vSphere 5 поднимает планку виртуализации

Майкл Оти (motey@windowsitpro.com) — технический директор Windows IT Pro и SQL Server Magazine, автор Microsoft SQL Server 2008 New Features (Osborne/McGraw-Hill)

Хотя компания Microsoft достигла заметного прогресса в «гонке виртуализации», нет никаких сомнений, что лидером в корпоративном сегменте рынка является VMware. Компания VMware работает в сфере виртуализации с момента выпуска решения VMware Workstation 1.0 еще в 1999 году. Кроме того, VMware была первой, кто вывел технологию виртуализации на основе гипервизора без операционной системы на корпоративный рынок, выпустив решение VMware ESX Server в 2001 году. VMware имеет значительное преимущество на рынке — текущие оценки показывают, что компания занимает около 75 % корпоративного рынка виртуализации. (см. врезку «vSphere и «облака»»).

ESXi становится стандартом гипервизоров

Основой vSphere традиционно был гипервизор ESX Server, разработанный специалистами VMware. Со временем компания VMware представила нетребовательный к ресурсам гипервизор ESXi, который распространялся бесплатно. Гипервизор ESXi в сущности обладал теми же возможностями виртуализации, что и полноценный продукт ESX Server, но в нем была отброшена служебная консоль, вместо которой использовался ограниченный текстовый пользовательский интерфейс или удаленное управление через клиента VMware vSphere Client. В облегченном гипервизоре ESXi также отсутствует встроенный в платформу ESX Server веб-сервер, а, следовательно, загружать клиента vSphere теперь приходится вручную.

В решении vSphere 5 гипервизор ESXi стал основным, отчасти из-за меньшего размера, отчасти потому, что он имеет более узкий вектор атаки, что делает его более безопасным. Кроме того, новый ESXi для vSphere 5 имеет встроенный брандмауэр, который позволяет ограничивать трафик, для определенных IP-адресов и подсетей. В vSphere 5 сохранена поддержка более старого гипервизора ESX Server. Бесплатная версия гипервизора ESXi теперь называется VMware Hypervisor.

Оптимизированные выпуски vSphere

Компания VMware оптимизировала vSphere 5, избавившись от версии Advanced. Решение vSphere 5 выпускается в вариантах Standard, Enterprise и Enterprise Plus. Версия vSphere 4.1 Advanced обновляется до vSphere 5 Enterprise. В таблице приведены выпуски vSphere 5 и их основные характеристики. Все редакции vSphere 5 используют гипервизор ESXi, и все они поддерживают функцию vMotion, которая позволяет перемещать работающие виртуальные машины между серверами ESX и ESXi без простоя в обслуживании конечных пользователей. Ограничения в количестве поддерживаемых процессоров и виртуальной памяти связаны с изменениями в схеме лицензирования vSphere.

Выпуск vSphere Standard является отправной точкой для большинства предприятий среднего бизнеса. Он включает в себя поддержку виртуальных машин с использованием до восьми виртуальных процессоров, а также поддержку кластеров высокой надежности VMware и механизмов аварийного восстановления. Выпуск Enterprise Edition предназначен для крупных предприятий. Он добавляет поддержку механизмов «горячего» добавления оперативной памяти и процессоров к работающей виртуальной машине, а также поддержку технологий Storage vMotion и Distributed Resource Scheduler (DRS). Технология Storage vMotion позволяет перемещать файлы виртуальной машины в другое хранилище не прерывая работы, а планировщик DRS обеспечивает динамическую балансировку нагрузки и управление питанием для нескольких хостов ESX и ESXi. Выпуск Enterprise Plus является вершиной линейки продуктов vSphere. Он поддерживает все функции Enterprise, а также добавляет поддержку механизмов Distributed Switch, Host Profiles и поддержку новой технологии Policy Driven Storage.

Для реализации централизованного управления большинству организаций потребуется развертывание системы VMware vCenter Server. Платформа vCenter Server необходима для активации большинства расширенных возможностей vSphere. Она позволяет добавлять новые виртуальные машины, отслеживать их состояние и управлять ими. Можно приобрести один из двух выпусков vCenter Server: vCenter Server Foundation или vCenter Server Standard. Выпуск vCenter Server Foundation предлагается за 1495 долл.; он включает поддержку до трех хостов vSphere. Выпуск vCenter Server Standard стоит 4995 долл., он не имеет ограничения по количеству управляемых хостов. Этот выпуск обеспечивает возможности автоматизации процессов посредством службы VMware vCenter Orchestrator и сквозного анализа нескольких серверов в режиме vCenter Server Linked.

Поддержка «гигантских» виртуальных машин

Одним из наиболее важных изменений в vSphere 5 является расширенная поддержка высокомасштабируемых виртуальных машин. VMware всегда была лидером в области масштабирования виртуальных машин, и благодаря решению vSphere 5 компания укрепляет свои позиции. Виртуальные машины на базе vSphere 5 могут иметь до 1 Тбайт виртуальной памяти, что в четыре раза больше, чем в любой предыдущей версии. Выпуск Enterprise Plus также поддерживает гостевые виртуальные машины, имеющие до 32 виртуальных процессоров.

vSphere Storage Appliance

Одна из причин, которые замедлили распространение vSphere на малых и средних предприятиях, заключается в следующем: для того чтобы воспользоваться функциями высокой доступности vSphere, такими как VMotion, необходима сеть хранения SAN. Многие малые и средние предприятия задействуют хранилища DAS и не могут позволить себе использовать решения SAN. Платформа vSphere 5 включает новую функцию vSphere Storage Appliance (VSA), которая позволяет создавать общее хранилище для двух или трех локальных серверов ESX на основе DAS. Хотя, если судить по названию, складывается впечатление, что мы имеем дело с аппаратным решением, на самом деле VSA — это программа. Механизм VSA делит не загрузочное пространство хранилища сервера vSphere пополам и каждый серверный узел становится основным для одного тома и репликой для второго тома. Хранилище реплицируется, и половина хранилища присваивается реплике. Если узел выходит из строя, происходит выбор между оставшимися узлами и кластер подключает хранилище к вторичной реплике.

Policy Driven Storage

Выпуск vSphere 5 Enterprise Plus обеспечивает поддержку механизмов Policy Driven Storage. Технология Policy Driven Storage позволяет администраторам создавать политики, которые определяют, где должны располагаться виртуальные машины и куда их необходимо перемещать с помощью механизмов Storage vMotion. Политики хранилища связывают виртуальные машины, хранилища данных и устройства SAN с профилями хранилища. Они разработаны для реализации схемы, в которой виртуальные машины всегда располагаются в определенных хранилищах в соответствии с соглашениями об уровнях обслуживания (SLA) для обеспечения производительности и выполнения требований к объему дискового пространства виртуальных машин. Профиль хранилища определяет характеристики хранилища, в котором может быть размещена определенная виртуальная машина.

После того, как виртуальная машина создана, она при желании может быть связана с профилем хранилища. Политика хранилища определяет подходящие места хранения, отвечающие требованиям профиля, а администратору предлагается выбрать одно из подходящих мест хранения. Аналогичным образом, если запущен процесс Storage vMotion, будут использоваться только те хранилища, которые соответствуют характеристикам профиля хранилища

Storage DRS

Другим улучшением, связанным с обслуживанием хранилищ, в vSphere 5 Enterprise Plus является добавление планировщика Storage DRS. Система vSphere использует планировщик хранилища, чтобы сбалансировать размещение файлов виртуальных машин по хранилищам данных на основе показателей операций ввода/вывода и возможностей устройств хранения данных. Для этого механизм Storage DRS собирает информацию о задержках по всем хранилищам в кластере. Если время задержки для заданного хранилища превышает пороговое значение на значительный процент времени в течение определенного периода, то планировщик хранилища автоматически запускает одну или несколько операций Storage vMotion, чтобы изменить баланс виртуальных машин в кластере хранилища данных.

Виртуальная реализация vCenter Server Linux

Инфраструктуре vSphere всегда требовался продукт vCenter Server, чтобы обеспечить централизованное управление, подготовку, обновление и балансировку нагрузки хостов VMware vSphere. Во всех предыдущих версиях vCenter Server поддерживал только операционные системы Windows Server. В решении vSphere 5 vCenter Server может работать на платформе vCenter Server Appliance (vCSA).

vCSA — это готовая виртуальная машина, на которой установлена система SUSE Linux Enterprise Server 11 и новая Linux-версия vCenter Server. vCSA поставляется со встроенной версией базы данных DB2 от компании IBM и может поддерживать до 50 виртуальных машин. Для обеспечения большей масштабируемости систему можно настроить на подключение к отдельным копиям DB2 или Oracle. vCSA не поддерживает работу с системой Microsoft SQL Server. Система vCSA изначально настраивается с помощью веб-браузера, однако после того, как начальная настройка будет завершена, вы можете использовать клиент vSphere и управлять виртуальной машиной по аналогии с Windows-версией. Система vCSA поддерживает механизмы проверки подлинности Active Directory (AD) или Network Information Service (NIS). Примечательно, что текущая версия не поддерживает протокол IPv6.

Новые компоненты vSphere

Очевидно, что VMware и ее продукты vSphere укоренились на корпоративном рынке – подход, который оставляет малый и средний бизнес далеко «внизу». Традиционно решения VMware и vSphere были слишком дорогими и сложными. С выпуском решения vSphere 5 компания VMware ориентирует новые пакеты vSphere Essentials Kits на нижние сегменты рынка. VMware предлагает две версии пакета Essentials Kits: VMware vSphere Essentials Kit и VMware vSphere Essentials Plus Kit.

Оба набора компонентов vSphere поддерживают использование шести физических процессоров, 32 Гбайт виртуальной памяти, а также до восьми виртуальных процессоров на каждую гостевую систему. Основное различие между двумя выпусками в том, что пакет VMware vSphere Essentials Plus Kit обеспечивает поддержку функций High Availability, Data Recovery и vMotion, которые недоступны в менее дорогом наборе VMware vSphere Kit Essentials. Версия VMware vSphere Essentials Kit стоит 495 долл. и требует приобретения пакета поддержки на один год. VMware vSphere Essentials Plus Kit предлагается за 4496 долл. Для обеспечения централизованного управления система vCenter Server для решения Essentials интегрирована в оба набора vSphere Essentials.

Изменения в лицензировании

Хотя это и нельзя назвать особенностью технологии, одним из самых значимых изменений VMware, введенных с выходом vSphere 5, была обновленная модель лицензирования. Решения VMware всегда отличались высокой стоимостью. С выходом vSphere 5 компания VMware начала лицензирование продуктов vSphere в соответствии с моделью, больше похожей на схему оплаты «облачных» услуг по мере потребления.

Новая модель лицензирования vSphere 5 все еще основана на лицензировании процессоров, но она снимает физическое ограничение на количество ядер процессора и оперативной памяти на сервере. Вместо этого лицензирование происходит с учетом используемой объединенной в общий пул виртуальной памяти (vRAM) (здесь vRAM определяется как память, настроенная на виртуальной машине). Каждый физический процессор на сервере должен иметь процессорную лицензию vSphere 5. Использование памяти vRAM рассчитывается с применением 365-дневной скользящей средней максимальной ежедневной отметки расходования виртуальной памяти для всех включенных виртуальных машин. При превышении лицензированного лимита автоматического отключения виртуальных машин не происходит. Тем не менее, система vCenter выдает предупреждение, если имеющийся лимит объединенной в общий пул виртуальной памяти превышен.

Клиенты были против этого изменения в лицензировании на начальном этапе, потому что такой подход вел к росту затрат, особенно в ситуациях, когда использовалась память за пределами лимита. Это изменение сделало стоимость высоких уровней консолидации серверов (традиционно очень желательный фактор) более высокой, чем в прошлом. Кроме того, новая модель позволяла штрафовать клиентов за использование памяти за рамками лимита.

Компания VMware быстро пересмотрела схему лицензирования vSphere 5, по сути, удвоив лимит на виртуальную память, так что в большинстве существующих конфигураций не нужно обновлять лицензии. Хотя крупные предприятия, как правило, спокойно принимают эти изменения в лицензировании, такие изменения, безусловно, могут подтолкнуть более мелких потребителей либо к продолжению использования старой версии vSphere 4.1, либо к применению менее дорогого продукта — Hyper-V.

vИтоге

Решение vSphere 5 от компании VMware продолжает поднимать планку для корпоративной виртуализации. Хотя гипервизор Hyper-V от компании Microsoft набирает обороты в нижнем сегменте рынка, vSphere 5 остается бесспорным лидером в корпоративном секторе. Решение vSphere 5 обеспечивает непревзойденную масштабируемость и автоматизацию инфраструктуры. Как известно, бесплатный сыр бывает только в мышеловке, и vSphere 5 это явно подтверждает. Платформа vSphere 5 предлагает уникальный набор механизмов виртуализации, зато и по исключительно высокой цене.