Ein Tabu wird gebrochen: Kombination von Test- und Produktiv-Umgebung

Traditionell werden im Rechenzentrum VMs für Test- und Produktiv-Umgebungen getrennt. Eine Kombination kann aber auch Vorteile bringen.

Gerade im Hinblick auf Leistungs-Verträge (Service Level Agreements) und Downtime-Toleranzen von Workloads werden die Vorteile getrennter Test- und Produktiv-Umgebungen sehr schnell klar. Im Falle eines Problems ist es daher sinnvoll, Test- und Produktiv-Umgebungen voneinander getrennt zu halten, richtig? Diese traditionelle Vorgehensweise mag für viele Unternehmen, die Virtualisierung einsetzen, der richtige Weg sein. Inzwischen gibt es aber auch alternative Ansätze.

Wenn virtuelle Maschinen (VM) für Test und Produktion getrennt werden, dann sind entsprechend duale Umgebungen erforderlich. Diese physikalische Trennung kann teuer werden. Die Kosten sind aber nicht der einzige Faktor, den man in Auge haben sollte, anders als man vielleicht denkt kann es nämlich durchaus sein, dass ein Problem auf dem Test-Server den Produktions-Sever ebenfalls beeinträchtigt.

VMware und andere Hypervisor-basierte Virtualisierungs-Lösungen haben Kontroll-Mechanismen, um dieses Risiko mit Ressourcen-Pools, Reservierungen und Limits einzuschränken. Diese Ressourcen-Kontrolle erlaubt es Administratoren, Hardware-Ressourcen freizugeben oder zu begrenzen. Dazu gehören je nach Rolle und Bedeutung der virtuellen Maschine CPU, Speicher, Netzwerk und I/O-Bandbreite. Diese Kontroll-Mechanismen bieten also detaillierte Einstellungen, mit denen sich verhindern lässt, dass eine VM alle Ressourcen des Hosts an sich reißt.

Falls es also sicher und sogar kostengünstiger ist, Test und Produktion auf demselben Host zu betreiben, warum setzt man diese Konstellation dann nicht häufiger ein? Ein Grund dafür mag die traditionelle Denkweise sein. Außerdem scheint die reine Kostenersparnis eine Zusammenlegung nicht zu rechtfertigen. Aber was wäre, wenn ich Ihnen zeigen könnte, dass eine Trennung von Test und Produktion im Gegensatz zur traditionellen Denkweise tatsächlich mehr Risiken für Ihre Umgebung bedeutet?

Egal ob Produktiv- oder Test-Umgebung: Mit Server-Ausfällen muss gerechnet werden

Host-Server können und werden ausfallen. Das gehört dazu. Egal was wir tun, ein Hypervisor kann immer abstürzen, Hardware kann immer versagen. Wenn wir wissen und akzeptieren, dass es irgendwann Probleme geben wird, dann müssen wir unsere Arbeitsumgebung mit anderen Augen betrachten. Nehmen wir einmal an, wir hätten zehn produktive Hosts und fünf Test-Server, dann ist die Wahrscheinlichkeit doppelt so hoch, dass wir einen produktiven Host durch einen Absturz oder Hardware-Fehler verlieren. Das liegt letztendlich daran, dass es doppelt so viele produktive Hosts gibt, die abstürzen können. Hätten wir die Wahl, würden wir lieber einen Test-Host opfern, der weniger entscheidend ist. Ein Crash ereignet sich aber leider in den seltensten Fällen zu einem Zeitpunkt und Ort, den wir selbst aussuchen.

Was passiert, wenn wir einen Ausfall haben? Gehen wir einmal davon aus, dass jeder Server (Test und Produktion) 30 virtuelle Maschinen verwaltet. Insgesamt wären das also 450 virtuelle Maschinen. Falls wir einen produktiven Server verlieren, müssen 30 VMs auf den verbleibenden Hosts neu gestartet werden, also im Durchschnitt 3,3 virtuelle Maschinen pro Host. Der Neustart wird ein Weilchen dauern. Das tatsächliche Problem ist allerdings die Anzahl der produktiven virtuellen Maschinen, die kollabiert sind. In unserem Beispiel wären zehn Prozent der produktiven Server offline.

Risikoverteilung durch die Zusammenlegung von Test- und Produktiv-Umgebung

Das Risiko, einen produktiven Server zu verlieren, lässt sich durch die Kombination von Test- und Produktiv-Umgebung verringern. Mit einem kombinierten Pool von 15 Hosts möchten wir ebenfalls durchschnittlich 30 VMs pro Host verwalten. Verwenden wir jedoch Distributed-Resource-Scheduler-Regeln (DRS), dann können wir pro Host durchschnittlich 20 produktive und 10 Test-VMs einsetzen. Die Reduzierung der produktiven virtuellen Maschinen pro Host bedeutet im Falle eines Absturzes, dass wir anstelle von 30 nur 20 virtuelle Maschinen verlieren. Indem man diese 33 Prozent Reduktion mit guten DRS-Regeln kombiniert erhält man also einen gewissen Spielraum, um die Auswirkungen eines Ausfalls zu minimieren. Durch die kleinere Anzahl abstürzender virtueller Maschinen und durch Hinzufügen weiterer Hosts zum Cluster verkleinert sich die Warteschlange der Neustarts also bereits von 3,3 auf 1,4 produktive virtuelle Maschinen pro Host

Die verminderten Ausfall-Risiken und die schnelleren Neustart-Zeiten sind allerdings nicht die einzigen Vorteile, wenn man Test und Produktion zusammenlegt. Was passiert im Fall von zuneige gehenden Ressourcen, wenn alle produktiven virtuellen Maschinen auf einem Host laufen? Ressourcen-Pools,  Reservierungen und Limits helfen dabei, die Ressourcen zu verwalten. Das zwingt Sie allerdings zu der Entscheidung, welche Produktions-Server Sie als wichtiger einstufen. Nicht alle Workloads einer produktiven Umgebung sind gleichwertig, aber erklären Sie das einmal den Anwendern der Applikationen. Durch die Kombination von Produktions- und Test-Umgebung erhalten Sie zusätzliche Ressourcen, die Sie in so einem Fall für produktive virtuelle Maschinen nutzen können. Ressourcen können bei dieser Konstellation von den Test-Servern abgezogen werden, um mit diesem zusätzlichen Puffer ihre Umgebung auch bei Ausfällen oder bei Leistungs-Spitzen unterbrechungsfrei Aufrecht zu erhalten.

Die Kombination von Test- und Produktions-Umgebung überschreitet definitiv eine anerkannte Grenze und bedeutet für viele Administratoren das Verlassen ihrer Wohlfühl-Zone. VMware zwingt uns aus der traditionellen Umgebung in das Software-defined Data Center. Dort werden die Regeln aber nur mit Bleistift geschrieben und lassen sich jederzeit ausradieren und ändern. Es lohnt sich also, über den Tellerrand des traditionellen Data Centers zu blicken.

Artikel wurde zuletzt im März 2014 aktualisiert

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