Geschichte der Virtualisierung, virtuelle Maschine, Serverkonsolidierung

VMware

Verändern Sie Ihr Unternehmen mit Virtualisierung und Konsolidierung der virtual Machine.

Verbessern Sie die Effizienz und Verfügbarkeit von IT-Ressourcen und Anwendungen durch Virtualisierung. Lösen Sie sich zuerst von dem veralteten Modell „ein Server, eine Anwendung“ und führen Sie mehrere virtuelle Maschinen auf den einzelnen physischen Maschinen aus. Befreien Sie Ihre IT-Administratoren von aufwendigen Aufgaben des Servermanagements, sodass sie mehr Zeit für Innovationen nutzen können. Etwa 70% des typischen IT-Budgets in einem nicht virtualisierten Rechenzentrum entfällt auf die Wartung der bestehenden Infrastruktur, sodass nur wenige Mittel für Innovationen verfügbar sind.

Mit einem auf der produktionsbewährten VMware-Virtualisierungsplattform erstellten automatisierten Rechenzentrum können Sie schneller und effizienter auf die Marktdynamik reagieren als je zuvor. VMware vSphere stellt Ressourcen, Anwendungen und sogar Server bedarfsorientiert bereit. VMware-Kunden sparen in der Regel 50 bis 70% der IT-Gesamtkostendurch Konsolidierung ihrer Ressourcenpools und Bereitstellung hochverfügbarer Maschinen mit VMware vSphere.

Führen Sie mehrere Betriebssysteme wie Windows, Linux usw. auf einem einzelnen Computer aus.
Führen Sie auf Ihrem Mac-Computer Windows aus – in einer virtuellen PC-Umgebung für sämtliche Windows-Anwendungen.
Senken Sie die Investitionskosten, indem Sie die Energieeffizienz erhöhen, die Menge an erforderlicher Hardware senken und dabei das Server-Administrator-Verhältnis verbessern.
Stellen Sie sicher, dass Ihre Unternehmensanwendungen mit der höchsten Verfügbarkeit und Performance ausgeführt werden.
Sorgen Sie für Business Continuity durch verbesserte Disaster Recovery-Lösungen und bieten Sie Hochverfügbarkeit für das gesamte Rechenzentrum.
Verbessern Sie das Management und die Kontrolle für Unternehmens-Desktops durch eine schnellere Bereitstellung von Desktop-Systemen und weniger durch Anwendungskonflikte verursachte Support-Anfragen.

Geschichte der Virtualisierung

Die Virtualisierung wurde bereits in den sechziger Jahren entwickelt und damals für die Partitionierung großer Mainframe-Hardware zur Verbesserung der Hardwareauslastung eingesetzt. Heutzutage sind bei Computern mit x86-Architektur dieselben Probleme einer zu geringen Flexibilität und unzureichenden Auslastung festzustellen wie in den 1960er Jahren bei Mainframes. In den 1990er Jahren entwickelte VMware Virtualisierungslösungen für die x86-Plattform, mit denen die unzureichende Auslastung und weitere Probleme aus der Welt geschafft wurden. Auf dem Weg dorthin mussten diverse Schwierigkeiten überwunden werden. Heute ist VMware mit über 480.000 Kunden, darunter 100% der Fortune 100-Unternehmen, der weltweit führende Anbieter für x86-Virtualisierung.

Die Anfänge: Mainframe-Virtualisierung

Virtualisierung wurde erstmals vor über 30 Jahren von IBM als Möglichkeit implementiert, Mainframe-Computer logisch in separate virtuelle Maschinen zu partitionieren. Diese Partitionen ermöglichten ein „Multitasking“ bei Mainframes, also die gleichzeitige Ausführung mehrerer Anwendungen und Prozesse. Da Mainframe-Computer zur damaligen Zeit eine kostspielige Ressource waren, stellte die Partitionierung eine Möglichkeit zur vollen Nutzung der Investition in diese Rechner dar.

Der Bedarf an x86-Virtualisierung

Die Virtualisierung wurde in den 1980er und frühen 1990er Jahren angesichts der Entwicklung hin zu einer verteilten Rechnerumgebung mit Client-Server-Anwendungen und günstigen x86-Servern und -Desktops praktisch nicht weiterverfolgt. Die verbreitete Verwendung der Windows- und der Vormarsch der Linux-Serverbetriebssysteme in den 1990er Jahren etablierten x86-Server als Branchenstandard. Das Wachstum bei den x86-Server- und Desktop-Bereitstellungen führte zu einer neuen IT-Infrastruktur, die neue betriebliche Herausforderungen mit sich brachte. Zu diesen Herausforderungen zählen:

Geringe Auslastung der Infrastruktur. Typische x86-Serverbereitstellungen erreichen nach Erkenntnissen des Markforschungsunternehmens IDC (International Data Corporation) einen durchschnittlichen Auslastungsgrad von lediglich 10% bis 15% ihrer tatsächlichen Kapazität. Üblicherweise führen Unternehmen eine Anwendung pro Server aus, um die Gefahr zu vermeiden, dass die Schwachstellen einer Anwendung die Verfügbarkeit anderer Anwendungen auf demselben Server beeinträchtigt.
Steigende Kosten für physische Infrastruktur. Die Betriebskosten zum Unterhalt einer wachsenden physischen Infrastruktur haben stetig zugenommen. Ein Großteil der Datenverarbeitungsinfrastruktur muss jederzeit betriebsbereit sein, was Kosten für Stromverbrauch, Kühlung und Gebäude verursacht, die unabhängig vom Auslastungsgrad konstant bleiben.
Steigende Kosten für IT-Management. Da Datenverarbeitungsumgebungen immer komplexer werden, sind auch der benötigte Grad an spezieller Ausbildung und Erfahrung des zum Management der Infrastruktur erforderlichen Personals und die mit diesem Personal verbundenen Kosten gestiegen. Unternehmen wenden unverhältnismäßig viel Zeit und Ressourcen für manuelle Aufgaben im Zusammenhang mit der Serverwartung auf und benötigen dementsprechend mehr Personal zur Bewältigung dieser Aufgaben.
Unzureichender Failover- und Disaster-Schutz. Unternehmen sind zunehmend von den Auswirkungen durch den Ausfall kritischer Serveranwendungen und unzureichendem Zugriff auf kritische Anwender-Desktops betroffen. Die Bedrohung durch Sicherheitsangriffe, Naturkatastrophen, pandemische Seuchen und Terrorismus hat der Bedeutung von Business Continuity-Planung sowohl für Desktops als auch für Server einen neuen Stellenwert verliehen.
Wartungsintensive Anwender-Desktops. Die Verwaltung und Sicherung der Desktops im Unternehmen birgt zahlreiche Herausforderungen. Die Kontrolle einer verteilten Desktop-Umgebung und die Durchsetzung von Management-, Zugriffs- und Sicherheitsrichtlinien, bei der die Anwender nicht in ihrer Effektivität behindert werden, sind komplex und teuer. Zudem müssen in Desktop-Umgebungen ständig zahlreiche Patches und Upgrades zur Behebung von Sicherheitslücken installiert werden.

Die VMware-Lösung: Vollständige Virtualisierung von x86-Hardware

1999 entwickelte VMware die Virtualisierung für x86-Systeme, mit der viele dieser Herausforderungen bewältigt werden konnten und x86-Systeme in eine universelle und gemeinsam genutzte Hardwareinfrastruktur umgewandelt wurden, die vollständige Isolation, Mobilität und Betriebssystemauswahl für Anwendungsumgebungen ermöglicht.

Herausforderungen und Probleme bei der x86-Virtualisierung

Anders als Mainframes sind x86-Maschinen nicht auf die Unterstützung einer vollständigen Virtualisierung ausgelegt. Um eine Virtualisierung von x86-Systemen zu ermöglichen, musste VMware beträchtliche Herausforderungen meistern.

Die Grundfunktion der meisten CPUs, sowohl in Mainframes als auch in PCs, ist die Ausführung einer Abfolge von gespeicherten Anweisungen (d.h. eines Softwareprogramms). Bei x86-Prozessoren gibt es 17 konkrete Anweisungen, die bei einer Virtualisierung Probleme bereiten und dazu führen, dass das Betriebssystem eine Warnung anzeigt, dass die Anwendung beendet wird oder dass das System einfach insgesamt abstürzt. Diese 17 Anweisungen stellten bei der anfänglichen Implementierung von Virtualisierung bei x86-Computern ein erhebliches Hindernis dar.

Um die Probleme durch diese Anweisungen in der x86-Architektur zu vermeiden, hat VMware eine adaptive Virtualisierungstechnik entwickelt, die diese Anweisungen bei deren Generierung „abfängt“ und in sichere Anweisungen konvertiert, die virtualisiert werden können, während alle anderen Anweisungen ohne Eingreifen ausgeführt werden können. Das Ergebnis ist eine hoch leistungsfähige virtuelle Maschine, die sich für die Host-Hardware eignet und eine absolute Softwarekompatibilität bietet. VMware war Vorreiter bei dieser Technik und ist heute der unbestrittene Branchenführer im Bereich der Virtualisierungstechnologie.