Infrastruktúra konszolidáció, virtualizáció
Az alap probléma
A napjainkban kapható és jellemzően alkalmazható szerverek jelentős teljesítmény többlettel rendelkeznek az ellátandó feladatokhoz képest. Az informatikai rendszerek tervezői minden hardver méretezésénél igyekeznek figyelembe venni az alkalmazás szempontjából legkritikusabb paramétereket. Ez azzal jár, hogy a szerverek az adott feladatokhoz szükséges erőforrásokon túl jelentős feleslegekkel fognak rendelkezni.
Az állítás egyaránt igaz lesz a processzorokra, a memóriára és a merevlemezes tárolásra is, legyen az lokális tároló a szerveren belül (Direct Attached Storage – DAS), illetve központi tároló-rendszer (Network Attached Storage – NAS, Storage Area Network – SAN).
1. ábra DAS topológia
Az első esetben jelentősen nagyobb tároló többlet keletkezhet, mint ami a felhasználó számára szükséges, vagy épp a szerver bővíthetősége miatt hiány keletkezik.
A második eset ezt a problémát kiküszöböli. Ilyenkor a lokális tároló egy jelentős része kihasználatlan marad, mivel ott kizárólag az operációs rendszer és a telepített alkalmazások helyezkednek el. Több szerver alkalmazása esetén ez jelentős mennyiségű kihasználatlan tároló területet és ez által többletköltséget eredményez. Hasonló problémával szembesülünk a központi tárolók elérhetőségét biztosító speciális vezérlők esetében. Mivel ezek jelentős költséget képviselnek egy szerver árában, célszerű törekedni ezek mennyiségének csökkentésére. Ezt természetesen csak az ésszerűség határain belül tehetjük meg. Nem utolsó szempont, hogy az újabb szerverek beszerzésével más és más komponensek kerülnek a rendszerbe, melyek karbantartása szervizelése, szükség szerint helyettesítése jelentős nehézséget jelenthet.
2. ábra SAN topológia
További előnyök
Mindezekkel ellentétben egy virtualizált környezetben szerverenként jelentős homogenitás érhető el. A virtuális szerverek növekedésével nem nő egyenes arányban a rendszerbe kerülő hardver komponensek száma, valamint nem jelenhetnek meg „egzotikusnak” tekinthető eszközök, mert ezek alkalmazását a virtuális környezet nem támogatja. A virtuális környezet egyetlen redundáns rendszerlemezt foglal el szemben a fizikai szerverekbe építettekkel, ahol minden gép újabb és újabb lemezeket igényel, ráadásul a biztonságos üzemeltetést szem előtt tartva, duplikálva. A processzorok számát tekintve is hasonló tények mondhatók el. Ráadásul kiszolgáló típusonként ezek kihasználtsága is jelentős eltéréseket fog mutatni. Többnyire kihasználatlanok lesznek. A szükséges memória mennyisége is jelentős mértékben csökkenthető, mivel minden kiszolgáló esetében legalább egyharmadnyi felültervezés szükséges a gyors működés biztosítása érdekében. Ez már két-három kiszolgáló esetében is jelentős többletberuházást igényel. A virtualizált környezetben a rendszer-szoftver képes oly módon kezelni a memóriát, hogy az abban jelentkező duplikált területeket összevonja, és azonos területről szolgálja ki az alkalmazásokat. ezáltal akár 40-50 %-nyi memória megtakarítás is elérhető.
• fizikai hardverhez kötöttség
• driver, alkalmazás ütközések
• nem egységes
• hardver-független futtatás
• egységes környezet
• erőforrás-kiosztás igény szerint
Tovább javítja a virtualizáció alkalmazhatóságát a virtuális desktop infrastruktúra. Az eddigiekben csupán a szerver oldali alkalmazhatóság előnyeire mutattunk rá. Szigorúan a költségek oldaláról vizsgálva a kérdést a kliens számítógépeknél is hasonló tényeket tapasztalhatunk, mint a szervereknél. A kliensek esetében az alap operációs rendszer, jelentős memóriamennyiséget igényel. Ez a szerver oldalán, az alkalmazott memóriakezelés alkalmazásával szintén jelentősen csökkenthető. Nincs szükség a kliensekben költséges lokális tárolók alkalmazására, mivel az adatok tárolását a központi adattárolón kell megoldani az adatbiztonság folyamatossága érdekében. Nincs szükség drága alaplapokra épített, mozgó alkatrészeket tartalmazó, szükség szerint újra konfigurálást igénylő kliensek alkalmazására, mivel egy nagyjából egységes környezet lényegesen olcsóbban alakítható ki a központi szerveren.
3. ábra Virtuális Desktop Infrastructure (VDI)
A teljes értékű klienseket (vastag kliensek), az erre alkalmas pontokon, úgynevezett vékony kliensekkel lehet helyettesíteni, melyek egy beágyazott operációs rendszert futtatnak olyan hardveren, amely nem tartalmaz sem merevlemezes, sem optikai meghajtót, memóriából is csak annyit, amennyi feltétlenül szükséges a központi szerveren futó környezet eléréséhez. Ezáltal harmadára-negyedére csökken a kliensek energiaigénye is (figyelembe vettük a monitorok energia igényét is), illetve jelentősen csökken a tápegységek által termelt hő, amely kisebb mértékű légkondicionálást tesz szükségessé. Ez pedig tovább csökkenti az olcsónak nem nevezhető elektromos energia igényt. Az elektromos energia igény csökkenése a szerverek oldalán is elmondható, hiszen a fizikai kiszolgálók virtuális hostokra történő összevonásával jelentős mértékben csökkenthető a tápegységek mennyisége, ezáltal a felhasznált elektromos teljesítmény. Ez további hűtési energia igény csökkenést eredményez. Ha kizárólag a vékonykliensek energia felvételét vesszük figyelembe, akkor kliensenként kb. 10 W elektromos teljesítmény felvételével kell számolni.
4. ábra Teljesen virtualizált környezet
Költségek
Fontos kiemelni a fizikai szerverek alkalmazásakor jelentkező javítási, karbantartási költségeket. Egy fizikai szerver meghibásodásakor a szervert általában célszerű újra telepíteni, de minimum újra konfigurálni. Ez jelentős üzemidő kiesést okoz, további költségeket generál. Virtuális környezetben kizárólag a virtualizációs rendszer újratelepítése szükséges. Amennyiben rendelkeznek valamilyen backup megoldással, a környezet, egy ideiglenes kiszolgálón, percek alatt visszaállítható, majd a fő hardver javítását követően hasonlóan rövid idő alatt újra indítható az eredeti környezetben.
További költségek takaríthatók meg az energia felhasználás radikális csökkentésével. Mivel egy virtualizált környezetben radikálisan csökken a kiszolgálók mennyisége, az energia faló tápegységek száma is minimális mennyiségre szorítható vissza. Ez által a felvett villamos energia költsége – a környezet méretétől függően – akár harmadára is csökkenthető. Amennyiben a desktop rendszerek jelentős része is virtualizálható, az energia költség drasztikus csökkentését érjük el.
Költség csökkentés érhető el a rendszer fenntartásához szükséges személyzet terhelésének csökkenésével is. Mivel lényegesen kevesebb szerver és végfelhasználói munkaállomás üzemben tartása szükséges, csökkenthető a kiszolgáló személyzet mennyisége, illetve a csökkenő terhelés miatt javítható a hatékonyság, nem szükséges újabb munkaerő felvételét kérni a vállalat vezetésétől.
Több, egymástól független OS futtatása azonos szerver hardveren Megosztott erőforrás-halmazok az infrastruktúra optimalizációjához
Gyártók és termékek
Az Albacomp ZRt. három gyártó, illetve virtualizációs termék rendszerintegrációját végzi. Ezek a következők:
• Microsoft Hyper-V
• VMware Virtual Infrastructure – vSphere
• Xen variánsok
Szolgáltatásunk keretében kérésére felmérjük a jelenlegi IT környezetet és javaslatot, árajánlatot készítünk az optimális infrastuktúra létrehozására, korszerűsítésére.
Telepített referenciáink
• Xen
Közép-Dunántúli Regionális Fejlesztési Ügynökség
• VMware
Gerbeaud Gasztronómia Kft.
Kraftszer Kft.
Köztársasági Elnöki Hivatal
UniCredit Leasing Kft.
Le Bellier
• Microsoft
Önkormányzati és Területfejlesztési Minisztérium
ÁNTSZ
