Kosten runter, Leistung rauf

von Hadi Stiel

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28.01.2009

Virtualisierung im Rechenzentrum – Die Ressourcen wie Server- und Speicherkapazitäten in den Rechenzentren geraten unter Druck. Die Gründe dafür sind vielfältig. Sie zwingen die Verantwortlichen zum Handeln. Zur Druckminderung in voller Breite haben sie die Virtualisierung wichtiger IT-Ressourcen ins Auge gefasst.

Das starke Wachstum bei den Verarbeitungs- und Datenlasten fordern neue Wege. »Um Ressourcen optimal zu nutzen, müssen die Server und Speicher konsolidiert und virtualisiert werden. Dies erschließt, die Ressourcen dynamisch zuzuordnen und zu nutzen und löst starre Zuordnungen von Kapazitäten auf «, erklärt Andreas Vogl, verantwortlich für die Serviceentwicklung im Bereich Data-Center bei Siemens IT-Solutions and Services. Um welches Potenzial es dabei geht, macht er gleich mit deutlich: »75 bis 80 Prozent der Server-Ressourcen bleiben ungenutzt.« Bei den Speicher-Ressourcen setzt er den Auslastungsgrad ähnlich niedrig an. Die nicht genutzte Hardware koste Geld, und zwar über den gesamten Lebenszyklus: Kauf, Installation, Betrieb, Service und Wartung bis schließlich zu ihrer Entsorgung. Dazu kämen die Stromkosten, weil beispielsweise Server im Leerlauf fast soviel Energie verbrauchten wie unter Volllast. Auch die Peripherie für Power and Cooling verbrauche Strom. Vogl fordert deshalb die Unternehmen auf, der Vergeudung von Kapazitäten, Geld und Energie auf den Grund zu gehen und sie per Konsolidierung und Virtualisierung zu begrenzen. Für eine gründliche Analyse selbst hoch komplexer IT-Server-Infrastrukturen verweist er unter anderem auf eine gemeinsame Softwareentwicklung der Technischen Universität München (TUM) und Siemens IT Solutions and Services. »Sie geht zwei Fragestellungen nach«, so Vogl:

1. »Welche Optimierungs- und Einsparungsmöglichkeiten eröffnet eine Virtualisierung der bestehenden Infrastruktur?

2. Inwieweit können durch gezielte Neuinvestitionen diese Ergebnisse verbessert werden, sind die Anschaffungs- und Installationskosten in die Bewertung eingeschlossen?«

Die potenziellen Einsparungskosten quantifiziert er auf beiden Seiten, Server wie Speicher, als »weiterhin hoch«.

Virtualisierungsrückstände

Umso erstaunlicher ist es, dass nach Experton Group die Unternehmen ihre Server erst im Schnitt um 15 Prozent virtualisiert haben. Ähnlich niedrig setzt der Marktanalyst den Virtualisierungsgrad bei den Speichern an. Die Erhebung stammt zwar aus dem vierten Quartal 2007. »Viel passiert ist in den meisten Unternehmen seitdem dennoch nicht«, schätzt Stefan Kellerwessel, Senior Consultant bei Logica, ein. Nach seiner Einschätzung schlägt sich dieser ernüchternde Status quo nicht nur in einer schlechten IT-Kosten-Bilanz nieder. »Die flexible und dynamische Zuordnung von Server- und Speicher-Ressourcen wird dringend von den Unternehmen für die Optimierung ihrer Geschäftsprozesse gebraucht. Einzelne Geschäftsprozesse beziehen ihre Funktionen und Daten aus mehreren Applikationen und Datenbasen.« Demzufolge müssten Server- und Speicherkapazitäten gepoolt und virtualisiert werden. Nur so sei die notwendige Flexibilität und Dynamik durch Zuweisung der Ressourcen auf logischer Ebene zu bewerkstelligen. Er plädiert dafür, bei der Virtualisierung die Speicherseite keinesfalls auszusparen. »Die Performance-Vorteile befruchten sich wechselseitig.« Und: »Primär- und Sekundärspeicher wie Online- respektive Offline-Festplatten laufen auf Servern oder sind direkt mit ihnen verbunden.« Andererseits warnt er die Unternehmen davor, bei ihrer Kalkulation wichtige Kostenfaktoren zu vergessen. »Die logische Verbindungs- und Ausführungsschicht muss zusätzlich abgesichert werden.« Das gelte sowohl für die Hochverfügbarkeitsauslegung als auch für die IT-Sicherheit. »Die virtuelle Maschine (VM), beispielsweise, ist genauso komprimierbar wie jedes Betriebssystem«, erklärt er. »Noch mehr: Angreifer, denen es gelingt, in die VM vorzudringen, können von dort das Master-Betriebssystem attackieren.« Außerdem steige mit der Virtualisierung unweigerlich die Komplexität der IT. »Sie kann nur durch geeignete Managementwerkzeuge und versierte Spezialisten beherrscht werden«, weiß Kellerwessel aus der Praxis.

Komplexität bremst aus

Offensichtlich ist die hohe Dynamik und Komplexität virtualisierter Umgebungen für viele Unternehmen ein Grund, dieses Projekt nur zögerlich anzugehen. Das hat das Marktforschungsunternehmen Coleman Parkes im Auftrag von HP im letzten Sommer herausgefunden. Befragt wurden 500 IT-Entscheider in Europa, 38 davon in Deutschland, in Unternehmen mit mindestens 1 Milliarde US-Dollar Umsatz. Demnach bereitet die Infrastrukturplanung deutschen IT-Entscheidern die größten Sorgen (Deutschland: 76%, Europa: 55%). Auch die Steuerung virtualisierter Umgebungen mittels Policies und Governance wird von vielen deutschen Unternehmen als »große Herausforderung« tituliert (Deutschland: 55%, Europa: 46%), ebenso die Kapazitätsplanung (Deutschland: 47 %, Europa: 53 %) und das Management der Virtualisierungs-Plattformen (Deutschland: 42%, Europa: 45%). »Aber alle wichtigen IT-Ressourcen müssen virtualisiert und in ein durchgängiges Business-Service-Management eingebunden werden«, fordert Uwe Flagmeyer, Manager Presales bei HP Software Deutschland. »Management-Software und -Prozesse sind die zentralen Erfolgsfaktoren für diese Virtualisierung. So müsse unter anderem über Abhängigkeitshierarchien transparent gemacht werden, wie sich das Verhalten der physikalischen, virtualisierten Infrastruktur auf die IT-Services, Applikationen und Geschäftsprozesse auswirke. Flagmeyer: »Nur auf diese Weise kann das Risiko, dass später geschäftskritische IT-Services ausfallen, minimiert werden.« Außerdem sei mit dieser Vorgehensweise das Projekt präziser planbar, weil für jede IT-Komponente die potenziellen Auswirkungen auf Applikationen und Geschäftsprozesse berechnet werden könnten. Nur so werde die Virtualisierung für die Unternehmen zu einem Erfolgsprojekt. Laut der Coleman-Parkes-Studie erhoffen sich 63 Prozent der deutschen CIOs und IT-Leiter von der Virtualisierung eine höhere IT-Verfügbarkeit, 61 Prozent niedrigere IT-Kosten, 50 Prozent niedrigere Energiekosten und ebenfalls 50 Prozent mehr Geschäfts-Kontinuität. Als weitere Ziele der Virtualisierung wurden eine optimierte Service-Qualität (45 %), die Reduzierung des Platzbedarfs (45 %), eine höhere Produktivität (42 %) und mehr Anpassungsfähigkeit an veränderte geschäftliche Anforderungen benannt (40 %). Flagmeyer rät den Unternehmen »eine langfristige Management- und Governance-Strategie herauszubilden, um den Erfolg der durchgehenden Virtualisierung sicherzustellen.«

Performantes Netzwerk als Zubringer

Laut der Studie haben aber erst 18 Prozent der deutschen Unternehmen eine solche Strategie definiert und implementiert. Im Europa-Durchschnitt sind dies immerhin 27 Prozent. Und die Konsolidierung im RZ sollte nicht bei den Servern und Speichern enden. »Sie muss sich über die Netzverbinder, die Switch-Systeme, fortsetzen, ist Gary Hemminger, Director of Product Management bei Foundry Networks, überzeugt. »Ihr Durchsatz und die Ausschöpfung ihrer Kapazitäten ist mit entscheidend dafür, ob der Server- und Speicher-Pool zur Höchstform aufläuft oder nicht«, argumentiert er. Nur wenn mittels Layer-2/3- beziehungsweise Layer-4-7-Switching die Performance im Netzwerk stimme, könne die Server-Ausführungskette I/O-, CPU und Hauptspeicher effizient ausgelastet werden. Chassis mit extrem hoher Portdichte und Anschlüsse in 10-GBit/s-Ethernet-Technik seien dafür das beste Rezept. »Die Zahl der Netzgeräte kann über diese durchsatzstarke Konzentration an Verbindungen gleich mit deutlich reduziert werden«, verweist Hemminger auf die damit einhergehenden Vorteile wie weniger Aufwand für Kühlung, Stromverbrauchsreduzierung, Platzersparnis und geringere Entsorgungslasten. Auch in punkto Hochverfügbarkeit und IT-Sicherheit stünde die neue Generation an Switch-Systemen in nichts konsolidierten und virtualisierten Servern und Speichern nach. »Layer 4-7-Switches beherrschen Load-Balancing auf Anwendungsebene und steuern Sicherheitsfunktionen wie DoS (Denial-of-Service)-¬ und DDoS (Distributed Denial-of-Service)-Sicherheit bei.« Für eine durchgehende Virtualisierung – von der Netzwerkinfrastruktur bis zu den Applikationen und Datenbasen – wirken die Switch-Systeme von Foundry Networks mit den Windows-Servern 2008 der Hyper-V-Linie von Microsoft zusammen. Gemeinsam mit Blue Coat zielt der Switch-Hersteller auf die Beschleunigung von Applikationen und der Datenbereitstellung ab. Die Software von Blue Coat fungiert dazu als Proxy zu den Switch-Systemen der Server-Iron-Familie.

Noch mangelndes Umweltbewusstsein

Runter mit den Kosten, rauf mit der Leistung: Das sind nur zwei der Grundmaxime der IT-Virtualisierung im Rechenzentrum. Die dritte lautet: Energie einsparen, um nicht nur Kosten einzusparen, sondern auch den CO2-Ausstoß zur Minderung der Erderwärmung zu reduzieren. Nach Robert Heinrich, Partner Advisory Services bei Ernst & Young, ist das Energiesparen dem Klima zuliebe in den Unternehmen bisher eher schwach ausgeprägt. Er belegt dies anhand von Auszügen aus der topaktuellen Studie »Social Green IT« von Ernst & Young. »Nur 1 Prozent der insgesamt 160 befragten Anwenderunternehmen im deutschsprachigen Bereich, mehrheitlich größer 1000 Mitarbeiter, haben die Verantwortung für die Umwelt als strategische Entscheidung auf Vorstands-/Geschäftsleitungsebene angesiedelt.« Im Vergleich dazu: Immerhin 19 Prozent der IT-Anbieter haben diese Zuständigkeit ganz oben verankert. »Das liegt daran, dass Green-IT für die Anbieter eine strategische Verkaufsentscheidung ist«, erklärt Heinrich. Unter den befragten Anwenderunternehmen maßen lediglich 34 Prozent der Interviewten Umwelt- und Klimabelangen bei IT-Kostenentscheidungen eine »hohe« respektive »sehr hohe« Bedeutung zu. 19 Prozent sprachen von »keiner« oder »niedriger« Bedeutung. Erstaunlich ist auch das bisher eher schwach ausgeprägte Engagement der Anwender mit Blick auf den Kauf und später die Entsorgung der Hardware. »Auf einen Bestandteile-/Richtlinienkatalog, um die Produktzusammensetzung zu prüfen und zu überwachen, konnten nur ein Drittel (34%) der befragten Unternehmen verweisen«, informiert Heinrich. »Für die Entsorgung konnten lediglich 37 Prozent einen solchen Katalog aufführen.« Alle befragten Anwender machen es sich einfach: Sie geben die Hardware am Ende des Lebenszyklusses in Gänze beim Lieferanten, Entsorgungsbetrieb oder Hersteller ab. Und beim Hersteller: Nur 30 Prozent von ihnen führen nach der Studie »Social Green IT« eine fachgerechte Teileentsorgung durch.

Heinrich hofft nun, dass sich diese Einstellung unter den Anwendern und Anbietern bessern wird. Er sieht allerdings eine gewisse Gefahr, dass beide Gruppen durch die Finanz- und Marktkrise ihr Augenmerk noch stärker auf die Kosten legen werden, zu Lasten von Klima und Umwelt. »Auch die Energiepreise – eine wichtige Kostenmotivation für die Anwender, sich für Green-IT im RZ zu entscheiden – steigen nicht zwangsläufig«, zeigt er auf einen Erdöl-Barrel-Preis, der sich mittlerweile im Vergleich zum Sommer 2008 fast gedrittelt hat.

Hadi Stiel, freier Journalist in Bad Camberg