Gründe, weshalb wir konsequent Virtualisierung einsetzen

Bereits seit dem Jahr 2007, also noch vor dem Zusammenschluss als Tralios IT, virtualisieren wir alle Server, welche wir für den Betrieb als Webserver aufsetzen. Dazu nutzen wir die Kernel-based Virtual Machine (KVM), eine Funktion des Linux-Kernel zur hardwareunterstützten Virtualisierung.

Die Virtualisierung bringt verschiedene Vorteile mit sich. So ist es insbesondere möglich, mehrere, unabhängige Server auf ein- und derselben Hardware zu betreiben und somit Kosten zu sparen.

Wir virtualisieren jedoch alle Server, auch solche, bei denen dies auf den ersten Blick keinen Sinn zu machen scheint, da wir auf einer Hardware lediglich einen einzigen virtuellen Server betreiben. Man könnte in diesen Fällen annehmen, dass die Virtualisierung keine Vorteile bringt, die zusätzliche Virtualisierungsschicht, zusammen mit einem separaten Betriebssystem einen unnötigen zusätzlichen Aufwand mit sich bringt. Dies stimmt auch, der Aufwand zur Verwaltung des Betriebssystems ist bei dieser Lösung höher. Insbesondere müssen Software-Updates immer doppelt gemacht werden. Die Vorteile der Lösung überwiegen unserer Meinung nach jedoch diesen Nachteil:

Zusätzliche Gründe für die Virtualisierung

• Durch die Virtualisierung ist man deutlich flexibler. Es ist z.B. möglich, Server zuerst auf relativ kleiner Hardware oder zusammen mit anderen Servern auf einer Maschine zu betreiben. Sobald man feststellt, dass die notwendige Performance nicht mehr ausreicht, lässt sich jedoch der komplette Server – teilweise innerhalb von Minuten – auf leistungsstärkere Hardware migrieren. Die Hardware kann also jederzeit, ohne großen Aufwand, mit dem Bedarf wachsen.
• Virtuelle Maschinen können auch jederzeit auf andere Hardware migriert werden. Hierbei müssen insbesondere keine Hardwareinkompatibilitäten beachtet werden, denn darum kümmert sich bereits das Betriebssystem der darunter liegenden Virtualisierungsschicht. So ist es z.B. möglich, von einem Rechner mit Software-RAID auf ein System mit Hardware-RAID zu wechseln. Auch wenn der RAID-Controller extra Treiber benötigt, müssen am eigentlichen Produktivsystem keine Änderungen vorgenommen werden.
• Auch im Falle von Hardwareschäden ist man mit virtualisierten Servern besser bedient. Durch die klare Trennung von Hardware und produktivem Serversystem ist es viel einfacher, bei einem Ausfall ein Backup auf einer anderen Hardware aufzusetzen.
• Die Trennung von Hardware und Produktivsystem bringt auch Vorteile bei der Überwachung der Server. So verhält sich ein mit KVM virtualisierter Server im Betriebssystem der Hardware wie ein beliebiger anderer Prozess. Somit lässt sich auf einen Blick feststellen, wie viel CPU-Zeit, Festplatten-I/O, etc. ein System benötigt. Hierbei fallen auch Dinge auf, die man im virtualisierten System nicht oder nur sehr schlecht sieht. Ein Beispiel sind Prozesse, die sehr hohe CPU-Last verursachen, jedoch nur wenige Millisekunden laufen und dann von anderen, ähnlichen Prozessen abgelöst werden. Es gibt Situationen, z.B. bei vielen parallelen Zugriffen auf eine Software, in denen solche Situationen entstehen. Die Ausgabe einer Prozessliste auf dem virtualisierten System zeigt hierbei keinerlei Last an, da Prozesse zu kurz laufen, um gemessen zu werden. Auf der Ebene des Wirtssystems sieht man jedoch sehr wohl die hohe Gesamtlast des virtuellen Servers in Form einer hohen Nutzung durch den korrespondierenden Prozess.
• Es gibt immer wieder Situationen, in denen man die Software auf seinen Servern testen möchte. Dies ist jedoch nicht immer möglich, insbesondere bei größeren Änderungen am Betriebssystem oder dessen Diensten. Hier bleibt meist nur die Möglichkeit „Augen zu und durch“ oder das Aufsetzen einer identischen Test-Maschine. Durch den Einsatz von Virtualisierung ist es jedoch möglich, komplette Server „auf Knopfdruck“ zu klonen und mit nur sehr wenigen Anpassungen zu einem Testsystem zu machen. Auf diesem lässt sich neue Software ausgiebig testen – mit Realdaten des Produktivsystems und bei Bedarf auch mehrfach.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass wir durch den konsequenten Einsatz von Virtualisierung insgesamt deutlich flexibler sind und mehr Betriebssicherheit erhalten, als es mit einem nicht virtualisierten System je der Fall sein könnte.