Server-based Computing: Terminalserver:
Mit virtualisierten Terminalservern Geld sparen

von Bernd Reder (bernd.reder@networkcomputing.de), Adam Hufnagel

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14.10.2009

Server-based-Computing (SBC) ist für die meisten Unternehmen nach wie vor ein einfacher und effizienter Weg, um Anwendungen zentral bereitzustellen. Die Möglichkeit, Terminalserver zu virtualisieren, macht diesen Ansatz noch interessanter. Denn damit lässt sich Geld sparen, etwa durch einfachere Migration von Servern und eine bessere Ausnutzung von Storage-Kapazitäten.

Eine IT-Infrastruktur »lebt«, wie jeder System- und Netzwerkverwalter bestätigen wird. Ständig muss er neue Rechnerarbeitsplätze einrichten und ins Netz einbinden, Updates von Betriebssystemen und Anwendungen einspielen oder neue Applikationen installieren.

All dies kostet Zeit und bindet IT-Fachpersonal. Zudem stellen verteilte PC-Arbeitsplätze die IT-Abteilungen immer wieder vor Probleme, was die Sicherheit der Geräte und der darauf lagernden Informationen und die Datensicherung betrifft.

Mit einem zentralen Ansatz für das Bereitstellen und das Verwalten von Rechnern und Anwendungen schafft die Terminalserver-Technologie Abhilfe. Die gemeinsame Nutzung von Hard- und Softwareressourcen macht diese Lösung zudem wirtschaftlich attraktiv.

Auch Terminalserver haben Tücken

Doch auch der Betrieb einer Terminalserverfarm stellt die IT-Abteilungen immer wieder vor Herausforderungen technischer und wirtschaftlicher Art. So ist eine durchgängig hohe Verfügbarkeit der zentralen IT-Dienste unerlässlich, damit die Anwender Server-based-Computing akzeptieren.

Hinzu kommt, dass sich Änderungen an der Produktivumgebung auf die Stabilität und damit auf die Dienstgüte (Service-Level-Agreements, SLAs) auswirken können. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn neue Anwendungen oder Patches eingespielt werden oder die IT-Abteilung Konfigurationseinstellungen anpassen muss. Recovery- beziehungsweise Fail-over-Maßnahmen sind daher unverzichtbar.

Mithilfe der Virtualisierung von Terminalservern lässt sich die Zahl der physikalischen Server auf etwa ein Drittel bis ein Viertel reduzieren.

Der Anspruch, die Kapazität von Serversystemen möglichst effizient zu nutzen, lässt sich mit herkömmlichen Mitteln meist nicht in ausreichendem Maße erfüllen. Die Möglichkeiten, welche die 64-Bit-Technologie bietet, können oftmals wegen fehlender Treiber oder ungeeigneter Anwendungen nicht ausgeschöpft werden. Auch nutzen nur wenige Anwendungen die Rechenleistung von Mehrkernprozessoren aus, die heute standardmäßig in Servern verwendet werden.

Darüber hinaus erschweren konzeptionelle Ansätze, etwa die Aufteilung einer Terminalserverfarm in sogenannte Silos, zusätzlich die effiziente Nutzung vorhandener Ressourcen. Die Anpassung der verfügbaren Kapazität kann deshalb oft nur in verhältnismäßig großen Schritten erfolgen.

Lösung: Terminalserver virtualisieren

Eine Herausforderung, der sich die IT-Abteilung beim Server-based-Computing immer wieder gegenüber sieht, ist die die Migration von Terminalservern auf eine bestimmte Betriebssystemversion oder eine neue Citrix-Xen-App-Edition. Allein die Abhängigkeit von der Hardware bei herkömmlicher Installationsweise bindet in beträchtlichem Maße Ressourcen der IT-Abteilung. Erschwerend kommt hinzu, dass eine solche Migration in den meisten Fällen im laufenden Betrieb erfolgen muss und sich nur mit mithilfe komplexer Skripte durchführen lässt. Störungen sind somit vorprogrammiert.

Ein weiterer Schwachpunkt herkömmlicher Terminalserver-Installationen ist die Hardware-Wartung. Sie ist in den meisten Fällen nur außerhalb der üblichen Betriebszeit möglich. Eine Lösung für die angesprochenen Probleme ist die Servervirtualisierung. Mithilfe dieser Technik lassen sich Terminalserver einfacher und effizienter bereitstellen. Die Server werden dabei als separate Virtual-Machines (VM) ausgeführt.

Durch Virtualisierung lassen sich Hardware-Ressourcen von physikalischen Server-Systemen logisch zu so genannten Ressourcen-Pools zusammenfassen. Das gilt beispielsweise für die CPU-Leistung und den Arbeitsspeicher der Rechner. Die physikalischen Server stellen den virtuellen Rechnern die erforderlichen Ressourcen zur Verfügung. Die virtuellen Terminalserver arbeiten zudem unabhängig voneinander. Der Vorteil: Stürzt eine virtuelle Maschine ab, wirkt sich das nicht auf die anderen aus.

Daten können zudem nicht direkt von einer virtuellen Maschine zu einer anderen gelangen. Die Anwendungen kommunizieren ausschließlich über Netzwerkverbindungen miteinander. Eine virtuelle Infrastruktur gewährleistet somit Stabilität und Datensicherheit auf hohem Niveau. Die Entkopplung der Hardware von den darauf laufenden Diensten und Anwendungen bewirkt einen hohen Grad an Flexibilität innerhalb der Terminalserverfarm.

Neue Anwender integrieren

Ein weiteres Plus von virtualisierten Terminalservern: Templates, Clones und Snapshots gewährleisten eine hohe Verfügbarkeit der Terminalserverdienste, und zwar unabhängig davon, wie oft Änderungen an der Infrastruktur vorgenommen werden oder wie komplex solche Arbeiten sind. Auch die Umstellung auf neue Software-Versionen ist einfacher, wenn Terminalserver in Form von VM vorhanden sind.

Gerade in Zeiten, in denen sich die Zahl der Mitarbeiter eines Unternehmens schnell ändern kann, und zwar nach oben wie nach unten, bieten virtuelle Terminalserver einen weiteren Vorteil. Die IT-Abteilung kann relativ einfach neue Virtual Machines einrichten, wenn neue Kollegen hinzukommen. Dies funktioniert natürlich auch in der anderen Richtung: Sinkt die Mitarbeiterzahl, ist eine VM im Handumdrehen deinstalliert.

Server einsparen

Der vielleicht größte Vorteil der Server-Virtualisierung liegt jedoch in der Konsolidierung mehrerer Server auf einem Hardware-Host. Denn hier ergeben sich konkrete wirtschaftliche Vorteile: Die Rechenkapazität der Server wird durch die Partitionierung der Systeme optimal ausgeschöpft.

Zwar stellt die 64-Bit-Technologie für viele Unternehmen nach wie vor keine Option dar, doch bei entsprechender Dimensionierung können diese Hosts mehrere VMs mit 32-Bit-Systemen ausführen. Ausgehend von einer typischen Terminalserver-Installation und abhängig vom Applikationsportfolio bietet ein gut konfigurierter Host einen Konsolidierungsfaktor von etwa 4:1.

Physikalische Terminalserver nutzen Massenspeicher, die lokal im Server installiert sind. Wegen der hohen Festplattenkapazität bleiben jedoch in einer durchschnittlich großen Terminalserverfarm in der Regel mehrere 100 GByte ungenutzt. Dank des Shared-Storage bei virtualisierten Servern wird die Nutzung von Festplattenplatz optimiert. Auch Techniken wie Deduplizierung (Löschen redundanter Daten) oder Thin-Provisioning sorgen dafür, dass keine Storage-Kapazitäten vergeudet werden.

Geringerer Administrationsaufwand

Auch was den Administrationsaufwand betrifft, bringen virtualisierte Terminalserver Vorteile. Die hauseigene IT-Abteilung muss beispielsweise nur noch wenige Basis-Images vorhalten. Damit lassen sich alle virtuellen Terminalserver mithilfe eines robusten Streaming-Protokolls betreiben. Bei Updates oder Anpassungen werden nur die wenigen Basis-Images bearbeitet anstelle jedes einzelnen Terminalservers.

Treten Probleme auf, kann der IT-Verwalter jederzeit quasi auf Knopfdruck ein Roll-back auf die Vorgängerversion durchführen. Nach einem Neustart der Server ist dann alles wieder beim Alten. Die Anwender können weiterarbeiten, und die IT-Fachleute haben die Möglichkeit, die Fehler in der neuen Version zu beheben.

Checkliste: Virtualisierung einer Terminalserverfarm

• Vorgespräche zur Ermittlung der Rahmendaten und Anforderungen (technisch und wirtschaftlich) führen.

• Ein Grobkonzept erarbeiten, das Lösungsansätze anschaulich darstellt und die Grundlage für die folgenden Schritte bildet.

• Mithilfe eines standardisierten Workload-Assessments werden die betreffenden Server und andere wesentliche Bestandteile Ihrer IT-Infrastruktur sowie deren Auslastung untersucht.

• In einem Konzeptions-Workshop Details bezüglich geeigneter Technologien, Verfahren, Produkte und der Dimensionierung der Systeme erarbeiten. Dies kann in Zusammenarbeit mit einem Systemhaus erfolgen, das über Erfahrung auf den Gebieten Terminalserver und Virtualisierung verfügt.

• Ein »Proof of Concept« ausarbeiten. Es stellt sicher, dass alle technischen und fachlichen Anforderungen erfüllt werden.

• Es folgt ein Feinkonzept als verbindliche Basis für weitere Projektarbeiten.

• Umsetzung des Feinkonzepts.

• Abschließende Tests und Abnahme der virtuellen Terminalserverfarm dokumentieren den Projekterfolg.

• Schulung der Mitarbeiter und Erstellen einer Dokumentation.

• Unter Umständen Abschluss eines Wartungsvertrages mit einem Systemhaus oder Systemintegrator. Dies entlastet die hauseigene IT-Abteilung.

Der Autor: Adam Hufnagel ist Product-Manager Application Delivery bei der Controlware GmbH [1] in Dietzenbach.

[1] http://www.controlware.de/

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