Virtualisering selv av én enkelt server

Jeg opplever det som svært vanlig i samtaler om virtualisering at konseptet konsolidering – som i konteksten av server-virtualisering betyr å plassere flere tidligere fysiske arbeidsbelastninger på én enkelt fysisk boks med separasjon håndtert av virtuelle maskin-barrierer – behandles som det sentrale prinsippet og den grunnleggende funksjonen ved virtualisering. Uten tvil representerer arbeidsbelastningskonsolidering en fantastisk mulighet med virtualisering, men det er ekstremt viktig at verdien av virtualisering og verdien av konsolidering ikke forveksles. Altfor ofte har jeg funnet at konsolidering sees på som nøkkelverdien i virtualisering og den primære begrunnelsen for det, men dette er ikke tilfelle. Konsolidering er en bonusfunksjon, men bør aldri være nødvendig for å rettferdiggjøre virtualisering. Virtualisering bør være en nesten selvfølgelig konklusjon, mens konsolidering må evalueres – og i mange tilfeller ikke ville bli brukt. At arbeidsbelastninger ikke bør konsolideres bør aldri føre til troen på at disse arbeidsbelastningene ikke bør være virtuelle. Jeg ønsker å utforske beslutningsrommet for virtualisering for å se hvordan vi bør se på dette punktet.

Virtualisering bør tenkes på som maskinvareabstraksjon, da det er det det faktisk er i praktisk forstand. Virtualisering innkapsler maskinvaren og presenterer et forutsigbart, uplettet maskinvaresett for gjeste-operativsystemene. Dette kan høres ut som det legger til kompleksitet, men i virkeligheten forenkler det faktisk mange ting – både for produsenter av operativsystemer og drivere, og for IT-utøvere som designer systemer. Det er fordi datamaskiner, datautstyr og operativsystemer er slike komplekse skapninger at dette ekstra laget faktisk ender med å fjerne kompleksitet fra systemet ved å skape standardgrensesnitt. Fra standardisering kommer enkelhet.

Dette nøyaktig samme konseptet med å presentere en standard, virtuell maskin til et programvarelag finnes også på andre områder innen databehandling, som for eksempel med hvordan mange programmeringsspråk implementeres. Dette er en svært moden og pålitelig datamodell.

Maskinvareabstraksjon og stabiliteten det bringer er alene grunn nok til å standardisere på virtualisering over hele linjen, men den praktiske naturen til maskinvareabstraksjon slik den er implementert av alle enterprise-virtualiseringsprodukter tilgjengelig for oss i dag gir oss enda viktigere funksjoner. Det er sikkert at de fleste fordelene med virtualisering kan finnes på en annen måte, men sjelden like fullstendig, pålitelig, enkelt eller gratis som fra virtualisering.

Det største settet med tilleggsfunksjoner kommer vanligvis fra abstraksjonen av lagring og minne, noe som muliggjør evnen til å ta et øyeblikksbilde av lagringen eller til og med hele kjøretilstanden til en virtuell maskin – det vil si å ta et bilde av det kjørende systemet og lagre det i en fil. Denne evnen fører til mange svært viktige muligheter, som evnen til å ta et systemøyeblikksbilde før installasjon av ny programvare, endring av konfigurasjoner eller oppdatering, noe som muliggjør ekstremt rask tilbakerulling dersom noe går galt. Denne tilsynelatende mindre funksjonen kan gi stor trygghet og generell systemreliabilitet. Den gjør også testing av funksjoner og tilbakerulling eller gjentatt testing svært enkelt i ikke-produksjonsmiljøer.

Evnen til å ta øyeblikksbilder fra abstraksjonslaget fører også til evnen til å ta «image-baserte sikkerhetskopier» – det vil si sikkerhetskopier tatt via øyeblikksbildemekanismen på et blokkenhets-lag snarere enn fra operativsystemets filsystem-lag. Dette muliggjør operativsystemagnostiske sikkerhetskopimekanismer og sikkerhetskopier som inkluderer hele systemlagringspuljen på én gang. Image-sikkerhetskopier muliggjør det som tradisjonelt var kjent som «bare metal-gjenopprettinger» – hele systemet kan gjenopprettes til en fullstendig kjørende tilstand uten ytterligere interaksjon – enkelt og svært raskt. Ikke alle hypervisor-produsenter inkluderer denne muligheten eller inkluderer den i like stor grad, så selv om det konseptuelt er en stor funksjon, er det kritisk at omfanget av denne funksjonen, eller i hvilken grad den er lisensiert, må vurderes fra sak til sak (spesielt inkluderer HyperV dette fullt ut, XenServer inkluderer det delvis, og VMware vSphere inkluderer det bare med betalte lisensnivåer). Når det er tilgjengelig, muliggjør image-baserte sikkerhetskopier ekstremt rask gjenoppretting i hastigheter som er utenkelige med andre sikkerhetskopimetodologier. Gjenoppretting av systemer på minutter er mulig – fra katastrofe til gjenoppretting!

Evnen til å behandle virtuelle maskiner som filer (i hvert fall når de ikke kjøres aktivt) gir ytterligere fordeler som er relatert til sikkerhetskopieringsfordelene som er nevnt ovenfor. Nemlig evnen til raskt og enkelt å migrere mellom fysiske verter og til og med å flytte mellom ulik maskinvare. Tradisjonelt har maskinvareoppgraderinger eller -utskiftninger betydd en komplisert migreringsprosess full av farer. Med moderne virtualisering kan det å flytte fra eksisterende maskinvare til ny maskinvare være en pålitelig, ikke-destruktiv prosess med trygge reservealternativer og lite – eller muligens til og med null – nedetid! Oppgaver som er uvanlige, men som tidligere var svært risikofylte, kan ofte bli trivielle i dag.

Dette er ofte den sanne fordelen med virtualisering og abstraksjonsmekanismer. Det er ikke nødvendigvis å forbedre den daglige driften av et system, men å redusere risiko og gi fleksibilitet og alternativer i fremtiden. Å forberede seg på ukjente faktorer som enten er uforutsigbare eller rett og slett ignoreres i de fleste vanlige situasjoner. Sjelden gjøres slik planlegging i det hele tatt, til stor fortvilelse for IT-avdelinger som sitter igjen med vanskelige og farlige oppgraderinger som lett kunne vært unngått.

Det er mange funksjoner ved virtualisering som bare er anvendelige i spesielle scenarioer. Mange virtualiseringsprodukter inkluderer live migrasjonsverktøy for å flytte kjørende arbeidsbelastninger mellom verter – eller muligens til og med mellom lagringsenheter – uten nedetid. Alternativer for høy tilgjengelighet og feiltoleranse er ofte tilgjengelige, noe som gjør det mulig for noen arbeidsbelastninger å raskt eller til og med transparent gjenopprette seg fra systemmaskinvarefeil, flytte fra feilslått maskinvare til redundant maskinvare uten brukerinnblanding. Selv om dette er mer av en nisjfordel og absolutt ikke bør inkluderes i en liste over hvorfor «nesten alle arbeidsbelastninger» bør være virtuelle, er det verdt å merke seg som et primæreksempel på funksjoner som ofte er tilgjengelige og kan legges til senere dersom et behov for dem oppstår – så lenge virtualisering brukes fra begynnelsen. Ellers ville en migrering til virtualisering være nødvendig før man kan utnytte slike funksjoner.

Virtualiseringsprodukter leveres vanligvis med omfattende tilleggsfunksjoner som bare har betydning i visse tilfeller. Svært mange av dem faller inn i en stor pool av «ved fremtidig behov». Muligens den største av alle disse er konseptet konsolidering, som jeg nevnte innledningsvis i denne artikkelen. Som andre avanserte funksjoner som høy tilgjengelighet, er konsolidering ikke en kjerneverdi i virtualisering, men forveksles ofte med det. Arbeidsbelastninger som ikke har til hensikt å utnytte høy tilgjengelighet eller konsolidering, bør likevel virtualiseres – uten tvil. Men disse funksjonene er så potensielt verdifulle som fremtidige alternativer, selv for scenarioer der de ikke vil bli brukt i dag, at de er verdt å nevne uansett.

Konsolidering kan være ekstremt verdifullt, og det er lett å forstå hvorfor så mange mennesker rett og slett antar at det vil bli brukt – siden det så ofte er så verdifullt. Tilgjengeligheten av dette når en infrastruktur er på plass er et nøkkelpunkt for fleksibilitet ved håndtering av ukjente fremtidige arbeidsbelastninger. Selv når konsolidering er fullstendig unødvendig i dag, er det en svært god sjanse – selv i de minste selskaper – for at det vil være nyttig på et ukjent tidspunkt i fremtiden. Virtualisering gir oss en sikring mot det ukjente ved å forberede systemene våre for maksimal fleksibilitet. Et av de viktigste aspektene ved enhver IT-beslutning er å håndtere og redusere risiko. Virtualisering gjør dette.

Virtualisering handler om stabilitet, fleksibilitet, standardisering, håndterbarhet og å følge beste praksis. Ingen store enterprise-virtualiseringsprodukter er i dag ikke tilgjengelige i det minste i en form gratis. Ethvert kjøp ville selvfølgelig kreve en nøye analyse av verdi versus utgifter. Imidlertid, med utmerkede enterprise-alternativer tilgjengelige gratis fra alle fire nøkkelproduktlinjene i dette området for øyeblikket (Xen, KVM, HyperV og VMware vSphere), trenger vi ikke foreta en slik analyse. Vi trenger bare å vise at implementeringen er ikke-negativ.

Det som gjør beslutningsprosessen enkel, er at når vi vurderer det nominelle tilfellet – det absolutte minimumet som all enterprise-virtualisering tilbyr, nemlig nullkostnad, abstraksjon, innkapsling og lagringsbaserte fordeler – finner vi at vi har en liten fordel i praktisk talt alle tilfeller, ingen målbare ulemper og en svært stor potensiell fordel fra områdene fleksibilitet og sikring mot fremtidige behov. Dette etterlater oss med en klar seier og en enkel beslutning om at virtualisering, som er gratis og i det vesentlige uten ulemper i seg selv, bør brukes i alle tilfeller der det kan (noe som på dette tidspunktet i det vesentlige er alle arbeidsbelastninger). Ytterligere, ikke-kjerne funksjoner som konsolidering og høy tilgjengelighet bør evalueres separat og kun etter beslutningen om å virtualisere allerede er fastslått. Ingen mangel på behov for disse utvidede funksjonene antyder på noen måte at virtualisering ikke bør velges basert på sine egne fortjenester.

Dette er rett og slett en forklaring av eksisterende industri beste praksis, som i mange år har vært å virtualisere alle potensielle arbeidsbelastninger. Dette er ikke nytt, og heller ikke en endring av retning. Bare det faktum at virtualisering av alle arbeidsbelastninger har vært industri beste praksis i nesten et tiår, viser hvilken bevist og akseptert metodologi dette er. Det vil alltid finnes arbeidsbelastninger som av en eller annen grunn rett og slett ikke kan virtualiseres, men disse bør være svært få og sjeldne og bør gi grunn til en grundig gjennomgang for å finne ut hvorfor dette er tilfelle.

Når man bestemmer seg for om man skal virtualisere eller ikke, bør tilnærmingen alltid være å anta at virtualisering er en selvfølgelig konklusjon, og bare avvike fra dette dersom en solid, forsvart teknisk grunn gjør det umulig. Nesten alle argumenter mot virtualisering kommer fra en posisjon av misforståelse med en tro på at konsolidering, høy tilgjengelighet, ekstern lagring, lisensierskostnad og andre løst relaterte eller urelaterte konsepter på en eller annen måte er iboende i virtualisering. De er det ikke, og bør ikke inkluderes i en beslutning om virtualisering versus fysisk distribusjon. De er separate og bør evalueres som separate alternativer.

Det er verdt å merke seg at fordi konsolidering ikke er en del av vår beslutningsmatrise for å skape grunnverdi for virtualisering, gjelder alle grunnene vi bruker like mye for én-til-én-distribusjoner (det vil si en enkelt virtuell maskin på én enkelt fysisk enhet) som for konsoliderte arbeidsbelastninger (det vil si flere virtuelle maskiner på én enkelt fysisk enhet). Det finnes ingen situasjon der en arbeidsbelastning er «for liten» til å virtualiseres. Om noe er det det motsatte – kun de største arbeidsbelastningene, vanligvis med ekstrem latensfølsomhet, der et nisjscenario med ikke-virtualisering fortsatt eksisterer som et kanttilfelle, men selv disse tilfellene forsvinner raskt etter hvert som latensforbedringer i virtualisering og totale arbeidsbelastningskapasiteter forbedres. Disse tilfellene er så sjeldne og forsvinner så raskt at det å ta seg tid til å nevne dem sannsynligvis er uklokt, da det antyder at unntak basert på kapasitetsbehov er vanlige nok til å evaluere for – noe de ikke er, spesielt ikke i SMB-markedet. Jo mindre arbeidsbelastningen er, jo mer ideell er den for virtualisering, men dette er bare for å understreke at små bedrifter, med enkle arbeidsbelastninger, er det mest ideelle tilfellet for virtualisering over hele linjen snarere enn et unntak fra beste praksis – ikke for å antyde at større bedrifter selv bør lete etter unntak.