Single Point of Failure beherrschen

Virtualisierung schafft Hochverfügbarkeit

Dipl. Inform. Johann Baumeister blickt auf über 25 Jahre Erfahrung im Bereich Softwareentwicklung sowie Rollout und Management von Softwaresystemen zurück und ist als Autor für zahlreiche IT-Publikationen tätig. Sie erreichen ihn unter jb@JB4IT.de
Anzeige  Die Virtualisierung dient zur Konsolidierung der Server. Dabei werden mehrere Serversysteme zu einem zusammengefasst. Gleichzeitig entsteht jedoch zwangsläufig ein Single-Point-of-Failure. Dieser muss durch Techniken der Hochverfügbarkeit vermieden werden.

Bei der Virtualisierung von Serversystemen erfolgt eine Zusammenfasssung mehrerer physischer Rechner zu einem einzigen System. Statt beispielsweise zehn physische Server parallel zu betreiben werden die zehn Geräte in virtuellen Instanzen eines einzigen Servers emuliert. Dies erhöht die Auslastung der eingesetzten Hardwareressourcen. Die Möglichkeit dafür ergibt sich aus der Tatsache, das der Großteil der heute im Einsatz befindlichen Serversysteme nur eine geringe Auslastung aufweisen. Somit lassen sich mehrere Rechner in einem abbilden. In den virtuellen Instanzen der Rechner, wird dann das Betriebssystem mitsamt seinen Applikationen ausgeführt, geradeso, wie auf einem physischen Rechner der Fall wäre. Der eine physische Rechner wird somit zum Träger von mehreren Betriebssystemen und den darin aufbauenden Applikationsdiensten. Der Kostenvorteil entsteht durch den Parallelbetrieb mehrerer virtueller Maschinen auf einem physischen Server. Dieser Parallelbetrieb reduziert nicht nur den Bedarf für die Rechnerhardware, sondern senkt gleichzeitig die damit verbundenen infrastrukturellen Anforderungen an den Strombedarf, die Kühlung, den Platzbedarf oder an die Netzwerkanbindung.

Die Bedenken, die anfangs von den Kritikern geäußert wurden, sind durch die Verbesserungen in den Systemen ausgeräumt. Selbst die unternehmenskritischen Anwendungssysteme, die heute im Einsatz sind, wie beispielweise die ERP-Linie von SAP oder Oracle, sind von deren Herstellern mittlerweile für den Betrieb in virtuellen Umgebungen freigegeben.

Vermeidung des Single-Point-of-Failure

Dennoch verbleibt ein Schwachpunkt. Dies ist die Abhängigkeit aller virtuellen Instanzen von dem physischen Hostsystem. Durch die Zusammenfassung wird der Host zum Single-Point-of-Failure. Fällt der Host aus, so gilt das in der Folge auch für all seine virtuellen Gäste. Um das zu vermeiden, müssen virtuelle Infrastrukturen in jeden Fall auch hochverfügbar ausgelegt sein. Bei der Forderung nach der Hochverfügbarkeit gilt ferner, dass sie sich über alle Komponenten erstrecken muss, denn für den betroffenen Benutzer oder Geschäftsprozess spielt es keine Rolle was letztendlich die Ursache für den Ausfall oder die Engpass ist.

Redundante Systeme ermöglichen Hochverfügbarkeit

Um diese Hochverfügbarkeit bereitstellen zu können, haben sich in der Vergangenheit unterschiedliche Techniken etabliert. Sie reichen von der Absicherung durch Backup/Restore-Verfahren bis hin zum Einsatz redundanter Systeme. Die dabei begleitenden Verfahren werden auch mit den Begriffen wie Business Continuity oder Disaster Recovery umschrieben. Wenngleich die verwendeten Verfahren eine unterschiedliche Qualität der Absicherung ermöglichen, so verfolgen sie dennoch alle das gleiche Ziel: den Dienst des Servers möglichst am Laufen zu halten oder im Fehlerfall schnell wieder herzustellen. Aber auch wenn es nicht zum finalen GAU, dem Totalausfall des Servers kommt, so wirkt sich das "Host-Befinden" immer auf seine virtuellen Gäste aus. Jede Beeinträchtigung des Hostsystems, sei es durch einen Engpass bei der Speicherzuordnung, der Netzwerkanbindung oder dem Zugriff auf die Plattensysteme wirkt sich immer auf alle virtuellen Gäste gleichzeitig aus. Dies ist deswegen gegeben, da sich bei der Virtualisierung alle virtuellen Gäste die Ressourcen des Hostsystems teilen müssen. Eine feste Zuordnung oder Reservierung von bestimmten Ressourcen zu den Gästen ist in den meisten Fällen nicht vorgesehen. Dies wäre vereinzelt zwar machbar, untergräbt dann aber wieder die Vorteile der Virtualisierung.