Jeśli platforma wirtualizacji ma działać wydajnie, należy stworzyć jej odpowiednie warunki. Nie można jednak skupić się tylko na wyborze odpowiednich serwerów, ale trzeba również pamiętać o sieci i pamięci masowej oraz narzędziach do zarządzania.
Serwery, sieć i pamięć masowa muszą być przygotowane do obsługi dodatkowego obciążenia generowanego przez maszyny wirtualne. W przypadku sieci i pamięci masowej wiąże się to czasem tylko z adaptacją istniejącej infrastruktury, jednak w przypadku serwerów wdrożenie wirtualizacji jest z najczęściej dobrym powodem do zakupu nowego sprzętu.
Producenci sprzętu, szczególnie serwerów, coraz więcej swoich produktów oznaczają metką „virtualization ready”. Co mile zaskakuje, hasło „virtualization ready” okazuje się być nie tylko chwytem marketingowym. Wraz z rosnącą liczbą wdrożeń wirtualizacji, producenci i dystrybutorzy wzmacniają platformy sprzętowe, żeby zwiększyć niezawodność, rozszerzyć funkcje zarządzania oraz zapewnić wydajność aplikacji.
W przypadku serwerów „virtualization ready” chodzi o maszyny wieloprocesorowe, z dodatkową pamięcią RAM, preinstalowanym hypervisorem i dodatkowymi interfejsami sieciowymi. Należy podkreślić, że w konfiguracji nie jest najważniejsza wydajność procesor. Serwer powinien przede wszystkim mieć odpowiednio dużo pamięci RAM w stosunku do mocy obliczeniowej procesorów oraz zapewnić dużą przepustowość. Tę regułę można rozszerzyć na całą infrastrukturę, której wszystkie elementy powinny oferować zrównoważoną wydajność, co pozwoli wykorzystać potencjał poszczególnych komponentów. Przykładowo, moc czterordzeniowego procesora można wykorzystać dopiero, jeśli będzie szła w parze z odpowiednią ilością pamięci RAM i przepustowością sieci. W przeciwnym razie niewystarczająca wydajność jednego z komponentów będzie negatywnie oddziaływać na cały system.
IBM przedstawił już parę lat temu swoją koncepcję serwerów przygotowanych do wirtualizacji, a następnie zaczął ją realizować, udoskonalając linię serwerów Power. Jednym z wyróżników tych serwerów są szybkie, wewnętrzne połączenia Ethernet. Poza tym do hypervisora PowerVM przygotowano narzędzia umożliwiające zarządzanie fizycznymi i wirtualnymi serwerami.
Pozostali producenci również mają w swojej ofercie serwery „virtualization ready”. Często wybierane przez użytkowników wirtualizacji są serwery HP, np. seria Proliant, umożliwiająca instalację do 16 GB pamięci oraz wyposażona w podwójne interfejsy Ethernet. Kolejną propozycją dla małych i średnich firm są serwery Sun Microsystems z wbudowanym hypervisorem VMware ESX lub Microsoft Hyper-V. Natomiast Dell na początku roku wprowadził do sprzedaży nowe serwery PowerEdge z procesorami Intel Xeon 5500 (Nehalem). Serwery mają wbudowany hypervisor VMware, Citriksa lub Microsoftu.
Okazuje się, że klienci poszukują nie tylko serwerów, które zapewniają wydajne działanie wirtualnego klienta. Ważne jest również, czy serwery ułatwiają wdrażanie wirtualizacji. Takim ułatwieniem jest, np. wbudowany hypervisor. Wykorzystując serwery przygotowane do wirtualizacji, użytkownik ma z głowy kilka czynności, które musiałby wykonać samodzielnie. Po zakończeniu wdrożenia serwery powinny też oferować korzyści związane z zarządzaniem i konserwacją, np. ułatwiać migrację.
Wyczerpywanie zasobów
Wzmożony ruch w sieci, powstający m.in. w trakcie migracji z serwerów fizycznych do wirtualnych, oraz duża koncentracja wirtualnych maszyn mogą szybko doprowadzić do wyczerpania wolnych zasobów sieciowych. Duże zagęszczenie interfejsów sieciowych i programowych przełączników również może powodować problemy z wydajnością, a także objawiać się brakiem przepustowości i dłuższymi opóźnieniami.
Brak aplikacji „świadomych” działania w wirtualnej maszynie
Platformy do wirtualizacji serwerów oferują możliwości migracji wirtualnych maszyn pomiędzy fizycznymi serwerami, co może być przyczyną problemów z dostępnością aplikacji. Wygodnym sposobem tworzenia nowych wirtualnych maszyn jest ich klonowanie z obrazu. Jednak sklonowane maszyny wirtualne wymagają ponownej konfiguracji sieci, w przeciwnym razie nie będą miały adresu IP lub zostaną przypisane do niewłaściwego VLAN’u.
Koszty rozwiązywania problemów w wirtualnym środowisku
Podczas wdrażania wirtualizacji serwerów mogą pojawić się nieprzewidziane problemy, których rozwiązanie wymaga zakupu dodatkowego sprzętu czy nowych licencji, aby zapewnić wydajność, dostępność i zarządzanie. Wirtualne maszyny zwiększają wymagania dotyczące infrastruktury sieciowej i pamięci masowych. Może więc się zdarzyć, że istniejąca infrastruktura okaże się nie wystarczająca. Po wdrożeniu występują niekorzystne zjawiska, np. gwałtowne przybywanie wirtualnych maszyn, tzw. server sprawl. Należy nad tym zapanować, aby uniknąć nadmiernego wykorzystania zasobów.
Implikacje sieciowe
Platformy wirtualizacji zawierają zaawansowane funkcje sieciowe, jak programowe przełączniki do segmentacji VLAN. Jednak te funkcje nie są zintegrowane z siecią – nie ma wymiany informacji pomiędzy platformą wirtualizacji a urządzeniami sieciowymi. W wirtualnym środowisku należy ręcznie zmapować identyfikatory VLAN’ów. Poza tym nie każda infrastruktura sieciowa nadaje się do obsługi takich mechanizmów, jak VMotion czy XenMotion oraz wirtualnych przełączników.
Nadmierne wykorzystanie pamięci masowych
System operacyjny i dane z reguły są przechowywane na wewnętrznej pamięci masowej serwerów, jednak po wdrożeniu wirtualizacji pliki zostają przeniesione na współdzieloną pamięć masową. Dyski zostają przekonwertowane na pliki wirtualnych dysków (VMDK), mające rozmiar od 10 do 100 GB każdy. Z reguły wirtualne dyski są wykorzystywane w niewielkim stopniu, niepotrzebnie zajmując miejsce na maciezy. Dlatego w vShpere 4.0 VMware wprowadził funkcję Thin Provisioning, która rozwiązuje tę kwestię. Pozostaje jeszcze problem wirtualnych maszyn, które wyszły zużycia. Żeby poradzić sobie z tym problemem, należy stosować narzędzia do zarządzania cyklem życia wirtualnych maszyn. Są też na rynku dostępne rozwiązania, które potrafią przenosić nieużywane wirtualne maszyny do innej lokalizacji, np. do zapasowej macierzy, która może charakteryzować się niższą dostępnością (Tier 1).
Niewystarczająca przepustowość sieci
Wirtualizacja serwerów znacznie zwiększa ilość danych przesyłanych w sieci. Charakterystycznym problemem jest nasilenie się ruchu sieciowego przechodzącego przez interfejsy sieciowe serwera. Wynika to z faktu, że na jednym serwerze działa kilka, a nawet kilkanaście wirtualnych maszyn, które wykonują własne operacje wejścia/wyjścia. Poza tym występują migracje całych wirtualnych maszyn, co powoduje zwiększenie opóźnień w sieci LAN, a przypadku połączeń WAN może doprowadzić do całkowitego wyczerpania przepustowości. Warto przewidzieć takie sytuacje i wyposażyć się, np. w rozwiązania do optymalizacji WAN, żeby zapewnić wydajną komunikację między odległymi lokalizacjami.
Pojedyncze łącze sieciowe o dużej szybkości i zwirtualizowane połączenia pomiędzy serwerami a pamięciami masowymi zapewnią przepustowość tam, gdzie jest potrzebna. Z kolei wirtualne połączenia zamiast tradycyjnych przełączników, pozwolą lepiej zarządzać połączeniami brzegowymi serwerów.
Złożone zarządzanie
Hypervisor i serwery fizyczne to dwa nowe komponenty, które nie są częścią istniejących rozwiązań do zarządzania infrastrukturą centrów danych. Trzeba jednak nimi zarządzać i rozumieć ich wpływ na wydajność. Celem nie powinno być stworzenie zasobów wymagających oddzielnego zarządzania, lecz utworzenie zunifikowanej infrastruktury.
Niesety, narzędzia do zarządzania dostarczane wraz z oprogramowaniem do wirtualizacji umożliwiają zarządzanie tylko wirtualnymi zasobami, próby zarządzania wirtualnymi maszynami w ramach kompleksowego rozwiązania do zarządzania to wciąż duże wyzwanie.
Dlatego podczas planowania wdrożenia wirtualizacji na pierwszym planie powinny znaleźć się kwestie związane z zarządzaniem. To przyniesie później szereg korzyści, jak ograniczenie problemów z wydajnością, lepsze bezpieczeństwo czy uniknięcie tzw. server sprawl (niekontrolowanego przyrostu liczby wirtualnych maszyn).
