In den vergangenen Jahren ist die Rechenleistung explosionsartig gestiegen. Um diese Rechner-Performance effektiv zu nutzen, ist aktuell die Virtualisierungstechnologie das Mittel der Wahl. Dafür stellen die Softwareanbieter zahlreiche Virtualisierungsprogramme wie VMware Server, Microsoft Hyper-V oder Virtual Iron zur Verfügung.
Mit der Virtualisierungstechnologie lassen sich auf einem physikalischen Server mehrere virtuelle Rechner in Form von unterschiedlichen Betriebssystemen und entsprechenden Applikationen installieren und betreiben. Das garantiert eine effektive Auslastung der Server-Hardware.
Darüber hinaus bietet die Server-Virtualisierung noch weitere Vorteile. So verfügen alle virtuelle Maschinen über die gleiche „virtualisierte“ Hardware, unabhängig davon, aus welcher Hardware sich das physikalische System zusammensetzt. Die Realisierung von bestimmten Systemlösungen lassen sich damit, gegenüber dem herkömmlichen Hardwareansatz, deutlich vereinfachen und administrieren.
Viele Unternehmen nutzen die Virtualisierung zur Server-Konsolidierung. Das heißt, dass vorhandene physikalische Systeme auf virtuelle Server portiert werden. Hierfür können die virtuellen Rechner neu aufgesetzt und konfiguriert werden, was allerdings recht zeitaufwendig ist. In der Regel hat der Administrator die Vorgaben, dass der virtuelle Server unverändert mit allen installierten Applikationen und Konfigurationen des physikalischen Servers weiterarbeiten muss.
Für diese Problemstellung haben wir in einem Workshop das Programmpaket Acronis Server Deploy 3 mit Universal Deploy näher angeschaut. Diese Deploy-Software von Acronis übernimmt alle wesentlichen Aufgaben, um einen physikalischen Server auf eine oder mehrere virtuelle Server-System umzuziehen. Der Administrator definiert lediglich die Hardwarebasis des neuen virtuellen Rechners und schließt diesen ans Netzwerk an. Alle nachfolgenden Arbeiten kann er dann bequem von einer Managementkonsole aus erledigen.
Die Testumgebung
In einer Unternehmenszentrale soll ein physikalischer Server mit seinen Applikationen auf einen virtuelle Server migriert werden. Gleichzeitig soll die Option für eine weitere Verteilung des Servers auf einzelne Zweigstellen bestehen. Dabei soll es unerheblich sein, ob es sich dabei um physikalische oder virtuelle Rechner handelt.
Das physikalische Quellsystem
Der Quell-Server ist ein Zwei-Sockel-Rack-Server von Intel. Als Mainboard verwendet der Server ein Supermicro X7DWN+ mit Seaburg-Chipsatz. Für die nötige Rechenleistung sorgen zwei Xeon-Quad-Core-CPUs des Typs E5472. Der Hauptspeicher setzt sich aus insgesamt acht 2-GByte-Modulen vom Typ Nanya NT2GT72U4NB1BD-2C zusammen.
Das Storage-Subsystem besteht aus einem integrierten SAS-Controller, der zwei 250 GByte große Festplatten im RAID-1-Verbund ansteuert. Als Netzwerkschnittstellen stehen zwei Gbit-Ethernet-Ports zur Verfügung. Auf dem Quellrechner arbeitet das Betriebssystem Windows Server 2008 Standard mit Service Pack 1. Darüber hinaus sind verschiedene modifizierte Anwendungen und Benchmark-Programme konfiguriert.
Das physikalische Zielsystem
Als Zielsystem für unsere virtuellen Server kommt der Rack-Server Calleo 501 von transtec zum Einsatz. Die nötige Rechenleistung bezieht das System aus vier Quad-Core-Opteron-Prozessoren 2,3 GHz des Typs 8356, einschließlich nForce-MCP55-Pro-Chipsatz von Nvidia und 32 GByte Hauptspeicher. Die 16 zwei GByte großen DIMM-Module arbeiten mit 667 MHz effektiver Taktfrequenz.
Die Verbindung in ein Netzwerk übernehmen zwei Onboard-Gigabit-Ethernet-Controller, die im Nvidia-Chipsatz integriert sind. Als zusätzliche Anschlüsse neben Maus und Tastatur bietet der Calleo 501 zwei USB-2.0-Ports, eine serielle Schnittstelle sowie einen VGA-Steckeranschluss. Die Grafikausgabe übernimmt ein Onboard-Grafikprozessor des Typs ES von ATI mit 16 MByte Speicher.
Das Storage-Subsystem des Test-Servers besteht aus zwei Hotplug-fähigen SATA-Festplatten mit einer Kapazität von je 150 GByte. Dabei arbeiten die beiden HDDs in einem RAID-1-Verbund, sodass nur ein logisches Laufwerk sichtbar ist. Die Verwaltung der zwei Western-Digital-Raptor-Laufwerke des Typs WD1500ADFD übernimmt der Onboard-RAID-Controller des MCP55-Pro-Chipsatzes von Nvidia. Als Laufwerke für Wechselmedien steht ein DVD-ROM-Gerät in Slimline-Ausführung bereit. Auf dem Server läuft das Betriebssystem Windows Server 2008 Standard inklusive Service-Pack 1.
Das virtuelle Zielsystem
Auf dem üppig ausgestatteten physikalischen Zielsystem arbeitet der VMware Server 2.0. Dieser soll unseren physikalischen Server mithilfe der Acronis-Software Snap Deploy 3 als Server in die virtuelle Umgebung (Virtual Machine) integrieren.
Die virtuelle Basiskonfiguration besteht aus zwei Prozessoren und 1024 MByte Hauptspeicher. Ein LSI-Logic-SAS-Controller verwaltet eine 200 GByte große Festplatte. Für die Datenkommunikation nach außen stehen ein Ethernet-Netzwerkadapter und eine USB-Schnittstelle zur Verfügung. Ein IDE-CD/DVD-Laufwerk rundet die Konfiguration des virtuellen Servers ab.
Snap Deploy 3 Schaltzentrale
Für die zentrale Steuerung des OS Deploy-, Image-, Lizenz- sowie des Master- und des Ziel-Servers inklusive der virtuellen Maschinen verwenden wir eine Managementkonsole in Form eines Client-Rechners. Diese fungiert quasi als Schaltzentrale für unseren Workshop. Wie Acronis Snap Deploy 3 installiert und konfiguriert wird, haben wir in dem Artikel Test: Hardware-Migration mit Acronis Snap Deploy 3 bereits detailliert beschrieben, sodass wir darauf nicht mehr explizit eingehen.
Auf dem Steuerrechner haben wir die zentrale Acronis Snap Deploy Management Konsole installiert. Diese kann sowohl Deployment- als auch Remote-Management-Aufgaben ausführen. Darüber hinaus läuft zusätzlich der notwendige Lizenz-Server lokal auf dem Rechner. Dieser verwaltet die Softwarelizenzen des Acronis-Programmpakets und gibt gleichzeitig dem Anwender anschaulich eine Übersicht über verfügbare und bereits abgelaufene oder benutzte Lizenzen.
Für die bequeme Remote-Installation von physikalischen wie auch virtuellen Bare-metal-Servern benutzen wir die PXE-Bootfähigkeit (Preboot eXecution Environment) dieser Systeme. Aus diesem Grund verwenden wir den von Snap Deploy 3 zur Verfügung gestellten PXE-Server, den wir mithilfe der Acronis-Konsole über den Menüpunkt Installation von Acronis Komponenten lokal installieren. Die Option Acronis PXE Server konfigurieren ermöglicht es dann, entsprechende Programmtools auf dem PXE-Server zu laden, die per PXE-Boot des entsprechenden Servers remote ausgeführt werden können.
Erstellen eines Master-Images des physikalischen Servers
Um ein Master-Images des physikalischen Quellservers zu erstellen, muss auf diesen zuerst der Acronis Snap Deploy Management Agent installiert werden. Dies erfolgt aus Gründen der Bequemlichkeit remote über die lokale Managementkonsole, indem über den Menüpunkt Installation von Acronis Komponenten der Snap Deploy Agent ausgewählt wird. Als Zielsystem wählen wir per DNS-Namen den physikalischen Quellserver – auch die Angabe der IP-Adresse ist möglich. Bei dieser Aktion wird eine Lizenz des für den Master-Computer passenden Typs, in unserem Falle eine Server-Lizenz, verbraucht.
Um das Deployment eines Systems auf mehreren virtuellen Servern durchzuführen, muss die gewünschte Systemkonfiguration des Quell-Servers als Master-Image erstellt werden. Für das Abspeichern des Master-Images haben wir einen dedizierten Image-Server im Netzwerk festgelegt. Über die Managementkonsole und die Programmoption Master-Image erstellen lässt sich mithilfe des installierten Agenten auf dem Quellsystem ein Online-Imaging ausführen. Dabei wird ein Image des Quell-Servers im laufenden Betrieb durchgeführt.
Für das Erstellen eines Master-Images muss die Snap Deploy Konsole per Auswahlmenü mit dem Master-Computer verbunden sein. Nach dem Anklicken der Option Master Image erstellen / Auf einem Remote Computer führt ein Assistent durch die weiteren Abläufe zur Erstellung von Master-Images. Das ist als Erstes die Auswahl von Festplatten oder Partitionen für das Image. Es folgt die Eingabe des Namens des Images und die Festlegung des Speicherorts – in unserem Fall der Image-Server, der per IP oder DNS-Namen bestimmt wird. In einem weiteren Optionsmenü für die Image-Erstellung kann der User Parameter für Kennwortschutz des Images, Komprimierungsrate, Priorität der Image-Prozesses, Aufteilung des Images, Fehlerbehandlungen und erweiterte Einstellungsoptionen festlegen.
Sind alle Eingaben korrekt durchgeführt worden, kann der User das Erstellen des Images auf einem festgelegten Image-Rechner durch Betätigen des Buttons Fertigstellen starten.
Erstellen eines Templates für Deployment auf virtuelle Server
Bevor ein Master-Image auf einen virtuellen Server „deployed“ werden kann, muss der Anwender mittels eines Templates alle Parameter für die zukünftige Konfiguration festlegen. Das Erstellen des Templates erfolgt mit dem Aufruf des Programmpunkts Deployment verwalten und Manuelles Erstellen eines Templates. Im Dialog mit dem User fragt das Template alle relevanten Optionen für das Deployment auf den virtuellen Server ab.
Als Erstes erfolgt die Auswahl, welche der Festplatten/Partitionen aus dem Master-Image auf das Zielsystem übertragen werden sollen. Danach muss der Anwender die Benutzerkonten und den Computernamen sowie die Zugehörigkeit zu Domäne/Arbeitsgruppe festlegen. Es folgen die Optionen:
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Netzwerkeinstellungen
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Security-Identifier ändern
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Übertragung notwendiger Dateien und Ausführen von Anwendungen
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Festlegung eines Hardware-unabhängigen Deployments mittels Universal Deplay
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Rechneroptionen nach dem Deployment
Die meisten Programmoptionen sind selbsterklärend und stellen den Benutzer vor keine unlösbaren Hürden.
Für ein Deployment auf einen virtuellen Server ist die Programmerweiterung Acronis Universal Deploy zwingend erforderlich. Es unterstützt die Installation eines Master-Images auf ein Zielsystem, und das unabhängig von der Hardware, indem die notwendigen Systemtreiber automatisch über ein Template eingebunden werden.
Um diese Vorgaben zu realisieren, durchsucht das Universal-Deploy-Utility in einem Template drei Quellen nach Treibern:
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den definierten Treiberspeicher, also die Verzeichnisse im Netzwerk oder auf Wechseldatenträgern, die für die Suche spezifiziert wurden,
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das Verzeichnis, in dem die Treiber für Massenspeichergeräte spezifiziert sind,
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den im Master-Image enthaltenen Standardtreiberspeicher von Windows.
In unserem Workshop hat das Programm selbstständig alle verfügbaren Treiber des virtuellen Servers erkannt und installiert.
Deployment eines Master-Images auf einen virtuellen Server
Das Deployment eines Master-Images auf unseren virtuellen Server beginnt mit dem Starten des Snap Deploy Agenten auf dem virtuellen Zielrechner. Dies haben wir per PXE-Bootoption des virtuellen Server-BIOS realisiert. Nach dem Aktivieren des Deploy-Agenten per Remote-Zugriff wartet der Agent auf dem virtuellen Server, bis der Anwender über die Managementkonsole des OS Deploy Servers das Deployment des Master-Images startet.
Um das Deployment auf der Managementkonsole zu starten, muss zuerst über den Menüpunkt Deployment verwalten der virtuelle Zielrechner ermittelt werden. Nach Auswahl dieser Option erscheint in einem Übersichtsfenster unser virtueller Deployment-Zielrechner als verbundener Computer. Startet man jetzt das Deployment über die linke Navigationsleiste, erscheint ein Auswahlmenü der gespeicherten Templates auf der lokalen Managementkonsole. Hat der User das entsprechende Template aktiviert, muss er nur noch die Zusammenfassung der Template-Informationen kontrollieren und durch Betätigen des Fertigstellen-Buttons das Deployment starteten.
Nach dem Deployment des Master-Images auf dem virtuellen Zielrechner fährt dieser herunter und steht dann für den ersten Boot-Versuch bereit. Nach dem Starten des virtuellen Servers stand dieser wie gewünscht mit dem Betriebssystem und den Applikationen des alten Master-Rechners uneingeschränkt zur Verfügung. Auch das Storage-Subsystem wurde korrekt als System von zwei Partitionen eingerichtet. Zusätzlich wurde die zweite Partition aufgrund der geringen Kapazität und des freien Speicherplatzes auf dem Quellfestplatte entsprechend reduziert.
Mittels des erstellten Templates und des gespeicherten Master-Images lässt sich die Migration des physikalischen Servers jetzt problemlos und einfach auf eine Vielzahl von virtuellen Servern durchführen.
Fazit
In kleinen Unternehmen scheuen die IT-Beauftragten aufgrund des vermeintlich hohen Aufwands und der Komplexität das Migrieren von physikalischen Servern auf virtuelle Systeme. Eine Hemmschwelle ist dabei oft, dass alle Applikationen und das Betriebssystem sowie die gesamten Netzwerkeinstellungen nahezu unverändert bleiben sollen.
Aus diesem Grund haben wir die Snap-Deploy-3-Software mit Universal-Deploy-Option in einem Workshop auf Praxistauglichkeit untersucht. Dabei hat das Programm unsere Aufgabenstellung erfolgreich erfüllt. Auch die Benutzerführung der Acronis-Software stellt den User vor keine unlösbaren Hürden. Allerdings muss der Anwender bei der Nutzung des Programms die entsprechenden Lizenzbedingungen beachten, da sonst bestimmte Programmteile wie zum Beispiel das Universal Deploy für das hardwareunabhängige Deployment nicht funktionieren.
Die wahren Vorteile eröffnet die Acronis-Deploy-Software allerdings erst, wenn mehrere physikalische und virtuelle Systeme – wie in unserem Beispiel – einem Deployment beziehungsweise einer Migration unterzogen werden müssen. Hierfür bietet das Programm zahlreiche Funktionen, die dem Administrator Zeit sparen und entsprechende Arbeitskosten senken, da das Deployment auch parallel auf mehreren Rechnern gleichzeitig durchgeführt werden kann. (hal)