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Dieser Artikel richtet sich an Systemadministratoren und Rechenzentrumsverantwortliche, die einen Einblick in die Möglichkeiten des VMware ESX Servers gewinnen möchten.

Glossar

VM
Virtuelle Maschine
Virtual SMP
Zusatzprodukt für den ESX Server, das die Nutzung von zwei CPUs (Symmetric Multiprocessing) innerhalb der VM ermöglicht.
Virtual Center
Zentrale Managementsoftware für die VMware GSX- und ESX Server.
VMotion
Zusatzprodukt zum Virtual Center, welches die Migration von VMs zwischen zwei ESX Servern im laufenden Betrieb ermöglicht.

Mit dem ESX Server
lassen sich Betriebskosten drastisch reduzieren, wenn Sie ...

  • großen Bedarf an (immer wieder neu aufzusetzenden) Test- und Entwicklungssystemen haben.
  • in einer heterogenen (Intel-)Systemlandschaft viele Einzelsysteme zu betreuen haben, die nur temporär ausgelastet sind.
  • räumliche Erweiterungen des Rechenzentrums durch die Konsolidierung vermeiden können.
  • Service Level für eine Vielzahl von Systemen garantieren müssen.
  • z. B. in Schulungsumgebungen häufg unterschiedliche Systeme auf der gleichen Hardware zur Verfügung stellen müssen.

Grenzen der Virtualisierung:

  • 3,6 GB RAM pro VM
  • 2 CPUs pro VM (bei Einsatz des Zusatzprodukts "Virtual SMP")
  • 4 (virtuelle) Netzwerkkarten pro VM
  • 80 VMs pro ESX Server

Produktvorstellung: VMware ESX Server 2.5

Ein Server für alle Gelegenheiten

In den vorherigen Ausgaben haben wir beschrieben, wie Sie mit dem Einsatz von VMware Produkten die Verwaltung Ihrer Serverlandschaft vereinfachen und dabei sogar Geld sparen können. In diesem Artikel wollen wir Ihnen nun das Flaggschiff der VMware Produktlinie genauer vorstellen, den ESX Server.

Was ist ein ESX Server?

Der VMware ESX Server ist eine Software zur Generierung virtueller, x86-basierter Maschinen. Sie wird, im Gegensatz zu den übrigen Produkten aus der VMware Produktlinie, direkt auf der Hardware installiert und ist somit ohne ein separates Betriebssystem lauffähig. Dies ermöglicht eine erweiterte Ressourcenkontrolle und höhere Performance gegenüber Lösungen, die als Anwendung auf einem bestehenden Betriebssystem installiert werden, wie z. B. dem VMware GSX Server oder auch dem Microsoft Virtual Server.

Wie funktioniert es?

Der ESX Server besteht zunächst aus einem modifzierten Red Hat Linux, welches als sogenanntes "Console OS" dient. Dieses stellt unter anderem das webbasierte Management User Interface (MUI) sowie einen SSH-Zugriff zur Verfügung. Des Weiteren startet das Console OS den VMware Kernel, welcher die Schnittstelle zwischen den virtuellen Maschinen und der Hardware darstellt. Ressourcen können dem Console OS oder den virtuellen Maschinen exklusiv zugeteilt werden, so dass keine gegenseitige Beeinflussung erfolgen kann. Abbildung 1 zeigt die Architektur des ESX Servers.

Die Architektur des ESX Servers
Abb. 1: Die Architektur des ESX Servers.
(Abbildung vergrößern!)

Administration

Die Administration erfolgt über das webbasierte MUI. Über diese Schnittstelle lassen sich sowohl die Grundeinstellungen des ESX Servers konfgurieren als auch die einzelnen virtuellen Maschinen bedienen. Zusätzlich besteht auf dem ESX Server für die Administration über die Kommandozeile die Möglichkeit des Login per SSH. Abbildung 2 zeigt die Startseite des MUI mit der Liste der virtuellen Maschinen und deren aktueller Auslastung.

Das Management User Interface (MUI)
Abb. 2: Das Management User Interface (MUI).
(Abbildung vergrößern!)

Hardwareanforderungen

VMware gibt in seinen Compatibility Guides sehr detaillierte Auskunft über unterstützte Hardwareplattformen. Ein Großteil der Serverprodukte führender Hardwarehersteller sind als Basis für den ESX Server freigegeben. Zusätzlich wird eine externe Storage-Einheit benötigt, die über Fibre Channel oder SCSI angeschlossen werden muss, sowie mindestens zwei Netzwerkkarten. Nicht unterstützt werden IDE Festplatten und der Zugriff auf Fileserver.

Speicherverwaltung: Aus 8 mach 12

Der ESX Server verfügt über eine sehr effektive Speicherverwaltung. Mit 8 Gigabyte Arbeitsspeicher lassen sich im normalen Betrieb durchaus 12 oder mehr virtuelle Maschinen mit jeweils 1 Gigabyte RAM betreiben. Dies ist möglich, da der ESX Server den Speicher dynamisch verwaltet und erst bei tatsächlichem Bedarf den virtuellen Maschinen zuteilt. Besitzen zwei virtuelle Maschinen identische Speicherseiten, so wird zudem dafür gesorgt, dass diese nur einmal im Hauptspeicher vorgehalten werden. Durch diesen Mechanismus lässt sich die Speicherauslastung zum Teil beachtlich reduzieren.

Ressourcenkontrolle

Den vielleicht größten Vorteil des ESX Servers gegenüber den übrigen VMware Produkten stellen die sehr weit reichenden Möglichkeiten zur Ressourcenkontrolle dar. So lassen sich für jede Maschine Einstellungen für Zugriffe auf Hauptspeicher, CPU, Netzwerkbandbreite und Disk-IO defnieren. Auf diese Weise können z. B. sehr komfortabel Service Level Agreements für einzelne virtuelle Maschinen defniert werden. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für die Zuordnung von CPU Ressourcen an eine virtuelle Maschine. Die gezeigte virtuelle Maschine läuft ausschließlich auf den Prozessoren 2 und 3. Sie erhält bei Bedarf mindestens 10 Prozent und maximal 50 Prozent der verfügbaren CPU Leistung.

CPU Ressourcenkontrolle für eine virtuelle Maschine
Abb. 3: CPU Ressourcenkontrolle für eine virtuelle Maschine.
(Abbildung vergrößern!)

Monitoring

Der ESX Server bietet dem Administrator diverse Möglichkeiten zur Überwachung der Systemauslastung. Neben einfachen Kommandozeilenwerkzeugen lassen sich auch grafsche Auswertungen erstellen, welche die Auslastung des Gesamtsystems sowie der virtuellen Maschinen präsentieren.

Virtual Center

Wird mehr als ein ESX Server eingesetzt, empfehlt sich der Einsatz des Produkts "VMware Virtual Center". Über dieses Interface lassen sich die ESX Server und alle virtuellen Maschinen zentral verwalten. Falls zwei der Server Zugriff auf ein zentrales Plattensubsystem haben, so lassen sich virtuelle Maschinen mittels der "VMotion" Technologie sogar im laufenden Betrieb (!) von einem ESX Server auf einen zweiten verschieben. Dies ermöglicht die nahezu vollständige Entkoppelung der virtuellen Maschinen von der Hardware. Beim Ausfall eines ESX Servers lassen sich somit die betroffenen virtuellen Maschinen zudem sofort auf einem anderen Server wieder starten, wodurch beispielsweise ein Disaster Recovery drastisch beschleunigt und vereinfacht wird.

Fazit

Der ESX Server eignet sich hervorragend zur Konsolidierung der Intel-Serverlandschaft im Rechenzentrum. Insbesondere bei großem Bedarf an unterschiedlichen Systemen lassen sich mit dem ESX Server beachtliche Kostensenkungen realisieren, da die eingesetzte Hardware weitaus effektiver genutzt werden kann, als dies bei Einzelsystemen möglich ist - von der Administration, Backup etc. ganz zu schweigen. Ressourcen werden nun jeweils dynamisch dem System zugeordnet, welches diese zur Zeit benötigt.

Im Gegensatz zum GSX Server eignet er sich durch die bessere Performance und die Möglichkeiten der Ressourcenkontrolle auch für den Einsatz in kritischen Bereichen.

Wenn Sie mehr über die Einsatzmöglichkeiten des ESX Servers erfahren oder ihn einfach einmal "live" erleben möchten, dann sprechen Sie uns an.

Christof Amelunxen (info@ordix.de).