Wirtualizacja serwerów ma wiele zalet, ale wdrożenie i eksploatacja tej technologii wymaga odpowiednich przygotowań i zmierzenia się z szeregiem problemów. Te problemy można rozwiązać, ale należy wiedzieć, gdzie mogą wystąpić, a następnie dobrze zaplanować wszystkie etapy wdrożenia.
Przygotowując się do wdrożenia wirtualizacji, trzeba przyłożyć szczególną uwagę do licencji oprogramowania, ocenić istniejącą infrastrukturę, przygotować strategię odzyskiwania po awarii oraz, co bardzo istotne, podjąć próbę oszacowania korzyści ekonomicznych płynących z wirtualizacji. Maksimum zalet z wirtualizacji można osiągnąć, jeśli dobrze zrozumie się swoje potrzeby, spełni wymagania środowiska wirtualnego oraz dobrze zaplanuje cały projekt wirtualizacji.
Problemy występują na każdym etapie wdrożenia wirtualizacji:
- analizy i planowania,
- wdrożenia i początkowym okresie po wdrożeniu,
- zarządzania wirtualnym środowiskiem.
Analiza i planowanie
Na tym etapie należy przyjrzeć się istniejącej infrastrukturze IT oraz zaplanować proces migracji do wirtualnego środowiska. Do podstawowych zadań należy zbadanie kompatybilności, sprawdzenie dostępności wsparcia technicznego, analiza licencji oraz zaplanowanie wdrożenia.
Po kątem kompatybilności z wirtualnym środowiskiem należy sprawdzić zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie. Nie wszyscy producenci oprogramowania gwarantują, że ich produkty będę działać bezbłędnie w wirtualnych maszynach. Najlepiej skontaktować się z dostawcami i skonsultować, jak ich produkty sprawdzają się w wirtualnym środowisku. Również producenci oprogramowania do wirtualizacji publikują raporty informujące o kompatybilności i wydajności w wirtualnych maszynach popularnych programów. Przykładowo, VMware opublikował raport dotyczący wydajności serwera pocztowego Exchange na platformie ESX.
Z kolei w przypadku wsparcia technicznego mogą pojawić się pewne ograniczenia, wynikające z:
- kwestii technicznych (np. wsparcie będzie obejmować tylko wirtualizację na określonym sprzęcie),
- strategii marketingowych (przykładowo, producent może wspierać tylko wybrane portfolio programów),
- strategii politycznej (np. producent może podjąć decyzję o wspieraniu wirtualizacji tylko na sprzęcie „zaprzyjaźnionych” producentów).
Licencje
Wirtualizacja rodzi szereg implikacji związanych z licencjonowaniem oprogramowania. Dlatego podczas przygotowań do wdrożenia wirtualizacji należy dokładnie zapoznać się z licencjami na system operacyjny i aplikacje, które znajdą się w wirtualnych maszynach. Wprawdzie znaczący producenci oprogramowania, w tym Microsoft, dostosowują licencje do specyfiki wirtualizacji, jednak trzeba zapoznać się z regułami narzucanymi przez poszczególnych producentów. W niektórych przypadkach licencja w ogóle zabrania instalacji danego oprogramowania w wirtualnych maszynach, czego sztandarowym przykładem jest MacOS X.
Ponieważ przenoszenie wirtualnych maszyn pomiędzy różnymi platformami sprzętowymi jest bardzo łatwe, producenci systemów operacyjnych nakładają różne ograniczenia w przypadku instalacji ich produktów w wirtualnym środowisku (dotyczy to głównie wersji OEM). Tego typu scenariusze z reguły są oddzielnie opisane w licencji. Komplikacje mogą pojawić się z licencjonowaniem oprogramowania w zależności od liczby procesorów. Przykładowo, w wirtualnych maszyn można korzystać z więcej niż jednego procesora, a liczba ta nie musi pokrywać się z liczbą procesorów w fizycznym serwerze.
Możesz też spotkać się z miłymi niespodziankami, np. w wirtualnym środowisku można zainstalować nieograniczoną liczbę kopii Windows Server 2003/2008 Datacenter Edition bez dodatkowych kosztów.
Planowanie wdrożenia
Sama instalacja oprogramowania do wirtualizacji jest stosunkowo prosta, natomiast należy uważnie przyjrzeć się dwóm obszarom: mechanizmom migracji serwerów fizycznych do wirtualnych maszyn oraz oszacować stopień konsolidacji, czyli liczbę wirtualnych maszyn, które będą działać na jednym serwerze fizycznym (mówiąc inaczej, jest to planowanie pojemności infrastruktury fizycznej, która będzie obsługiwać wirtualne środowisko).
Są narzędzia, oferowane m.in. przez producentów platform do wirtualizacji, które ułatwiają proces migracji oraz pozwalają oszacować współczynnik konsolidacji, np. VMware Capacity Planner czy PlateSpin PowerRecon.
W procesie migracji do wirtualnego środowiska można wykorzystać jedno z wielu dostępnych narzędzi. Z reguły producenci platform wirtualizacji oferują własne narzędzia, np. VMware Converter czy Citrix P2V, ale można skorzystać też z narzędzi niezależnych producentów, np. PlateSpin PowerConvert.
Należy też sprawdzić wymagania aplikacji. Niemal każdą aplikację można zwirtualizować, ale w specyficznych sytuacjach mogą pojawić się problemy, np. gdy aplikacja wymaga nietypowego sprzętu, jak sprzętowe klucze podłączane do złączy szeregowych.
Wykwalifikowany personel
Wprawdzie wdrożenie wirtualizacji jest stosunkowo łatwe, jednak już zarządzanie wirtualnym środowiskiem wymaga wykwalifikowanego personelu. Należy o tym pomyśleć jeszcze przed rozpoczęciem wdrożenia. Niestety, koszty szkoleń są wysokie, a liczba miejsc z reguły niewystarczająca. To jeden z głównych powodów, dlaczego firmy wstrzymują się z inwestycjami w wirtualizację.
Ocena zwrotu z inwestycji (ROI)
W praktyce wiele firm nie jest w stanie ocenić wielkości zwrotu inwestycji w wirtualizację, przez co większość z nich nie potrafi powiedzieć, czy ta inwestycja była udana czy nie. Wynika to z problemów z narzędziami do pomiarów jakościowych i ilościowych wirtualnego środowiska. Trudno mówić o efektowności wirtualizacji, jeśli nie ma narzędzi umożliwiających jej zbadanie. Dlatego należy sobie uświadomić, po co wdraża się wirtualizację, i jakie może to przynieść efekty finansowe.
Wdrożenie pilotażowe i początkowy okres po wdrożeniu
Na etapie wdrożenia firmy z reguły borykają się z integracją wirtualnego środowiska z różnymi elementami infrastruktury fizycznej, jak również koniecznością uruchomienia serwerów dedykowanych do zarządzania wirtualizacją, zadaniami backupu oraz konfiguracją wysokiej dostępności. W przypadku dużych wdrożeń mogą pojawić się problemy związane z wykorzystaniem sieci SAN w wirtualnym środowisku, ponieważ niektóre platformy wirtualne w ograniczonym zakresie obsługują tego typu pamięci masowe i protokół iSCSI. Bez specjalisty nie uda się podłączyć sieci SAN do platformy wirtualizacji.
Wkrótce po zakończeniu wdrożenia firmy muszą się zmierzyć z zapewnieniem niezawodności wirtualnego środowiska. Ponieważ na jednym serwerze fizycznym działa teraz wiele aplikacji, należy opracować strategię przywracania po awarii, aby uniknąć poważnych skutków sprzętowych awarii, które nie należą do rzadkości.
Dlatego dobrym wyborem jest rozwiązanie do wirtualizacji, które ma już zintegrowane funkcje przywracania po awarii oraz wysokiej dostępności. Przykładowo, VMware vSphere 4.0 oraz XenServer 5 oferują funkcjonalność HA (High Availability). W obu przypadkach mechanizm ten działa tak samo – gdy dochodzi do awarii serwera działające na nim wirtualne maszyny zostają automatycznie uruchomione na innym serwerze w klastrze.
Wdrożenie w środowisku produkcyjnym
Łatwość tworzenia wirtualnych maszyn może doprowadzić do szybkiego przyrastania ich liczby, a w efekcie do utraty kontroli nad wirtualnym środowiskiem i problemów z wydajnością. Trudno ocenić, jak wirtualne maszyny wpływają na serwer wirtualizacji i jak wiele wirtualnych maszyn można uruchomić w jednej puli zasobów. Dlatego producenci oferują złożone rozwiązania do wdrażania wirtualnych maszyn i kontrolowania ich, czego przykładem jest VMware vCenter Lab Manager.
Po zakończeniu migracji należy ocenić wydajność działania wirtualnych maszyn. W wirtualnej infrastrukturze wykrywanie wąskich gardeł jest znacznie trudniejsze niż w fizycznej. Oprócz typowych czynników powodujących powstawanie gardeł, należy także liczyć się z kilkoma specyficznymi tylko dla wirtualizacji (wydajność emulacji sprzętu, problemy z wydajnością platformy fizycznej, ustawienia wirtualizacji). Zlokalizowanie wąskich gardeł należy do zadań wyspecjalizowanego oprogramowania.
Przykładowo, VMware VMmark przeprowadza kompleksowe testy wydajności i podaje w punktach wyniki dla różnych aspektów działania wirtualnego środowiska. Wyniki mogą posłużyć dostawcom sprzętu do wystawiania rekomendacji dla poszczególnych rozwiązań sprzętowych. Wyniki można również wykorzystać w specjalnym oprogramowaniu do planowania wirtualnej infrastruktury.
Zarządzanie wirtualnym środowiskiem
Gdy wirtualne środowisko już działa, administratorzy muszą zająć się bieżącym zarządzaniem, bezpieczeństwem i zarządzaniem uprawnieniami. Jednym z typowych problemów jest wzrost wymagań dotyczących wirtualnego środowiska, co oznacza, że administratorzy muszą zapewnić jego skalowalność. Jeśli chodzi o moc obliczeniową, tę można dość łatwo skalować, dokładając kolejne serwery fizyczne i migrując wirtualne maszyny na mniej obciążone serwery. Poważniejszym wyzwaniem jest zwiększenie wydajności sieci. Gdy na serwerze zacznie działać kilkanaście wirtualnych maszyn, sieć może okazać się wąskim gardłem.
Od strony bezpieczeństwa należy liczyć się problemami takimi samymi, jak w środowisku fizycznym, ale uwzględniając też dodatkowe problemy typowe dla wirtualizacji. Na bezpieczeństwo należy spojrzeć od strony zabezpieczenia wirtualnych maszyn oraz zabezpieczenia platformy wirtualizacji. Obecnie ataki na wirtualne platformy są bardzo rzadkie, ponieważ platformy te są wciąż stosunkowo mało popularne (ok. 12% serwerów fizycznych zostało zwirtualizowanych). Dlatego wciąż nie wiemy, jaki faktycznie poziom bezpieczeństwa zapewnia wirtualna platforma. Szerzej na temat bezpieczeństwa piszemy w artykule „Wirtualizacja a bezpieczeństwo”.
Podział obowiązków
Wdrożenie wirtualizacji przynosi ze sobą nowe zadania, za które odpowiada dział IT. Należy do nich przypisać poszczególnych pracowników (administratorów systemów, administratorów sieci, specjalistów od bezpieczeństwa). Dopiero po precyzyjnym podzieleniu obowiązków powstanie jasny obraz tego, w jaki sposób używane jest wirtualne środowisko.
