße eine umfassende Betrachtung annehmen kann:

• Welche durchschnittliche Auslastung ist auf den physikalischen Systemen vorhanden?
• Welche Last entsteht in Peak-Zeiten?
• Welche Anwendungs- und Service-Gruppen (Serververbünde) existieren in der aktuellen physikalischen Umgebung?
• Dürfen Testsysteme auf einem zukünftig produktiven HA-Cluster (siehe Citrix oder VMware) laufen?
• Welche Host-Ressourcen dürfen wie stark genutzt werden? Gibt es einen Notfall-Puffer, falls ein Host-System ausfällt?
• Dürfen Abteilungen auf den gleichen Systemen co-existieren (z.B.: HR und Marketing)?
• Welche Sicherheitsaspekte müssen beachtet werden?

Ergebnis dieser und weiterer Fragen sollte ein umfassendes Verständnis der Umgebung und aller Einflüsse sein. Mit diesem Blick für das “Ganze” lässt sich oftmals leichter eine verlässliche Aussage über Ausmaß, Form und den grundsätzlichen Sinn einer Virtualisierungslösung treffen.
Um diesen Blick zu vervollständigen, können diverse Tools technische Eckdaten liefern.

Unterstützende Tools

Neben der grundsätzlichen Betrachtung der Infrastruktur und einem Gespräch zur Identifizierung der Struktur im Unternehmen, stehen VMware Partnern weitere Tools, wie z.B. der VMware Capacity Planer zur Verfügung. Aber auch weitere, mitunter kostenfreie oder systemeigene Tools können überaus hilfreiche Daten liefern. Zunächst zum Capacity Planer:
Capacity Planer gibt VMware Partnern folgende Möglichkeiten:

• Identifizierung Ihrer Systeme über eine lokale Installation in Ihrem Netzwerk
• Monitoring der identifizierten Systeme über Zeit, um einen vollständigen Eindruck zur Ressourcen-Nutzung zu gewinnen
• Prüfen der Kompatibilität zur Virtualisierung einzelner Systeme
• Modellierung eines Szenarios einer virtueller Umgebung
• Anonymisierter Abgleich der Daten mit einer VMware-Datenbank zum Vergleich mit internationalen “Best-Practice-Lösungen”

Weiter werden unter anderem von VMware in Design-Seminaren folgende Tools empfohlen:

• Windows Perfmon zur Messung lokaler Systemdaten
• Iometer zur Messung von Netzwerk- und Plattentraffic
• AutoIT zur Simulation einer Windows GUI mit diversen Skriptmöglichkeiten
• Denamik’s Loadgen, ein freies VDI sizing tool

Die umfassende Betrachtung

Es bleibt abschließend festzustellen, dass eine “Rundumanalyse” oftmals sinnvoll ist und auch durch eine Vielzahl an Tools unterstützt wird. Neben den technischen Informationen sollten ebenfalls die Unternehmensstruktur und alle Unternehmenserwartungen an die Umgebung (strategische Ausrichtung, horizontales und vertikales Wachstum, …) in die Vorab-Analyse einfließen. Wie Sie sicherlich festgestellt haben, kann eine umfassende Analyse aber auch sehr zeitaufwändig werden. Dennoch möchte ich Ihnen diese Analyse ans Herz legen. Je nach Umfang und Ergebnis wird sich diese bis weit nach der Realisierung auszahlen.