Virtualisierung für KMU in Niedersachsen

Virtualisierung ist im Grunde einfach

Mehrere Server auf einem einzigen Rechner gleichzeitig nebeneinander betreiben - das ist, wenn Sie so wollen, das ganz Hexenwerk der „Virtualisierung“. Wenn Sie einen neuen Server erstellen wollen: In einer virtuellen Umgebung geht das heutzutage mit ein paar Mausklicks. Sie haben richtig gelesen: Virtualisierungsschicht via Software anlegen bzw. einspielen, Klick, 20 Minuten später haben sie ein fertig installiertes System. Mit physischen Servern ist das keinesfalls zu schaffen. Aus KMU-Sicht ist Virtualisierung daher schon heute fast ein Muss: Sie senken Ihre Stromkosten. Sie lasten Ihre bestehenden Systeme viel besser aus. Und Sie sichern Ihre Anwendungen und Daten damit besser, Stichwort: Disaster Recovery. Alles also exzellente Gründe für: Virtualisierung.

Zum grundsätzlichen Verständnis der Virtualisierung

In der traditionellen EDV oder IT Infrastruktur werden für unterschiedliche Aufgaben jeweils einzel-ne Server betrieben. So gibt es in vielen Unternehmen Mailserver, Dateiserver, Druckserver, Datenbankserver, Anwendungsserver usw., usw.. Jeder Server besteht dann aus einer Hardware (also einem Blechkasten mit Netzteil(en), Netzwerkkarten, Prozessoren, Arbeitsspeicher, etc) und darauf läuft dann Software (Betriebssysteme, Dienste, Programme und Werkzeuge). Und diese Software besteht dann aus Tausenden von Dateien. Jeder dieser Server muss beschafft (also gekauft) werden, braucht Platz, Stromversorgung und muss aufwendig am Leben gehalten werden, z.B. durch aktuelle Treiber, Hardware Pflege und Kühlung - und das geht in’s Geld. Außerdem verwenden in der Regel solche Server gar nicht alle Möglichkeiten der Hardware (sogenannte Ressourcen) sondern nur einen geringen Teil. Man hat zwar 100% für den Server und seine Ausstattung bezahlt, nutzt aber meist nur 10-20%.

Wie Virtualisierung Kosten- und Effizienzprobleme löst

Zunächst wird eine Virtualisierungssoftware (z.B. VMWare ESXi, Microsoft Hyper-V oder Citrix XenServer) auf einem entsprechend ausgestatteten Hardwareserver (Blech) installiert. Dieses nennt man dann Hypervisor (setzt sich zusammen aus dem griechischen hyper = über und dem lateinischen videre=sehen oder betrachten, also in etwa „der Überwacher“). Dieser Hypervisor kommuniziert mit der Hardware und hat alle Treiber dafür installiert. Das besondere an diesem Hypervisor ist nun, dass auf ihm mehrere Betriebssysteme gleichzeitig und parallel ausgeführt werden können. Jedes Betriebssystem ist vom andern vollständig isoliert und weiss von der Existenz der anderen zunächst einmal gar nichts. Und da der Hypervisor schon über alle Hardware Treiber verfügt benötigen die Betriebssysteme diese nicht mehr sondern erhalten vom Hypervisor sogenannte virtuelle Treiber für alle Ressourcen. Daher wird jedem Betriebssystem suggeriert, dass es ganz alleine über die vollständigen Ressourcen der Hardware verfügen kann. Die Kombination aus Hardware und Hypervisor nennt man dann Host (könnte man mit „Gastgeber“ übersetzen). Der Gast ist: die virtuelle Maschine. Und die macht exakt dasselbe, eben in der virtuellen Umgebung, wie im „normalen Betrieb“ direkt auf eigener Hardware.

Ein anschauliches Beispiel für Virtualisierung im KMU

Ein Hardware-Server, also das Blech, hat 16 GB Arbeitsspeicher. Der Hypervisor braucht nur ganz wenig davon, sagen wir 2 GB. Also bleiben 14 GB ungenutzt. Diese 14 ungenutzten GB wollen wir jetzt also virtuellen Maschinen (unseren „Gästen“) zuordnen. Nehmen wir jetzt zum Beispiel weiter an, dass auf dem Hypervisor drei Server arbeiten sollen. Dann könnte man jedem dieser drei Server 4 GB zuweisen (2 bleiben übrig). Oder einem werden 8 GB zugeteilt und den beiden anderen 3 GB. Das kann man sogar, während der Server läuft, umstellen! Sollten Sie jetzt zum Beispiel feststellen, dass einer dieser drei Server mehr Arbeitsspeicher benötigt, ein anderer aber weniger, verschieben Sie einfach die Zuteilung. Und zwar so, dass dann in unserem Beispiel der speicherhungrige Server jetzt 10 GB hat und die beiden anderen nur noch 2 GB. Phantastisch daran: Sie können diese variable Zuteilung umsetzen, ohne den Server herunterfahren zu müssen. Dieselbe Vorgehensweise können Sie übrigens auch nutzen bei der Zuteilung der Prozessorzeit, des Festplattenspeichers und anderer Ressourcen Ihres Servers - wie gesagt: alles natürlich etwas verein-facht beschrieben.

Der nächste Schritt: Der ganze virtuelle Server wird Datei

Im nächsten Schritt kann man von vorhandenen Servern praktisch das gesamte Betriebssystem mit allen Anwendungen und Dateien in eine einzige Datei übertragen. Für jeden Server entsteht dann eine Datei (diese nennt man dann virtuelle Maschine oder kurz VM). Diese Dateien werden dann auf den Hypervisor kopiert. Anschließend kann man die nun ‚virtualisierten‘ Server (weil die ja nun nicht mehr als Blech bestehen sondern nur noch als Datei - also quasi nicht mehr physisch, aber doch in ihrer Funktionalität vorhanden) einfach starten. Alle gleichzeitig. Also laufen in unserem kleinen Beispiel nun drei (3!) Server auf einem einzigen (Blech)!

Was KMU von Virtualisierung haben

Zunächst einmal: Viel weniger Hardware. Statt drei Server nur noch einen. Und damit auch deutlich weniger Technik, die ja stets kaputt gehen kann. Als nächstes: viel weniger Stromverbrauch, logisch. Viel weniger Platzbedarf - auch logisch. Nicht zuletzt: eine viel bessere Ressourcenauslastung. Lag die Auslastung zuvor je einzelnen Server so um die 10 Prozent, steigern Sie diese Auslastung dank Virtualisierung deutlich - und bei der richtigen Herangehensweise übrigens auch ohne jede Performance-Einbuße. Sie können es ruhig glauben: Dem Server macht es überhaupt nichts aus, wenn sein Prozessor mehr tun muss oder der Arbeitsspeicher nicht nutzlos herumliegt. Wenn Sie so wollen: Ihr Server darf ohne Weiteres „mit hoher Drehzahl“ fahren. Man könnte diesen Effekt auch vergleichen mit drei Autofahrern, von denen jeder einzelne morgens mit dem eigenen Auto zur Arbeit fährt und dabei sieben Liter Sprit auf 100 Kilometer braucht. Steigen alle drei in ein einziges Auto, verbraucht dieses eine Fahrzeug zwar ein wenig mehr, aber sicher viel weniger als 3 x 7 Liter pro 100 Kilometer. Und alle kommen genauso schnell ans Ziel (möglicherweise sogar schneller, weil der Stau ausfällt, sind ja jetzt auch weniger Autos unterwegs ..). Heißt: Mit der Virtualisierung gewinnen Sie im KMU vor allem eines: eine viel höhere Flexibilität. Benötigt man nun einen weiteren Server, müssen Sie kein zusätzliches Blech kaufen. Sondern Sie installieren auf dem Hypervisor einfach noch einen Server. Und noch einen. Einfach solange, wie Ihre ohnehin vorhandenen Hardware Ressourcen das hergeben (Achtung: im oben genannten Beispiel klappt das jetzt natürlich nicht mehr, weil wir dort ja den Arbeitsspeicher „schon aufgebraucht haben“). Aber es leuchtet doch ein dass es viel preiswerter ist, zusätzlichen Arbeitsspeicher zu kaufen, als gleich einen ganzen Server.

Virtualisierung hilft, Daten einfacher zu sichern

Datensicherung ist dank Virtualisierung deutlich einfacher: Im Grunde brauche ich ja nur diese VM (also Serverdatei) regelmäßig auf einen anderen Speicherort zu kopieren. Dies allein kann heute vollautomatisch erfolgen, indem man den Kopierbefehl z.B. einmal täglich zeitgebunden programmiert.

Und was geschieht, wenn die Hardware des Hypervisors kaputt geht? Dann nehmen wir einfach ein anderes Blech, installieren den Hypervisor und kopieren unsere VMs auf diesen zurück. Fertig. Besser ist natürlich wenn man vorher für entsprechende Sicherheit sorgt, z.B. durch einen zweiten Host, der im Schadensfall vollautomatisch die VMs übernimmt. (es gibt noch viele weitere Möglichkeiten für bessere Sicherheit zu sorgen aber das führt an dieser Stelle zu weit…). Aber denken Sie daran: wenn Ihr vorhandener, physischer Server kaputt geht müssen Sie gleich einen ganzen Server neu kaufen, Betriebssystem installieren, Treiber und dann können Sie - im Idealfall - Ihre vor-handene Datensicherung zurückspielen. Es ist klar, dass dieser Prozess teurer, langwieriger und schwieriger ist.

Welche typischen Fehler KMU bei der Virtualisierung vermeiden sollten

Zwar senken Sie durch Virtualisierung die Komplexität Ihrer IT-Architektur. Auf der anderen Seite wächst dadurch natürlich auch die Zahl der virtuellen Instanzen. Weil eine neue virtuelle Maschine immer nur einen Mausklick entfernt ist, kommt es dadurch naturgemäß schnell zu einem gewissen Wildwuchs. Bedenken Sie: Jede virtuelle Maschine will genauso gepflegt, gewartet und verwaltet werden wie ein physikalischer Server.

• Fehler Nummer zwei: Die Ist-Situation wird allzuoft nicht ausreichend analysiert. Wichtig ist her-auszufinden: Welche realen System lassen sich am besten virtualisieren, welche Betriebsmittel brauchen diese in der realen Welt. Erst dann können Sie zuverlässig ermitteln, welche Ressourcen diese Systeme in einer virtuellen Umgebung brauchen. Lassen Sie es also nicht an der nötigen Sorgfalt bei der Vorbereitung fehlen!
• Fehlerquelle Nummer drei: Fehlende Gruppierung von Applikationen, also Anwendungen. Je ho-mogener Ihre bestehende Speicher-, Netzwerk- und Server-Architektur, desto einfacher natürlich die Installation, Wartung und Pflege. Je heterogener, desto schwieriger das Management. Achten Sie bei Ihrem Virtualisierungsprojekt niemals nur auf technische Aspekte. Vor die Virtualisierung gehört üblicherweise die Konsolidierung: Welche Applikationen (Klassen) gehören auf welche vir-tuelle Maschine? Welche Maschinen kommunizieren in hohem Maß miteinander - und sollten da-her sinnvollerweise auf einem physikalischen Server laufen? Kennzahlen sind wichtig: was be-triebswirtschaftlich zusammenwirkt, gehört gruppiert und auf dem Server entsprechend verteilt.
• Fehler Nummer 4: Sicherheitsrichtlinien werden bei der Virtualisierung missachtet. Der IT-Verantwortliche im Unternehmen wird dank Virtualisierung zum Ober-Überwacher, der alles im Blick hat und haben muss. Vieraugenprinzip ist deshalb ein absolutes Muss, schließlich kann hier der geringste Fehler große Auswirkungen auf die gesamte Serverlandschaft haben - und das ist das Gegenteil von dem, was Sie eigentlich durch die Virtualisierung erreichen wollten.
• Fehler Nummer 5: Die Virtualisierung bietet natürlich die Möglichkeit, Servernutzungszeiten und -volumen abrechnungstechnisch zu erfassen, Motto: welche Fachabteilung am meisten nutzt, muss auch am meisten „bezahlen“. Klingt interessant, bereitet in der KMU-Praxis aber schnell Probleme, wenn die unterschiedlichen Fachabteilungen jetzt um Ihre IT-Nutzungsbudgets völlig neu nachdenken sollen. Hier ist klare Führung im Unternehmen gefragt.

Wie starten KMU richtig in ein Virtualisierungsprojekt?

Wenn Ihr Unternehmen über mehrere - physische Server - verfügt, bietet Ihnen die Virtualisierung eine Reihe von Vorteilen. Um richtig zu starten, empfiehlt sich in jedem Fall ein Virtualisierungs-Workshop mit einem IT-Dienstleister, der über ausreichend Erfahrung in Sachen Virtualisierung verfügt und bereits hunderte Server „migriert“ hat. Ein seriöser Partner wird Ihnen hierbei folgende Fragen sehr gerne beantworten: Welche Art von Service-Vertrag mit welchem Service-Level bieten Sie an? Wie lange läuft die Testphase, bevor reale Systeme mit laufenden und geschäftskritischen Anwendungen tatsächlich virtualisiert werden können? Wie sieht die Exit-Strategie aus, wenn virtuelle Maschinen zum Beispiel von einem Host beim Systemhaus bzw. IT-Dienstleister wieder ins eigene Haus zurückgeholt werden sollen? Wie garantiert der Servicepartner, dass Datenübergaben auch beim Systemhaus-Partnerwechsel mit einem qualifizierten und klaren Ansprechpartner während des Migrationsprojekts funktionieren? Last not least: Ist Ihr Partner in Ihrer räumlichen Nähe, damit Sie ihn auch von persönlich ansprechen können? Wenn Sie jetzt die vollständige Checkliste für die Auswahl des richtigen Virtualisierungspartners für KMU erhalten wollen: kostenlos anfordern beim Autor.

Jörg Krueger, Geschäftsführer
DELTA plus Datensysteme GmbH

E-Mail: jkrueger@dplusd.net
Hannoversche Straße 43, 29221, Celle

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