Zelfs één enkele server virtualiseren

Ik merk het zeer vaak in gesprekken over virtualisatie dat het concept consolidatie, dat in de context van servervirtualisatie verwijst naar het plaatsen van meerdere voorheen fysieke werklasten op één enkele fysieke machine waarbij de scheiding wordt afgehandeld door de barrières van de virtuele machine, wordt behandeld als het kernuitgangspunt en de fundamentele eigenschap van virtualisatie. Zonder twijfel vertegenwoordigt werklastconsolidatie een verbluffende kans met virtualisatie, maar het is uiterst belangrijk dat de waarde van virtualisatie en de waarde van consolidatie niet met elkaar verward worden. Te vaak heb ik gemerkt dat consolidatie wordt beschouwd als de sleutelwaarde in virtualisatie en de primaire rechtvaardiging ervoor, maar dit is niet het geval. Consolidatie is een bonusfunctie, maar zou nooit nodig moeten zijn bij het rechtvaardigen van virtualisatie. Virtualisatie zou een vrijwel uitgemaakte zaak moeten zijn, terwijl consolidatie geëvalueerd moet worden en vele malen niet gebruikt zou worden. Het feit dat werklasten niet geconsolideerd zouden moeten worden, zou nooit moeten leiden tot de overtuiging dat die werklasten niet virtueel zouden moeten zijn. Ik zou de beslissingsruimte van virtualisatie willen verkennen om te zien hoe we naar dit punt zouden moeten kijken.

Virtualisatie zou beschouwd moeten worden als hardware-abstractie, aangezien dat in praktische zin werkelijk is wat het is. Virtualisatie kapselt de hardware in en presenteert een voorspelbare, ongerepte hardwareset aan gast-besturingssystemen. Dit klinkt misschien alsof het complicaties toevoegt, maar in werkelijkheid vereenvoudigt het juist veel zaken, zowel voor de makers van besturingssystemen en stuurprogramma's als voor IT-beoefenaars die systemen ontwerpen. Het is juist omdat computers, computerrandapparatuur en besturingssystemen zulke complexe beesten zijn, dat deze aanvullende laag uiteindelijk complexiteit uit het systeem verwijdert door het creëren van standaardinterfaces. Uit standaardisatie komt eenvoud voort.

Ditzelfde concept van het presenteren van een standaard, virtuele machine aan een softwarelaag bestaat ook op andere gebieden van de informatica, zoals bij de manier waarop veel programmeertalen geïmplementeerd worden. Dit is een zeer volwassen en betrouwbaar computermodel.

Hardware-abstractie en de stabiliteit die het met zich meebrengt zijn op zichzelf al reden genoeg om over de gehele linie op virtualisatie te standaardiseren, maar de praktische aard van hardware-abstractie zoals geïmplementeerd door alle enterprise-virtualisatieproducten die ons vandaag de dag ter beschikking staan, brengt ons nog belangrijkere functies. Zeker, de meeste voordelen van virtualisatie zijn op een andere manier te vinden, maar zelden zo volledig, betrouwbaar, eenvoudig of kosteloos als bij virtualisatie.

De grootste verzameling aanvullende functies komt doorgaans voort uit de abstractie van opslag en geheugen, die de mogelijkheid biedt om een snapshot te maken van opslag of zelfs van de gehele draaiende staat van een virtuele machine, dat wil zeggen om een image te maken van het draaiende systeem en deze in een bestand op te slaan. Deze mogelijkheid leidt tot veel zeer belangrijke capaciteiten, zoals de mogelijkheid om een systeemsnapshot te maken voordat nieuwe software wordt geïnstalleerd, configuraties worden gewijzigd of er gepatcht wordt; wat uiterst snelle rollbacks mogelijk maakt mocht er iets misgaan. Deze ogenschijnlijk kleine functie kan leiden tot een grote gemoedsrust en algehele systeembetrouwbaarheid. Het maakt ook het testen van functies en het terugdraaien of herhaaldelijk testen zeer eenvoudig in niet-productieomgevingen.

De mogelijkheid om een snapshot te maken vanaf de abstractielaag leidt ook tot de mogelijkheid om “imagegebaseerde back-ups” te maken, dat wil zeggen back-ups die via het snapshotmechanisme op een blokapparaatniveau worden gemaakt in plaats van vanuit de bestandssysteemlaag van het besturingssysteem. Dit maakt besturingssysteemonafhankelijke back-upmechanismen mogelijk en back-ups die de gehele systeemopslagpool in één keer omvatten. Imageback-ups maken mogelijk wat traditioneel bekendstond als “bare metal restores” – het gehele systeem kan zonder aanvullende interactie naar een volledig draaiende staat worden hersteld – eenvoudig en zeer snel. Niet alle makers van hypervisors nemen deze capaciteit op of nemen deze in gelijke mate op, dus hoewel conceptueel een belangrijke functie, is het van cruciaal belang dat de mate waarin deze functie bestaat of gelicentieerd is, per geval afzonderlijk wordt overwogen (met name HyperV neemt dit volledig op, XenServer neemt het gedeeltelijk op en VMware vSphere neemt het alleen op bij niet-gratis licentieniveaus). Wanneer beschikbaar maken imagegebaseerde back-ups een uiterst snel herstel mogelijk op snelheden die met andere back-upmethodologieën ondenkbaar zijn. Het herstellen van systemen in enkele minuten is mogelijk, van ramp tot herstel!

De mogelijkheid om virtuele machines als bestanden te behandelen (althans wanneer ze niet actief draaien) biedt aanvullende voordelen die verband houden met de hierboven genoemde back-upvoordelen. Namelijk de mogelijkheid om snel en eenvoudig te migreren tussen fysieke hosts en zelfs om over te stappen tussen ongelijksoortige hardware. Traditioneel betekenden hardware-upgrades of -vervangingen een gecompliceerd migratieproces vol gevaar. Met moderne virtualisatie kan het overstappen van bestaande hardware naar nieuwe hardware een betrouwbaar, niet-destructief proces zijn met veilige terugvalopties en weinig of mogelijk zelfs geen downtime! Taken die ongebruikelijk zijn maar voorheen zeer riskant waren, kunnen vandaag de dag vaak triviaal worden.

Vaak is dit het ware voordeel van virtualisatie- en abstractiemechanismen. Het is niet noodzakelijkerwijs om de dagelijkse werking van een systeem te verbeteren, maar om risico te verminderen en flexibiliteit en opties in de toekomst te bieden. Het voorbereiden op onbekenden die ofwel onvoorspelbaar zijn ofwel in de meest voorkomende situaties simpelweg genegeerd worden. Zelden wordt dergelijke planning überhaupt gedaan, tot grote ergernis van IT-afdelingen die achterblijven met moeilijke en gevaarlijke upgrades die eenvoudig hadden kunnen worden beperkt.

Er zijn veel functies van virtualisatie die alleen op speciale scenario's van toepassing zijn. Veel virtualisatieproducten bevatten livemigratiehulpmiddelen voor het verplaatsen van draaiende werklasten tussen hosts, of mogelijk zelfs tussen opslagapparaten, zonder downtime. Opties voor hoge beschikbaarheid en fouttolerantie zijn vaak beschikbaar, waardoor sommige werklasten snel of zelfs transparant kunnen herstellen van een storing in de systeemhardware, door over te stappen van defecte hardware naar redundante hardware zonder tussenkomst van de gebruiker. Hoewel meer een nichevoordeel en zeker niet op te nemen in een lijst van waarom “vrijwel alle werklasten” virtueel zouden moeten zijn, is het de moeite waard om het te vermelden als een belangrijk voorbeeld van functies die vaak beschikbaar zijn en later toegevoegd zouden kunnen worden als er een behoefte aan ontstaat, zolang virtualisatie vanaf het begin wordt gebruikt. Anders zou een migratie naar virtualisatie nodig zijn voordat dergelijke functies benut kunnen worden.

Virtualisatieproducten worden doorgaans geleverd met uitgebreide aanvullende functies die er alleen in bepaalde gevallen toe doen. Een groot aantal daarvan valt in een grote pool van “voor het geval van toekomstige behoefte.” Mogelijk de grootste van al deze is het concept consolidatie, zoals ik aan het begin van dit artikel had vermeld. Net als andere geavanceerde functies zoals hoge beschikbaarheid, is consolidatie geen kernwaarde van virtualisatie, maar wordt het er vaak mee verward. Werklasten die niet van plan zijn om gebruik te maken van hoge beschikbaarheid of consolidatie, zouden nog steeds gevirtualiseerd moeten worden – zonder twijfel. Maar deze functies zijn als toekomstige opties zo potentieel waardevol, zelfs voor scenario's waarin ze vandaag niet gebruikt zullen worden, dat ze het vermelden waard zijn, ongeacht.

Consolidatie kan uiterst waardevol zijn en het valt gemakkelijk te begrijpen waarom zoveel mensen er simpelweg van uitgaan dat het gebruikt zal worden, aangezien het zo vaak zo waardevol is. De beschikbaarheid hiervan zodra een infrastructuur op zijn plaats is, is een sleutelpunt van flexibiliteit voor het omgaan met de onbekenden van toekomstige werklasten. Zelfs wanneer consolidatie vandaag volledig onnodig is, is er een zeer goede kans, zelfs in de allerkleinste bedrijven, dat het op een onbekend moment in de toekomst nuttig zal zijn. Virtualisatie biedt ons een afdekking tegen het onbekende door onze systemen voor te bereiden op een maximum aan flexibiliteit. Een van de belangrijkste aspecten van elke IT-beslissing is het beheren en verminderen van risico. Virtualisatie doet dit.

Virtualisatie draait om stabiliteit, flexibiliteit, standaardisatie, beheersbaarheid en het volgen van best practices. Geen enkel belangrijk enterprise-virtualisatieproduct is vandaag de dag niet beschikbaar, althans in een of andere vorm, gratis. Elke aankoop zou natuurlijk een zorgvuldige analyse van waarde versus uitgaven vereisen. Echter, met uitstekende enterprise-opties die momenteel gratis beschikbaar zijn van alle vier de belangrijke productlijnen in deze ruimte (Xen, KVM, HyperV en VMware vSphere), hoeven wij een dergelijke analyse niet te maken. Wij hoeven alleen maar aan te tonen dat de implementatie niet-negatief is.

Wat de besluitvorming eenvoudig maakt, is dat wanneer we het nominale geval beschouwen – het absolute minimum dat alle enterprise-virtualisatie biedt, namelijk de voordelen op het gebied van nulkosten, abstractie, inkapseling en opslag – we vaststellen dat we in feitelijk alle gevallen een klein voordeel hebben, geen meetbare nadelen en een zeer groot potentieel voordeel uit de gebieden van flexibiliteit en het afdekken tegen toekomstige behoeften. Dit laat ons achter met een duidelijke overwinning en een eenvoudige beslissing dat virtualisatie, omdat het gratis is en op zichzelf in wezen geen nadelen heeft, gebruikt zou moeten worden in elk geval waarin dat mogelijk is (wat, op dit punt, in wezen alle werklasten zijn). Aanvullende, niet-kernfuncties zoals consolidatie en hoge beschikbaarheid zouden afzonderlijk geëvalueerd moeten worden en alleen nadat de beslissing om te virtualiseren reeds is bevestigd. Geen enkel gebrek aan behoefte aan die uitgebreide functies suggereert op enigerlei wijze dat virtualisatie niet op basis van zijn eigen merites gekozen zou moeten worden.

Dit is simpelweg een uitleg van bestaande best practices uit de sector, die er al vele jaren in bestaan om alle potentiële werklasten te virtualiseren. Dit is niet nieuw, noch een verandering van richting. Alleen al het feit dat over de gehele linie virtualiseren al bijna een decennium een best practice in de sector is, toont aan wat voor een bewezen en geaccepteerde methodologie dit is. Er zullen altijd werklasten zijn die, om de een of andere reden, simpelweg niet gevirtualiseerd kunnen worden, maar deze zouden zeer schaars en zeldzaam moeten zijn en zouden aanleiding moeten geven tot een grondige beoordeling om uit te zoeken waarom dit het geval is.

Bij het beslissen of er wel of niet gevirtualiseerd moet worden, zou de benadering altijd moeten zijn om aan te nemen dat virtualisatie een uitgemaakte zaak is en hiervan alleen af te wijken als een solide, verdedigde technische reden dit onmogelijk maakt. Vrijwel alle argumenten tegen virtualisatie komen voort uit een positie van misverstand, met de overtuiging dat consolidatie, hoge beschikbaarheid, externe opslag, licentiekosten en andere los gerelateerde of ongerelateerde concepten op de een of andere manier intrinsiek zijn aan virtualisatie. Dat zijn ze niet en ze zouden niet opgenomen moeten worden in een beslissing tussen virtualisatie en fysieke uitrol. Ze staan los en zouden als afzonderlijke opties geëvalueerd moeten worden.

Het is vermeldenswaard dat, omdat consolidatie geen deel uitmaakt van onze beslissingsmatrix bij het creëren van basiswaarde voor virtualisatie, alle redenen die wij gebruiken in gelijke mate van toepassing zijn op zowel één-op-één-uitrol (dat is een enkele virtuele machine op een enkel fysiek apparaat) als op geconsolideerde werklasten (dat zijn meerdere virtuele machines op een enkel fysiek apparaat). Er is geen situatie waarin een werklast “te klein” is om gevirtualiseerd te worden. Als er al iets is, is het juist het tegenovergestelde: alleen de allergrootste werklasten, doorgaans met extreme latentiegevoeligheid, waar een nichescenario van niet-virtualisatie nog steeds als randgeval bestaat, maar zelfs deze gevallen verdwijnen snel naarmate de latentieverbeteringen in virtualisatie en de totale werklastcapaciteiten worden verbeterd. Deze gevallen zijn zo zeldzaam en verdwijnen zo snel dat zelfs het nemen van de tijd om deze gevallen te vermelden waarschijnlijk onverstandig is, aangezien het suggereert dat uitzonderingen, op basis van capaciteitsbehoeften, gangbaar genoeg zijn om voor te evalueren, wat niet het geval is, vooral niet in de SMB-markt. Hoe kleiner de werklast, hoe idealer voor virtualisatie, maar dit dient er alleen toe om te benadrukken dat kleine bedrijven, met enkelvoudige werklasten, het meest ideale geval zijn voor virtualisatie over de gehele linie in plaats van een uitzondering op best practices, niet om te suggereren dat grotere bedrijven zelf op zoek zouden moeten gaan naar uitzonderingen.