VMware ESX 3.5 - Virtualisierung von Servern

Was ist VMware ESX?
VMware® ESX bildet das Fundament für die dynamische, sich selbst optimierende IT-Infrastruktur. VMware ESX ist eine stabile, in der Produktion bewährte Virtualisierungsebene, die Prozessor, Speicher, Arbeitsspeicher und Netzwerkressourcen in mehrere virtuelle Maschinen zusammenfasst. VMware ESX bietet die für Unternehmens-IT-Umgebungen erforderliche optimale Performance, Skalierbarkeit und Stabilität. VMware ESXi 3.5 bietet dieselben Funktionen, aber mit nur einem geringen Platzbedarf von 32 MB, konzipiert für die Serverintegration. Die schmale Architektur bietet Sicherheit und Zuverlässigkeit ohnegleichen, und durch die Integration als Server-Firmware erfolgt die Bereitstellung schnell und einfach.

Wie wird VMware ESX im Unternehmen eingesetzt?
VMware ESX erlaubt es Unternehmen, durch die gemeinsame Nutzung von Ressourcen in einer virtuellen Umgebung die Kosten für Hardware und Betrieb dramatisch zu senken.

VMware ESX bietet IT-Administratoren folgende Möglichkeiten:

• Konsolidierung und Beschränkung von Produktions-Servern implementieren. Die Serverzahl wird durch Ausführen von Software-Anwendungen in virtuellen Maschinen auf weniger, dafür aber höher skalierbare, zuverlässige Server der Enterprise-Klasse reduziert.

• Erweiterten Business Continuity-Schutz zu niedrigeren Kosten bereitstellen. Kosteneffiziente virtualisierungsbasierte Lösungen sorgen für eine hohe Ausfallsicherheit bei unternehmenskritischen Anwendungen.

• Optimieren von Software-Tests und -Entwicklung. Konsolidieren getrennter Entwicklungs-, Test- und Staging-Umgebungen mit mehreren Betriebssystemen und mehrstufigen Anwendungen auf derselben Hardware.

• Sicherung und Management von Unternehmens-Desktops. Bereitstellen von standardisierten Unternehmens-Desktop- Umgebungen, die auf virtuellen Maschinen ausgeführt werden und auf die über Thin-Clients oder PCs zugegriffen wird.

• Erneutes Hosting von Legacy-Anwendungen. Legacy-Betriebssysteme und -Anwendungen werden auf virtuelle Maschinen migriert, die auf moderner Hardware ausgeführt werden, was die Zuverlässigkeit erhöht.

Wie funktioniert VMware ESX?
VMware ESX wird direkt auf der Server-Hardware installiert und fügt eine stabile Virtualisierungsebene zwischen Hardware und Betriebssystem ein. VMware ESX partitioniert einen physischen Server in mehrere sichere und portable virtuelle Maschinen, die gleichzeitig auf demselben physischen Server ausgeführt werden können. Jede virtuelle Maschine stellt ein vollständiges System mit Prozessoren, Arbeitsspeicher, Netzwerk, Speicher und BIOS dar, so dass die Betriebssysteme Windows®, Linux®, Solaris® und NetWare® und Software-Anwendungen in einer virtualisierten Umgebung ohne Änderungen ausgeführt werden können. Die gemeinsame Nutzung der physischen Server-Ressourcen durch mehrere virtuelle Maschinen ermöglicht eine bessere Hardware-Auslastung und niedrigere Kapitalkosten. Aufgrund der direkten Architektur ist die vollständige Kontrolle der Server-Ressourcen, die jeder virtuellen Maschine zugewiesen sind, durch VMware ESX möglich. Weiterhin ermöglicht dies eine nahezu originalgetreue Performance der virtuellen Maschinen sowie Skalierbarkeit der Enterprise-Klasse.

Hochverfügbarkeit, Ressourcen-Management und Sicherheitsfunktionen sind in virtuellen Maschinen integriert, so dass für Software-Anwendungen höhere Service-Level als in statischen physischen Umgebungen verfügbar sind. Sie sind auch durch die Virtualisierungsschicht vollkommen voneinander isoliert, so dass ein Crash oder eine Fehlkonfiguration einer virtuellen Maschine keine Auswirkungen auf die anderen haben kann. Diese Isolierung erstreckt sich auch auf die anderen Serverressourcen wie Netzwerk und Speicher.

Hauptmerkmale von VMware ESX Architektur

Bare-Metal-Architektur. VMware ESX fügt eine stabile Virtualisierungsebene direkt auf der Server-Hardware ein, die eine nahezu originalgetreue Maschinen-
Performance, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit ermöglicht.

Neu – Geringer Platzbedarf. Der Platzbedarf von 32 MB der VMware ESXi Festplatte ist nur ein Bruchteil dessen, was ein Allzweck-Betriebssystem benötigt, wodurch Komplexität reduziert und eine beispiellose Sicherheit und Zuverlässigkeit erreicht wird.

Neu – Serverintegration. VMware ESXi ist als in die Server-Hardware eingebettete Komponente verfügbar, was die Bereitstellung der Virtualisierung
vereinfacht und beschleunigt.

CPU-Virtualisierung. VMware ESX managt die Ausführung virtueller Maschinen durch intelligente Prozessplanung und Lastausgleich über alle verfügbaren Prozessoren hinweg.

Virtualisierung für die Speicherung. VMware ESX nutzt gemeinsamen Speicher mit hoher Performance, um die Speicherung von Dateien virtueller Maschinen zu zentralisieren, und so die Manageability, Flexibilität und Verfügbarkeit zu erhöhen.

• Virtuelle Datenträgerdateien. Virtuelle Maschinen können eigene virtuelle Datenträger anzeigen. Außerhalb der virtuellen Maschinen sind die virtuellen Datenträger jedoch nur große Dateien, die ebenso einfach wie andere Dateien kopiert, verschoben, archiviert und gesichert werden können.

• VMFS-Cluster-Dateisystem. Speichern virtueller Datenträgerdateien auf gemeinsam genutzten Speichersystemen mit hoher Performance wie Fibre-Channel oder iSCSI-SAN. VMFS ist ein Cluster-Dateisystem, das mehrere Installationen von VMware ESX ermöglicht, damit der gleichzeitige schnelle Zugriff auf denselben virtuellen Maschinenspeicher möglich ist. Da virtuelle Maschinen Hardware-unabhängig und über Server hinweg portabel sind, wird durch VMFS sichergestellt, dass einzelne Server keine „Single Points of Failure“ darstellen und der Ressourcenausgleich über mehrere Server möglich ist.

• Logischer Volume-Manager. Das Zusammenwirken zwischen den physischen Speicher-Arrays und VMFS kann flexibel und zuverlässig verwaltet werden.
» Dynamische Anpassung von Volume-Größen. Mehrere Speicherdatenträger können zu einem VMFS-Volume zusammengefasst werden. Anpassen der Größe
von LUNs und Hinzufügen neuer heterogener LUNs zu einem VMFSVolume
ohne Betriebsunterbrechung.

» Automatische Volume-Neusignierung. Vereinfachte Nutzung Array-basierter
Snapshot-Technologie durch die automatische Erkennung von Snapshot VMFS-Volumes.

» Teilweiser Online-Betrieb. Unterbrechungsfreier Volume-Betrieb auch bei LUN-Ausfällen.

• Raw Device Mapping. Optional lassen sich SAN-LUNs einer virtuellen Maschine
direkt zuordnen, um das Clustering von Anwendungen1 und die auf Arrays
basierende Snapshot-Technologie zu ermöglichen und dabei von der Verwaltbarkeit des VMFS zu profitieren.

• Fibre-Channel-HBA-Konsolidierung. Teure Speichernetzwerk-Komponenten
können unter Beibehaltung der Hardware-Fehlertoleranz von vielen virtuellen
Maschinen gemeinsam genutzt werden.

• I/O im Write-Through-Modus. Stellt die Wiederherstellung sicher, indem virtuelle Maschinen dieselben Wiederherstellungs-Charakteristiken haben wie ein physisches System mit demselben Betriebssystem.

• Systemstart über SAN. Ausführen von VMware ESX Installationen auf
Konfigurationen ohne Festplatte mit Blade- und Rack-Servern, damit lokal
angeschlossene Server-Festplatten nicht mehr separat gesichert werden müssen.

Virtualisierung für Netzwerke. Virtuelle Maschinen lassen sich wie physische
Computer vernetzen. So können innerhalb einer VMware ESX-Installation oder über mehrere Installationen von VMware ESX hinweg komplexe Netzwerke für
Produktionseinsätze oder zu Entwicklungs- und Testzwecken erstellt werden.

• Virtuelle NICs. Konfigurieren Sie jede virtuelle Maschine mit einem oder
mehreren virtuellen NICs, von denen jeder seine eigene IP- und MACAdresse
hat, um virtuelle Maschinen ununterscheidbar von physischen Maschinen zu machen.

• Virtuelle Switches. Innerhalb einer VMware ESX-Installation lässt sich mit
virtuellen Switches, die virtuelle Maschinen verbinden, ein Netzwerk simulieren.

• Erweiterte Richtlinien für die Port-Konfiguration. Vereinfachen Sie die Port-Konfiguration, indem Sie ein einziges Konfigurationsobjekt über mehrere große Port-Gruppen hinweg verwenden, das alle Daten festlegt, die für die Aktivierung eines Ports erforderlich sind: NIC-Teaming-Verfahren (jetzt pro Port statt pro
virtuellem Switch), VLAN-Tagging, Layer-2-Sicherheit sowie Traffic-Shaping.

• VLAN. Über physische LANs lässt sich ein logisches LAN legen, um den Datenverkehr im Netzwerk aus Gründen der Sicherheit und Lastabgrenzung zu
isolieren. VMware ESX VLANs sind mit Standard-VLAN-Implementierungen
anderer Anbieter kompatibel. So lassen sich Netzwerkkonfigurationen ohne
Änderung der Verkabelung und der Switch-Einstellungen ändern.

Neu – Unterstützung für IPv6 in virtuellen Gast-Maschinen

Leistung und Skalierbarkeit

VMware ESX bietet beispiellose Performance and Skalierbarkeit. Dank VMware ESX können jetzt sogar die ressourcenintensivsten Produktionsanwendungen virtualisiert werden.

NEU – Höhere Leistung virtueller Maschinen. VMware ESX bietet neue Leistungsoptimierungen mit Vorteilen für Arbeitslasten wie Citrix®, Terminal®,
Windows®, Services®, SQL Server®, Oracle® und andere große Datenbanken, die in virtuellen Maschinen laufen:

• Support für verschachtelte Hardware-Page-Tabellen wie etwa Rapid Virtualization Indexing® von AMD.

• Support für große Memory Pages für einen effizienteren Zugriff auf den Arbeitsspeicher für Gast-Betriebssysteme.

• Optimierungen der Netzwerkperformance wie etwa TCP Segment Offload
und Jumbo Frames, die den mit der Verarbeitung von Netzwerk-E/A verbundenen CPU-Overhead reduzieren.

• Support für paravirtualisierte Linux Gast-Betriebssysteme (Linux Kernel 2.6.21
und höher).

Erweitertes Arbeitsspeicher-Management

• Bessere RAM-Nutzung. Die Speicherauslastung lässt sich verbessern, indem der Speicher virtueller Maschinen so konfiguriert wird, dass er den physischen Server-Speicher um ein sicheres Maß überschreitet. So kann der Speicherbedarf aller virtuellen Maschinen, die auf einem Server mit 8 GB physischem Arbeitsspeicher ausgeführt werden, beispielsweise insgesamt 16 GB betragen.

• Transparente gemeinsame Verwendung von Seiten. Der verfügbare Speicher wird effizienter genutzt, wenn Speicherseiten, die in mehreren virtuellen Maschinen identisch sind, nur einmal gespeichert werden. Wenn beispielsweise auf mehreren virtuellen Maschinen Windows Server 2003 ausgeführt wird,
sind viele Speicherseiten identisch. Durch die transparente gemeinsame
Seitennutzung werden diese identischen Seiten an einem Speicherort konsolidiert.

• Memory Ballooning. Speicher lässt sich dynamisch von ungenutzten virtuellen Maschinen auf aktive virtuelle Maschinen verschieben. Durch das so genannte „Memory Ballooning“ wird in ungenutzten virtuellen Maschinen Speicherdruck aufgebaut, der sie zwingt, ihre eigenen Paging-Bereiche zu verwenden und für aktive virtuelle Maschinen Speicher freizugeben.

Verbessertes Energie-Management. Reduziert die Stromkosten für das Rechenzentrum. Wenn eine CPU nicht eingeplant ist, geht VMware ESX in einen stromsparenden „Halte“-Betriebszustand über. 4-faches Virtual SMP. Eine virtuelle Maschine kann bis zu vier physische Prozessoren gleichzeitig nutzen. VMware ESX erweitert diese einzigartige Funktion von zwei auf vier Prozessoren. Mit 4-fachem Virtual SMP® lassen sich auch die rechenintensivsten Software-Anwendungen virtualisieren.

Neu – 64 GB RAM für virtuelle Maschinen. Erweitern Sie die Höchstgrenze für den Speicher einer virtuellen Maschine auf 64 GB.

Neu – Unterstützung für  leistungsstarke physische Server-Systeme. Nutzen Sie die Vorteile sehr großer Server-Systeme mit bis zu 32 logischen CPUs und 128 GB RAM für große Server-Konsolidierungs- und Wiederherstellungsprojekte.

Unterstützung für bis zu 128 virtuelle Maschinen im Einsatz. Unterstützung für bis zu 128 eingeschaltete virtuelle Maschinen auf einem einzigen Server, für
Projekte der Enterprise-Klasse zur Server- Konsolidierung und Beschränkung.
Flexible virtuelle Switches. Die Erweiterungsmöglichkeit für die Handhabung weiterer virtueller Maschinen. Schaffung virtueller Switches mit einer beliebigen Anzahl von Ports zwischen 8 und 1016, und Nutzung von bis zu 248 virtuellen Switches.

LAN mit Betriebsmoduswechsel. Nicht benötigte virtuelle Maschinen können in
den Standby-Modus geschaltet werden, wodurch sich ein noch höheres Maß an
Konsolidierung erzielen lässt.

Neu – Support für NPIV-aktivierte HBAs. Weisen Sie einzelnen virtuellen Maschinen weltweit Namen zu, und ermöglichen Sie so QoS-Analysen über SAN-Management-Tools.

Interoperabilität
VMware ESX ist das einzige Virtualisierungsprodukt, das über die gesamte
Bandbreite von Servern, Speichern, Betriebssystemen und Software-
Anwendungen hinweg optimiert, rigoros getestet und zertifiziert wurde.
Dadurch erst ist die unternehmensweite Standardisierung möglich.

Hardware. VMware ESX ist für die branchenführenden Rack-, Tower- und
Blade-Server von Dell, Fujitsu Siemens, HP, IBM, NEC, Sun Microsystems und Unisys zertifiziert worden.

Speicher. VMware ESX ist für eine breite Palette von Speichersystemen von
Dell, EMC, Fujitsu, Fujitsu Siemens, HP, Hitachi Data Systems, IBM, NEC, Network Appliance, StorageTek, Sun Microsystems und 3PAR zertifiziert worden.

• Heterogene Speicher-Arrays. Mit einem einzigen VMFS-Datenträger lässt
sich eine Vielzahl unterschiedlicher Speichergeräte einsetzen.

• Unterstützung für NAS und iSCSISAN. Reduziert die Total Cost of Ownership von IT-Umgebungen. Hochentwickelte VMware Infrastructure-Funktionen wie
VMotion und VMware High Availability (HA) werden in NAS- und iSCSI-Umgebungen vollständig unterstützt.

• Unterstützung für 4-GBit/s-Fibre-Channel-SAN.

• Neu – Unterstützung für ausgewählte SATA-Geräte in Servern. Lokale SATASpeicherung kann mit VMware ESX verwendet werden.

• Neu – Support für neue 10 GigEHochleistungs-Netzwerkkarten.

• Neu – Support für Infiniband-Technologie.

Betriebssysteme. VMware ESX ist die einzige Virtualisierungsplattform,
die eine Vielzahl von unveränderten Betriebssystemen wie beispielsweise Windows, Linux, Solaris und Novell NetWare unterstützt.

• Neu – Support für Ubuntu 7.04, das als paravirtualisiertes Gast-Betriebssystem läuft.

Software-Anwendungen. Auf virtuellen VMware Maschinen lassen sich beliebige
Software-Anwendungen ausführen.

Unterstützung für virtuelle Maschinen mit anderen Formaten. VMware ESX kann virtuelle Maschinen ausführen, die nicht im VMware-Format erstellt wurden. Mit dem kostenlosen VMware Virtual Machine Converter können Sie in VMware ESX virtuelle Maschinen aus Microsoft® Virtual Server und Virtual PC sowie Symantec® LiveState Recovery ausführen.

Verwaltbarkeit
In VMware ESX ermöglichen hochentwickelte Funktionen für die Verwaltungs- und Wartungsfreundlichkeit und Anwenderfreundlichkeit das Management kompletter virtualisierter IT-Umgebungen. SMI-S-konforme Management-
Schnittstellen. MVirtuelle Speicher lassen sich mit jedem SMI-S-fähigen Standard-Tool für das Speichermanagement überwachen.

Virtual Infrastructure Client. Verwaltet VMware ESX, virtuelle Maschinen und
(optional) VirtualCenter Server über eine gemeinsame Programmoberfläche.

Virtual Infrastructure Web Access. Verwaltet VMware ESX über eine einfache
Web-Oberfläche.

Shortcuts für virtuelle Maschinen. Selbsthilfe für Anwender durch direkten
Zugriff auf virtuelle Maschinen über einen Webbrowser.

Remote-Geräte. Installation von Software auf einer auf einem Server ausgeführten virtuellen Maschine über die CD-ROM von einem Desktop-Computer aus, ohne Verlassen des Arbeitsplatzes.

Remote-Befehlszeilenschnittstelle. Managen Sie VMware ESXi 3.5 über eine
Remote-Ausführungsumgebung, die VMware ESX Befehlskripten ausführen kann.

Agenten-loses Hardware-Management mit CIM. Das Common Information Model (CIM) bietet ein Protokoll zur Überwachung der Funktionsfähigkeit und des Status der Hardware über VirtualCenter oder CIMkompatible Tools von Drittanbietern.

Optimierungen für verteilte Ressourcen
VMware ESX bietet erweiterte Möglichkeiten zur Ressourcenverwaltung und -verteilung.

Ressourcen-Management für virtuelle Maschinen. Über leistungsfähige
Richtlinien für die Ressourcenzuweisung für virtuelle Maschinen lassen sich die
Service-Level der Software-Anwendungen erhöhen. Legen Sie minimale, maximale und proportionale Ressourcenanteile für CPU, Arbeitsspeicher, Festplatte und Netzwerkbandbreite fest. Ändern Sie Zuweisungen, während die virtuellen Maschinen ausgeführt werden. Konfigurieren Sie Anwendungen so, dass sie in Zeiten höchster Auslastung dynamisch weitere Ressourcen in Anspruch nehmen.

• CPU-Kapazitätspriorisierung. Den virtuellen Maschinen wird CPUKapazität
auf der Grundlage eines „fairen Anteils“ zugewiesen. Außerdem wird mit den Steuerelementen für CPU-Ressourcen sichergestellt, dass geschäftskritischen virtuellen Maschinen ein absolutes Minimum an CPU-Kapazität zur Verfügung steht.

• Verkehrspriorisierung für Speicher-I/O. Stellen Sie sicher, dass geschäftskritische virtuelle Maschinen bevorzugten Zugriff auf Speichergeräte
haben, indem Sie dem I/O-Datenverkehr auf der Grundlage eines „fairen Anteils“ Prioritäten zuweisen.

• Network Traffic Shaper. Stellen Sie sicher, dass geschäftskritische virtuelle
Maschinen bevorzugten Zugriff auf Netzwerkbandbreite haben. Dem Netzwerkdatenverkehr von virtuellen Maschinen können auf der Grundlage
eines „fairen Anteils“ Prioritäten zugewiesen werden. Network Traffic
Shaper verwaltet den Netzwerk-Datenverkehr der virtuellen Maschinen
entsprechend den Beschränkungen durch Spitzenbandbreite, durchschnittliche
Bandbreite und Burst-Größe.

Ressourcen-Pools. VMware ESX virtualisierte Sammlungen von Hardware-
Ressourcen lassen sich zu logischen Ressourcengruppen zusammenfassen,
die virtuellen Maschinen nach Bedarf zugewiesen werden können.

High Availability
VMware ESX bietet hohe Verfügbarkeit für virtuelle Maschinen in Rechenzentren.

Gemeinsam genutzter Speicher. Vermeidet einzelne Ausfallpunkte, indem
Dateien von virtuellen Maschinen auf gemeinsam genutzten Speichersystemen
wie Fibre-Channel, iSCSI-SAN oder NAS abgelegt werden. Durch SAN-Spiegelung und Replikationsfunktionen werden aktualisierte Kopien von virtuellen Laufwerken an Disaster Recovery-Standorten bereitgehalten.

SAN-Transparenz. Systemspezifische SANSpeicherung lässt sich für virtuelle Maschinen genauso einfach und flexibel einsetzen wie virtuelle Laufwerksdateien. Durch Raw Device Mapping können virtuelle Maschinen
neben speziellen VMFS-formatierten LUNs für virtuelle Datenträgerdateien auch
Standard-SAN-LUN-Datastores verwenden. Verlagern Sie Backups auf Datei-Ebene und die Datenreplikation für virtuelle Maschinen auf SAN-basierte  Dienstprogramme.

Konfigurieren Sie Cluster virtueller und physischer Maschinen einfach mit
gemeinsam genutzten SAN-Datastores, um hohe Verfügbarkeit kostengünstig zu erzielen.

Integrierter Mehrwege-Speicherzugriff. Stellt die Verfügbarkeit gemeinsam
genutzter Speichersysteme durch SANMultipathing für Fibre-Channel und iSCSISAN bzw. NIC-Teaming für NAS sicher.

Verbesserte NIC-Teambildung. Durch integriertes Failover der Netzwerkschnittstelle und durch Lastausgleich bei jeder virtuellen
Maschine im Netzwerk lassen sich eine höhere Hardware-Verfügbarkeit und
Fehlertoleranz erzielen. Neue Richtlinien für das NIC-Teaming ermöglichen Ihnen, mehrere aktive und in Bereitschaft gehaltene Adapter zu konfigurieren. Die Teaming-Konfiguration kann für verschiedene Port-Gruppen auf demselben virtuellen Switch unterschiedlich sein; unterschiedliche Gruppen können sogar
unterschiedliche Teaming-Algorithmen für dasselbe Team auswählen.

Support für Microsoft® Clustering-Dienste. Virtuelle Maschinen, die Microsoft® Windows ausführen, lassen sich über physische Server hinweg zu Clustern kombinieren.

Sicherheit
Sicherheitsfunktionen schützen gespeicherte Daten in Ihrer virtuellen Umgebung. Kompatibilität mit SAN-Sicherheitsverfahren. Sicherheitsrichtlinien mit LUN-Zoning und LUN-Masking lassen sich erzwingen.

VLAN-Tagging. Die Netzwerksicherheit kann durch das Taggen und Filtern des Netzwerkdatenverkehrs in VLANs erhöht werden.

Layer-2-Netzwerk-Sicherheitsrichtlinien. Erzwingen Sicherheit für virtuelle Maschinen auf der Ethernet-Ebene. Abhörangriffe im Promiscuous-Modus, Änderungen der MAC-Adresse sowie gefälschte Quell-MAC-Übertragungen lassen sich unterbinden.