Hardware für Virtualisierungsprojekte planen (1)
Bei der Planung der Hardware für ein Virtualisierungsprojekt steht der IT-Verantwortliche vor einem großen Berg an Lösungen, Anbietern und unterschiedlichen Techniken. Neben einem Überblick der Komponentenvielfalt schauen wir auch auf hyperkonvergente Systeme, in denen Virtualisierung und Storage miteinander verschmelzen. Im ersten Teil geht es darum, was Sie beim Herstellersupport beachten sollten und was die Vorteile von identischer Hardware sind.
Unternehmen können mittlerweile von unzählig vielen Anbietern und Distributoren Serversysteme kaufen. Das Spektrum erstreckt sich von großen und bekannten Namen wie HPE, Dell EMC, Fujitsu und so weiter über Hersteller von Systemen mit speziellen Anforderungen, zum Beispiel vollständige Container-Lösungen (wir reden hier nicht von Container-Technologie wie Docker oder Kubernetes, sondern wirklich über Schiffscontainer aus Metall) für den Outdoor-Einsatz im Ausland bis hin zu Systemen, die häufig als Hausmarke oder als gelabeltes System angeboten werden.
Auf passenden Support achten
Grund genug, diese Möglichkeiten einmal im Detail zu beleuchten: Nach unserer Erfahrung ist es bei einem Virtualisierungsprojekt im KMU-Umfeld fast immer so, dass die Hardware im hauseigenen EDV-Raum beziehungsweise in einem Rechenzentrum steht und das Unternehmen diese selbst betreibt. Unsere Empfehlung lautet in solchen Projekte fast immer, die Server von einem Hersteller zu beziehen, bei dem das komplette Gerät aus einer Hand kommt und der auch einen vollständigen Support für dieses Gerät anbietet. Geht etwas in dem Gerät kaputt oder fällt das komplette System aufgrund von Hardwaredefekten aus, muss der Hersteller für einen Austausch der defekten Komponente sorgen.
Solch einen Service gibt es mit Reaktionszeiten am nächsten Werktag bis hin zu zwei Stunden Vor-Ort-Service rund um die Uhr. Das Level der Supportverträge hängt davon ab, wie wichtig die Systeme sind, wie viel Kosten ein möglicher Ausfall erzeugt und natürlich wie teuer der Support angeboten wird. Hier sollten Sie schauen, über welchen Zeitraum Sie die Server betreiben wollen. Die Dauer der Wartung sollte mindestens so lange eingekauft werden wie die geplante Betriebsdauer, wenn nicht sogar noch länger.
Planen Sie einen Betrieb von fünf Jahren, empfiehlt sich eine Wartungsdauer von sechs Jahren. Viele Migrationsprojekte werden zu spät gestartet oder dauern ungeplant länger als erwartet. Es ist immer sehr ärgerlich, wenn während einer geplanten Migration eine Komponente (oder sogar der gesamte Server) ausfällt und das System seit kurzer Zeit nicht mehr in aktiver Wartung ist. Hinzu kommt, dass viele Server mittlerweile so leistungsstark sind, dass sie auch nach Ablauf der Betriebsdauer und der Migration aus dem Produktionsbetrieb weiter laufen können: Sei es als sekundärer Cluster, als Ziel für Replikationen oder als Demo-Cluster für Workshops oder die Auszubildenden.
Der direkte Kauf von sechs Jahren Wartung ist meinst deutlich günstiger als eine nachträgliche Verlängerung. Je älter ein System ist, desto teurer wird die Verlängerung der Wartung bis hin zu dem Moment, an dem keine Wartung mehr abgeschlossen werden kann, weil das Modell zu alt ist. Besitzen Sie direkt einen Vertrag über den gesamten Zeitraum, ist der Hersteller in der Verantwortung, sollte es zu Ausfällen oder Problemen kommen.
Best Practice: Identische Systeme
Ein weiterer Vorteil beim Kauf von Serversystemen aus einer Hand ist eine reduzierte Wahrscheinlichkeit von Inkompatibilitäten oder Problemen mit Hardwarekomponenten unterschiedlicher Hersteller. Nehmen wir als Beispiel einen R740-Server der Firma Dell EMC oder einen HPE DL380 Gen10. Diese Modelle werden millionenfach gebaut und laufen überall auf der Welt für die unterschiedlichsten Kunden und Anforderungen. Diese enorme Stückzahl erlaubt es, mögliche Fehler in Hard- oder Softwareform viel besser und schneller zu finden als bei einer Stückzahl von wenigen Tausend Geräten.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die großen Hersteller Ihnen über Jahre hinweg aktuelle Treiber, Firmware, BIOS/UEFI-Firmware Updates und Software bereitstellen, um Fehler zu beheben und Sicherheitslücken zu schließen. Hier hat jeder Hersteller neben einem reinen Download der Dateien auch noch eine Möglichkeit geschaffen, um Software, Treiber und Firmware zentral verwalten. In kleineren Umgebungen können Sie sich auf einen Bare-Metal-Controller per Netzwerk aufschalten, mit dem Sie einen Überblick über die Hardware bekommen. In solch einem Controller können Sie eine Inventarisierung des aktuellen Stands vornehmen und diesen mit einem Online-Katalog des Herstellers abgleichen. Werden unterschiedliche Versionen festgestellt, kann hier sofort der Download und die Installation der neuen Pakete durchgeführt werden.
Haben Sie mehr als eine Handvoll Systeme im Einsatz, lässt sich dieser Vorgang auch über eine zentrale Verwaltungsoberfläche steuern. Haben Sie erst einmal alle Server hinzugefügt, erhalten Sie so eine vollständige Übersicht über Ihre Systeme. Erscheint ein neues BIOS-Update, können Sie dies entweder manuell oder automatisiert auf Ihre Server verteilen, sodass die Systeme aktualisiert und auf Wunsch auch direkt neugestartet werden. Ist dies im Tagesgeschäft nicht möglich, lässt sich dieser Vorgang auch in die Nacht oder auf das Wochenende legen.
Möchten Sie sicherstellen, dass all Ihre Hypervisoren mit einem identischen Stand betrieben werden (beispielsweise um den Anforderungen des Supports gerecht zu werden), können Sie hier eine Baseline definieren und die Server solch einer Baseline zuweisen. Alle Systeme, die Teil dieser Baseline sind, bleiben so auf dem Stand, den Sie einmal eingestellt haben. Möchte der Support auf der anderen Seite, dass Sie für alle Server ein Update auf eine neuere Version durchführen, können Sie dies ebenfalls in der Baseline definieren und die Systeme werden alle auf diesen neuen Stand gebracht.
Natürlich können Sie dies vorab mit ein oder zwei Geräten testen und validieren, sodass zum Beispiel das neue BIOS-Update wirklich sauber läuft und keine Probleme erzeugt. Hier zeigt sich übrigens auch ein großer Vorteil von vollständig identischen Systemen: Betreiben Sie für Ihren Hypervisor ausschließlich ein Hardwaremodell mit identischer Ausstattung, müssen Sie nur einmalig testen, ob es bei einem Update Probleme gibt. Fahren Sie mit unterschiedlichen Modellen oder sogar unterschiedlichen Herstellern, gestaltet sich der Test deutlich umfangreicher. Wir beobachten in der Praxis leider viel zu oft, dass der große Testaufwand und die nicht vorhandene Zeit im Tagesgeschäft dazu führen, dass diese Tests einfach weggelassen werden. "Da passiert schon nix, die letzten Male hat das auch geklappt" trifft leider seltener zu als gedacht. Denn beispielsweise kann ein Update entweder Einstellungen aktiv ändern oder nachträglich zu anderen Problemen oder Ausfällen führen.
Intel vs AMD
Bei der Wahl der CPU haben Sie eigentlich nur zwei Hersteller zur Auswahl: Intel oder AMD. Intel ist hier der absolute Platzhirsch. Unseren Erfahrungen nach haben über 95 Prozent der Unternehmen Server im Einsatz, die mit einer Intel-CPU betrieben werden. Allerdings hat AMD – insbesondere in den letzten zwei bis drei Jahren – enorm an Leistung und Funktionalität zugelegt. Die AMD-CPUs, die Sie zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels bekommen, sind im direkten Vergleich deutlich günstiger als ein ähnliches Modell von Intel.
Mitte 2019 hat AMD neue CPU-Modelle vorgestellt, die PCI Express 4.0 unterstützen, was zu einer Verdopplung der Datenraten gegenüber 3.0 führt. Zieht Intel hier nicht schnell genug nach, wäre die Nutzung von AMD-CPUs und somit PCIe 4.0 in diversen Szenarien deutlich sinnvoller als Intel mit PCIe 3.0. Schauen Sie sich einmal unvoreingenommen die Leistungsdaten und die Preise an, vielleicht muss es nicht zwangsläufig ein Modell von Intel sein, nur aus dem Grund "weil das immer so war". Neben dem Preis und den Funktionen der CPU müssen Sie im Vorfeld auf jeden Fall klären, ob die von Ihnen genutzte oder bevorzugte Virtualisierungslösung diese CPU überhaupt unterstützt.
Speed, Speed und nochmal Speed
Planen Sie den Betrieb virtueller Maschinen auf lokalem Storage, sollten Sie unbedingt in Richtung Flash schauen. Die Nutzung von drehenden Festplatten ist zwar derzeit immer noch problemlos möglich, allerdings überwiegen die Mehrwerte von Flash-Speicher: Neben einer signifikant höheren Lese- und Schreibleistung spielt vor allem die I/O-Leistung beim Betrieb von virtuellen Maschinen eine große Rolle. Eine 10K-SAS Festplatte bringt etwa 150 I/Os pro Sekunde (IOPS), aktuelle NVMe-Datenträger liefern hier bis zu 550.000 Write IOPS. Eine aktuelle NVMe-Platte kann somit knapp 3666 Mal mehr IOPS schreiben als eine herkömmliche Festplatte. Bei einem aktuellen Straßenpreis von 1,40 Euro pro GByte kann es sich hier für Ihr Projekt mehr als auszahlen, wenn Sie an dieser Stelle ansetzen und sich zweimal überlegen, ob Sie wirklich auf "Legacy Storage" setzen.
In unserer Praxis gab es in den letzten Jahren keine Planung mehr für ein Storage-System, das nicht mindestens zum Teil mit Flash-Speicher betrieben wird. Die zuvor aufgeführten IOPS-Werte und der Preis beziehen sich auf das aktuelle Premium-Modell P4800X der Firma Intel. Es lässt sich aber durchaus Enterprise-grade SSD- oder NVMe-Speicher zu Preisen von unter 0,60 Euro pro GByte beziehen. Wobei wir grundsätzlich von Enterprise- und Datacenter-Modellen reden, nicht von Consumer-Modellen. Die Consumer-Produkte sind nicht für die großen Schreiblasten ausgelegt und sollten, außer für Endgeräte wie PCs und Notebooks, nicht in Betracht gezogen werden.
Im zweiten Teil des Workshops beschäftigen wir uns mit RAID-Controllern, der passenden Netzwerkgeschwindigkeit und vor allem der richtigen Auswahl der Server. Im dritten Teil und letzten Teil zeigen wir auf, warum hyperkonvergente Systeme auch für KMU die richtige Wahl bei der Virtualisierung sein können.
Autor: Jan Kappen