Virtualisatie als een Standaardpatroon

Virtualisatie als enterprise-concept is bijna net zo oud als zakelijke informatica zelf. De waarde van het abstraheren van computing van de kale hardware werd al heel vroeg onderkend, en vrijwel zodra computers de kracht hadden om het abstractieproces te beheren, begon het werk aan het implementeren van virtualisatie zoals we die vandaag de dag kennen.

Het vroegste algemeen geaccepteerde werk aan virtualisatie begon in 1964 met de ontwikkelaars van het IBM CP-40-besturingssysteem voor de IBM System/360-mainframe. Dit was de eerste echte verkenning van commerciële virtualisatie, en de code en het ontwerp van dit vroege virtualisatieplatform zijn vandaag de dag uitgemond in het IBM VM-platform, dat sinds 1972 onafgebroken is gebruikt als virtualisatielaag voor de IBM-mainframefamilies door de decennia heen. Sinds IBM virtualisatie voor het eerst introduceerde, hebben we gezien dat enterprise-systemen dit patroon van hardware-abstractie vrijwel universeel hebben overgenomen. Veel grootschalige computersystemen, minicomputers en mainframes, stapten in de jaren zeventig over op virtualisatie, waarbij het gros van alle overige enterprise-systemen dit deed naarmate de kracht en technologie voor hen beschikbaar kwamen, gedurende de jaren tachtig en negentig.

De enige noemenswaardige uitzondering op virtualisatie voor enterprise-computing was het Intel IA32-platform (ook wel x86 genoemd), dat de geavanceerde hardwarebronnen miste die nodig waren om effectieve virtualisatie te implementeren, tot de komst van het uitgebreide AMD64 64-bitsplatform en zelfs toen alleen met specifieke nieuwe technologie. Zodra dit was geïntroduceerd, was dezelfde hoogwaardige, zeer veilige virtualisatie over de hele linie beschikbaar op alle belangrijke platforms voor zakelijke informatica.

Omdat goedkope x86-platforms tot het midden van de jaren 2000 betekenisvolle virtualisatie misten (afgezien van over het algemeen laagperformante softwarevirtualisatie en niche-paravirtualisatieplatforms met hoge prestaties), bleef virtualisatie vrijwel volledig buiten beeld voor de overgrote meerderheid van het midden- en kleinbedrijf. Dit heeft ertoe geleid dat velen die zich aan het MKB-segment wijden zich er niet van bewust zijn dat virtualisatie een goed ingeburgerde, volwassen verzameling technologieën is die zich allang heeft gevestigd als het feitelijke patroon voor zakelijke servercomputing. Het gebruik van hardware-abstractie is vrijwel alomtegenwoordig in enterprise-computing, waarbij veel van de grootste, meest stabiele platforms geen optie hebben – in elk geval geen officieel ondersteunde optie – om systemen “bare metal” te draaien.

Er zijn specifieke niches waar het wordt afgeraden om hardware-abstractie via virtualisatie te vermijden, maar deze zijn uiterst zeldzaam, vooral in de MKB-markt. Typische systemen die niet gevirtualiseerd hoeven te worden, zijn onder meer latentiegevoelige systemen (zoals handelsplatforms met lage latentie) en gecombineerde workloads over meerdere servers, zoals HPC-rekenclusters waarbij het primaire doel prestaties zijn boven stabiliteit en bruikbaarheid. Geen van beide komt veel voor in het MKB.

Virtualisatie biedt vele voordelen. Vaak wordt in het MKB, waar virtualisatie minder wordt verwacht, aangenomen dat het doel van virtualisatie consolidatie is, waarbij grootschalige kostenbesparingen kunnen optreden, of het bieden van nieuwe manieren om hoge beschikbaarheid te realiseren. Beide zijn uitstekende opties die specifieke organisaties en situaties kunnen helpen, maar geen van beide vormt de onderliggende rechtvaardiging voor virtualisatie. We kunnen indien nodig op andere manieren consolideren en HA bereiken. Virtualisatie biedt ons eenvoudigweg een groot scala aan opties op die specifieke gebieden.

Veel van de toepassingen van virtualisatie zijn neveneffecten van het ecosysteem, zoals een potentiële verlaging van de licentiekosten. Dit soort voordelen zijn geen intrinsieke voordelen van virtualisatie, maar ze bestaan wel en kunnen in een evaluatie uit de praktijk niet over het hoofd worden gezien. Niet alle voordelen gelden voor alle hypervisors of virtualisatieplatforms, maar vrijwel alle gelden over de hele linie. Hardware-abstractie is een concept, geen implementatie, dus de manier waarop het wordt benut zal variëren. Conceptueel is het wegabstraheren van hardware, of dat nu op de opslaglaag, op de computinglaag, enzovoort gebeurt, zeer belangrijk, aangezien het het beheer vergemakkelijkt, de betrouwbaarheid verbetert en de ontwikkeling versnelt.

Hier volgen enkele van de voordelen van virtualisatie. Het is belangrijk op te merken dat, buiten specifieke zaken zoals consolidatie en hoge beschikbaarheid, vrijwel al deze voordelen niet alleen gelden voor het virtualiseren op één enkele hardwarenode, maar ook voor één enkele workload op die node.

1. Verminderde menselijke inspanning en impact in verband met hardwarewijzigingen, storingen, modificaties, uitbreidingen, enzovoort
2. Opslagencapsulatie voor een vereenvoudigd back-up-/herstelproces, zelfs met uiteenlopende hardwaredoelen
3. Snapshots van het volledige systeem ter bescherming bij wijzigingsbeheer
4. Eenvoudig archiveren bij buitengebruikstelling of ontmanteling
5. Betere monitoringmogelijkheden, met toevoeging van out-of-band-beheer, zelfs op hardwareplatforms die dit niet van nature bieden
6. Hardware-agnostiek zorgt voor het ontbreken van vendor lock-in, aangezien de besturingssystemen geloven dat de hypervisor de hardware is in plaats van de hardware zelf
7. Eenvoudige segmentatie van workloads
8. Eenvoudige consolidatie met behoud van workloadsegmentatie
9. Sterk verbeterde benutting van resources
10. Hardware-abstractie creëert een aanzienlijk gerealiseerde kans op verbeterde systeemprestaties en stabiliteit, terwijl de eisen aan het besturingssysteem en de ontwikkelaars van stuurprogramma's voor clientbesturingssystemen worden verlaagd
11. Vereenvoudigde uitrol van nieuwe en uiteenlopende workloads
12. Eenvoudige overgang van een omgeving met één platform naar een hostingomgeving met meerdere platforms, die vervolgens de toevoeging van opties zoals clouduitrol of platformsystemen met hoge beschikbaarheid mogelijk maakt
13. Herverdeling van workloads om eenvoudige fysieke schaalvergroting mogelijk te maken

In de hedendaagse computeromgevingen zouden server-side workloads om deze redenen universeel gevirtualiseerd moeten worden. De voordelen van virtualisatie zijn extreem, terwijl de nadelen weinig en triviaal zijn. De twee gangbare scenario's waarin virtualisatie nog steeds vermeden moet worden, zijn situaties waarin er speciale hardware is die rechtstreeks op de server gebruikt moet worden (dit is tegenwoordig zeer zeldzaam geworden, maar komt nog steeds van tijd tot tijd voor) en systemen met extreem lage latentie waarbij latenties van minder dan een milliseconde cruciaal zijn. Het tweede hiervan komt alleen voor in uiterst specifieke zakelijke situaties, zoals handelssystemen voor beleggingen met lage latentie. Systemen met deze vereisten zullen ook ongelooflijke netwerk- en geolocatievereisten hebben, zoals Infiniband met lage latentie met glasvezel naar de handelsvloer van minder dan vijf mijl afstand.

Sommige mensen zullen erop wijzen dat rekenclusters met hoge prestaties geen virtualisatie gebruiken, maar dit is een grijs gebied, aangezien elke vorm van clustering in feite een vorm van virtualisatie is. Het is alleen zo dat dit een “supersysteem”-niveau van virtualisatie is in plaats van strikt op systeemniveau.

Het is veilig om aan te nemen dat u in elk scenario waarin u zich zou kunnen bevinden waarin u geen virtualisatie zou moeten gebruiken, dit zonder enige twijfel zult weten en empirisch zult kunnen aantonen waarom virtualisatie ofwel fysiek ofwel praktisch onmogelijk is. In alle andere gevallen: virtualiseer. Virtualiseer als u slechts één fysieke server en één fysieke workload en slechts één gebruiker heeft. Virtualiseer als u een Fortune 100-bedrijf bent met de meest veeleisende workloads. En virtualiseer als u iemand bent die daar ergens tussenin zit. Omvang is geen factor bij virtualisatie; we virtualiseren vanuit een verlangen naar een effectievere en stabielere computeromgeving, zowel nu als in de toekomst.