В тринадцатом номере журнала Консультант (ИД “Бератор”) за этот год вышла моя статья о преимуществах виртуализации для бизнеса. Журнал ориентирован на финансовых и других руководителей компаний. Задача ставилась как: рассказ о преимуществах технологий витртуализации людям, которые мало понимают в технологиях, но могут быть заинтересованы в снижении издержек. Заказчиком материала выступила сама редакция, поэтому мою последнюю версию подвергли существенной редакторской обработке. ИМХО мой вариант был лучше J и вы можете сами сравнить его с редакторской версией далее по тексту.

 

Как снизить издержки вашей ИТ-инфраструктуры на 90%!

Михаил Козлов, региональный менеджер по России и странам СНГ VMware Inc.

Согласитесь, что часто, выполняя какую-либо задачу, которую мы реализовывали на протяжении уже многих лет, мы избираем уже проложенные тропинки, не задумываясь о существовании альтернативных способов достижения поставленных целей. А ведь не всегда традиционный подход является наиболее успешным. Финансовому директору, для которого задача минимизации издержек в ходе деятельности компании чаще всего является чуть ли не первоочередной задачей, стоит взглянуть по-новому на такой процесс, как обновление старого серверного оборудования, учитывая, что на рынке сегодня есть технология, позволяющая уменьшить издержки на содержание ИТ-инфраструктуры до 90% процентов.

Виртуализация – это технология, которая позволяет финансовому директору оптимизировать IT-бюджет. Осуществляется подобный процесс путем модернизации центров обработки данных (сокращенно, ЦОД). ЦОД – это комплекс вычислительной мощности и информации, которая обрабатывается посредством серверного и другого компьютерного оборудования. Конечно, на сегодняшний день существует множество терминов, которые имеют подобное значение. На практике же часто, когда произносят слово ЦОД, имеют в виду серверную комнату, в которой сосредоточено большое количество серверов, множество сетевого оборудования, блоки бесперебойного питания, которые обеспечивают подачу электроэнергии в случае отказа системы электроснабжения, а также системы хранения данных (СХД). Собственно, виртуализация помогает существенно улучшить ключевые экономические показатели работы ЦОД, повысить его надежность и уменьшить время простоя, связанное с плановыми или внеплановыми (при авариях) ремонтами.

Для начала стоит пояснить, как работают традиционные ЦОД. Раньше все компании работали по следующему принципу: «один сервер – одно приложение». Поясним подробнее. Если для вашего бизнеса нужно запустить какое-либо важное приложение, например, 1С для бухгалтерии, ERP или CRM систему или что-то такое же серьезное, то процесс внедрения и запуска этой системы выглядел следующим образом:

· Берется новый сервер (со склада или заказывается у поставщика, что может занять несколько месяцев) и ставится в ЦОД.

· На сервер устанавливается одна необходимая для внедряемой системы операционная система (ОС).

· На ОС устанавливается необходимое приложение, с которым потом начинают работать пользователи.

· Для больших и сложных информационных систем, таких как 1С:Предприятие, SAP, Microsoft AX, Oracle Business Suite, Siebel и им подобных может потребоваться множество серверов, на которых устанавливаются отдельные части этих приложений.

· Как правило на один сервер устанавливается всего одно «большое» приложение для того, что бы избежать возможных конфликтов с другими приложениями и существенно повысить общую надежность и доступность (время бесперебойной работы) информационной системы.

У традиционного подхода есть существенные недостатки. Дело в том, что по мере роста вычислительной мощности компьютеров их средняя загрузка уменьшается. Фактически, если измерить среднюю загрузку компьютеров в вашем ЦОД, то она в 9 случаях из 10 будет равна 5-7 процентам. Стоит задуматься: компания покупает компьютер за 100 процентов его стоимости, он занимает 100 процентов пространства в ЦОД, на 100 процентов его приходится обеспечивать электроэнергией, охлаждать и обслуживать. Таким образом, для одного стационарного сервера требуется 100 процентов обеспечивающих его работоспособность ресурсов организации, а используются он при этом лишь на 5 процентов. Такая ситуация предоставляет огромный потенциал для экономии.

Собственно виртуализация на основе гипервизора, программы, позволяющей запускать на одном компьютере одновременно несколько операционных систем и приложений изолированно друг от друга, позволяет обеспечить подобную экономию. Благодаря данному механизму можно на одном физическом компьютере разместить множество (от пяти до тридцати) «виртуальных компьютеров» или, как их принято называть «виртуальных машин» (ВМ). Это дает возможность полностью использовать весь физический потенциал оборудования. Рассмотрим механизм виртуализации подробно.

Объясняем принцип

В реальности виртуализация происходит следующим образом. Физический компьютер с установленной на нем операционной системой и приложениями превращается в виртуальный объект. Внешне он выглядит как файл, который можно скопировать на переносное устройство и разместить на другом компьютере. Внутри файла находится образ ОС и всех приложений, которые на нем были установлены. Специальная программа позволяет все эти приложения запустить на одном физическом компьютере. Существует такой термин, как «хостовый компьютер» – это тот компьютер, на котором содержатся и запускаются все образы виртуальных машин. Если в традиционной схеме на одном компьютере установлена одна операционная система и некоторое количество приложений, и используется при этом 5 процентов физического ресурса, то после виртуализации можно запустить на одной машине несколько параллельно выполняющихся образов виртуальных компьютеров, каждый из которых, в свою очередь, будет занимать свои 5 процентов. Основным преимуществом использования такого механизма является то, что, создав 10 виртуальных машин на одном физическом компьютере, можно добиться использования 50–60 процентов потенциала оборудования. Опасения насчет того, что подобное количество операционных систем и приложений, находящихся на одном компьютере, может привести к конфликтам оборудования и программных продуктов, на практике не оправдываются по той причине, что работают они полностью изолированно друг от друга, подобно отдельным физическим компьютерам. В виртуальной инфраструктуре такой принцип работы сохраняется, просто при этом физическую связку «компьютер – операционная система – приложения» мы заменяем виртуальными машинами. Они консолидируются с нескольких физических компьютеров на один и увеличивают тем самым его нагрузку до 50–60 процентов.

Ищем добровольцев?

Виртуализация доступна не только крупным компаниям, но и представителям среднего и малого бизнеса. Однако прежде чем обратить внимание на данный механизм организации, следует оценить свой бизнес. Если компания приняла решение оптимизировать IT-бюджет, то с точки зрения элементарного здравого смысла заниматься виртуализацией стоит только тогда, когда у нее есть несколько серверов и она планирует обновлять старые или приобретать новые компьютеры. Уменьшая количество компьютеров, необходимо задуматься и о том, насколько данная архитектура будет отказоустойчива. Целесообразно помимо главного сервера, на котором содержатся образы виртуальных машин, установить резервный компьютер. Это позволит избежать проблем в случае физических сбоев в работе с основным оборудованием и даст возможность автоматически перенести всю виртуальную машину на резервный сервер. Для того чтобы разобраться во всех хитросплетениях процесса виртуализации ЦОД, рассмотрим алгоритм перехода к новой системе на конкретном примере.

Представим себе небольшую организацию, у которой ЦОД состоит из 20 серверов, и его обслуживают 2 администратора. На них используется определенное количество операционных систем: Windows – для поддержания активной зоны работы и Linux – для обеспечения внутренней безопасности системы, а также для работоспособности веб-сайтов. Допустим, серверы с первой ОС отвечают за узлы, управляющие списком пользователей компании и их авторизацией, за работу с консолидированной информацией и печатью. Скорее всего, в компании существует корпоративная почта и внутренний портал организации.

Имеем следующую ситуацию: у компании есть много маленьких старых серверов, которые занимают довольно много пространства и электричества, требуют охлаждения и постоянного внимания администратора.

Теперь представим, что прошло 3 года с тех пор, как все машины массово обновляли. Руководство принимает решение о модернизации технического оборудования, и в тоже время арендодатель повышает арендную ставку, вследствие чего серверная комната становится довольно дорогим удовольствием для небольшой компании.

Организация может купить еще 20 серверов и на них вручную перенести всю инфраструктуру. Это весьма дорогостоящий вариант с учетом того, что повысилась плата за серверную комнату. Но у компании есть альтернатива – консолидация всех серверов. Ведь большинство из них практически не загружены за исключением двух компьютеров, которые отведены под общие базы данных, предположим, под 1С-приложения. Соответственно, предприятие имеет возможность спрогнозировать, во сколько обойдется консолидация всех серверов до 3–4 компьютеров, и посчитать экономику. В данной ситуации есть смысл задуматься о виртуализации.

-Врез-

Немаловажная малость

Важным аспектом, на который следует обратить внимание, является функция high-availability (высокая доступность), которая автоматически восстанавливает работоспособность виртуальной машины на свободном от нагрузки физическом сервере в случае возникновения неполадок с основным физическом сервером. Для того, что бы использовать эту возможность необходимо объединить несколько физических серверов в рамках пула ресурсов единой виртуальной инфраструктуры, например VMware Virtual Infrastructure. Файлы виртуальных машин нужно разместить на отдельно стоящей системе хранения данных (комплекс жестких дисков, вынесенный за контур серверного оборудования и обеспечивающий безопасную передачу и сохранение информации). В результате даже если авария произойдет ночью, ваши виртуальные серверы автоматически «перетекут» на другие физические компьютеры в пуле ресурсов так, что даже не придется будить вашего администратора.

-Конец вреза-

Раскрываем секреты…

Процесс виртуализации проходит в несколько этапов, на которых следует остановиться подробно.

На первом, подготовительном этапе необходимо проанализировать, какие из серверов компании являются подходящими кандидатами для виртуализации, а какие слишком сильно загружены для того, чтобы их консолидировать. Для этого необходимо измерить среднюю нагрузку ваших серверов. Это выполнимая задача для грамотного системного администратора или приглашенного инженера. Как правило, эти специалисты осведомлены о том как произвести замеры, поэтому следует просто запросить у них отчет по использованию оборудования. Можно сказать, что подготовительная фаза на этом завершается.

Представим, что компания приняла решение консолидировать на серверы все данные. Тогда на втором этапе экспертам необходимо спроектировать архитектуру системы и проанализировать мощность оборудования и его вероятную стоимость. Вычислить загруженность серверов, а также рассчитать мощности нового оборудования, можно собственными силами или обратиться в компании, работающие по данному профилю.

На втором этапе анализируется процессорная мощность, память, дисковое пространство, а также возможности сетевых интерфейсов, то есть ввод-вывод объема данных, передаваемых через сети. Кроме того, необходимо рассчитать параметры новой архитектуры, которые нужны для переноса физической инфраструктуры в виртуальную. Далее по плану следует обсудить моменты, связанные с отказоустойчивостью новой системы. Если организация просто консолидирует содержимое 20-ти компьютеров на 2-х машинах, то она, естественно, снизит надежность их использования. Поэтому, скорее всего, потребуются дополнительно 1, а то и 2 «резервных» сервера.

После анализа компания получает полный отчет с рекомендациями по внедрению технологии. Если взглянуть конкретнее, то информация представляет собой сводку относительно степени возможной консолидации, параметров новой инфраструктуры, рисков, связанных с загруженностью памяти, процессорной мощности и сетевых интерфейсов, а также расчета параметров необходимого оборудования, которое может включать в себя серверы.

Сокращение количества физических серверов позволит использовать меньше электричества, арендовать серверную комнату меньшего объема, что снизит издержки. Помимо этого компания сможет увеличить надежность, так как все данные в случае сбоев будут перенесены на резервную машину. Таким образом, на данном этапе проекта виртуализации в основном оцениваться будет экономическая привлекательность внедрения данного механизма.

-Врез-

Выборка кандидатов

Существуют общие рекомендации по поводу переноса ваших серверов в виртуальную инфраструктуру: имеет смысл виртуализировать компьютеры со средней загрузкой меньше 60-70%! Если ваш сервер в среднем загружен на 60-70%, то при пиковых значениях его загрузка может легко достигнуть 100%, т.е. он просто может перестать работать, когда ему придется делить ресурсы с другими виртуальными машинами. Таких компьютеров, как правило, немного. Обычно это серверы, обслуживающие большие базы данных. Подавляющее большинство серверов являются хорошими кандидатами для виртуализации: базовая инфраструктура Windows и Linux, почта, серверы безопасности, интернет, порталы, серверы приложений и другие. Еще есть примеры приложений с неравномерной загрузкой, например, 1С:Бухгалтерия или многие финансовые приложения. В течение месяца они обычно слабо загружены, однако к концу месяца их загруженность повышается, так как готовится отчетность и разная документация. Здесь, как впрочем и во всех других случаях, вам необходимо знать показатели средней и пиковой загрузки таких серверов, что бы принять правильное решение, есть ли смысл их виртуализации.

-Конец вреза-

Превращаем видимое в невидимое

На третьем этапе, заключительном, оценивается адекватность собственного оборудования, подходящего для переноса архитектуры в виртуальную среду. Если соответствующих ресурсов у компании нет, тогда производится закупка нового оборудования. Старые же серверы в любом случае со временем будут списаны по амортизации, а до той поры достаточно мощное и качественное оборудование можно использовать как дополнительную ресурсную мощность в рамках единого пула виртуальных ресурсов или для решения других задач компании.

На этом этапе начинается непосредственно внедрение новой технологии. Предприятие может воспользоваться услугами системных интеграторов и консультантов, которые специализируются на внедрении механизма виртуализации, начиная со стадии планирования и заканчивая собственно физической миграцией. Для последующей эксплуатации виртуальной инфраструктуры может оказаться полезным обучить и кого-то из существующих системных администраторов.

Слышатся возгласы скептиков

Хотя процесс виртуализации и не является трудоемким и приносит преимущества компании, выраженные в уменьшении издержек производства, финансовые директоры и руководители IT-департаментов мало знакомы с преимуществами виртуализации и зачастую относятся к данной технологии с большой долей скептицизма. На самом деле, сложно представить, что можно настолько снизить стоимость работы серверной базы. И все же постепенно бизнес начинает оценивать плюсы механизма виртуализации. На сегодняшний день наибольшую заинтересованность проявляют компании, занятые в отраслях финансов, телекоммуникаций, и образовательные учреждения. Последние сейчас получают средства из бюджета и нацелены на активное внедрение инноваций в собственную деятельность.

И все же привычка действовать по стандартной схеме, выработанной годами, консервативное непринятие инновационных решений существенно тормозят процесс перехода от огромного количества серверов к созданию виртуальной инфраструктуры. Но все же можно констатировать факт – на сегодняшний день многие российские компании осознали положительные стороны данной технологии и оставили привычку покупать каждый раз новый сервер под каждое новое приложение.

Принимаем аплодисменты!

В заключение хотелось бы обозначить плюсы, а также выявить некоторые минусы виртуализации. Вначале поговорим о плюсах.

Во-первых, виртуализация позволяет существенно (до 90%) снизить совокупную стоимость владения (TCO = Total Cost of Ownership) вашей ИТ-инфраструктурой. Например, в результате перехода на виртуальную инфраструктуру одного из московских банков были получены следующие результаты:

Статьи IT-бюджета

• Снижение TCO после виртуализации, %:
• Стоимость ввода в эксплуатацию новых серверов = 93%
• Серверы = 91%
• Площадь в ЦОД = 90%
• Электричество (питание и охлаждение) = 87%
• ЛВС = 82%
• Лицензия на ОС Windows 2003 Enterprise = 75%
• Стоимость администрирования = 60%
• Инфраструктура для систем хранения данных = 40%

В среднем TCO снижается на 77 процентов за три года, что позволяет существенно оптимизировать IT-бюджет. Основные причины подобной экономии вызваны возможностью консолидации, в среднем, 10 физических компьютеров в один, соответствующее уменьшение необходимой площади в ЦОД, количества сетевого и другого оборудования, снижение потребления электричества, а так же рост производительности труда администраторов (в среднем в 3 раза) и уменьшение времени необходимого для ввода в эксплуатацию новых серверов (виртуальный сервер внедряется в эксплуатацию в десятки раз быстрее чем физический).

Еще один фактор экономии связан с уменьшением количества необходимого программного обеспечения для лицензирования. Для виртуальной инфраструктуры в большинстве случаев нужно покупать меньше лицензий на ОС, антивирусы, сетевые экраны. Например, одна лицензия на использование Microsoft Windows Server 2003/2008 Enterprise Edition позволяет применять данный продукт на 4 виртуальных компьютерах, что дает возможность существенно снизить затраты на покупку этой операционной системы.. Также стоит отметить тот факт, что никаких дополнительных затруднений при проверке наличия лицензий на приложения, использующиеся на виртуальных машинах, не существует. Данное мероприятие проводится по такому же принципу, как если бы оно осуществлялось на физическом оборудовании.

Во-вторых, виртуальная инфраструктура более надежна, чем физическая. Это означает, что вам потребуется меньше усилий и затрат на обеспечение и поддержание работоспособности ваших приложений в соответствии с потребностью вашего бизнеса.

В-третьих, виртуальная инфраструктура позволяет быстрее реагировать на запросы со стороны бизнеса по развертыванию новых серверов и приложений.

Для внедрения нового приложения на физическом оборудовании, вначале вам придется заказать, оплатить и получить сам сервер. Этот процесс может занять несколько месяцев! Потом будет необходимо потратить еще несколько дней на установку на сервер необходимого программного обеспечения (операционная система, драйверы, обновления, приложения и т.д.) и его настройку и подключение. Виртуальный сервер устанавливается из шаблона, включая ОС и базовые приложения с минимальными настройками и необходимостью устанавливать дополнительные приложения. Этот процесс занимает в худшем случае несколько часов, что на порядок быстрее чем для физической системы. Преимущества здесь очевидны: ИТ перестают быть тормозом для развития вашего бизнеса и начинают гибко реагировать на новые потребности, связанные с его развитием.

При этом, технология виртуализации не предназначена для какой-либо отдельной отрасли. Она с успехом решает задачи по повышению эффективности ИТ-инфраструктуры любого предприятия от малого до входящего в 100 крупнейших компаний мира из любой отрасли экономики.

На фоне вышеперечисленных преимуществ от перехода на виртуальную инфраструктуру тем удивительнее выглядит почти полное отсутствие недостатков и рисков.

Фактически, можно констатировать наличие всего-лишь двух моментов, которым нужно уделить внимание при планировании проектов по виртуализации вашей ИТ-инфраструктуры:

1. Оценка средней и пиковой нагрузки приложений при переносе в виртуальную среду. Может быть рискованно виртуализировать приложение, у которого в физической инфраструктуре средняя загрузка превышает 60-70%, а пиковая близка к 100%.
2. Следует проверить у разработчиков программного обеспечения каким образом происходит его лицензирование при переносе в виртуальную инфраструктуру. В большинстве случаев никакой разницы не наблюдается. В ряде случаев виртуализация помогает сэкономить на лицензиях. Однако, возможно, что какое-то ПО имеет негативные особенности лицензирования с точки зрения используемых процессоров и ядер процессоров, о которых лучше узнать заранее.

В любом случае при принятии решения о виртуализации ИТ-инфраструктуры необходимо делать технико-экономическое обоснование с учетом полной совокупной стоимости владения до и после виртуализации, стоимости владения в расчете на одну виртуальную машину, ROI и периода окупаемости. Как правило, общая экономия такова, что предприятие сможет обосновать не только проект по консолидации серверов, но и закупки нового современного оборудования!

В заключение хочется отметить, что сегодня уже не стоит вопрос, имеет ли смысл использовать виртуальную ИТ-инфраструктуру. Однозначно стоит! Представьте себе, что купив в офис питьевой воды в больших бутылках, вы перед ее использованием выливаете 95% содержимого. Нонсенс!? Тоже самое справедливо и для ИТ-инфраструктуры. Начните экономить прямо сейчас, используйте виртуализацию!

---