Virtuelle Server-Wohngemeinschaften
Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2005/10
In vielen Unternehmen sind für verschiedenste Aufgaben häufig dedizierte Server im Einsatz. Zumeist finden sich zudem noch unterschiedliche Betriebssysteme wie Linux oder eine der zahlreichen Windows-Varianten. Speziell im KMU-Bereich ist die moderne, häufig mit Xeon-CPU, Gigabit-Ethernet und reichlich Hauptspeicher versehene Serverhardware mit der jeweiligen Aufgabe bei weitem nicht ausgelastet. Zudem verursacht jedes dieser Systeme Kosten bei Anschaffung und vor allem Wartung. Es drängt sich also geradezu auf, die vorhandenen Systemressourcen besser zu nutzen, um die Kosten zu drücken und die Effizienz zu erhöhen. Ein Server sollte mehrere Aufgaben parallel abarbeiten, um die vorhandenen Ressourcen optimal auszulasten. Gleichzeitig darf die Parallelausführung aber nicht dazu führen, dass sich technische Probleme einer Applikation auf die anderen auswirken. Eine Antwort auf diese Forderung haben die Virtualisierungsprodukte GSX Server 3.1 von Vmware und der Virtual Server 2005 von Microsoft parat.
Beide Lösungen emulieren auf einem Intel-basierten Windows-Host eine oder mehrere virtuelle Maschinen. Dazu stellt die Virtualisierungssoftware eine Umgebung mit virtualisierter CPU, Hauptspeicher, Festplatte, CD-ROM sowie Ein- und Ausgabeschnittstellen zur Verfügung. In jeder dieser virtuellen Umgebungen kann der Administrator wiederum ein separates Gastbetriebssystem samt Anwendungen installieren. Auf diese Weise lassen sich auf einem leistungsstarken Host problemlos mehrere Betriebssystem-Installationen parallel betreiben. Gleichzeitig sind die einzelnen virtuellen Maschinen voneinander abgegrenzt, so dass auch ein Totalausfall eines virtuellen Rechners etwa aufgrund eines Bluescreen keine Auswirkungen auf die übrigen Systeme hat.
Im Gegensatz zu Microsoft unterstützt Vmware mit dem GSX Server 3.1 als Gastbetriebssystem nahezu alle gängigen Versionen von MS-DOS, Windows, Netware und Linux. Käufer des Microsoft Virtual Server 2005 müssen sich zumindest derzeit damit zufriedengeben, dass sie offiziell nur Unterstützung für Microsoft-Betriebssysteme ab Windows NT 4.0 erhalten. Das laut Hersteller in Kürze erhältliche Service Pack 1 für den Virtual Server soll diese Lücke schliessen und zumindest den Support für das Open-Source-Betriebssystem sicherstellen. In unserem Test lief Red Hat Linux zwar auch ohne das Service Pack, jedoch zeigten sich unter X-Window Probleme mit der Grafikdarstellung. Als Host-Betriebssystem setzt Microsoft zudem zwingend Windows 2003 Server voraus, während sich der GSX Server auch unter Windows 2000 oder XP installieren lässt.
Praktisch bei beiden Produkten ist, dass sich einmal konfigurierte virtuelle Maschinen ohne Änderungen auf jeder beliebigen Hardware ausführen lassen. Voraussetzung ist lediglich das Vorhandensein der passenden GSX- beziehungsweise Virtual-Server-Version. Das erlaubt dem Systemverwalter im Falle eines Hardwaredefektes eine ebenso schnelle wie unkomplizierte Wiederherstellung auf einem Ersatzsystem.
Ein speziell für Testzwecke sehr interessantes Feature stellt die Snapshot-Funktion des GSX-Server dar. Dabei «friert» die Virtualisierungssoftware den Zustand einer virtuellen Maschine zum Zeitpunkt des Snapshot ein. Der Systemverwalter kann anschliessend Änderungen in der virtuellen Umgebung durchführen, indem er beispielsweise Software-Updates installiert. Sollten die Änderungen Probleme zur Folge haben, führt er einfach einen
Rollback durch und kann mit der ursprünglichen Konfiguration fortfahren. Eine ähnliche Funktion bietet auch der Virtual Server 2005. Sie wird dort lediglich als Undo-Funktion bezeichnet.
Als Host-System eignet sich jeder Rechner mit einer Intel- oder AMD-CPU. Vmware unterstützt auch bereits die aktuelle 64-Bit-Technologie beider Hersteller. Als untere Grenze der CPU-Taktung nennt VMware 733, Microsoft 550 MHz. Für den Praxisbetrieb sind beide Werte allerdings deutlich zu niedrig angesetzt, insbesondere wenn mehrere virtuelle Maschinen parallel arbeiten sollen. Die realistischen Mindestvoraussetzungen liegen bei einer 2,8-GHz-Xeon-CPU und mindestens einem GB RAM. Da ein Mehr an Ressourcen der Performance zugute kommt, sind beide Virtualisierungslösungen in der Lage, bis zu 32 physikalische Prozessoren zu nutzen. Innerhalb einer simulierten Umgebung steht jedoch stets nur eine CPU zur Verfügung. Der erforderliche Hauptspeicherausbau beginnt bei 512 MB und reicht bis zu 64 GB. Innerhalb einer virtuellen Maschine stehen dabei maximal 3,6 GB zur Verfügung.
Für die LAN-Kommunikation der virtuellen Rechner kann jede vom Host-Betriebssystem unterstützte physikalische Netzwerkkarte herangezogen werden. VMware emuliert jeweils maximal vier virtuelle PCnet-PCI-II-Netzwerkadapter von AMD. Diese verfügen zudem über ein virtuelles PXE-ROM (Preboot Execution Environment ). Der Systemverwalter kann somit bestehende Automatismen wie Netinstall oder Altiris zur Installation von Betriebssystemen und Applikationen nutzen. Darüber hinaus hat VMware eine kostenpflichtige Software namens Virtual Center im Programm, die speziell auf die Administration und das Deployment virtueller VMware-Architekturen ausgerichtet ist. Auch der Virtual Server emuliert bis zu vier Netzwerkkarten pro virtuelle Maschine. Die Entwickler aus Redmond haben jedoch einen Intel-21141-Chipsatz realisiert, der im Moment kein PXE-Boot bietet. Dieses Versäumnis soll mit dem Service Pack 1 für den Virtual Server behoben sein. Dafür integriert sich das Microsoft-Produkt nahtlos in die kostenlos verfügbaren Microsoft Automated Deployment Services (ADS), die der Systemverwalter nutzen kann, um Windows-2000/2003-Betriebssysteme vollautomatisch zu installieren.
Beide Produkte bereiten bei der Installation und Konfiguration keine grossen Probleme. Beim Virtual Server muss aber zwingend ein Internet Information Server installiert sein, um die virtuellen Umgebungen einrichten und konfigurieren zu können. Die beim Internet Information Server immer wieder erforderlichen Security-Updates können die Administration einer Virtual-Server-Maschine nicht nur unnötig aufwendig gestalten, sondern stellen generell ein höheres Betriebsrisiko dar. Vmware lässt dem Systemverwalter hingegen die Wahl zwischen einer Web- und einer Windows-Oberfläche.
Für die Einrichtung fragen beide Produkte die benötigten Systemparameter ab und konstruieren daraus die gewünschte virtuelle Hardware. Notwendige Parameter betreffen beispielsweise die Hauptspeichergrösse, die Art des Netzwerkzugriffs sowie Art und Grösse der virtuellen Festplatte, auf der später das Gastsystem installiert werden soll. Zudem kann der Administrator steuern, welche Geräte zur Verfügung stehen sollen. So lassen sich beispielsweise Geräte mit seriellem oder parallelem Anschluss wie Drucker, Barcode-Leser oder Scanner auch in einer virtuellen Lösung betreiben. Der GSX Server verfügt darüber hinaus über die Möglichkeit, USB-Geräte anzuschliessen.
Bei Bedarf bieten beide Produkte die Option, auch an das Host-System angeschlossene SCSI-Festplatten zur Verfügung zu stellen. Auch der Aufbau von Cluster-Umgebungen, die eine Shared-SCSI-Konfiguration benötigen, ist bei beiden Herstellern möglich. Praktisch ist zudem, dass der Systemverwalter sowohl den Virtual Server als auch den GSX Server so konfigurieren kann, dass ausgewählte virtuelle Maschinen automatisch beim Neustart des Host-Systems hochgefahren werden. Dies verringert den administrativen Aufwand und stellt sicher, dass die Lösungen auch dann laufen, wenn niemand am Host-System angemeldet ist.
Der Zugriff ist bei beiden Lösungen sowohl lokal über das Host-System als auch remote möglich. Beim lokalen Zugriff über die VMware Virtual Console traten im Test jedoch Probleme mit der Maussteuerung auf, wenn die Virtual Console geschlossen und anschliessend wieder geöffnet wurde. Abhilfe schaffte dabei ein Neustart.
In der Handhabung zeigten sich die Web-Oberflächen der beiden Hersteller als annähernd ebenbürtig. In beiden Fällen ist die Bedienung teilweise etwas umständlich und unübersichtlich. Am besten vermochte die Windows-Oberfläche des GSX Server zu überzeugen. Diese ist den Web-Oberflächen sowohl in punkto Übersicht als auch Effizienz bei der Durchführung administrativer Tätigkeiten deutlich überlegen.
Die Testkandidaten im Überblick
Die umfangreichen Funktionen, die problemlose Installation und Konfiguration sowie die relativ geringe Belastung des Host-Servers sprechen grundsätzlich für den Einsatz von Virtualisierungslösungen zur Serverkonsolidierung. Der GSX Server konnte in unserem Test vor allem durch seine ausgereiften Funktionen, seine Flexibilität sowie die ausgezeichnete Handhabung punkten. Der Virtual Server 2005 erreicht die Leistungsfähigkeit und Flexibilität des GSX Server zwar nicht ganz, ist dafür aber deutlich preiswerter. Wer also nicht alle Funktionen des GSX Server wirklich ausreizt, erwirbt auch mit dem Virtual Server eine durchaus brauchbare Lösung.