Virtuelle Eier und Körbe

In Gesprächen mit IT-Fachleuten aus Kleinunternehmen ist einer der wesentlichen Faktoren für das Zögern bei der Einführung von Virtualisierung das, was mit „Lege nicht alle Eier in einen Korb“ umschrieben wird.

Ich kann nachvollziehen, woher diese Sorge rührt. Virtualisierung ermöglicht es, viele Gastbetriebssysteme in einem einzigen physischen System unterzubringen, was im Falle eines Hardwareausfalls dazu führt, dass alle auf ihm befindlichen Gastsysteme gemeinsam und auf einen Schlag ausfallen. Das klingt schlimm, aber vielleicht ist es nicht so schlimm, wie wir zunächst annehmen würden.

Die Idee hinter der Redewendung von den Eiern und Körben ist, dass wir nicht alle unsere Ressourcen gleichzeitig aufs Spiel setzen sollten. Dies wird im Allgemeinen auf das Investieren angewandt und ermutigt Anleger, zu diversifizieren und in viele verschiedene Unternehmen und Arten von Wertpapieren wie Anleihen, Aktien, Fonds und Rohstoffe zu investieren. Im Falle von Eiern (oder Geld) sprechen wir von einem austauschbaren Gut. Ein Ei ist so gut wie das andere. Eine Menge Eier ist von Natur aus redundant.

Wenn wir ein Dutzend Eier haben und sechs davon zerbrechen, können wir immer noch ein Omelett machen, vielleicht ein kleineres, aber wir können trotzdem essen. Ein kleineres Omelett zu essen ist wahrscheinlich nahezu so befriedigend wie ein größeres – wir bleiben in keinem Fall hungrig. Unsere ohnehin redundanten Eier in mehrere Körbe zu legen, erlaubt es uns, unser Risiko abzusichern. Ja, zwei Körbe zu tragen bedeutet, dass wir weniger Zeit haben, auf jeden einzelnen zu achten, sodass es das Risiko erhöht, einige der Eier zu verlieren, aber die Wahrscheinlichkeit verringert, alle Eier zu verlieren. Im Falle von Eiern in der Tat eine kluge Entscheidung. Ebenso eine clevere Art, sich auf den Ruhestand vorzubereiten.

Diese Theorie wird, weil sie als Redewendung ohne sorgfältige Analyse oder angemessenes Verständnis wiederholt wird, sodann auf nicht verwandte Bereiche wie die Server-Virtualisierung angewandt. Server sind jedoch nicht wie Eier. Server, insbesondere in kleineren Unternehmen, sind nur selten austauschbare Güter, bei denen es genügt, sechs funktionierende statt der üblichen zwölf zu haben. Typischerweise erfüllt jeder Server eine einzigartige Rolle und alle sind relativ kritisch für das Funktionieren des Unternehmens. Wenn ein Server nicht kritisch ist, dann lässt sich vermutlich von vornherein die Rechtfertigung für die Kosten seiner Anschaffung und Wartung nicht erbringen, und so würde er wahrscheinlich gar nicht existieren. Wenn Server austauschbar sind, etwa in einer großen, zustandslosen Web-Farm oder einem Rechencluster, dann sind sie als solche konfiguriert, um die Kapazität über die Grenzen einer einzelnen physischen Box hinaus zu erweitern, und fallen damit nicht in den Rahmen dieser Betrachtung.

IT-Dienste in einem Unternehmen sind in der Regel, zumindest in gewissem Maße, eine „Kettenabhängigkeit“. Das heißt, sie sind voneinander abhängig, und der Ausfall eines einzelnen Dienstes kann andere Dienste beeinträchtigen, entweder weil sie technisch voneinander abhängig sind (etwa eine Branchenanwendung, die von einer Datenbank abhängt) oder weil sie im Arbeitsablauf voneinander abhängig sind (etwa ein Büromitarbeiter, der den funktionierenden Dateiserver benötigt, um eine Datei bereitzustellen, die er mit Informationen aus einer E-Mail bearbeiten muss, während er die Änderungen am Telefon oder per Instant Messenger bespricht). In diesen Fällen kann der Ausfall eines einzelnen Schlüsseldienstes wie E-Mail, Netzwerkauthentifizierung oder Dateidienste einen unverhältnismäßig großen Verlust an Arbeitsfähigkeit verursachen. Wenn es zehn Schlüsseldienste gibt und einer ausfällt, sinkt die Produktivität des Unternehmens aus Sicht der IT-Dienste wahrscheinlich um weit mehr als zehn Prozent und nähert sich in Extremfällen womöglich hundert Prozent. Das trifft nicht immer zu; in einigen besonderen Fällen sind Mitarbeiter in der Lage, einen ausgefallenen Dienst wirksam zu „umgehen“, doch das ist sehr unüblich. Selbst wenn die Menschen weiterarbeiten können, sind sie wahrscheinlich weit weniger produktiv als üblich.

Im Umgang mit physischen Servern stellt jeder Server seinen eigenen Ausfallpunkt dar. Wenn wir also zehn Server haben, ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls zehnmal so hoch, als wenn wir nur einen einzigen dieser gleichen Server hätten. Jeder Server, den wir hinzufügen, bringt sein eigenes Risiko mit sich. Wenn jeder Ausfall einen Ausfallfaktor von 2,5 hat – das heißt das Unternehmen finanziell mit fünfundzwanzig Prozent des Umsatzes für, sagen wir, einen Tag belastet –, dann entspricht unsere durchschnittliche Gesamtauswirkung über ein Jahrzehnt zweieinhalb vollständigen Standortausfällen. Ich verwende hier das Konzept von Faktoren und Durchschnittswerten, um dies zu vereinfachen; die Bestimmung der Dauer eines durchschnittlichen Ausfalls oder der Auswirkung eines durchschnittlichen Ausfalls ist nicht erforderlich, da wir in diesem Fall nur die relative Auswirkung bestimmen müssen, um die Szenarien zu vergleichen. Es ist lediglich ein Mittel, um die kumulativen finanziellen Auswirkungen von Ausfällen eines Ereignistyps mit denen eines anderen zu vergleichen, ohne konkrete Zahlen zu benötigen – das hilft Ihnen nicht dabei zu bestimmen, wie hoch Ihre Ausgaben sein sollten, sondern nur bei der relativen Zuverlässigkeit.

Mit der Virtualisierung haben wir die offensichtliche Möglichkeit zur Konsolidierung. In diesem Beispiel gehen wir davon aus, dass wir alle zehn dieser bestehenden Server auf einen einzigen Server zusammenführen können. Wenn wir das tun, lösen wir häufig die Reaktion „alle Eier in einem Korb“ aus. Doch wenn wir eine Risikoanalyse durchführen, werden wir feststellen, dass dies in der Regel nur Angst und Ungewissheit ist und kein mathematisch belegtes Risiko. Wenn wir die gleichen Risiken wie im obigen Beispiel annehmen, wird unser einzelner Server im Durchschnitt nur einen einzigen vollständigen Standortausfall erleiden, einmal pro Jahrzehnt.

Vergleichen Sie dies mit dem ersten Beispiel, das einen Schaden in Höhe von zweieinhalb vollständigen Standortausfällen anrichtete – das Risiko der virtualisierten, konsolidierten Lösung beträgt nur vierzig Prozent dessen der traditionellen Lösung.

Behalten Sie nun im Hinterkopf, dass dies auf der Annahme beruht, dass der Verlust einiger Dienste einen finanziellen Verlust bedeutet, der größer ist als der strikte Wert des verlorenen Dienstes, was nahezu immer der Fall ist. Selbst wenn der verlorene Dienst nicht mehr als den Verlust eines einzelnen Dienstes bedeutet, liegen wir lediglich bei einem Nullsummenausgleich und brauchen uns keine Sorgen zu machen. In seltenen Fällen kann die Auswirkung des Verlusts eines einzelnen Systems geringer sein als sein „Stück vom Kuchen“, normalerweise weil Menschen flexibel sind und das ausgefallene System umgehen können – etwa wenn Instant Messaging ausfällt und die Leute einfach auf E-Mail umsteigen, bis das Instant Messaging wiederhergestellt ist; doch diese Fälle sind selten und beschränken sich in der Regel auf wenige Systeme von vielen, während die Mehrheit der Systeme, etwa ERP, CRM und E-Mail, im Falle eines Ausfalls unverhältnismäßig große Auswirkungen hat.

Was wir hier also sehen, ist, dass die Verlagerung von zehn Diensten von zehn Servern auf zehn Dienste auf einem Server unter normalen Umständen unser Risiko im Allgemeinen senkt und nicht erhöht – in direktem Gegensatz zur Theorie der „Eier in einem Korb“. Und das rein aus der Perspektive des Hardwareausfalls. Die Konsolidierung bietet jedoch mehrere weitere wichtige Zuverlässigkeitsfaktoren, die erhebliche Auswirkungen auf unsere Fallstudie haben können.

Mit der Konsolidierung verringern wir die Menge an Hardware, die von der IT-Abteilung überwacht und verwaltet werden muss. Weniger Server bedeuten, dass denen, die übrig bleiben, mehr Zeit und Aufmerksamkeit gewidmet werden kann. Mehr Aufmerksamkeit bedeutet eine bessere Chance, Probleme frühzeitig zu erkennen, und mehr Gelegenheit, Ersatzteile vorrätig zu halten. Bessere Überwachung und Wartung führen zu besserer Zuverlässigkeit.

Der möglicherweise wichtigste Faktor bei der Konsolidierung ist jedoch, dass erhebliche Kosteneinsparungen entstehen, und diese können, wenn man sie richtig angeht, Möglichkeiten für eine verbesserte Zuverlässigkeit bieten. Angesichts der dramatischen Senkung der Gesamtkosten für Server kann es verlockend sein, die Budgets weiterhin knapp zu halten und zu versuchen, die Kosteneinsparungen rein unmittelbar zu nutzen. Das ist verständlich, und für einige Unternehmen mag dies der richtige Ansatz sein. Doch es ist nicht der Ansatz, den ich empfehlen würde, wenn man gegen die Vorstellung von Eiern und Körben ankämpft.

Indem man stattdessen einen maßvolleren Ansatz wählt, bei dem man erhebliche Kosteneinsparungen beibehält, aber dennoch relativ gesehen mehr für einen einzelnen Server ausgibt, kann man einen höherwertigen (sprich: zuverlässigeren) Server beschaffen, bessere Komponenten verwenden, Ersatzteile vor Ort vorhalten usw. Die Kosteneinsparungen der Virtualisierung lassen sich häufig unmittelbar in erhöhte Zuverlässigkeit umsetzen, was die Gleichung weiter zugunsten des Einzelserver-Ansatzes verschiebt.

Wie ich in einem anderen Artikel ausgeführt habe, ist ein einziges Backsteinhaus eher in der Lage, einen Sturm zu überstehen, als ein oder zwei Strohhäuser. Mehr von etwas zu haben, macht es nicht zwangsläufig zur zuverlässigeren Wahl.

Diese Vorteile ergeben sich rein aus dem Konsolidierungsaspekt der Virtualisierung und nicht aus der Virtualisierung selbst. Die Virtualisierung bietet darüber hinaus separat erweiterte Funktionen zur Risikominderung. System-Imaging und schnelle Wiederherstellungen sowie Wiederherstellungen auf abweichender Hardware sind wesentliche Vorteile nahezu jeder Virtualisierungsplattform. Dies kann eine wichtige Rolle in einer Notfallwiederherstellungsstrategie spielen.

Natürlich dienen all diese Konzepte allein dazu zu veranschaulichen, dass Einzelbox-Virtualisierung und -Konsolidierung den überkommenen Ansatz „eine Anwendung pro Server“ schlagen und dabei dennoch Geld sparen können – womit gezeigt wird, dass das Beispiel von Eiern und Körben irreführend ist und in diesem Szenario nicht zutrifft. Auf Grundlage dieser Faktoren sollte es kaum Bedenken geben, von einer traditionellen Umgebung unmittelbar zu einer virtualisierten überzugehen.

Es sei angemerkt, dass die Virtualisierung anschließend die Zuverlässigkeit traditioneller Standardhardware erweitern kann, indem sie großrechnerähnliche Failover-Funktionen bietet, die weit über das hinausgehen, was nicht virtualisierte Plattformen leisten können. Dies rückt Standardhardware enger an die größeren, teureren RISC-Plattformen heran. Diese Funktionen können ein extremes Maß an Schutz bieten, gehen aber oft weit über das hinaus, was für IT-Abteilungen angemessen ist, die anfänglich von einer Server-Umgebung mit überkommener Hardware ohne Failover migrieren. Hochverfügbarkeit ist eine großartige Funktion, ist aber oft kostspielig und sehr häufig unnötig, insbesondere da Unternehmen, wie wir gesehen haben, von in der Vergangenheit relativ unzuverlässigen Umgebungen zu den heute zuverlässigeren Umgebungen übergehen. Da wir die Zuverlässigkeit bereits über das hinaus gesteigert haben, was in der Vergangenheit als notwendig erachtet wurde, besteht eine sehr gute Chance, dass ein extremer Sprung bei der Zuverlässigkeit jetzt nicht erforderlich ist; aufgrund des starken Rückgangs der Kosten für Hochverfügbarkeit ist es jedoch durchaus möglich, dass sie sich dort als kostengerechtfertigt erweist, wo dies zuvor nicht der Fall war.

In gleicher Weise wird die Virtualisierung oft gefürchtet, weil sie als eine neue, unerprobte Technologie angesehen wird. Das ist gewiss unwahr, doch im Bereich der Kleinunternehmen und der Standardserver besteht dieser Eindruck. In Wirklichkeit wurde die Virtualisierung jedoch erstmals in den 1960er Jahren von IBM eingeführt und ist seither eine tragende Säule von High-End-Großrechnern und RISC-Servern – jenen Systemen, die die beste Zuverlässigkeit verlangen. Im Bereich der Standardserver war die Virtualisierung eine größere technische Herausforderung und benötigte sehr lange, bis sie effizient genug umgesetzt werden konnte, um sie in der realen Welt sinnvoll einsetzen zu können. Doch selbst im Bereich der Standardserver ist die Virtualisierung seit den späten 1990er Jahren verfügbar und damit heute etwa fünfzehn Jahre alt, was weit über den Punkt einer aufkeimenden Technologie hinausreicht – in der Welt der IT ist sie geradezu ehrwürdig. Die Virtualisierung auf Standardplattformen ist ein ausgereiftes Feld mit mehreren hoch angesehenen, äußerst fortschrittlichen Anbietern und Produkten. Der Einsatz von Virtualisierung als Standard für alle oder nahezu alle Serveranwendungen ist ein seit Langem etabliertes und anerkanntes „Unternehmensmuster“, das nun problemlos von Unternehmen jeder Größe übernommen werden kann.

Virtualisierung ist, vielleicht entgegen der Intuition, tatsächlich eine sehr kritische Komponente einer Zuverlässigkeitsstrategie. Statt Risiko hinzuzufügen, kann die Virtualisierung geradezu als eine Plattform zur Risikominderung verstanden werden – ein Werkzeugkasten zur Steigerung der Zuverlässigkeit Ihrer Datenverarbeitungsplattformen über zahlreiche Wege.