Die Rechenzentrumsvirtualisierung ist eine Technologie, die virtuelle Darstellungen physischer IT-Infrastrukturkomponenten – einschließlich Server, Storage und Netzwerkausrüstung – erstellt, um die Ressourcenauslastung, Flexibilität und Betriebseffizienz zu verbessern. Für Unternehmen, die unter dem Druck stehen, ihre IT-Umgebungen zu modernisieren und gleichzeitig die Kosten zu kontrollieren, stellt die Virtualisierung eine strategische Grundlage für aktuelle und zukünftige Infrastrukturanforderungen dar.
Der Virtualisierungsmarkt erlebt erhebliche Störungen. Laut Gartner wird Cloud Computing bis 2028 von einem technologischen Disruptor zu einer notwendigen Komponente für die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens wechseln. Die weltweiten Endbenutzerausgaben für Public-Cloud-Services werden 2024 voraussichtlich 679 Milliarden US-Dollar erreichen und bis 2027 1 Billion US-Dollar übersteigen.
Die Übernahme von VMware durch Broadcom hat für viele Unternehmen Unsicherheit mit Änderungen an Preisstrukturen, Lizenzmodellen und Supportoptionen mit sich gebracht.
Anstatt zu fragen: „Sollte ich bei VMware bleiben?“ zukunftsorientierte Unternehmen fragen sich: „Wie erstelle ich eine flexible Architektur, die sich an die Entwicklung meiner Anwendungsstrategie anpassen kann?“ Die Antwort liegt darin, eine starke Grundlage zu schaffen, die mehrere zukünftige Pfade ermöglicht, unabhängig davon, für welche Virtualisierungsplattform Sie sich entscheiden.
Entwicklung der Rechenzentrumsvirtualisierung
Die Virtualisierungstechnologie reicht bis in die 1960er Jahre zurück, als IBM Pionierarbeit für das Konzept für Mainframe-Computer leistete. Die moderne Ära der Virtualisierung begann jedoch Ende der 1990er Jahre mit der Entwicklung von x86-Virtualisierungstechnologien, die letztendlich die Unternehmens-IT transformieren würden.
Die Einführung der ersten Virtualisierungsprodukte von VMware im Jahr 1999 stellte einen bedeutenden Wendepunkt dar und brachte die Vorteile der Virtualisierung auf handelsübliche x86-Server. Die frühe Einführung wurde in erster Linie durch die Serverkonsolidierung vorangetrieben, sodass mehrere Workloads auf einer einzigen physischen Maschine ausgeführt werden konnten, was die Hardwareauslastung von den typischen 15 % bis 20 % auf 60 % bis 80 % verbesserte.
Bis Mitte des 20. Jahrhunderts erweiterte sich die Virtualisierung über Server hinaus und umfasste:
- Storage-Virtualisierung: Erstellen abstrakter Pools von Storage-Ressourcen
- Netzwerkvirtualisierung: Entkoppeln von Netzwerkressourcen von der zugrunde liegenden Hardware
- Desktop-Virtualisierung: Zentralisieren von Desktop-Umgebungen auf Servern
Die heutige Virtualisierungslandschaft erlebt ihre bedeutendste Unterbrechung seit mehr als einem Jahrzehnt. Gleichzeitig entwickelt sich die Virtualisierungstechnologie mit Container-Technologien, MicroVMs und serverlosem Computing weiter. Die bedeutendste Entwicklung ist die Erweiterung der Virtualisierung über lokale Umgebungen hinaus, um Public Clouds zu umfassen und hybride Architekturen zu schaffen, die sich über mehrere Umgebungen erstrecken.
Kernkomponenten der Rechenzentrumsvirtualisierung
Hypervisor: Die Grundlage der Virtualisierung
Im Mittelpunkt der Virtualisierung steht der Hypervisor, eine Softwareschicht, die physische Hardware abstrahiert und es ermöglicht, dass mehrere virtuelle Maschinen auf einem einzigen physischen Server ausgeführt werden können. Hypervisoren gibt es in zwei Haupttypen:
- Hypervisoren des Typs 1 (Bare-Metal) werden direkt auf der Hardware installiert (VMware ESXi, Microsoft Hyper-V)
- Typ-2-Hypervisoren (gehostet) werden auf einem herkömmlichen Betriebssystem (VMware Workstation) ausgeführt
Der Hypervisor verwaltet die Zuweisung physischer Ressourcen zu virtuellen Maschinen und stellt so sicher, dass jede VM den zugewiesenen Anteil erhält und gleichzeitig die Isolierung zwischen Workloads aufrechterhält.
Virtualisierte Rechen-, Storage- und Netzwerkressourcen
Servervirtualisierung verwandelt physische Computing-Ressourcen in Pools, die virtuellen Maschinen dynamisch zugewiesen werden können. Zu den wichtigsten Komponenten gehören virtuelle Maschinen (VMs), Ressourcenpools und die Zuweisung virtueller CPU/Speicher.
Storage-Virtualisierung fasst physischen Storage in logische Ressourcen ab, die zentral verwaltet werden können. Die Wahl der Storage-Architektur beeinträchtigt die Performance und Flexibilität der Virtualisierung erheblich. Herkömmliche Ansätze führen oft zu Storage-Silos, während eine einheitliche Storage-Plattform eine konsistente Performance und ein konsistentes Management für alle virtualisierten Workloads bietet.
Die Netzwerkvirtualisierung schafft virtuelle Netzwerke, die unabhängig voneinander bereitgestellt und verwaltet werden können und die Flexibilität bieten, Netzwerkverbindungen für virtualisierte Workloads schnell bereitzustellen, zu ändern und zu sichern.
Die Verbindung dieser Komponenten ist eine Management- und Orchestrierungsebene, die eine einheitliche Kontrolle über die virtualisierte Umgebung bietet, einschließlich Ressourcenüberwachung, automatisierter Bereitstellung und Lebenszyklusmanagement.
Geschäftsvorteile der Rechenzentrumsvirtualisierung
Ressourcenoptimierung und Kosteneffizienz
Die Virtualisierung verbessert die Ressourcenauslastung im gesamten Rechenzentrum drastisch:
- Erhöhte Hardwareauslastung: Konsolidierung mehrerer Workloads auf weniger physischen Servern
- Geringerer Platzbedarf im Rechenzentrum: Senkung des Platzbedarfs um 50 % bis 80 %
- Geringerer Energieverbrauch: Senkung der Strom- und Kühlungskosten um 30 % bis 50 %
- Verlängerter Hardware-Lebenszyklus: Migration auf neuere Server in Ihrem eigenen Tempo
Verbesserte betriebliche Agilität und Geschwindigkeit
- Beschleunigte Bereitstellung: Bereitstellung neuer virtueller Server in Minuten statt Tagen oder Wochen
- Dynamische Ressourcenzuweisung: Ressourcen je nach tatsächlichem Bedarf neu zuweisen
- Vereinfachte Tests und Entwicklung: Schnelle Erstellung isolierter Testumgebungen
- Optimierte Wartung: Durchführung von Vorgängen mit minimaler Unterbrechung
Verbesserte Geschäftskontinuität und -sicherheit
Die Virtualisierung transformiert die Disaster Recovery und macht einen umfassenden Schutz erreichbarer und kostengünstiger. Unternehmen erleben in der Regel eine Verbesserung der Wiederherstellungszeiten um 70 % bis 80 % bei gleichzeitiger Kostensenkung.
Die Virtualisierung bietet auch Sicherheitsvorteile durch Workload-Isolierung und -Segmentierung. Virtuelle Maschinen arbeiten unabhängig und enthalten Sicherheitsverletzungen innerhalb betroffener VMs, während die Mikrosegmentierung die seitliche Bewegung innerhalb des Rechenzentrums einschränkt.
Grundlage für Hybrid CloudStrategie
Eine gut konzipierte Virtualisierungsstrategie dient als Grundlage für die zukünftige Einführung einer Hybrid Cloud, indem sie konsistente Betriebsmodelle über Umgebungen hinweg erstellt und die Workload-Mobilität ermöglicht. Unternehmen können in ihrem eigenen Tempo auf hybride Modelle umsteigen, bestehende Investitionen nutzen und gleichzeitig selektiv Cloud-Services einführen.
Implementierungsansätze und Best Practices
Bewertung und Planung
Beginnen Sie mit einer gründlichen Bewertung Ihrer aktuellen Umgebung und Geschäftsanforderungen:
- Workload-Analyse: Bewerten Sie Anwendungen auf Eignung für die Virtualisierung
- Infrastrukturbewertung: Dokumentieren Sie die aktuelle Server-, Storage- und Netzwerkinfrastruktur
- Geschäftsausrichtung: Definieren Sie Ziele und legen Sie messbare Erfolgskriterien fest
- Bewertung der Fähigkeiten: Bewerten Sie die Virtualisierungskompetenz Ihres Teams
Phased Implementation Strategy
Implementierung der Virtualisierung in sorgfältig verwalteten Phasen:
- Pilotimplementierung: Beginnen Sie mit unkritischen Workloads
- Produktionsimplementierung: Schrittweise Migration von Produktions-Workloads
- Optimierung und Erweiterung: Konzentrieren Sie sich auf die Optimierung der Performance und die Erweiterung der Virtualisierung
Ressourcenzuweisung und -management
- VMs mit der richtigen Größe: Ressourcen basierend auf den tatsächlichen Workload-Anforderungen zuweisen
- Vermeiden Sie Überverpflichtung: Überwachen Sie Nutzungsmuster und passen Sie die Zuweisungen entsprechend an
- Implementieren Sie die Überwachung: Stellen Sie Tools bereit, die einen Einblick in die Ressourcenauslastung bieten
- Automatisieren Sie Routineaufgaben: Nutzen Sie die Automatisierung für Bereitstellung, Patching und Workload-Balancing
Storage-Überlegungen für virtualisierte Rechenzentren
Storage hat oft den größten Einfluss auf die allgemeine Performance, Skalierbarkeit und betriebliche Flexibilität der Virtualisierung. Die richtigen Storage-Entscheidungen zu treffen, schafft eine Grundlage, die sich an sich ändernde Virtualisierungsstrategien anpassen kann.
Die entscheidende Rolle von Storage beim Erfolg der Virtualisierung
Storage-Performance wirkt sich direkt auf die Benutzererfahrung in virtualisierten Umgebungen aus:
- I/OEngpässe: Die Virtualisierung konzentriert I/O aus mehreren Workloads.
- Laute Nachbarprobleme: Anspruchsvolle Workloads können die Performance anderer VMs beeinträchtigen.
- Komplexität des Managements: Herkömmlicher Storage erfordert oft spezialisiertes Fachwissen.
- Herausforderungen bei der Expansion: Starre Architekturen können die Skalierbarkeit einschränken.
Moderne Storage-Anforderungen
Die virtualisierten Rechenzentren von heute benötigen Storage-Plattformen mit bestimmten Funktionen:
- Geringe und konsistente Latenz: Vorhersehbare Performance unabhängig vom Workload-Mix
- Unterbrechungsfreie Skalierbarkeit: Kapazität und Performance ohne Ausfallzeiten hinzufügen
- Erweiterte Datenservices: VM-bewusste Snapshots, Klonen und Replikation
- Automatisierung und API-Integration: Integration mit Virtualisierungsorchestrierung
Ein einheitlicher Storage-Ansatz reduziert die Komplexität, verbessert die Performance und bietet Flexibilität für die zukünftige Entwicklung – unabhängig davon, ob sie lokal skaliert oder auf die Cloud ausgeweitet wird.
Zukünftige Trends bei der Rechenzentrumsvirtualisierung
Konvergenz von Virtualisierung und Containerisierung
Herkömmliche virtuelle Maschinen und Container konvergieren zunehmend durch Technologien wie KubeVirt, die das Ausführen von VMs innerhalb von Kubernetes-Clustern ermöglichen und eine Brücke zwischen herkömmlichen und Cloud-nativen Architekturen bilden.
AI-gesteuerte Optimierung und Edge-Virtualisierung
Künstliche Intelligenz transformiert das Virtualisierungsmanagement mit vorausschauender Ressourcenzuweisung, Anomalieerkennung und automatisierter Optimierung. Unterdessen erstreckt sich die Virtualisierung mit leichten Plattformen, die für Umgebungen mit begrenzten Ressourcen entwickelt wurden, auf Edge-Standorte.
Verbrauchsbasierte Infrastruktur
Die Virtualisierung wird zunehmend als Service genutzt, anstatt intern erstellt und verwaltet zu werden, wobei Hybrid-Cloud-Plattformen konsistente Funktionen über Umgebungen hinweg und Abonnementmodelle bieten, die die Kosten an der tatsächlichen Nutzung ausrichten.
Aufbau einer zukunftsfähigen Grundlage
Der wichtigste Vorteil einer gut konzipierten Virtualisierungsstrategie ist die Fähigkeit, sich an Veränderungen anzupassen. In der unsicheren Geschäftsumgebung von heute benötigen Unternehmen eine Infrastruktur, die sich weiterentwickeln kann, wenn sich die Anforderungen ändern, Technologien weiterentwickeln und sich die Marktdynamik ändert.
Die Grundlage dieser Anpassungsfähigkeit ist eine Storage-Architektur, die konsistente Performance, Datenservices und Management in allen Umgebungen bietet. Durch die Bereitstellung von Storage-Lösungen, die nicht an bestimmte Virtualisierungsplattformen gebunden sind, behalten Unternehmen die Freiheit, für jede Workload den richtigen Pfad zu wählen.
Pure Storage-Lösungen unterstützen diesen flexiblen Ansatz mit unterbrechungsfreien Upgrades, konsistenten Datenservices in allen Umgebungen und abonnementbasierten Verbrauchsmodellen. Unsere Storage-Plattformen lassen sich nahtlos in alle wichtigen Virtualisierungsplattformen integrieren und bieten gleichzeitig die Performance und Zuverlässigkeit, die für geschäftskritische virtualisierte Workloads erforderlich sind.
Anstatt drastische Änderungen vorzunehmen, die Risiken mit sich bringen, können Unternehmen ihre Virtualisierungsinfrastruktur schrittweise verbessern, angefangen bei der Optimierung der Storage-Grundlage. Dies schafft mehr Optionen für die Zukunft und sorgt gleichzeitig für Stabilität für den aktuellen Betrieb.
Um zu erfahren, wie Pure Storage Ihnen dabei helfen kann, eine flexible Virtualisierungsgrundlage aufzubauen, die Ihre aktuellen Anforderungen unterstützt und sich gleichzeitig auf die Zukunft vorbereitet, besuchen Sie unsere Seiten zu Hybrid-Cloud-Lösungen und VMware-Lösungen. Erfahren Sie, wie Sie mit unserem Ansatz die Herausforderungen der heutigen Virtualisierung meistern und gleichzeitig eine zukunftsfähige Datenplattform aufbauen können.
