Warum die Kapazitäten-Planung für virtuelle Server so schwierig ist

Gerade bei virtuellen Servern stellt die Kapazitäten-Planung viele Administratoren vor Probleme. Die richtigen Tools können Abhilfe schaffen.

Selten sind die von Applikationen verursachten Lasten auf einem Server konsistent, das macht die Kapazitäten-Planung für Server zu einer Wissenschaft. Die Kunst besteht darin, Computing-Ressourcen und Performance über einen gewissen Zeitraum zu beobachten, um potenzielle Ressourcen-Engpässe zu  identifizieren und zu adressieren. Wer Kapazitäten plant muss sicherstellen, dass jedem Server genau dann ausreichend Ressourcen zur Verfügung stehen, wenn  er sie benötigt. Die Kapazitäten-Planung ist alles andere als ein leichtes Unterfangen, vor allem bei virtualisierten Servern. Heutige IT-Administratoren brauchen dazu eine Kombination verschiedener Tools, die mit Virtualisierung umgehen können und ausreichend Management-Funktionen zur Verfügung stellen, um auf plötzliche Kapazitäten-Anforderungen virtueller Server reagieren zu können.

Virtualisierung macht die Kapazitäten-Planung komplizierter

Um die möglichen Probleme bei der Kapazitäten-Planung für virtualisierte Server zu verstehen, müssen Sie sich die grundlegenden Ziele ins Gedächtnis rufen. Gute Kapazitäten-Planung gestattet es einer Organisation, die Computing-Ressourcen über einen gewissen Zeitraum zu messen. Ist man schließlich über die Verfügbarkeit der Ressourcen ausreichend im Bilde, lassen sich gezielt Entscheidungen treffen. Damit sichern Sie dem entsprechenden Server die Betriebsmittel zu, die dieser benötigt. Zu viele ungenutzte Ressourcen verschwenden letztlich nur Geld, während sich zu knappe Ressourcen negativ auf die Performance der Applikationen auswirken und die User-Experience beeinträchtigen.

Herkömmliche physikalische Server haben die Beobachtung der Ressourcen über einen bestimmten Zeitraum relativ einfach gemacht. Auf jedem Server wurde eine einzelne Applikation ausgeführt und damit waren die Kapazitäts-Reserven meistens auch ausreichend bemessen. Das Wachstum der Ressourcen-Anforderungen hat sich in Grenzen gehalten und war vorhersehbar.

Im Vergleich dazu laufen auf virtualisierten Servern meist mehrere Workloads parallel, die die Computing-Ressourcen der physikalischen Server wesentlich umfangreicher nutzen. Häufig haben entsprechende Server eine Ressourcen-Auslastung von 80 Prozent und mehr. Mehrere Workloads bedeutet auch mehrere Applikationen, was sich wiederum in wachsenden Ressourcen-Anforderungen niederschlägt. Damit ändert sich die Ressourcen-Nutzung möglicherweise schneller, als auf physikalischen Servern. Zusätzlich unterstützt Virtualisierung eine einfache und nahtlose Migration der Workloads zwischen den physikalischen Servern. Ziehen Sie eine virtuelle Maschine (VM) auf einen anderen Server um, der bereits in hohem Maß ausgelastet ist, kann das zu einem Engpass der Ressourcen und damit zu Performance-Problemen der darauf laufenden Applikation führen.

Die Ursachen bei Problemen mit der Kapazitäten-Planung gehen in der Regel nicht auf die Server-Hardware oder die Virtualisierungs-Software zurück. Normalerweise resultieren sie aus schlechten System-Management-Praktiken und zu lockeren IT- oder Business-Policies.

Für einen Administrator ist es beispielsweise eine einfach Übung, eine neue virtuelle Maschine zu erstellen und dieser Ressourcen zuzuweisen. Liegt diese virtuelle Maschine dann später aber brach und wird nicht mehr gebraucht, dann läuft sie möglicherweise trotzdem auf dem Server weiter. Die VM belagert also Ressourcen und kreiert Overhead, während sich diese Ressourcen ohne Probleme wieder nutzbar machen ließen und so den Bedarf an neuen Computing-Kapazitäten mindern könnten.

Management-Software zur Kapazitäten-Planung

Kapazitäten-Planung ist auf Software-Tools angewiesen, mit denen Sie die Auslastung Ihrer Server-Ressourcen für einen gewissen Zeitraum messen und beobachten können. Auf diese Weise lassen sich zukünftige Kapazitäts-Anforderungen voraussagen und aufgrund verschiedener Auslastungs-Muster erhalten Sie Vorschläge für Ressourcen-Upgrades. Weiterhin kann Sie die Software sofort in Kenntnis setzen oder alarmieren, wenn Ressourcen-Engpässe auf der Stelle adressiert werden sollten.

Für Unternehmen gibt es etliche Tools zur Kapazitäten-Planung, darunter auch spezielle Tools zur Kapazitäten-Planung für virtuelle Umgebungen. Dazu gehört zum Beispiel Solar Winds Virtualization Manager. Kapazitäten-Planung kommt auch häufig als Teil kompletter Management-Suiten, beispielsweise ist der VMware Capacity Planner eine Komponente des vCenter Operations Manager. Auch up.time Enterprise Edition bietet entsprechende Funktionen. Für welches Produkt Sie sich entscheiden ist dabei zweitrangig, achten Sie aber darauf, dass das Tool mit Virtualisierung umgehen kann. Ebenso sollte es zu den in der Firma eingesetzten Hypervisoren kompatibel sein.

Natürlich sind die eingesetzten Tools immer nur so gut wie die Mitarbeiter der IT-Abteilung und Ihre gesamte Business-Umgebung. Die leistungsfähigste Software zur Kapazitäten-Planung nutzt Ihnen herzlich wenig, wenn Ihre Administratoren mit den relevanten Informationen nichts anzufangen wissen oder Ihre Firmen-Policies missachten. Wenn Sie zum Beispiel eine im höchsten Maße konsolidierte Umgebung haben, dann gehört zu den Aufgaben Ihrer IT-Abteilung höchstwahrscheinlich auch das Lifecycle-Management und Load-Balancing dazu. Andernfalls belegen Ihnen ungenutzte virtuelle Maschinen wertvolle Ressourcen, ohne produktive Ergebnisse zu liefern. Das kann auch ein Problem bei Ausfällen werden, wenn ein überlasteter Server für Failover-Szenarien nicht mehr genügend Aufnahme-Kapazitäten hat.

Schlechte Performance ist die Folge unzureichender Kapazitäten-Planung

Schlechtes Kapazitäten-Management kann sich in verschiedener Weise äußern, wobei eine häufige Ursache ganz einfach Nachlässigkeit ist, etwa wenn IT-Administratoren die verfügbaren Tools nicht ausreichend nutzen. Wenn die IT-Abteilung die wachsenden Ressourcen-Anforderungen nicht im Auge behält, kann das allerdings zu schwerwiegenden Engpässen führen, die zu schlechter Performance und damit schlechter User Experience führen. Im Extremfall werden Workloads instabil oder stürzen komplett ab. Dabei hätte eine routinemäßige Evaluierung der Performance-Daten möglicherweise auf die gewachsenen Ressourcen-Anforderungen hingewiesen und den System-Administratoren wäre damit Zeit geblieben, die Ressourcen aufzurüsten oder die Workloads anders zu verteilen. Performance-Probleme hätte man so bereits im Vorfeld verhindern können.

Migrations-Probleme sind ein weiterer Indikator schlechter Kapazitäten-Planung. Vielleicht haben Administratoren das Provisioning der Ressourcen abgestimmt, um die wachsenden Ressourcen lokaler virtueller Maschinen anzupassen. Dabei haben Sie aber möglicherweise vergessen, ausreichend Ressourcen für VM-Failover oder Migration von anderen Servern einzuplanen. Dies führt in der Regel zu Migrations-Fehlern, wenn man diese überladenen Server mit weiteren Aufgaben belasten möchte. Dieses Problem wäre im Vorfeld mit Informationen aus der Kapazitäten-Planung sehr einfach zu adressieren gewesen.

Mangelndes Lifecycle-Management ist ein weiteres häufiges Problem. Eine neue VM zu erstellen ist einfach, allerdings verbraucht jede virtuelle Maschine auch unabhängig von ihrer Produktivität Ressourcen. Aus diesem Grund sollten sie in den Ruhestand geschickt werden, wenn sie nicht mehr genutzt werden. Die damit frei gewordenen Ressourcen lassen sich anderweitig besser einsetzen. Das funktioniert aber nur dann, wenn die System-Administratoren entsprechend wachsam sind und wissen, wann eine virtuelle Maschine ausgedient hat. Zu gutem Lifecycle-Management gehört deshalb auch das richtige Gespür dafür, wann eine neue virtuelle Maschine gerechtfertigt ist. Weiterhin sollten Sie Policies für die Überprüfung virtueller Maschinen und deren Außerbetriebnahmen aufstellen. Andernfalls geraten virtuelle Maschinen in Vergessenheit, verschwenden unnötig Ressourcen und zwingen Unternehmen zu unnötigen Aufrüst-Aktionen.

Kapazitäten-Planung gehört heutzutage zu den wichtigsten Aufgaben der System-Administratoren, denn nur wenn die Computing-Ressourcen im Auge behalten werden, können auch jedem Workload ausreichend und langfristig Betriebsmittel zur Verfügung gestellt werden. Somit garantieren Sie gute Performance und verhindern Unterbrechungen oder Ausfälle. Für Kapazitäten-Planung sind Tools unverzichtbar, die mit virtuellen Umgebungen umgehen können. Allerdings müssen diese Tools dann auch entsprechend genutzt und von soliden Business-Praktiken begleitet werden. Nur so holen Sie das Beste für Ihr Unternehmen heraus. Andernfalls sind Ihre Workloads Risiken ausgesetzt , das Geschäft leidet aufgrund schlechter Performance und dazu kommen noch unzufriedene Anwender, potenzielle Ausfälle, möglicher Datenverlust und verschwendetes Kapital.

Artikel wurde zuletzt im März 2014 aktualisiert

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