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Hyper-V: Die Leistungsaufnahme von VMs optimieren

Es gibt viele Möglichkeiten für Unternehmen, den Energiebedarf ihrer Hyper-V-Architektur zu senken. Wir stellen verschiedene Tipps für das Reduzieren der Leistungsaufnahme vor.

Die Kosten für Energiemachen einen großen Teil der laufenden Ausgaben beim Betrieb von Rechenzentren aus. Hinzu kommt, dass laut einer Studie von Bitkom die deutschen Stromnebenkosten (113,11 Euro pro MWh) in Europa die höchsten sind. Schon allein deshalb, liegt es im besten Interesse eines Unternehmens, die Energiekosten des Rechenzentrums möglichst zu reduzieren.

Ungefähr die Hälfte des Leistungsbedarfs entfällt dabei auf die eigentliche Hardware – der Rest sind Infrastrukturen wie Kühlung, Überwachung, Lüftung und Brandschutz. Wer den Energiebedarf seines Rechenzentrums senken möchte, muss daher an verschiedenen Stellschrauben drehen.

Eine Möglichkeit dafür ist das Nutzen der verschiedenen Stromspar- und Energiemanagementfunktionen von Microsoft Hyper-V.

Energiesparpläne in Hyper-V

Der erste Ansatzpunkt sind die Energiesparpläne der virtuellen Maschinen (VMs) eines Unternehmens. Das Windows-Server-Betriebssystem unterstützt eine Reihe verschiedener Energiesparpläne und bietet Unternehmen damit die Flexibilität, den Plan zu wählen, der ihren Anforderungen am besten entspricht.

Ausbalanciert. Windows Server verwendet standardmäßig den ausgewogenen Energiesparplan, der für die meisten Anwendungsfälle geeignet ist. Dieser Plan gleicht die Leistung eines virtuellen Servers mit seinem Energiebedarf aus. Dies geschieht durch Drosselung der CPU, so dass er den Anforderungen der Workloads entspricht.

Höchstleistung. Windows Server verfügt auch über einen Plan für hohe Leistung. Dieser sperrt CPUs in ihrem höchsten unterstützten Leistungszustand und entsperrt alle CPU-Kerne. Dieser Modus eignet sich zwar für die Workloads einer Organisation mit der höchsten Last, benötigt aber auch mehr Energie als Ausbalanciert.

Energiesparmodus. Eine weitere Option ist die Verwendung des Energiesparmodus, der verhindert, dass CPUs über einen festgelegten Anteil ihrer maximalen Leistungsfähigkeit hinaus genutzt werden. Darüber hinaus enthält der Plan weitere Energiesparfunktionen, wie zum Beispiel sogenannte Core Parking (Parken von Kernen). Dieser Plan eignet sich am besten für Workloads mit geringem Ressourcenbedarf oder für Organisationen, die ihren Energiebedarf und ihre Wärmeabgabe stark reduzieren müssen.

Es ist schwierig zu quantifizieren, wie sich diese Pläne auf die tatsächlichen Betriebskosten für Organisationen auswirken, da die Einsparungen je nach zugrundeliegender Hardware und Arbeitslast stark variieren.

Zusätzliche Strategien und Techniken zum Energiesparen

Die Wahl eines geeigneten Energiesparplans ist der erste Schritt für das Energiemanagement mit Hyper-V, doch gibt es noch andere Dinge, die Unternehmen zur Optimierung ihrer VM-Leistungsaufnahme tun können.

Kleine Änderungen können die Leistungsaufnahme senken, auch bei VMs.

Eine häufig verwendete Strategie ist das Anpassen der zuvor beschriebenen Standard-Energiesparpläne. Beispielsweise können Unternehmen einen Energiesparplan so konfigurieren, dass er inaktive Festplatten oder Bildschirme abschaltet. Diese kleinen Änderungen können den Energiebedarf senken, auch bei VMs.

Eine weitere Möglichkeit, wie Unternehmen die Leistungsaufnahme reduzieren können, ist das Durchführen von Server-Core-Bereitstellungen. Das bedeutet, dass Server ohne Windows-Desktop-Erfahrung bereitgestellt werden.

Dadurch sparen virtuelle Maschinen die Leistung ein, die sie normalerweise für das Bearbeiten einer GUI (Graphic User Interface, Grafische Benutzerschnittstelle) benötigen und verbrauchen weniger Strom. Server-Core-Bereitstellungen können außerdem dazu beitragen, die VM-Dichte zu erhöhen und dadurch die Gesamtzahl der physischen Server zu reduzieren, auf denen die virtuellen Maschinen laufen.

In ähnlicher Weise kann das Zuweisen einer einzigen Serverrolle an jede VM dazu beitragen, die Leistungsaufnahme einer VM unter Kontrolle zu halten, indem sowohl die Verarbeitungsanforderungen als auch der mit dem Patch-Management verbundene Overhead reduziert werden.

Wenn Unternehmen schließlich ihre virtuellen Maschinen mit dem System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) verwaltet, sollte es dabei die Leistungsoptimierungsfunktionen von SCVMM nutzen. Diese verwendet die SCVMM-Funktionen zur dynamischen Optimierung. Sie gleicht Workloads durch Live-Migration von VMs auf nicht ausgelastete Server aus.

Die Leistungsoptimierungsfunktion geht noch einen Schritt weiter, indem sie VMs während Zeiten geringer Auslastung, zum Beispiel außerhalb der Bürozeiten, automatisch auf weniger Hosts kondensiert und dann nicht genutzte Hyper-V-Hosts herunterfährt. Bei Wiederaufnahme einer stärkeren Aktivität werden die unbenutzten Hosts automatisch eingeschaltet, und einige der VMs werden dann live zurück auf diese Hosts migriert.

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