Server-Virtualisierung Was ist Servervirtualisierung?
Bei der Servervirtualisierung wird die Serversoftware auf Gast-/Hostbasis von der Hardware abstrahiert, sodass mehrere virtuelle Server auf einem physischen Gerät ausgeführt werden können. Sie ist die Basis für Cloud Computing und Hybrid Cloud.
- Wie funktioniert Servervirtualisierung?
- Vorteile der Servervirtualisierung
- Nachteile der Servervirtualisierung
- Welche Typen der Servervirtualisierung gibt es?
- Welche sind die HPE Server Virtualisierungslösungen?
Wie funktioniert Servervirtualisierung?
Durch Servervirtualisierung können verschiedene Betriebssysteme und Anwendungen auf einem physischen Server ausgeführt werden. Hier ist eine vereinfachte Erklärung der Funktionsweise:
- Hypervisor: Der Hypervisor ist die Softwareschicht, die die Servervirtualisierung ermöglicht. Er trennt die Hardware des Servers von seinen virtuellen Computern und weist virtuellen Maschinen Serverkerne, Arbeitsspeicher, Speicherplatz und Netzwerke zu.
- Virtuelle Maschinen (VMs): Virtuelle Maschinen sind Softwaresimulationen echter Computer. Das Betriebssystem und die Anwendungen laufen separat auf demselben physischen Server wie die anderen VMs. Jede VM verwendet die virtualisierten Hardwareressourcen des Hypervisors wie ein physischer Server.
- Ressourcenzuweisung: Der Hypervisor verteilt physische Ressourcen dynamisch an jede VM. Falls eine VM mehr CPU und eine andere mehr RAM benötigt, kann der Hypervisor die Ressourcenzuweisung anpassen.
- Isolation: Die virtuellen Maschinen sind voneinander getrennt, sodass Abstürze oder andere Probleme bei einer Maschine keine Auswirkungen auf die anderen haben. Der Hypervisor verwaltet die VM-Konnektivität und stellt ihre Unabhängigkeit sicher.
- Hardwareauslastung: Durch Servervirtualisierung wird die Serverhardware optimiert. Virtuelle Maschinen können mehrere Betriebssysteme und Anwendungen auf derselben Hardware ausführen, wodurch die Ressourcennutzung optimiert und der Bedarf an tatsächlichen Servern verringert wird.
Durch die Servervirtualisierung wird die tatsächliche Hardware abstrahiert und es können zahlreiche virtuelle Umgebungen auf einem einzigen Server genutzt werden. Dadurch wird die Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz der IT-Infrastruktur verbessert.
Was sind die Vorteile der Servervirtualisierung?
Zu den Vorteilen der Servervirtualisierung für Ihr Unternehmen gehören:
- Kosteneinsparungen: Durch die Konsolidierung mehrerer virtueller Server auf weniger physische Server werden die Kosten für Hardware, Strom, Kühlung und Rechenzentrumsfläche gesenkt. Durch Virtualisierung wird die Hardwarenutzung optimiert und der Bedarf an physischen Servern verringert.
- Verbesserte Effizienz: Durch die Virtualisierung werden virtuellen Maschinen bei Bedarf CPU, Arbeitsspeicher, Speicherplatz und Netzwerkbandbreite zugewiesen, wodurch die Ressourcennutzung verbessert wird. Diese Flexibilität verhindert, dass Ressourcen verschwendet werden und ermöglicht eine bedarfsgerechte Skalierung.
- Hohe Flexibilität und Skalierbarkeit: Virtualisierte Umgebungen sind flexibel und skalierbar. Sie können virtuelle Maschinen hinzufügen oder löschen, die Ressourcenzuweisung optimieren und bei sich ändernden Workload-Anforderungen schnell zusätzliche Server bereitstellen. Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht es Unternehmen, sich schnell an Geschäftsanforderungen anzupassen.
- Verbesserte Disaster Recovery und Business Continuity: Bei der Virtualisierung werden virtuelle Computer in Dateien gekapselt, die gesichert, repliziert und auf Ersatzhardware wiederhergestellt werden können. Durch Virtualisierung ist außerdem die Live-Verschiebung virtueller Computer zwischen realen Servern mit minimalen Ausfallzeiten möglich.
- IT-Management: Virtualisierte Umgebungen sind besser zugänglich und zentraler als physische Server. Mithilfe von Virtualisierungsmanagementlösungen können Administratoren die Leistung überwachen, Prozesse automatisieren und schnell neue virtuelle Maschinen bereitstellen. Durch das zentralisierte Management werden Verwaltungskosten gesenkt und die Effizienz gesteigert.
- Isolation und Sicherheit: Durch die Virtualisierung werden virtuelle Maschinen isoliert und verhindert, dass Anwendungen und Workloads andere beeinträchtigen. Virtualisierte Umgebungen können durch Firewalls auf Hypervisor-Ebene, Systeme zur Angriffserkennung und durch Verschlüsselung geschützt werden.
- Testen und Entwickeln: Mithilfe der Virtualisierung können Entwickler problemlos isolierte Testumgebungen erstellen, die Produktionssystemen ähneln, und so die Markteinführungszeit für neue Anwendungen und Services verkürzen.
- Unterstützung vorhandener Anwendungen: Mithilfe virtueller Maschinen können Unternehmen ältere Anwendungen auf moderner Technologie ausführen. Unternehmen können den Lebenszyklus vorhandener Anwendungen verlängern, ohne veraltete Hardware warten zu müssen.
Aufgrund der Kosteneinsparungen, Effizienz, Flexibilität, Ausfallsicherheit und einfacheren Verwaltung ist die Servervirtualisierung für aktuelle IT-Infrastrukturen unverzichtbar.
Was sind die Nachteile der Servervirtualisierung?
Die Servervirtualisierung bietet diverse Vorteile, hat jedoch auch Nachteile:
- Overhead: Aufgrund der Hypervisor-Schicht kann die Leistung virtualisierter Workloads schlechter sein als auf tatsächlicher Hardware. Moderne Hypervisoren sind zwar effizient, trotzdem können Anwendungen mit hohen CPU- oder I/O-Anforderungen beeinträchtigt werden.
- Ressourcenkonflikt: Virtuelle Maschinen teilen sich CPU, Arbeitsspeicher, Speicherplatz und Netzwerkbandbreite. Unkontrollierte Ressourcenkonflikte zwischen VMs können die Leistung beeinträchtigen oder unerwartetes Verhalten verursachen. Um Konflikte zu vermeiden, sollten Administratoren die Ressourcen sorgfältig aufteilen und verwalten.
- Single Point of Failure: Trotz ihrer Vorteile hinsichtlich der Ausfallsicherheit und Disaster Recovery entsteht bei der Virtualisierung ein Single Point of Failure, d. h. der Hypervisor. Ein Hypervisor-Ausfall kann sich auf alle virtuellen Maschinen auf diesem Host auswirken. Eine hohe Verfügbarkeit und Redundanz können dieses Risiko verringern, kritische Workloads sollten jedoch berücksichtigt werden.
- Komplexität: Die Verwaltung virtualisierter Systeme wird mit zunehmender Anzahl virtueller Maschinen und Hosts schwieriger. Administratoren sollten sich zudem mit Virtualisierungstechnologien auskennen und wissen, wie virtualisierte Infrastrukturen überwacht, bereitgestellt und repariert werden. Wechselseitige Abhängigkeiten zwischen virtuellen Maschinen oder Kompatibilitätsprobleme können die Komplexität weiter erhöhen.
- Lizenzen: Die Lizenzen für Virtualisierungssoftware und Managementtools können zwar teurer sein, sie können jedoch Hardware- und Betriebskosten einsparen helfen. Die Softwarelizenzgebühren können in virtualisierten Umgebungen je nach Anzahl der virtuellen CPUs oder virtuellen Maschinen steigen.
- Sicherheitsrisiken: Schwachstellen auf der Hypervisor-Ebene und Bedrohungen durch die Isolation virtueller Maschinen sind neue Sicherheitsbedenken, die sich durch die Virtualisierung ergeben haben. Ein gehackter Hypervisor kann unerwünschten Zugriff auf viele virtuelle Maschinen ermöglichen. Um diese Risiken zu verringern, sollten Administratoren Maßnahmen wie Netzwerksegmentierung, Verschlüsselung und Patches ergreifen.
- Herausforderungen bei der Leistungsoptimierung: Latenzempfindliche Anwendungen und Workloads mit speziellen Anforderungen können die virtualisierte Leistungsoptimierung erschweren. Um die Leistung zu optimieren, sollten Administratoren die Einstellungen virtueller Maschinen, die Ressourcenzuweisungen oder erweiterte Funktionen wie CPU-Pinning und Storage-Tiering ändern.
- Abhängigkeit von einem Anbieter: Die Einführung einer einzigen Virtualisierungsplattform kann die Migration zu Alternativen erschweren. Unternehmen sollten daher die langfristigen Auswirkungen ihrer Virtualisierungsstrategie bewerten und die Interoperabilität und Portierbarkeit berücksichtigen.
Trotz dieser Nachteile ist die Servervirtualisierung eine leistungsstarke und weitverbreitete Technologie zur Steigerung der Ressourceneffizienz, der Flexibilität und des IT-Betriebs. Durch eine angemessene Planung, Implementierung und Verwaltung können viele dieser Probleme gelöst werden, um die Vorteile der Virtualisierung zu maximieren.
Welche Typen der Servervirtualisierung gibt es?
Vollständige Virtualisierung
Die mit Abstand beliebteste Form der Servervirtualisierung ist die vollständige Virtualisierung. Das heißt, ein bestimmter Hypervisor arbeitet direkt mit einem physischen Server zusammen, um dessen Ressourcen zu überwachen, zu abstrahieren und nach Bedarf an die zugehörigen virtuellen Maschinen zu verteilen. Bei der vollständigen Virtualisierung ist jede dieser VM von den anderen getrennt, und jede VM führt ihr eigenes Betriebssystem (OS) aus.
Paravirtualisierung
Die Paravirtualisierung ist eine weitere Form der Servervirtualisierung und ähnelt in ihren Komponenten der vollständigen Virtualisierung. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass jede VM andere VMs kennt und weiß, wie viele Ressourcen ihre Betriebssysteme verbrauchen, sodass sie effizienter zusammenarbeiten können.
Virtualisierung auf Betriebssystemebene
Bei der Virtualisierung auf Betriebssystemebene findet die Virtualisierung innerhalb des Betriebssystems des physischen Servers statt und wird nicht über einen Hypervisor durchgeführt. Daher müssen die VM das gleiche Betriebssystem wie der physische Server ausführen, obwohl sie weiterhin getrennt voneinander funktionieren.
Welche sind die HPE Server Virtualisierungslösungen?
HPE bietet eine umfassende Suite mit Virtualisierungslösungen, die Unternehmen jeder Größe dabei helfen, ihre IT-Infrastruktur zu optimieren und die Effizienz zu steigern. Diese Lösungen tragen erheblich zur Servervirtualisierung bei, indem sie Tools und Services für die Verwaltung und Bereitstellung virtueller Maschinen (VMs) in hybriden IT-Umgebungen bereitstellen – vor Ort oder in der Cloud.
HPE VM Essentials Software führt einen neuen, unterstützten Hypervisor der Enterprise-Klasse ein, der auf dem bewährten KVM-Hypervisor basiert und über Enterprise-Funktionen wie hohe Verfügbarkeit, Live-Migration und integrierte Datensicherung verfügt. Die Lösung HPE VM Essentials bietet ein vereinfachtes Virtualisierungsmanagement, indem sie eine einzige Schnittstelle für die Verwaltung von VMware und HPE VM Essentials Hypervisor-Clustern bereitstellt und so die betriebliche Komplexität reduziert. Darüber hinaus ermöglicht HPE VM Essentials Unternehmen nicht nur vorhandene VMware Workloads zu verwalten, sondern auch in ihrem eigenen Tempo auf den HPE VM Essentials Hypervisor umzusteigen und so ein konsistentes Erlebnis auf beiden Plattformen sicherzustellen.
HPE GreenLake for Private Cloud Business Edition bietet eine agile Self-Service Private Cloud-Lösung, die vor Ort oder in einer Colocation-Einrichtung bereitgestellt werden kann. Sie vereinfacht das VM-Management vor Ort und in Public Clouds und bietet eine einheitliche Ansicht und Kontrolle. Durch die Nutzung der modernen hyperkonvergenten Infrastruktur von HPE wird eine Workload-optimierte Private Cloud-Umgebung erstellt, die die Betriebseffizienz und Skalierbarkeit verbessert.
HPE Private Cloud Enterprise rationalisiert und modernisiert die Multi-Generationen-IT-Infrastruktur mit einem vollständig verwalteten Cloud-Erlebnis. Die Lösung unterstützt mehrere Umgebungen, einschließlich Bare Metal, Container und VMs, innerhalb einer Private Cloud und bietet Unternehmen Flexibilität und Auswahlmöglichkeiten. Da HPE den täglichen Betrieb der Private Cloud-Umgebung verwaltet, können Unternehmen sich auf ihre Kernaktivitäten konzentrieren und von einem nahtlosen und effizienten Cloud-Erlebnis profitieren.
Morpheus: Die Lösung Morpheus verbessert die Servervirtualisierung, indem sie eine einheitliche Managementplattform bereitstellt, die die Kontrolle über alle Virtualisierungsumgebungen konsolidiert und so den Wechsel zwischen verschiedenen Tools überflüssig macht. Dazu verwendet sie standardisierte Vorlagen und Blueprints für VMs und Ressourcen und sorgt für ein konsistentes Management in allen Umgebungen. Morpheus automatisiert den Lebenszyklus von VMs von der Erstellung bis zur Außerbetriebnahme, wodurch der manuelle Aufwand reduziert und Bereitstellungen beschleunigt werden. Die Lösung bietet Self-Service-Bereitstellung über ein benutzerfreundliches Portal und bietet Einblicke in die Ressourcennutzung zu Optimierungszwecken. Darüber hinaus lässt sich Morpheus in Überwachungs- und Protokollierungstools oder verschiedene Systeme wie Cloud-Plattformen und CI/CD-Pipelines integrieren, setzt Sicherheitsrichtlinien für Governance und Compliance durch und hilft bei der VM-Migration und -Konvertierung. Dies rationalisiert den Betrieb und gewährleistet ein effizientes, effektives und sicheres Infrastrukturmanagement.
