Технологии виртуализации стали уже привычными не только для специалистов по информационным технологиям, но и для обычных пользователей персональных компьютеров. Множество компаний предлагают различные системы виртуализации для запуска нескольких экземпляров операционных систем одновременно на одной физической платформе. Такой подход позволяет увеличить гибкость ИТ-инфраструктуры, повысить коэффициент полезного использования аппаратуры, существенно упростить процесс развертывания типовых пользовательских окружений и серверов и процедуру резервного копирования, а также уменьшить время восстановления после сбоев и даже существенно снизить затраты на электроэнергию и обслуживание. С повышением мощностей аппаратных платформ и совершенствованием техник виртуализации все большее количество ИТ-специалистов видят широкие перспективы, заложенные в технологиях виртуализации, и обращают внимание на возможность эффективного применения систем виртуализации в производственной среде и на настольных системах.
За последние несколько лет рынок платформ виртуализации развивался стремительными темпами и на данный момент уже практически сформировался. В сфере виртуализации сейчас присутствуют несколько сильных компаний, предлагающих разнообразные решения для различной целевой аудитории: от крупных компаний до домашних пользователей. Прежде всего, это компании VMware (часть EMC), Microsoft, SWSoft, Virtual Iron, Parallels (часть SWSoft), XenSource и InnoTek. Помимо этого, существует также большое множество платформ других вендоров, которые не пользуются большой популярностью. При этом рынок виртуализации настолько динамичен, что буквально каждый день какая-либо из компаний объявляет о релизе если не новой версии платформы, то, по крайней мере, о выпуске утилиты для виртуальных машин или средства обслуживания виртуальной инфраструктуры. По оценкам большинства экспертов, наибольшее развитие в ближайшие пару лет должны получить как раз средства управления, обслуживания и поддержки серверных и настольных платформ виртуализации, поскольку участники рынка самих платформ уже определены, и конкурентная борьба идет лишь между ними.
В то же время, на рынке средств управления виртуальными машинами присутствуют множество как крупных компаний, таких как PlateSpin, так и множество мелких фирм, предлагающих свои решения. Независимые разработчики также не остаются в стороне и регулярно выпускают полезные утилиты и средства для повышения эффективности использования виртуальных машин. На данный момент, безусловным лидером на рынке виртуализации является компания VMware со своими продуктами VMware ESX Server, VMware Workstation и VMware Server. Для продуктов серверной линейки (ESX Server и Server) компания VMware предлагает мощное средство управления Virtual Center, которое, однако, хотя и обладает широкими возможностями, не покрывает все потребности пользователей. В настоящее время большинство независимых вендоров программного обеспечения ориентируются именно на компанию VMware при разработке средств поддержки и управления виртуальными машинами. Потенциальный конкурент компании VMware, компания Microsoft, на данный момент еще не обладает необходимым качеством и функциональными возможностями своих продуктов, но готовится составить сильную конкуренцию к концу 2007 — началу 2008 года.
В России же программные продукты VMware особенно популярны. Множество крупных и средних компаний уже применяют решения VMware для повышения эффективности своей информационной инфраструктуры. Однако, основной проблемой сейчас является отсутствие квалифицированных специалистов, способных не только правильно оценить масштаб проекта, технические и финансовые средства, но грамотно провести его от начала и до конца. После же того, как в организации внедрена виртуальная инфраструктуры, сразу же встает вопрос обслуживания и поддержания виртуальной инфраструктуры, являющийся головной болью не только системных администраторов, но и CIO предприятий. И не удивительно, ведь 44 процента руководителей информационных отделов крупных компаний, по результатам проведенного организацией Computer Associates среди восьмиста организаций по всему миру, не могут охарактеризовать свои проекты по внедрению виртуализации как успешные. Во многом это обусловлено незрелостью рынка средств управления и обслуживания виртуальной инфраструктурой, неспособностью правильно оценить возвращение инвестиций (Return of Investments, ROI) и отсутствием грамотных специалистов, владеющих всеми необходимыми техническими средствами.
Между тем, не каждая компания (особенно российская) может себе позволить обучение и сертификацию специалистов, способных поддерживать виртуальную инфраструктуру. Поэтому, чаще всего задача развертывания и обслуживания виртуальной инфраструктуры ложится на плечи системных администраторов, не владеющих даже основными понятиями технологий виртуализации, которые приходится осваивать в спешном порядке. В этой статье мы приведем наиболее полезное программное обеспечение, которое будет необходимо техническим специалистам для работы с виртуальными машинами VMware, помимо стандартных программных продуктов, предлагаемых вендором, как в первое время, так и для постоянного поддержания виртуальной инфраструктуры в хорошем состоянии.
Планирование миграции ИТ-инфраструктуры
Прежде чем воплощать в жизнь масштабный проект по виртуализации информационной инфраструктуры предприятия, необходимо тщательно взвесить все за и против, принимая во внимание не только экономию на аппаратном обеспечении и обслуживании виртуальных серверов, но и множество других факторов, приводящих, в конечном счете, к экономии денежных средств за счет повышения гибкости, надежности и эффективности ИТ-инфраструктуры. Вот вкратце основные преимущества, которые даст вам виртуальная инфраструктура VMware с использованием продуктов VMware ESX Server и VMware Server:
- увеличение коэффициента полезного использования аппаратуры за счет размещения нескольких виртуальных серверов на одном физическом
- экономия на обслуживании за счет улучшения управляемости ИТ-инфраструктуры, в том числе за счет применения продукта VMware Virtual Center
- упрощение процедуры резервного копирования
- уменьшение времени простоя и восстановления после сбоев
- увеличение гибкости инфраструктуры за счет отделения виртуальных серверов от аппаратуры
- уменьшение времени развертывания виртуальных серверов
- экономия на электроэнергии (питание и системы охлаждения серверов датацентра)
Однако при планировании проекта по виртуализации, стоит учитывать и следующие факторы:
- в случае если нагрузка на ресурсы физического сервера составляет больше 60-70 процентов, такой сервер не является подходящим кандидатом на виртуализацию, поскольку в случае размещения нескольких таких серверов на одном физическом, им может не хватить ресурсов
- стоимость самой платформы VMware ESX Server и средства управления Virtual Center достаточно высока, и эти продукты оправдают себя только при виртуализации большого числа серверов
- бесплатный продукт VMware Server подходит для малых и средних предприятий, однако имеет ограниченные функциональные возможности по сравнению с ESX Server и, к тому же, несколько теряет на производительности
- виртуальные машины эмулируют не все устройства
- обслуживание виртуальной инфраструктуры требует определенной квалификации системных администраторов
VMware TCO Calculator
Если вы все-таки решили, что часть физических серверов компании можно виртуализовать и приступили к расчетам экономии на виртуальной инфраструктуре, то при планировании миграции на нее, возможно, вам стоит воспользоваться несколькими средствами для расчета экономического эффекта от виртуализации. Одним из самых простых способов является расчет с помощью сервиса VMware TCO (Total Cost of Ownership) Calculator.
Результатом расчета является отчет по экономии денежных средств на аппаратном обеспечении, содержании систем хранения, обслуживании, электроэнергии, аренде датацентра, уменьшении времени простоя и упрощении процедуры восстановления из резервных копий. Также в отчете можно увидеть затраты на покупку платформы виртуализации VMware ESX Server и средства управления Virtual Center, а также затраты на обучение специалистов.
Результаты этого отчета являются предварительными и учитывают особенности вашей ИТ-инфраструктуры лишь в целом. Для более детальных отчетов, вам необходимо воспользоваться дополнительными средствами, о которых будет сказано ниже.
PlateSpin Green Calculator
Компания PlateSpin на данный момент является одним из лидеров в области средств миграции на виртуальную инфраструктуру. Продукты компании PlateSpin предоставляют широкие возможности для подготовки к миграции реальной ИТ-инфраструктуры на виртуальную с использованием платформ VMware Server, VMware ESX Server, Virtual Iron и Microsoft Virtual Server, а также непосредственно сами средства миграции. На сайте PlateSpin с помощью онлайнового сервиса Green Calculator можно рассчитать экономию денежных средств на электроэнергию, расходы на которую включают в себя затраты на питание серверов датацентра и их охлаждение.
Как видно из результатов, для большого числа серверов с малым коэффициентом загрузки, экономия доходит до полумиллиона долларов в год только на электроэнергии! Безусловно, это чересчур оптимистичные прогнозы, однако стоит учитывать и этот фактор при расчете экономии на виртуальной инфраструктуре.
PlateSpin PowerRecon
Компания PlateSpin предлагает корпоративным пользователям продукт PowerRecon, предназначенный для сбора сведений об инфраструктуре предприятия, ее анализа и планирования миграции на виртуальную инфраструктуру. Продукт не требует установки каких-либо агентов на серверы датацентра, централизованно собирает информацию о загрузке серверов и формирует планы по миграции ИТ-инфраструктуры на виртуальную. Power Recon обеспечивает кроссплатформенный мониторинг в реальном режиме времени серверов на следующих платформах:
- Windows NT 4.0
- Windows 2000 Server
- Windows 2000 Advanced Server
- Windows Server 2003
- Windows XP
- Sun Solaris 8, 9, 10 (Sparc и x86)
- RedHat Linux 7.3, 8.0, 9.0
- RedHat Enterprise Linux 2.1 AS/ES,3.0 AS/ES, 4.0 AS/ES и 4.4 AS/ES
- Novel SuSE 8.0, 8.1, 8.2, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 10.0, 10.1
При этом, в расчетах планов миграции, можно учитывать несколько платформ виртуализации:
- VMware Infrastructure 3
- VMware ESX Server
- VMware Server
- Microsoft Virtual Server
- Virtual Iron
Минимальные требования к серверу, на котором может быть установлен продукт PowerRecon:
- Windows 2000 Server
- Windows Server 2003
- Pentium 4, 2 ГГц, 2 ГБ RAM, 4 ГБ свободного места на диске
- .NET Framework v2.0 и MDAC v2.6
Отчеты, сформированные продуктом PowerRecon позволят менеджерам крупных датацентров спланировать проект по миграции на виртуальную инфраструктуру, рассчитать снижение совокупной стоимости владения серверами датацентра и уменьшить риски при миграции.
Продукты для миграции на виртуальную инфраструктуру
После того, как будет составлен детализированный план по миграции ИТ-инфраструктуры на виртуальную и объективно оценены все за и против, необходимо выбрать подходящий инструмент для проведения миграции. В данный момент на рынке лидируют два основных средства по миграции — продукты VMware Converter и PlateSpin PowerConvert. VMware Converter ориентирован, в основном, на виртуальную инфраструктуру VMware, а продукт компании PlateSpin обеспечивает конвертацию виртуальных и физических машин между различными форматами и в любых направлениях: P2V (Physical to Virtual), V2V (Virtual to Virtual), P2P (Physical to Physical) и V2P (Virtual to Physical).
VMware Converter
Компания VMware предлагает пользователями различного уровня продукт VMware Converter для миграции физических серверов на виртуальные, конвертации виртуальных машин других платформ в формат VMware (на данный момент поддерживается формат Virtual Hard Drive компании Microsoft) и преобразования образов жестких дисков в формат дисков виртуальных машин.
Продукт VMware Converter представляет собой синтез двух разработок VMware: бывшего продукта VMware P2V Assistant, предназначенного для миграции физических машин на виртуальные, и встроенных средств импорта VMware Workstation и VMware Server. VMware Converter доступен в двух изданиях: бесплатном (VMware Converter Starter), для единичных миграций физических и виртуальных серверов, и платном (VMware Converter Enterprise). Корпоративная версия, в отличие от бесплатной, включает в себя возможности по одновременной конвертации множества физических машин в виртуальные, «холодную» миграцию физических машин, используя BootCD (более быстрый способ, чем «горячая» миграция запущенной машины) и возможность их преобразования в формат VMware ESX Server. Помимо этого, VMware Converter позволяет восстанавливать резервные копии виртуальных машин, сделанные с помощью средств VMware Consolidated Backup (VCB), а также создавать резервные копии в рамках плана по восстановлению после сбоев.
PlateSpin PowerConvert
В отличие от VMware Converter, продукт PowerConvert компании PlateSpin направлен на решение более широкого круга задач, обладает большими возможностями и реализует концепцию Anywhere-to-Anywhere Migration.
В качестве целевых виртуальных машин для миграции используются виртуальные машины компаний VMware, Microsoft, Virtual Iron и XenSource. Помимо миграции на виртуальную инфраструктуру, продукт PowerConvert предоставляет также средства по переносу как физических, так и виртуальных серверов из одного датацентра в другой в рамках плана по миграции. Кроме того, PowerConvert обеспечивает миграцию серверов различной архитектуры без их остановки и репликацию между исходными и целевыми серверами. Продукт PowerConvert имеет смысл использовать в случае потоковой миграции серверов крупных датацентров, в то время как VMware Converter подходит больше для небольшого количества миграций.
Мониторинг виртуальной инфраструктуры
После того, как будет проведена миграция физических серверов на виртуальные и налажена их совместная консолидированная работа, необходимо установить средства мониторинга за загрузкой физических серверов, на которых расположены виртуальные машины. Этот шаг является необходимым при обслуживании виртуальной инфраструктуры, поскольку вследствие различных причин нагрузка на один из виртуальных серверов может возрасти, что приведет к падению производительности всех гостевых систем хоста. В то время как обычная загрузка большинства физических серверов составляет 5-10 процентов, загрузка хоста, поддерживающего виртуальные машины после консолидации, составляет 60-80 процентов, и это делает просто необходимым постоянный мониторинг его активности. В большинстве случаев для мониторинга виртуальных серверов VMware используется продукт Virtual Center, дающий общую информацию о загрузке аппаратных ресурсов серверов, однако когда требуется детальный отчет по всем видам ресурсов, его информации недостаточно и целесообразно использовать специализированные продукты. В данный момент на рынке средств мониторинга виртуальной инфраструктуры VMware представлены продукты Veeam Monitor и Vizioncore ESX Charter. Первый используется для сбора сведений об активности виртуальных машин на основе бесплатного VMware Server на хостовой платформе Windows, второй для получения информации об активности гостевых систем на платформе VMware ESX Server.
Veeam Monitor
Российская компания Veeam Software не так давно представляет свои продукты для обслуживания виртуальной инфраструктуры VMware на рынке виртуализации, однако уже успела завоевать большую популярность среди пользователей. Продукт Veeam Monitor позволяет в реальном времени наблюдать за активностью виртуальных машин на платформах VMware Server и VMware Workstation для Windows в целях контроля производительности и своевременной миграции виртуальных серверов на другие хосты. Помимо общего графика загрузки аппаратных ресурсов, Veeam Monitor предоставляет детализированную информацию по загрузке сетевых интерфейсов, процессора, памяти, дисков и файлов подкачки физического сервера.
По результатам наблюдений за производительностью виртуальных машин можно сделать выводы о необходимости увеличения памяти, замене процессора на более мощный или миграции виртуальных машин на другой физический хост. Стоит отметить, что в данный момент компания Veeam Software готовит к выпуску вторую версию продукта Veeam Monitor, который будет поддерживать VMware ESX Server и агрегировать информацию о загрузке различных аппаратных ресурсов в базе данных для последующего ее анализа.
Vizioncore ESX Charter
Компания Vizioncore, фактически принадлежащая Quest Software, провайдеру решений по управлению инфраструктурой Microsoft, уже сравнительно давно разрабатывает продукты для виртуальной инфраструктуры VMware и является участником программы VMware Community Source. Одним из наиболее успешных продуктов компании является продукт ESX Charter, предназначенный для сбора сведений о производительности хостов, поддерживающих виртуальные машины на платформе VMware ESX Server.
ESX Charter собирает информацию о производительности виртуальных машин в базу данных для дальнейшего ее анализа, предоставляет механизм оповещений о чрезмерной загрузке аппаратных ресурсов, а также позволяет администраторам находить узкие места в системе с точки зрения производительности (bottlenecks). Продукт ESX Charter имеет дружественный пользовательский интерфейс и не требует каких-либо специфических знаний от системных администраторов.
Помимо ESX Charter, компания Vizioncore предлагает также продукты: ESX Replicator для централизованной репликации данных между виртуальными машинами, ESX Ranger для создания резервных копий виртуальных машин и ESX Migrator для миграции виртуальных машин на виртуальную инфраструктуру VI3 (Virtual Infrastructure 3).
Аудит и планирование изменений виртуальной инфраструктуры
Обслуживание виртуальной инфраструктуры VMware и поддержание ее в постоянной готовности требует не только регулярного мониторинга, но и анализа структуры виртуальных серверов, составления планов по миграции их между физическими хостами, контроля и инвентаризации их ресурсов и аудита состояния виртуальных машин. Для безболезненного ввода в строй новых виртуальных серверов, системным администраторам требуется построение аналитических отчетов о текущем состоянии структуры виртуальных машин на физических серверах, схемы их сетевого взаимодействия между собой в пределах хоста и внешними серверами. Для построения наглядных отчетов о конфигурации виртуальных машин на платформе VMware ESX Server может быть использован продукт Veeam Reporter for VI3, а для аудита виртуальной инфраструктуры продукт Ecora Auditor.
Veeam Reporter
Довольно часто системным администраторам, планирующим и реализующим построение виртуальной инфраструктуры требуется наглядное представление текущего состояния инфраструктуры виртуальных серверов со всеми их атрибутами и параметрами сетевого окружения. Компания Veeam Software предлагает элегантный вариант для получения визуальных отчетов в формате Microsoft Visio о виртуальной инфраструктуре VMware.
Полученную схему можно легко изменить, оперируя с набором стенсилов элементов виртуальной инфраструктуры, посмотреть параметры виртуальных машин, сетевых интерфейсов, виртуальных сетей, виртуальных коммутаторов и хостов. Этот инструмент хорошо подходит консультантам, планирующим проведение проекта по виртуализации и демонстрирующим результаты, как своих успешных проектов, так и схему будущей конфигурации виртуальной инфраструктуры. Кроме того, Veeam Reporter позволяет сгенерировать отчет в форматах Microsoft Word и PDF для получения исходных данных аналитических отчетов и в формате Excel для составления Inventory виртуального окружения.
Ecora Auditor
Продукт Ecora Auditor является комплексным решением для составления отчетов различных аспектов ИТ-инфраструктуры предприятия, в том числе виртуальной инфраструктуры VMware, которое позволяет вести аудит активности виртуальных машин. Отчеты, получаемые с помощью модуля для виртуального окружения VMware, помогут системным администраторам исследовать виртуальную инфраструктуру в различных аспектах, найти слабые места в ней с точки зрения безопасности, спроектировать структуру систем хранения и выполнить другие задачи, направленные на повышение эффективности виртуальных машин. В модуле Ecora Auditor для инфраструктуры VMware доступно получение следующих отчетов:
- Информация о ядре и памяти виртуальных машин
- Настройки безопасности ESX Server
- Разрешения на доступ к виртуальным машинам
- Файлы разделов VMFS
- Общий отчет по виртуальным машинам
- Отчет по аппаратному обеспечению виртуальных машин
- Физические сетевые интерфейсы и виртуальные коммутаторы
- Конфигурация систем хранения SCSI
- Информация о памяти и файлах подкачки
Пример общего отчета по виртуальным машинам представлен ниже:
| Host Name | Display Name | Guest OS | State | Username | Config File |
| chmserver | ESX | Red Hat Linux | Unknown | SYSTEM | D:Virtual MachinesESX edhat.vmx |
| MS-DOS_Server | MS-DOS | Powered off | -- | d:Virtual MachinesMS-DOSdos.vmx | |
| RH_ES4_db2.36 | Red Hat Enterprise Linux 3 | Unknown | SYSTEM | D:Virtual MachinesRH_es4_db2.36 hel3.vmx | |
| Windows NT Server Sp6 | Windows NT | Unknown | SYSTEM | D:Virtual Machines WinntSP6Windows NT Server.vmx | |
| vm-server | A2_228 | Windows 2000 Server | Powered off | -- | /home/ecora/vmware/ A2_228/win2000Serv.vmx |
| A3.229 | Windows Server 2003 Enterprise Edition | Powered off | -- | /home/ecora/vmware/ A3_229/winNetEnterprise.vmx | |
| B2_157 | Windows 2000 Server | Powered off | -- | /home/ecora/vmware/ B2_157/win2000Serv.vmx | |
| Linux_48 | Red Hat Linux | Unknown | -- | /home/ecora/vmware/ Linux_48/redhat.vmx | |
| ntdc_33 | Windows NT | Unknown | -- | /home/ecora/vmware/ ntdc_33/winNT.vmx | |
| Suse91_35 | SUSE Linux Enterprise Server | Powered off | -- | /home/ecora/vmware/ Suse91_35/sles.vmx | |
| Winnt_Ex55 | Windows NT | Unknown | -- | /home/ecora/vmware/ Winnt_Ex55/winNT.vmx |
Заключение
Виртуальная инфраструктура, так же как и физическая, хотя и обладает значительно лучшей управляемостью и гибкостью, требует постоянного наблюдения и обслуживания. Прежде чем проводить масштабный проект по виртуализации, необходимо тщательно оценить все положительные и отрицательные моменты, которые принесет собой внедрение виртуальной инфраструктуры, в денежном эквиваленте. Не стоит поддаваться соблазну виртуализовать сразу большое количество серверов — можно опробовать платформу виртуализации на нескольких физических хостах, проводя некоторое время эксперименты по миграции виртуальных машин между хостами, созданию резервных копий и восстановлению после сбоев. Постоянный мониторинг позволит определить наиболее загруженные аппаратные компоненты и своевременно увеличить ресурсы, выделяемые виртуальным машинам. Регулярное составление аналитических отчетов по виртуальной инфраструктуре позволит спланировать дальнейшее развертывание виртуальных серверов и модификацию существующей инфраструктуры.
Компания VMware предоставляет большинство необходимых средств для поддержания и обслуживания виртуальной инфраструктуры, в том числе такие мощные, как Virtual Center, однако стоит присмотреться также и к решениям других производителей, которых со временем становится все больше и больше. Виртуальная инфраструктура VMware представляет собой некую философию построения ИТ-инфраструктуры в разнородной среде, централизованно управляемую, где есть место множеству средств управления и обслуживания с целью повышения эффективности использования виртуальных машин. Составление и осуществление планов по резервному копированию и восстановлению после сбоев существенно облегчается за счет использования различных средств, как от VMware, так от сторонних разработчиков. Рынок технологий виртуализации сейчас настолько динамичен, что буквально каждый месяц появляются все новые и новые решения. Это требует серьезного отношения к подготовке системных администраторов и специалистов, обслуживающих виртуальную инфраструктуру. Регулярно обновляемые учебные программы VMware и постоянно пополняемая база документации должны помочь держать в состоянии up-to-date не только виртуальную инфраструктуру, но и людей, ее поддерживающих.
