Консолидация серверов на платформе VMware vSphere

Одним из основных преимуществ виртуализации является возможность более эффективного использования физических ресурсов, что позволяет уменьшить количество необходимого оборудования. В этой статье на примере платформы vSphere компании VMware мы расскажем в чем заключается выгода от внедрения технологий виртуализации при построении современного центра обработки данных (ЦОД).

На сегодняшний день виртуализация является наиболее эффективным способом снижения расходов на покупку и обслуживание серверного оборудования и повышение производительности ЦОД. Это утверждение актуально не только для крупных компаний, но также для малого и среднего бизнеса.

Дело в том, что при классическом подходе к построению и использованию ЦОД предполагается, что на одном отдельном сервере устанавливается операционная система, в которой будет работать одно приложение. Очевидно, что затраты на ИТ-инфраструктуру увеличиваются пропорционально развитию ИТ-сервисов организации. Больше приложений и сервисов автоматически означает увеличение расходов на приобретение серверов, что приводит к усложнению физической инфраструктуры. К тому же при таком подходе серверные ресурсы используются неэффективно, поскольку нагрузка на них зачастую не превышает 5-15% от их возможностей.

Рис.1 При классическом подходе именно небольшим компаниям особенно тяжело поддерживать рост количества серверов

Виртуализация решает эту проблему, позволяя запускать несколько операционных систем и, следовательно, приложений на одном физическом сервере. Платформа VMware vSphere позволяет поднять уровень загрузки серверов до 70-80%. Все основные и косвенные преимущества вытекают именно из этого.

Первая и самая очевидная выгода, конечно, экономическая. Сократив необходимость в приобретении нового серверного оборудования, бизнес имеет возможность экономить средства. Экономия достигается не только на прямых тратах на его приобретение, но и в последующем при размещении и обслуживании серверов в дата-центрах. Сокращение затрат на электроэнергию также весьма существенно. Эти средства теперь можно вложить в развитие профильной деятельности компании.
Уменьшение количества серверов и коммутационного оборудования приводит к упрощению физической инфраструктуры ЦОД. Также требуется меньше места для его размещения.
Упрощение физической инфраструктуры означает лучший контроль над ней. Таким образом косвенно повышается и надежность ЦОД.
Платформа виртуализации vSphere обеспечивает гибкость и масштабируемость ИТ-инфраструктуры. Выделение необходимых ресурсов для бизнес-сервиса теперь занимает несколько минут, а не дней или недель, и не требует покупки нового сервера.

Последний пункт в нашем списке не очевиден без дальнейшего объяснения "анатомии" виртуализации. Каким образом мы получаем возможность запуска нескольких операционных систем и приложений на сервере, что позволяет оптимальнее использовать дорогостоящее оборудование?

Ключевым компонентом платформы виртуализации VMware vSphere является гипервизор ESXi. Гипервизор ESXi — это операционная система, позволяющая запустить несколько гостевых операционных систем на одном компьютере одновременно. ESXi также обеспечивает изоляцию операционных систем друг от друга и управляет разделением физических ресурсов сервера (хоста) между ними.

Рис.2 Гипервизор позволяет создавать виртуальные машины, работающие одновременно на одном сервере

Гипервизор компании VMware уникален тем, что устанавливается непосредственно на оборудование, в то время как гипервизоры других производителей являются как бы "прослойкой" между основной операционной системой, установленной на сервере, и виртуальными машинами с гостевыми ОС. Это отличие позволяет ему иметь очень маленький размер (несколько сот мегабайт) и быть менее требовательным к ресурсам. Гипервизор ESXi, как и любая другая операционная система, нуждается в драйверах для своей работы. Компания VMware постоянно увеличивает список поддерживаемого оборудования. Можно сказать, что ESXi можно установить практически на любое оборудование архитектуры x86.

На рисунке ниже показан скриншот с информацией о сервере esxi01.lab.team.ru. Мы видим, что гипервизор знает на каком оборудовании работает: производителя и модель системной платы, тип процессора, объем оперативной памяти и т.д. Правее дана информация о количестве потребленных физических ресурсов.

Рис.3 Так выглядит ЦОД небольшой компании после внедрения виртуализации. 9 виртуальных машин работают на двух серверах esxi01 и esxi02.

Гипервизор позволяет создавать виртуальные машины. C одной стороны, виртуальная машина представляет из себя полноценную систему, аналогичную физическому серверу, со своими процессорами, памятью, сетевыми интерфейсами, дисковой подсистемой и BIOSом. С другой стороны, ВМ — это всего лишь папка с файлами, которая хранится на сервере или внешней системе хранения.

От гипервизора виртуальные машины получают выделенные им ресурсы: процессоры, память, контроллеры и т.д. Эти ресурсы представляют из себя не реальные физические устройства, а виртуальные стандартизированные серверные компоненты. ВМ не знают, процессор какого типа установлен в сервере или какой RAID-контроллер управляет дисковой подсистемой. С физическими устройствами работает гипервизор, а виртуальные машины и их гостевые операционные системы ничего не знают о реальном сервере, на котором они запущены. Ниже на рисунке приведен скриншот со списком оборудования, которое выделено для работы ВМ DC1.lab.team.ru. Здесь, в отличие от информации о хосте, уже не фигурируют названия моделей комплектующих сервера.

Рис.4 На скриншоте показаны выделенные ресурсы виртуальной машины DC1.lab.team.ru. Обратите внимание на среднюю часть окна. Все эти ресурсы виртуальные.

Именно из-за того, что ВМ работают с унифицированным виртуальным оборудованием и по сути являются просто файлами, мы получаем гибкость в переносе или развертывании сервисов в виртуальной инфраструктуре. Во-первых, это позволяет не заботиться о совместимости оборудования. А во-вторых, виртуальные машины, как и любые другие файлы, можно копировать и переносить между серверами с установленным гипервизором ESXi, не заботясь о том, что виртуальная машина не заработает на новом сервере.

Консолидация серверных мощностей — это одно из главных преимуществ виртуализации, доступное в любой редакции vSphere, начиная с Essentials Kit.

По вопросам внедрения технологий виртуализации на платформах VMware и Microsoft в вашей организации обращайтесь к нашим менеджерам или техническим специалистам по телефону +7 (495) 258-00-71 или по электронной почте sales@team.ru.