Virtualisierung: Optimale Auswahl der Server

Bei der Planung einer virtuellen Infrastruktur spielt die Dimensionierung und Konfiguration der Server eine entscheidende Rolle. Hier müssen Unternehmen darauf achten, skalierbare und effiziente Lösungen einzusetzen.

Für den Aufbau einer Virtualisierungsinfrastruktur, spielt die Auswahl der richtigen Server eine entscheidende Rolle. Zunächst muss genau geplant werden, wie viele Server in einem Cluster zusammengefasst werden sollen. Auch die zum Einsatz kommende Virtualisierungsumgebung beeinflusst die Auswahl der Server. Neben dem aktuellen Bedarf, den Unternehmen berechnen können, sollte auch das potentielle Wachstum der virtuellen Infrastruktur berücksichtigt werden. Neben der Standard-Hardware in Servern wird bei der Virtualisierung häufig auch mit zusätzlichen Steckkarten gearbeitet. Natürlich müssen Server in diesem Fall über genügend Steckplätze verfügen. Besonders wichtig sind außerdem die Auswahl der für den Einsatz optimalen CPU, sowie die Größe und Leistungsfähigkeit des Arbeitsspeichers. Hier lohnt auch ein Blick in den bereits erschienen Artikel „Tech Talk: Wie die CPU Virtualisierung verbessert„.

Virtualisierungslösung beachten

Während in Vorgängerversionen von vSphere 6 nur 32 Hosts pro Cluster unterstützt wurden, lassen sich jetzt 64 Knoten in einem Cluster betreiben. Auf jedem Cluster sind in der neuen Version bis zu 8.000 VMs möglich, anstatt 4.000 wie bisher. Auf den Hosts können Administratoren statt 512 bis zu 2.048 VMs einbinden. VMware verspricht bis zu 7 Millionen IOPS auf dem vSAN-Datastore sowie der Möglichkeit 8 TByte Speicherplatz pro vSAN-Datastore nutzen zu können. Pro Host können Unternehmen jetzt 480 CPUs nutzen, bisher waren nur 320 möglich. Auch der maximal mögliche Speicherausbau wurde deutlich von 4 TByte auf 12 TByte erhöht. Bis VMware vSphere 5.5 waren „nur“ 64 vCPUs pro VM möglich, jetzt lassen sich jeder VM bis zu 128 vCPUs zuweisen. Der maximale Arbeitsspeicher pro VM hat sich von 1 TByte (vSphere 5.5) auf 4 TByte (vSphere 6.0) erhöht. Diese Zahlen sollten bei der Planung der Server berücksichtigt werden, denn sie bestimmen schlussendlich die Hardwareausstattung der physischen Server.

Beim Einsatz von Hyper-V 2012 R2 lassen sich pro Host lediglich 4 TByte RAM und pro VM maximal 1 TByte RAM zuweisen. Es macht bei der Planung der Server also einen eklatanten Unterschied, ob Unternehmen auf vSphere oder auf Hyper-V setzen. Insgesamt lassen sich bis zu 64 Knoten in einem Hyper-V-Cluster zusammenfassen. Unabhängig davon, ob Unternehmen auf vSphere oder auf Hyper-V setzen, sollten alle Server in einem Cluster möglichst identisch sein. Nur dadurch ist gewährleistet, dass alle Funktionen in der Virtualisierungslösung optimal genutzt werden können. Besonders wichtig sind identische Server, wenn VMs manuell oder automatisiert zwischen verschiedenen Hosts verschoben werden müssen. Das ist für den Lastenausgleich bei der Virtualisierung ein enorm wichtiger Punkt.

Was die Ausstattung der Server anbelangt, sollten Unternehmen auch die Empfehlungen der Virtualisierungsspezialisten beachten. VMware bietet zum Beispiel den VMware Compatibility Guide. Mit diesem lassen sich auf Basis der zum Einsatz kommenden vSphere-Version bestimmte Parameter wie Features, Prozessoren und Speicher auswählen. Anschließend werden im Assistenten die unterstützten Server aufgelistet. Bevor also ein neuer Server erworben wird, sollte sichergestellt sein, dass der ausgewählte Server für die eingesetzten vSphere-Versionen optimal geeignet ist.

Mit dem VMware-Compatibility-Guide können Unternehmen eine Vorauswahl von Servern treffen, die zu der verwendeten Virtualisierungslösung optimal geeignet sind (Screenshot: ZDNet.de)Mit dem VMware-Compatibility-Guide können Unternehmen eine Vorauswahl von Servern treffen, die zu der verwendeten Virtualisierungslösung optimal geeignet sind (Screenshot: ZDNet.de)

Auswahl des Herstellers und der Supportvarianten

Weitere wichtige Kriterien für die optimale Auswahl des Servers sind der gewünschte Hersteller und die angebotenen Supportvarianten. Generell ist es sinnvoll bei der Einführung einer Virtualisierungsumgebung möglichst auf ein optimales Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten zu achten. Bei der Virtualisierung spielen vor allem Storage, Server und Netzwerk eine wichtige Rolle. Nur wenn diese drei Komponenten ideal zusammenarbeiten, können vSphere und Co. ihre Leistung optimal ausspielen. Auch die gewünschte Supportvariante und der Reaktionszeitraum für den Support sind zu beachten. Sollten einzelne Hosts ausfallen, muss der Support schnell zur Verfügung stehen. Ein wichtiges Kriterium ist natürlich auch die Verfügbarkeit von Ersatzteilen, sowie die Lieferzeit  und der Zeitraum, wie lange diese verfügbar sind.

Auch erweiterte Verwaltungsmöglichkeiten spielen eine Rolle. Namhafte Hersteller wie HPE bieten über spezielle Tools wie HPE iLO die Möglichkeit, auf die Hardware des Servers zuzugreifen, Diagnosen zu erstellen, den Server Remote zu verwalten oder die Temperatur auszulesen.

Namhafte Hersteller wie HP, bieten Verwaltungsprogramme an, mit denen über das Netzwerk auf die Hardware des Servers zugegriffen werden kann. Prominentes Beispiel ist HP iLO (Screenshot: Hewlett Packard).Namhafte Hersteller wie HPE bieten Verwaltungsprogramme an, mit denen auf die Hardware des Servers zugegriffen werden kann. Prominentes Beispiel ist HPE iLO (Bild: Hewlett Packard Enterprise).

 

Pakete mit Software und Hardware beim Kauf berücksichtigen

Manche Hersteller bieten Pakete an, in denen die Virtualisierungslösung mit der Hardware gebündelt wird. Prominente Beispiele dafür sind die HPE Flex-Bundles. Unternehmen erhalten durch den Erwerb dieser Pakete nicht nur deutlich günstigere Preise, sondern bekommen auch eine auf die jeweilige Virtualisierungslösung abgestimmte Hardware.

Am Beispiel der der HPE Flex Bundles erhalten Unternehmen entweder vSphere oder Hyper-V als Virtualisierungslösung und zusätzlich HPE Gen9 Server mit Intel-Xeon-Prozessor sowie passenden Speicher und Netzwerk-Komponenten. Der HP DL380 ist der weltweit meistverkaufte Server. In der neuen Generation bietet diese Servervariante noch mehr Leistung. Vor allem im Bereich der Virtualisierung lassen sich mit diesem Server sehr effiziente Umgebungen aufbauen.

Die neuen Servermodelle bieten im Vergleich zu ihren Vorgängern deutlich mehr Leistung und eine verbesserte Energieeffizienz. Dafür ist der verbaute Prozessor Intel Xeon E5-2600 v3 hauptsächlich verantwortlich.  Server mit dieser CPU haben insgesamt 27 Benchmark-Weltrekorde in unterschiedlichen Bereich aufgestellt. Die HPE-Server gibt es in verschiedener Ausfertigung für kleine und mittelständische Unternehmen, aber auch für Großkonzerne. Unternehmen können mit kleinen Konfigurationen beginnen und ihre Lösung je nach Anforderungen und Budget erweitern. Das heißt, diese Bundles sind auch skalierbar, sodass die Umgebung mit den Anforderungen des Unternehmens mitwachsen kann. Das ist bei der Auswahl des entsprechenden Servers besonders wichtig. Unternehmen müssen nicht nur darauf achten, welche Hardware aktuell benötigt wird, sondern welche Hardware in Zukunft notwendig sein wird, um die Umgebung effizient zu betreiben.

Wer kein Paket kaufen will, sondern einzelne Server bevorzugt, hat auch hier die Möglichkeit die optimale Ausstattung des Servers mit Tools von Herstellern zu planen. So bietet zum Beispiel HPE das kostenlose Tool „HPE Sizer for ConvergedSystems Virtualization“ an. Zusätzlich gibt es auch einen Assistenten „HPE Sizer for Server Virtualization“. Mit den Programmen können IT-Admins die optimale Hardware für die Virtualisierungsumgebung planen.

Intel-Empfehlungen zur Auswahl der korrekten Serverausstattung

Um eine leistungsstarke Virtualisierungsumgebung aufzubauen, setzen Unternehmen meistens auf Intel-Xeon-Prozessoren. Admins können zur Leistungsbeurteilung entsprechender Server das kostenlose „Intel IT Server Sizing Tool“ nutzen. Es vergleicht drei Konfigurationen miteinander und liefert Leistungsdaten, anhand derer IT-Manager entscheiden können, welche Serverkonfiguration für welchen Einsatz geeignet ist. Generell ist es ratsam, dass die für ein Cluster bestimmten Server mit Prozessoren aus der gleichen Generation betrieben werden. Andernfalls drohen teilweise erhebliche Performanceverluste.

Mit dem Intel IT Server Sizing Tool können Entscheider die optimale Ausstattung eines neuen Servers auf Basis einer Intel-CPU zusammenstellen (Screenshot: Thomas Joos).Mit dem Intel IT Server Sizing Tool können Admins die optimale Ausstattung eines neuen Servers auf Basis einer Intel-CPU zusammenstellen (Screenshot: Thomas Joos).

 

Nachdem die gewünschte Konfiguration ausgewählt ist, lassen sich die Informationen als PDF-Datei oder als Powerpoint-Präsentation herunterladen. In den Empfehlungen finden sich mehrere Alternativen.

Intel stellt ein Tool zur Verfügung, mit dem sich die Leistung von Servern über eine bestimmte Nutzungszeit analysieren lässt (Bild: Intel).Intel stellt ein Tool zur Verfügung, mit dem sich die Leistung von Servern über eine bestimmte Nutzungszeit analysieren lässt (Bild: Intel).

 

 

Bauhöhe und Bauform wählen

Besonders wichtig ist auch die Wahl der Bauform beziehungsweise der Bauhöhe. Sollen die Server in einem Rack positioniert, als Blade genutzt oder als herkömmlicher Tower verwendet werden? In den meisten Fällen nutzen Unternehmen Rack-Server. Aber auch hier muss noch einmal zwischen den verschiedenen Bauhöhen unterschieden werden. Häufig werden 1HE- oder 2HE-Server verwendet.

Wichtig ist auch die Verfügbarkeit von zahlreichen PCIe-Steckplätzen, über welche die Server erweitert werden können. In den meisten Fällen sind in den Servern bereits zwei Netzwerk-Anschlüsse verbaut. Hierbei handelt es sich aber in der Regel um 1-GbE-Varianten. Da in virtuellen Infrastrukturen häufig sehr viele Netzwerkadapter benötigt werden, müssen diese nachträglich in die Server eingebaut werden. Dazu werden die freien Steckplätze benötigt. Für eine mögliche Erweiterung des Speichers sollten ebenfalls genügend Steckplätze vorhanden sein. In vielen Fällen sind Server mit zwei Höheneinheiten (2HE) ein guter Kompromiss zwischen Platzverbrauch und Flexibilität, beziehungsweise Skalierbarkeit.

Der Betrieb eines einzelnen Servers im Virtualisierungsbereich ist selten sinnvoll. Selbst kleinere Unternehmen sollten gleich von Beginn an zwei, besser drei physische Server planen. Denn dadurch lassen sich optimale Hochverfügbarkeit-Szenarien umsetzen.

Hyper Converged Storage – Datenspeicher, SSD und Arbeitsspeicher berücksichtigen

Die Auswahl des Datenspeichers für die Virtualisierung korrespondiert ebenfalls mit der Auswahl der Server. Zwar sollten Unternehmen möglichst auf einen externen Speicher setzen, dennoch spielen die Datenträger in den einzelnen Servern eine wichtige Rolle. Hier gibt es auch mittlerweile zahlreiche Zusatz-Tools, welche die Möglichkeit bieten, die eingebauten Festplatten in den Servern als gemeinsamen Datenspeicher in einem Virtualisierungscluster anzubinden. Hewlett Packard bietet mit HP ConvergedSystem 200-HC StoreVirtual ebenfalls Software Defined Storage-Lösungen an. Diese arbeiten optimal mit aktuellen HP-Servern und vSphere 6 oder Hyper-V zusammen.

Zusätzliche Lösungen wie Atlantis-USX oder PernixData FVP fassen den lokalen Datenspeicher der einzelnen Server zu einem gemeinsamen Speicher-Pool zusammen. Innerhalb dieses Pools lassen sich Regeln erstellen, über welche die einzelnen VMs, abhängig von der Leistung die sie benötigen, Datenspeicher zugewiesen bekommen. In diesem Pool lassen sich die langsameren Festplatten des Servers zusammenfassen, aber auch SSD und Flashkarten. Als Bonus kann Atlantis-USX auch den Arbeitsspeicher der Hosts als Datenspeicher für die VMs zur Verfügung stellen. Der Arbeitsspeicher wird in diesem Fall als schneller Zwischenspeicher verwendet.

Durch diese Strukturierung des Datenspeichers in sehr schnellen Speicher (Arbeitsspeicher, Flashkarten), schnellen Speicher (SSD) und eher langsamen Speicher (HDD) lassen sich virtuelle Infrastrukturen deutlich beschleunigen. Denn sehr häufig verwendete Daten werden in den Arbeitsspeicher ausgelagert, weniger häufig verwendete Daten auf SSD und eher seltener verwendete Daten auf HDD. Das bedeutet, dass Entscheider bei der Planung des maximalen Arbeitsspeichers nicht nur die Verwendung durch die VMs berücksichtigen müssen, sondern unter Umständen auch die Einbindung als schneller .

Darüber hinaus muss der Server in der Lage sein, diesen maximalen Arbeitsspeicher zu verwalten und genügend Steckplätze zur Verfügung stellen, damit passende Flashkarten verbaut werden können. Natürlich müssen auch genügend Anschlussmöglichkeiten für HDDs und SSDs zur Verfügung stehen. Damit Unternehmen Lösungen wie Atlantis USX nutzen können, müssen die Hosts über 10 Gb-Netzwerke verbunden sein. Außerdem muss jeder Host über mindestens 64 GByte Arbeitsspeicher verfügen, natürlich besser deutlich mehr.

Virtueller Flashspeicher in vSphere 6

Selbst wenn Unternehmen nicht die Hyper-Converged-Storage-Lösungen nutzen, die im vorhergehenden Abschnitt besprochen wurden, sollte die Planung des Arbeitsspeichers oder der Einsatz von Flashspeicher in Erwägung gezogen werden. Denn auch mit Bordmitteln in VMware lassen sich Arbeitsspeicher und Flash zur Performancesteigerung nutzen. Jede VM verfügt in vSphere über eine Auslagerungsdatei, die im Datenspeicher abgelegt ist, in dem sich auch die anderen Systemdateien der VM befinden. Für VMs und Hosts, die eine hohe Leistung zur Verfügung stellen sollen, haben Administratoren die Möglichkeit, die Auslagerungsdatei bei der Verwendung der VM auf einer lokalen SSD des Hosts abzulegen. Durch diese Technologie lässt sich die die Leistung von VMs deutlich verbessern.

Damit das funktioniert, haben Administratoren im Web-Client vSphere 6 über die Registerkarte „Verwalten“ die Möglichkeit über den Menüpunkt „Einstellungen“ und der Auswahl von „Virtueller Flash“ diese Funktionalität zu steuern. Diese Technik lässt sich aber nur dann nutzen, wenn die Hardware des Servers diese auch unterstützt.

In vSphere haben Administratoren auch die Möglichkeit lokale SSD oder Flashkarten in die virtuelle Speicherverwaltung einzubinden.In vSphere haben Administratoren auch die Möglichkeit, lokale SSD oder Flashkarten in die virtuelle Speicherverwaltung einzubinden.

 

Fazit

Die Auswahl der korrekten Server ist für eine leistungsstarke Virtualisierungsumgebung maßgeblich. Hier sollten Administratoren und Entscheider alle Möglichkeiten ausloten, welche Modelle für leistungsfähige Virtualisierungsinfrastrukturen infrage kommen. Nur moderne und aktuelle Server, die über genügend Steckplätze, Arbeitsspeicher und performante Prozessoren verfügen, können VMs effizient und leistungsstark zur Verfügung stellen. Dabei spielt es keine Rolle, welche Virtualisierungslösung eingesetzt wird.

Weitere Informationen zum Thema:

Themenseiten: HPE / Intel Just Right IT, Hewlett Packard Enterprise, Hyper-V, Intel, Server, Virtualisierung

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