Definition

Physisch zu Virtuell (P2V)

Physical to Virtual (P2V), auch Hardwarevirtualisierung genannt, bezieht sich auf das Überführen physischer Maschinen zu virtuellen Maschinen (VMs).

Entwickler, die eine P2V-Migration verfolgen, übertragen ihre physische Umgebung in eine digitale. Auf diese Weise belegen sie weniger Hardware und physischen Speicherplatz und profitieren von den Vorteilen virtueller Maschinen, einschließlich mehr Flexibilität, da VMs auf mehreren Plattformen ausgeführt werden können. P2V ist die typische Vorgehensweise bei der Servervirtualisierung.

Über P2V migrierte Server umfassen ein Betriebssystem (OS), Anwendungen, Programme und Daten von der Hauptfestplatte eines Computers. Diese werden auf eine VM oder eine Festplattenpartition verschoben. Tools wie PlateSpin Migrate von Micro Focus und vContinuum von Microsoft speichern die von der physischen Maschine gesammelten Daten als Image. Von diesem erstellt der Hypervisor dann eine virtuelle Maschine. Das Ergebnis ist eine VM mit denselben Daten, Anwendungen und Systemkonfigurationen wie der zu virtualisierende physische Server.

Wie P2V funktioniert

Vor dem Durchführen von P2V müssen IT-Administratoren bewerten, wie viel Ressourcen ihr physisches System belegt, um die Größe der zukünftigen virtuellen Maschine abzuschätzen. Dies ist erforderlich, um sicherzustellen, dass sie über die Ressourcen verfügen, die zum Hosten der virtualisierten Plattform erforderlich sind.

Leistungsüberwachungstools wie Nagios und Zabbix können den Ressourcenbedarf ermitteln, zum Beispiel Arbeitsspeicher, Speicherplatz und Prozessoren.

Ein P2V-Tool speichert den Zustand einer physischen Maschine als Image. Daten, aus denen ein physischer Server oder ein physisches System besteht, werden auf die gleiche Weise elektronisch kopiert, wie ein Docker-Container ein Image zum Speichern von Daten erstellt. Ein Hypervisor installiert das Image am angegebenen Speicherort. Eine Person oder ein Hypervisor kann dann den Standort jeder erforderlichen Ressource bestimmen.

Eine virtuelle Infrastruktur kann nicht immer Legacy-Hardware emulieren. Beispielsweise unterstützt keine der großen Virtualisierungsplattformen 16-Bit-Gastbetriebssysteme. Daher ist die Durchführung einer P2V-Migration mit einem DOS-basierten Buchhaltungspaket, das auf 16-Bit-Hardware ausgeführt wird, keine Option.

Manuelles versus automatisiertes P2V

Sie können eine P2V-Migration manuell, automatisiert oder halbautomatisch durchführen. So funktioniert jeder dieser Ansätze:

Manuell

P2V umfasst das Erstellen oder Definieren einer virtuellen Umgebung und das anschließende Neuinstallieren des Betriebssystems, der Anwendungen und der darauf befindlichen Daten. Dies kann ein langwieriger Prozess sein, insbesondere wenn die neue Umgebung wesentlich andere Hardware enthält als die alte Umgebung.

Halbautomatisch

Ein halbautomatisches P2V-Tool unterstützt nur bestimmte Phasen der Migration. Zum Beispiel ist der VMware vCenter Converter ein zentralisiertes Verwaltungsdienstprogramm, das sowohl Windows- als auch Linux-basierte physische Maschinen konvertieren kann und mit zahlreichen Image-Formaten kompatibel ist. Es verfügt über eine zentrale Verwaltungskonsole und kann sowohl Maschinen On-Premises, als auch an Remote-Standorten konvertieren. Die lokale Installation ermöglicht es einem Benutzer, lokale Maschinen auf eine VM zu migrieren, während er mit der Remote-Installation Systeme On-Premises über ein Client-System migrieren kann. Das gilt als halbautomatisch, da der Benutzer in einigen Phasen immer noch manuell eingreift, um den physischen Server in die virtuelle Umgebung zu verschieben.

VMware vCenter Converter führt auch Hot- und Cold-Migrationen durch. Es ist hilfreich, die Unterschiede zwischen den beiden zu verstehen. Eine Hot-Migration findet statt, während das zu migrierende System weiterläuft; Bei einer Cold-Migration ist das System offline. Einige physische Computer, zum Beispiel Active-Directory-Controller, werden für eine Hot-Migration nicht empfohlen. Cold-Migrationen eignen sich für Systeme, die regelmäßig aktualisiert werden, wie zum Beispiel SQL-Server. VCenter Converter transformiert verschiedene Arten von Maschinen, einschließlich physischer Maschinen und Hyper-V-VMs. Von vCenter Converter erstellte VMs unterstützen jedoch nur den Wechsel in andere VMware-Umgebungen.

Automatisiert

Vollautomatische P2V-Tools migrieren eine physische Maschine ohne menschliche Eingriffe auf eine VM. Administratoren passen das Image, falls nötig, im Nachgang an.

PlateSpin Migrate ist ein vollautomatisches P2V-Tool, das Windows- und Linux-Computer selbstständig erkennt. Wenn es auf einem Windows-Server und in derselben Domäne wie andere Windows-Server installiert ist, fügt es diese Maschinen zu Arbeitsgruppen hinzu und erfasst und verteilt Server-Images. Es kann auch mehrere geplante und manuelle Migrationen durchführen. Es unterstützt außerdem weitere Migrationsarten, wie zum Beispiel das Migrieren von VMs durch verschiedene Virtualisierungsformate und das Migrieren von Systemen und Daten von VMs auf physische Maschinen.

Gründe für eine P2V-Migration

Die P2V-Migration hat viele Vorteile, darunter die folgenden:

  • Effizienz. VMs benötigen weniger Hardware, physischen Speicherplatz, Strom und Wartung. Die Migration spart also Betriebskosten.
  • Flexibilität. VMs können auf mehreren Plattformen ausgeführt werden, was die Migrationsoptionen erweitert. Alternde Hardware lässt sich somit aussortieren, da mehrere VMs auf einen einzigen Server passen.
  • Verfügbarkeit. Wenn ein Host ausfällt, kann die VM mit minimaler Ausfallzeit auf einen funktionierenden Server wechseln. VMs sind nicht an eine physische Komponente gebunden und können daher bei Bedarf verschoben werden.
  • Testen. Entwickler können VMs als Sandbox verwenden, um neue und potenziell gefährliche Komponentenänderungen oder Code zu testen, bevor sie ihn in einer Live-Umgebung laufen lassen.
  • Lebensdauer. Physische Hardware nutzt sich irgendwann ab. Virtuelle Maschinen werden von der zugrunde liegenden Hardware abstrahiert und können viel länger laufen. Wenn Hosts altern, obsolet werden oder sterben, kann die VM auf eine neue umziehen.

Unterschiede Physische versus Virtuelle Server
Abbildung 1: Vor der P2V-Migration sollte ein Unternehmen die Vorteile virtueller und physischer Server vergleichen.

P2V-Herausforderungen

P2V-Methoden bringen Herausforderungen mit sich, wie zum Beispiel die folgenden:

  • Konfigurationsprobleme. P2V beseitigt bei der Migration keine Konfigurationsprobleme mit dem System oder den Anwendungen. Spezielle Hardware wie USB-Geräte oder Grafikkarten erfordern möglicherweise umfangreiche Konfigurationen oder werden möglicherweise nicht ordnungsgemäß migriert.
  • Legacy-Hardware. Legacy-Hardware kann nicht in einer virtuellen Infrastruktur emuliert
  • Leistung. Bare-Metal-Server übertreffen in der Regel virtualisierte Server bei der Leistung. Sie werden daher häufig für Anwendungen bevorzugt, die besondere Anforderungen an die Performance stellen.
  • Risiko. Manche Servertypen oder Server, die für verschiedene Anwendungen verwendet werden, eignen sich nicht für das Virtualisieren. Domänencontroller müssen beispielsweise miteinander synchronisiert sein, und die Virtualisierung eines Controllers könnte zu Synchronisierungsproblemen führen.

P2V-Anwendungsfälle

Es gibt verschiedene Situationen, in den P2V sinnvoll ist. Darunter:

  • Vereinfachung der Infrastruktur. Die Wartung und Verwaltung der virtualisierten Infrastruktur ist einfacher als die Verwaltung der physischen Infrastruktur. Admins können über eine einzige Anmeldung auf Server zugreifen und müssen nicht mit physischen Geräte interagieren. Auch andere Verwaltungsaufgaben der IT-Infrastruktur wie Disaster Recovery, Serverkonsolidierung, Überwachung und Sicherheit lassen sich mit Virtualisierung einfacher gestalten.
  • Umsetzen einer Nachhaltigkeitsstrategie. Da virtuelle Server weniger Hardware benötigen, erzeugen sie weniger Treibhausgasemissionen, was P2V zu einem praktikablen Weg macht, um ein grüneres Rechenzentrum zu erreichen und seinen CO2-Fußabdruck zu reduzieren.
  • Althardware entsorgen. Legacy-Hardware muss aufwändig gewartet werden und verringert die Gesamtleistung des Systems. Virtualisierung ist eine kostengünstige Möglichkeit, alternde Hardware zu ersetzen.
  • Zukunftssicher. Wenn ein Unternehmen eine Umstellung der Hardware anstrebt, ist der Wechsel in die virtuelle Umgebung ein kluger Schachzug. Physische Instanzen haben einen festen Arbeitsspeicher und andere Ressourcengrenzen; virtuelle Festplatten (VHD) sind skalierbarer und flexibler.

Diese Definition wurde zuletzt im Februar 2022 aktualisiert

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