Die Virtualisierung der Server ist etabliert. Ihre Umsetzung in den Unternehmen ist allenfalls eine Frage der Zeit ("Wann"), nicht des "Ob". Die drei führenden Systeme dabei sind VMware und sein ESX-Server (vSphere), der Hyper-V von Microsoft und der XenServer von Citrix. Daneben sind noch weitere, jedoch weniger relevante Virtualisierungssysteme im Markt verfügbar.
In diesem Beitrag nehmen wir die Verwaltungswerkzeuge der drei führenden Hersteller von Virtualisierungslösungen unter die Lupe. Dabei gehen wir auch kurz auf die Architektur der Virtualisierungssysteme selbst ein, denn diese bestimmen natürlich auch die Möglichkeiten und den Umfang der Verwaltungs- beziehungsweise Managementsysteme.
Architektur von VMware vSphere
VMware hat die führende Rolle bei der Servervirtualisierung inne. Die Grundlagen dazu legte das Unternehmen vor über einem Jahrzehnt. Mittlerweile vertreibt der Hersteller seine Virtualisierungsprodukte in drei Schienen: Der kostenlose VMware Server dient als Einstiegsystem zur Virtualisierung von Servern, die VMware Workstation zielt auf den Einsatz auf Desktops oder Notebooks, und der ESX-Server ist für den Unternehmenseinsatz gedacht. Der ESX-Server ist das Flaggschiff und Kernprodukt für die Servervirtualisierung und wird mittlerweile im Kontext von vSphere angeboten. Ferner gibt es noch die reduzierte Version ESXi, die auf den Einsatz in Embedded-Umgebungen zielt, wobei das "i" für "Integrated" steht.
Alle vier Virtualisierungssysteme können zur Virtualisierung herangezogen werden. Sie unterscheiden sich vor allem im Funktionsumfang, in der Leistung, den Verwaltungs-Tools und in puncto Ausfallsicherheit. Zur Verwaltung des ESX-Server und von ESXi stellt VMware zwei unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung:
• Den kostenfreien vSphere Client. Durch ihn erfolgt der Zugriff auf den ESX oder ESXi. Der vSphere Client ist entweder von der Website von VMware zu beziehen oder er wird direkt von einem laufenden ESX- oder ESXi-Server geladen.
• Den kostenpflichtigen vCenter Server. Er ist ein Verwaltungssystem (ein Serverprozess), der auf einem gängigen Rechner einzurichten ist. Der vCenter Server hat keine eigene Verwaltungskonsole. Die Verwaltung erfolgt über den vSphere Client. Entweder nutzt man also den vSphere Client ,um damit direkt auf einen ESX- oder einen ESXi-Host zuzugreifen, oder es wird der vCenter-Server dazwischengeschaltet. Auch er kann direkt von einem laufenden ESX-Server geladen werden. Dazu ist eine Verbindung zu ihm über seine IP-Adresse aufzubauen. Beim Einsatz des vCenters sind kostenpflichtige Zugriffslizenzen zu erwerben.
Architektur von Microsofts Hyper-V
Die Grundlage für die Servervirtualisierung mit Microsoft-Systemen wird durch den Hyper-V des Windows Server 2008 geschaffen. Der Hyper-V stellt eine Rolle des Windows Servers dar. Um ihn zu aktivieren, sind der Servermanager aufzurufen und dann die Rolle Hyper-V zu selektieren. Dieser gesamte Vorgang ist in wenigen Minuten abgeschlossen. Mehr Zeit wird allerdings erforderlich sein, um gegebenenfalls Servicepacks und Updates einzuspielen. Doch das passiert größtenteils automatisch. Zusammen mit dem Windows Server 2008 R2 hat Microsoft auch den Hyper-V erneuert. Dieser unterstützt nun auch die Live-Migration von virtuellen Maschinen. Der Windows Server kann als vollständige Version mit GUI oder als Server Core ohne GUI betrieben werden. Dies gilt analog für den Hyper-V. Ferner steht mit dem Hyper-V-Server eine dritte Variante zur Verfügung. Die Voraussetzungen für den Betrieb des Hyper-V 2.0 sind prinzipiell die gleichen wie für den Windows Server, also ein Standard-x86-Rechner. Dieser muss allerdings eine 64-Bit-CPU mit integrierten Virtualisierungsfunktionen aufweisen.
Zur Verwaltung des Hyper-V und der virtuellen Maschinen bietet Microsoft mehrere unterschiedliche Möglichkeiten und Werkzeuge an:
• Den kostenlosen Hyper-V-Manager. Er wird bei der Aktivierung des Hyper-V automatisch mit eingerichtet. Der Hyper-V-Manager ist eine GUI-basierte Verwaltungskonsole. Daher ist er nur für jene Windows Server verfügbar, die auch ein GUI aufweisen. Beim GUI-losen Server Core des Windows Server und dessen Hyper-V fehlen das GUI und damit auch der Hyper-V-Manager.
• Den kostenpflichtigen Virtual Machine Manager. Er ist Bestandteil von System Center. Der Virtual Machine Manager wiederum besteht aus mehreren Komponenten, einem Virtual Machine Manager-Server, einer Verwaltungskonsole, den Agenten und einem Self-Service-Portal.
• Die Kommandozeilen-Schnittstelle. Sie stellt den Nachfolger des von DOS her bekannten Command.COMs dar. Zum Umfang dieses Kommandozeilen-Interfaces gehören auch Kommandos zur Verwaltung des Hyper-V. Der wiederum ist mit dem dazu passenden CLI (Command Line Interface) ausgestattet, ein API für die Kommandozeilen-Schnittstelle. Diese wird im Rahmen dieses Textes nicht weiter betrachtet.
• Die kostenfreie PowerShell. Sie ist Bestandteil des Windows Server beziehungsweise der Clientbetriebssysteme wie etwa Windows 7. Die Verwaltung mit der PowerShell wird im Rahmen dieses Textes nicht weiter betrachtet.
Architektur von Citrix XenServer
Xen wurde ursprünglich von der University of Cambridge entwickelt und dann in die Obhut der Open-Source-Community übergeben. Seit der Übernahme des Unternehmens durch Citrix im Jahre 2007 offeriert Citrix das Produkt unter dem Namen XenServer. Seit wenigen Wochen ist die Version 5.6 des XenServers verfügbar. Mit Xen werden Rechner virtuell nachgebildet. Als Gastsysteme sind Windows-Betriebssysteme, verschiedene Linux-Derivate und MacOS möglich. Gegenüber der Open-Source-Variante von Xen hat Citrix vor allem die Verwaltung vereinfacht. Dazu liefert das Unternehmen derzeit zwei Werkzeuge:
• Die Konsole des XenServer. Sie wird zusammen mit dem XenServer eingerichtet. Die Konsole umfasst grundlegende Verwaltungsfunktionen zum Anpassen des Netzwerks, der Authentisierung, der Verwaltung der Tastatur und ähnliche Basisfunktionen. Eingeschlossen sind auch Funktionen zum Starten und Stoppen des XenServers, der Sicherung der Verwaltungsdatenbank von Xen oder der Konfiguration für den Fernzugriff. Ferner bestehen rudimentäre Funktionen zur Verwaltung der virtuellen Maschinen. Durch die Konsole können sie beispielsweise gestartet oder gestoppt werden.
• Das XenCenter. Das XenCenter ist eine GUI-basierte Managementkonsole, die alle Funktionen zur Verwaltung der virtuellen Maschinen und auch der Host-Systeme in einer Konsole zusammenfasst. Es erlaubt die Verwaltung des XenServers, dessen Resource Pools, des Festplattenspeichers und natürlich der virtuellen Maschinen. Das XenCenter ist ein Windows-basiertes Tool. Es muss folglich auf einem separaten Windows-Rechner eingesetzt werden.
Verwaltungskonsolen des Microsoft Hyper-V
Hyper-V-Manager
Der Hyper-V-Manager wird bei der Aktivierung des Hyper-V automatisch mit eingerichtet. Er kann mehrere Hyper-V-Server parallel verwalten. Standardmäßig verwaltet der Hyper-V-Manager den Hyper-V auf dem lokalen Rechner. Unter dem Menü "Datei" befindet sich die Option für den Zugriff auf einen entfernten Rechner.
Die Konsole des Hyper-V-Managers ist klar und übersichtlich. Im linken Feld sind die Hyper-V-Server eingeblendet, in der Mitte die virtuellen Computer auf diesem Server, darunter die Snapshots und eine Kleindarstellung (Thumbnail) der virtuellen Maschinen. Im rechten Feld unter "Aktionen" finden sich alle Befehle, die der Hyper-V-Manager kennt. Dies sind unter anderem Befehle zum Anlegen einer virtuellen Maschine, der Import einer bestehenden virtuellen Maschine, die Verwaltung von virtuellen Netzen oder die Bearbeitung der Datenträger. Darunter sind die Operationen, die auf eine virtuelle Maschine anzuwenden sind, wie etwa Start, Stopp und Suspend einer virtuellen Maschine oder das Erzeugen eines Snapshops für eine virtuelle Maschine.
System Center Virtual Machine Manager
Der System Center Virtual Machine Manager ist gegenüber dem Hyper-V-Manager bedeutend umfangreicher. Die Verwaltungskonsole des Virtual Machine Manager ist mehrgeteilt. Am linken Rand findet sich die Hauptstruktur, in der Mitte die Detaillierung dazu, und rechts sind die Hilfen und Hinweise eingeblendet. Der Virtual Machine Manager unterscheidet in den Verwaltungsobjekten nach den Rubriken der Host-Gruppen, der Hosts, der virtuellen Maschinen, der Library und der Jobs. Die Host stellen dabei die physischen Rechner dar, auf denen die virtuellen Maschinen ausgeführt werden. In der Host-Gruppe fasst der Virtual Machine Manager mehrere Hosts zusammen.
Durch konfigurierbare Filter lassen sich die Anzeigen an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Mehrere Einstellungen für die Filter erlauben außerdem eine nutzungsbezogene Anzeige der benötigten Informationen. Ein Dashboard zeigt einen Überblick über die verschiedenen Einstellungen und dient auch als Einstieg in die Verwaltung der virtuellen Welt durch den Virtual Machine Manager. In dieses Dashboard blendet der Virtual Machine Manager den Status der bestehenden Hosts, der virtuellen Maschinen, der letzten ausgeführten Veränderungen (der Jobs) und der Bibliothek ein. Für viele dieser Verwaltungsarbeiten stellt der Virtual Machine Manager Assistenten bereit. Diese erzeugen PowerShell-Skripte, die dann die notwendigen Verwaltungsschritte ausführen und unter den Jobs des Virtual Machine Managers zu verfolgen sind. Virtuelle Maschinen lassen sich in einer Bibliothek speichern und sind dann später sehr schnell aus dieser zu beziehen. Mit dem Virtual Machine Manager können auch VMware-vSphere-Systeme verwaltet werden. Dazu wird allerdings das vCenter benötigt. Der Virtual Machine Manager baut zur Verwaltung der vSphere-Systeme eine Verbindung mit dem vCenter auf. Über dessen API erfolgt letztendlich der Zugriff auf die virtuellen Maschinen der ESX-Server.
Verwaltungskonsolen von VMware vSphere
Der vSphere-Client
VMware vSphere verwendet zur Verwaltung den vSphere-Client. Beim Start fragt er nach einem Namen oder der IP-Adresse eines Servers, zu dem er die Verbindung aufbauen soll. Bei der Verwendung des vSphere-Clients zur Verwaltung eines ESX/ESXi-Servers präsentiert sich eine komfortable Verwaltungskonsole. Sie ist eingeteilt in die Bereiche "Erste Schritte", "Übersicht", "Virtuelle Maschinen", "Ressourcenzuteilung", "Leistung", "Konfiguration", "Benutzer & Gruppen", "Ereignisse" und "Berechtigungen". Diese Begriffe sind größtenteils selbsterklärend, daher sollen nur die wichtigsten erläutert werden. Die gesamte Konfiguration des Hosts, des Speichers oder der Netzwerkanbindung findet sich unter "Konfiguration". Unter der Rubrik "Leistung" lässt sich die Auslastung des Systems laufend überwachen. Dabei wird beispielsweise dargestellt, welcher Anteil an der CPU-Nutzung die virtuellen Maschinen erhalten. Unter "Ereignisse" liefert das System die Statusmeldungen über die vorangegangenen Aktionen.
Das vCenter
Das vCenter ist die umfangreichere Verwaltungsmöglichkeit für eine vSphere-Umgebung. Das vCenter kennt alle Verwaltungsobjekte, die auch beim direkten Zugriff des vSphere-Clients auf einen Host geboten werden. Es bietet darüber hinaus weitere Möglichkeiten wie etwa die Verwaltung von Profilen und Vorlagen oder die Überwachung der virtuellen Infrastruktur. Das vCenter umfasst genau genommen einen Server, den vCenter-Server, der all diese weiteren Möglichkeiten in sich trägt.
Um beispielsweise einen ESX-Server durch vCenter zu verwalten, ist dieser zuerst als Host hinzuzufügen. Anschließend können auf dem Host virtuelle Maschinen abgelegt werden. Hierzu stehen Assistenten bereit. Der Vorgang ist klar und übersichtlich - wer mit den Konzepten vertraut ist, hat sicher keine Probleme damit. Zu den vCenter-Möglichkeiten gehören jene zum Erzeugen von Snapshots und der Speicherung von virtuellen Systemen sowie ähnliche Funktionen. Durch Zusatzfunktionen (zum Beispiel vMotion) lassen sich auch weitergehende Aktionen, wie etwa die Live-Migration einer virtuellen Maschine, auf einen zweiten Host ausführen.
Verwaltungskonsolen des Citrix XenServers
Die Managementkonsole des XenServers
Citrix liefert mit Xen zwei Konsolen. Die Erste ist die Managementkonsole des Servers. Sie wird auf dem gleichen Gerät ausgeführt, auf dem auch der XenServer läuft. Die Konsole startet zusammen mit den XenServer automatisch. Sie liefert Informationen beispielsweise zur Netzwerkkonfiguration, zu den virtuellen Maschinen, zum aktuellen Status des Servers, zur Verwendung der Festplatten und des Speicher, zu den Resource Pools und zur Lizenzierung und dient vor allem der laufenden Überwachung des Serverstatus, dem Monitoring, dem Start oder Stopp von virtuellen Maschinen und ähnlichen Aufgaben.
Das XenCenter
Die zweite Managementkonsole und gleichzeitig das umfassendere Verwaltungswerkzeug für einen XenServer ist das XenCenter. Dessen Installation erfolgt entweder von der Start-CD, mit der auch der XenServer eingerichtet wird, oder von einer MSI-Datei. Der Aufbau des XenCenters ist modern und angenehm im Umgang. Icon-Leisten am oberen Rand des XenCenters bieten visuelle Hinweise über die wichtigsten Aktionen.
Ein Dashboard liefert die wichtigsten Inhalte und Statusmeldungen übersichtlich auf einen Blick. In dem mehrgeteilten Fenster mit einer hierarchischen Objektstruktur werden alle Verwaltungsobjekte eingeblendet. Dazu zählen die physischen Hosts, also die durch das XenCenter verwalteten XenServer, die virtuellen Maschinen, die Festplattenspeicher und die Resource Pools. Unter einem Resource Pool fasst Xen mehrere Hosts zusammen. Die virtuellen Maschinen werden dann einem Pool zugewiesen. Xen unterstützt die Live-Übertragung und nennt diese XenMotion. Dies ist vergleichbar mit vMotion von VMware oder mit der Live-Migration des Hyper-V. (hal)