L’infrastruttura IT è cambiata drasticamente negli ultimi dieci anni o più. Con l’aumento della virtualizzazione, le organizzazioni hanno spostato il modo in cui i carichi di lavoro business-critical vengono forniti, gestiti e ospitati nell’infrastruttura. Invece di configurare un carico di lavoro del server in modo 1:1 con un carico di lavoro per server fisico, la virtualizzazione ha portato alla possibilità di eseguire molti carichi di lavoro software su un singolo set di hardware fisico.
Grazie ai progressi nell’elaborazione, nella rete e nella potenza di archiviazione, la virtualizzazione ha permesso alle organizzazioni di sfruttare in modo molto più efficiente l’evoluzione della potenza di elaborazione della CPU in tutto il panorama e di sfruttare effettivamente i progressi nell’hardware fisico. Tuttavia, ci possono essere casi in cui un server fisico è ancora desiderabile per alcuni carichi di lavoro.
Diamo un’occhiata alle importanti differenze tra un server fisico e una macchina virtuale.
Server fisico vs macchina virtuale-La scelta è aperta
Quando si esaminano le differenze tra un server fisico e macchine virtuali e si decide tra di loro per eseguire i carichi di lavoro business-critical, prima di ottenere una migliore comprensione di ciascuno. Considereremo quanto segue:
- Che cos’è un server fisico?
- Che cos’è una macchina virtuale?
- Confronto tra funzionalità della macchina virtuale e fisica
- Come si sceglie?
- Altre considerazioni
Iniziamo a guardare i server fisici.
Che cos’è un server fisico?
Per la maggior parte, il server fisico è una parte ben compresa dell’infrastruttura IT che è stata intorno fin dall’inizio. Un server fisico è un hardware che puoi toccare e sentire. Un server tipico è talvolta indicato come”bare-metal”.
Generalmente include tutti i componenti hardware fisici contenuti nel caso del server fisico che gli consentono di funzionare. I server fisici in genere dispongono di CPU, RAM e qualche tipo di memoria interna da cui viene caricato e avviato il sistema operativo. Può o non può avere spazio di archiviazione generico al di fuori dello spazio di archiviazione utilizzato per il sistema operativo.
Le connessioni fisiche nel datacenter si connettono al server fisico. Ciò include alimentazione, rete, connessioni di archiviazione e altri dispositivi periferici e hardware.
Quando si pensa a server bare-metal che eseguono una singola applicazione, questi generalmente forniscono applicazioni e dati per un singolo “tenant”. In termini semplici, un inquilino è un cliente o un consumatore. Un singolo tenant è una singola istanza del software e dell’infrastruttura di supporto che serve un singolo cliente. In un ambiente single-tenant, ogni cliente avrebbe generalmente il proprio set di hardware fisico dedicato a servire le proprie risorse particolari.
Tipi di server
Anche se si può pensare a un server fisico come un pezzo di hardware di tipo “one size fits all”, ci sono tutti i tipi, dimensioni e scopi per i server fisici. Questi includono i seguenti diversi tipi di server:
- Server Tower-Generalmente più economici e meno potenti rispetto alle loro controparti modulari e modulari. Spesso trovato in edge o piccoli ambienti aziendali in cui un rack di server non può essere installato o non c’è nessun altro in rack di apparecchiature per giustificare l’acquisto di un server rack
- Server montati su Rack – Rack server il server tipici si pensa quando si parla di un data center aziendale ambiente e sono montati in un server standard rack
- HCI o Modulare Server – Questi tipi di server sono talvolta noti come “blade” o server hyper-converged fattori di forma, in quanto in genere hanno la possibilità di installare o scala di calcolo, di storage e di rete con la semplice installazione di un nuovo “blade server” o “modulo” nel telaio della HCI/Modulare server
sopra diversi tipi di server non sono certamente gli unici che troverete disponibile per l’acquisto. Tuttavia, i tipi sopra menzionati sono i tipi più comuni di fattori di forma fisica che si trovano in un ambiente di data center aziendale.
Che cos’è una macchina virtuale?
Le macchine virtuali sono probabilmente il tipo più comune di infrastruttura IT che si trova negli ambienti odierni. Mentre i contenitori stanno certamente guadagnando trazione e stanno crescendo in adozione, le macchine virtuali sono ancora attualmente lo standard de facto degli ambienti virtualizzati di oggi.
Le macchine virtuali sono rese possibili installando un hypervisor su un server “bare-metal”. Un approccio comune per molti hypervisor popolari oggi, come VMware vSphere e Microsoft Hyper-V, è quello di virtualizzare l’hardware del server fisico sottostante e presentare questo hardware virtualizzato al sistema operativo. L’hypervisor ha generalmente uno scheduler CPU di qualche tipo che i broker richiedono dai sistemi operativi client in esecuzione nelle macchine virtuali guest con la CPU fisica installata nell’host fisico sottostante.
Le macchine virtuali offrono molti vantaggi rispetto a un server fisico in termini di provisioning, gestione, configurazione e automazione. Mentre un nuovo server fisico può richiedere giorni o settimane per acquisire, eseguire il provisioning e configurare, una nuova macchina virtuale può generalmente essere generata in pochi minuti e persino secondi in alcuni casi.
A causa del modo in cui una macchina virtuale viene estratta dall’hardware fisico sottostante, ciò significa che è garantita mobilità e flessibilità che semplicemente non sono possibili con i server fisici. Le macchine virtuali possono essere spostate senza problemi tra diversi host, mentre la macchina virtuale è in esecuzione. Poiché le macchine virtuali sono semplicemente un insieme di file su storage condiviso piuttosto che un insieme di hardware fisico, ciò consente una facile mobilità e modifica della proprietà di calcolo/memoria.
Abbiamo accennato in precedenza che un server fisico è generalmente adatto per un singolo tenant o cliente/consumatore. Una macchina virtuale per sua stessa natura è molto più adatta per ambienti multi-tenant in cui probabilmente molte aziende diverse fanno uso di macchine virtuali diverse, tutte situate su un host fisico o cluster di hypervisor.
Tipi di macchine virtuali
Mentre non esiste un fattore di forma fisico che si può mettere le braccia intorno per una macchina virtuale, c’è il concetto di “hardware virtuale” per una VM. Prendendo VMware vSphere come esempio, quando si guardano le impostazioni della VM, è possibile vedere l’hardware virtuale che comprende la macchina virtuale. Ciò includerà almeno 1 processore, memoria, archiviazione e rete.
Al di fuori dell’hardware virtuale, esistono altri tipi di macchine virtuali di cui prendere nota:
- Persistente – Generalmente associati con ambienti VDI come la descrizione di una macchina virtuale che non verrà alimentato e distrutto dopo essere stato usato
- Non-persistent – Generalmente associati con ambienti VDI come la descrizione di una macchina virtuale è breve esistenza, e solo fornito quando necessario
- Thick provisioning – Descrizione di archiviazione per una VM come avere il disco pienamente impegnati o “zero” quando è stato creato
- Thin Provisioning – Thin provisioning solo i dischi di azzerare il disco come spazio è necessario. Ciò consente in modo efficace la “overprovisioning” dello storage in quanto è possibile assegnare più spazio di archiviazione alle VM rispetto a quanto fisicamente disponibile
- Appliance virtuali: le appliance virtuali in VMware vSphere possono essere distribuite da modelli OVA/OVF. Questo rende il provisioning di un apparecchio estremamente facile e utile.
- vApps – Un concetto vSphere che consente di raggruppare logicamente le macchine virtuali in modo che possano essere gestite e amministrate come una singola entità
- Generazione 1 – In Hyper-V, questa è la configurazione VM legacy. La” generazione ” generalmente influisce sulle capacità e sulle funzionalità della VM. Le macchine virtuali di generazione 1 sono solitamente limitate nelle loro caratteristiche rispetto alle macchine virtuali di generazione 2.
- Generazione 2 – Il nuovo tipo di configurazione VM in Hyper-V che offre tutte le ultime caratteristiche e funzionalità.
Confronto tra funzionalità di macchina virtuale e fisica
Mentre i server fisici e le macchine virtuali sono molto diversi nel modo in cui sono costruiti, condividono somiglianze. Quando si tratta di connettersi a un “server fisico” rispetto a un “server virtuale”, l’esperienza da una prospettiva client sarà esattamente la stessa. Le applicazioni in genere non si preoccupano se si connettono a un server fisico o se si connettono a una macchina virtuale poiché le macchine virtuali eseguono gli stessi sistemi operativi eseguiti su server fisici, inclusi Windows Server e Linux.
Finché le risorse necessarie sono presentate da un server fisico o da una macchina virtuale, un’applicazione può eseguire lo stesso, indipendentemente dal fatto che il server sia fisico o virtuale. Che dire del confronto tra server fisici e macchine virtuali in altri modi? Diamo un’occhiata ai seguenti confronti.
- Costi
- ingombro Fisico
- Durata
- Migrazione
- Prestazioni
- Efficienza
- Disaster Recovery ed Alta Disponibilità
Costi
Anche se il costo dell’hardware fisico è sceso notevolmente, quando si guarda la potenza di elaborazione che si ottiene per il dollaro, hardware fisico è ancora costoso. A seconda delle specifiche dell’hardware che viene fornito, i costi possono essere da poche migliaia di dollari a decine di migliaia di dollari per un singolo server fisico.
Guardare il costo di una macchina virtuale può essere un esercizio più astratto poiché è possibile creare letteralmente tante macchine virtuali su un host fisico che esegue un hypervisor quante l’hardware può supportare. Tuttavia, ci sono” costi “associati alle macchine virtuali poiché essenzialmente prendono una” fetta ” delle specifiche hardware e delle prestazioni di cui l’host fisico è capace e che hai pagato al momento dell’acquisto dell’hardware.
Prodotti come vRealize Operations Manager di VMware hanno la capacità di eseguire un’analisi continua dei costi basata sui processori allocati, sulla RAM e sullo storage consumato. Questo può essere utile per avere informazioni tangibili sui costi delle singole macchine virtuali.
Quando si tratta di un confronto 1 a 1, tuttavia, dell’hardware server fisico per (1) carico di lavoro rispetto alla possibilità di eseguire molte istanze o carichi di lavoro su un host hypervisor fisico, le macchine virtuali sono un uso molto più economico ed efficiente delle risorse fisiche nel data center aziendale.
Impronta fisica
Quando si guarda l’impronta fisica di un server fisico, può certamente essere estesa. Che si tratti di un telaio a torre, rack o blade, sarà necessario spazio per ospitare il fattore di forma fisico del server. Se si pensa di avere letteralmente un server fisico per ogni carico di lavoro in esecuzione per servire una singola soluzione, applicazione o set di utenti, lo spazio fisico richiesto può sommarsi.
Le macchine virtuali consentono invece il cosiddetto consolidamento del server. Negli ultimi dieci anni o più, molte organizzazioni hanno subito questa trasformazione da avere una relazione server fisico 1 a 1 con una singola applicazione ad ambienti virtualizzati in grado di eseguire 10, 20, 50 o più macchine virtuali per host hypervisor fisico.
Le macchine virtuali sono certamente un uso più efficiente dello spazio fisico nel data center aziendale rispetto ai server fisici che eseguono ciascuno un singolo carico di lavoro.
Durata della vita
La durata della vita di un server fisico rispetto a una VM può essere un confronto interessante. La durata generale dell’hardware server fisico nella maggior parte degli ambienti aziendali varia da 3 a 5 anni. Ciò significa che i carichi di lavoro in esecuzione sull’hardware del server fisico devono essere migrati dopo che è stata raggiunta la durata della vita.
Poiché le macchine virtuali vengono astratte dall’hardware sottostante di un server fisico, la durata della vita delle macchine virtuali può essere molto più lunga dell’hardware fisico su cui risiedono. Dopo aver raggiunto la durata di vita per l’host hypervisor sottostante, è possibile eseguire il provisioning di un nuovo host hypervisor in parallelo con l’host corrente e migrare le VM senza problemi. Dopo questo, il vecchio hardware hypervisor fisico può essere disattivato.
Dall’altra parte della medaglia, con forti capacità di automazione, le macchine virtuali possono essere fornite in modo effimero e ruotate su e giù secondo necessità. Un classico esempio di ciò sono le VM non persistenti che vengono fornite in un ambiente VDI secondo necessità. Dopo che un utente si disconnette, la VM non persistente viene distrutta.
Migrazione
Quando si confrontano le possibilità di migrazione con hardware fisico rispetto alle macchine virtuali, la migrazione fisica del server è molto più difficile. La migrazione di un server fisico a un nuovo hardware fisico comporta molte più complessità di una macchina virtuale. Con la migrazione del server fisico al nuovo hardware, ci sono un paio di opzioni.
- Scatta un’immagine del server fisico e applica l’immagine al nuovo hardware
- Migrare il software dal vecchio server fisico a un nuovo server fisico
L’opzione 1 richiede il minimo sforzo. Tuttavia, questa opzione potrebbe essere la più problematica in termini di driver e altre sfide con l’immagine contenente riferimenti hardware al vecchio server fisico. Questo approccio può causare bluescreen o problemi hardware dopo l’applicazione dell’immagine. Sarebbe necessario un periodo di manutenzione e le applicazioni ospitate dal server fisico subirebbero un’interruzione durante tale periodo.
L’opzione 2 può richiedere il sollevamento più pesante poiché la migrazione di software / applicazioni su un nuovo server può essere complicata, a seconda del software/applicazione. Molto probabilmente sarebbe necessario un periodo di manutenzione per la migrazione di software/applicazioni da un server fisico a un altro.
In confronto, la migrazione delle macchine virtuali è molto più semplice. A causa del fatto che le macchine virtuali sono astratte dall’hardware host dell’hypervisor fisico sottostante, la migrazione al nuovo hardware dell’hypervisor è un semplice processo di migrazione a livello di hypervisor. Questo sarebbe un VMware “vMotion” o un processo di “Live Migration” di Microsoft Hyper-V per passare a un nuovo hardware nel caso di tali hypervisor.
La cosa grandiosa delle migrazioni a livello di hypervisor abilitate da vMotion o Live Migration è che possono essere eseguite mentre la VM è in esecuzione, il che significa che l’applicazione può rimanere disponibile durante il processo! Le migrazioni sono certamente un vantaggio delle macchine virtuali rispetto alle migrazioni dei server fisici.
Prestazioni
Le prestazioni sono un’area in cui i server fisici (bare-metal) in genere brillano. In effetti, uno dei casi d’uso più comuni ancora visti per avere un server fisico anziché eseguire una macchina virtuale è il requisito di avere il massimo delle prestazioni in assoluto disponibili per un’applicazione business-critical. Gli ambienti virtualizzati hanno un piccolo sovraccarico relativo all’hypervisor.
Tuttavia, va notato che il divario tra le prestazioni della VM e le prestazioni bare-metal è cresciuto molto stretto in quanto gli scheduler dell’hypervisor sono cresciuti molto bene nella pianificazione del tempo della CPU. Per la maggior parte, l’esecuzione su server fisico per motivi di prestazioni può derivare dalla necessità di non avere assolutamente alcuna contesa per le risorse di altre macchine virtuali che possono competere per quelle risorse sullo stesso hardware host hypervisor fisico.
Efficienza
L’efficienza è certamente un vantaggio dell’esecuzione di macchine virtuali su un server fisico per un singolo carico di lavoro. Quando si considerano i costi per l’alimentazione di un server fisico, il raffreddamento e il costo per “rack-U” dello spazio del data center, l’esecuzione di server fisici per ospitare applicazioni e carichi di lavoro rispetto alle VM diventa molto costosa.
Quando è possibile eseguire più, anche decine di VM per host hypervisor, invece di un singolo carico di lavoro per server fisico, le VM sono molto più efficienti in ordini di grandezza rispetto ai server fisici.
Le macchine virtuali hanno effettivamente permesso alle organizzazioni di consolidare con successo l’impronta dei loro data center in modo drastico. Ciò ha comportato un risparmio di potenza / raffreddamento / spazio su tutta la linea.
Quando si guarda all’efficienza delle risorse, l’utilizzo di server fisici per singoli carichi di lavoro si tradurrà in una grande quantità di risorse inutilizzate sprecate. Le macchine virtuali consentono di utilizzare completamente i cicli della CPU, la memoria e la capacità di archiviazione disponibili.
Disaster Recovery e High-Availability
L’esecuzione di qualsiasi carico di lavoro business-critical, sia su hardware server fisico o macchine virtuali richiede che si dispone di un modo per proteggere le applicazioni e i dati dal disastro e anche garantire l’applicazione e i dati sono disponibili. Le macchine virtuali hanno certamente un netto vantaggio rispetto all’esecuzione di carichi di lavoro su server fisici in termini di DR e HA.
Come accennato, le macchine virtuali vengono astratte dall’hardware fisico sottostante. Questo li rende estremamente mobile in termini di essere in grado di essere spostato in un host hypervisor diverso o posizione fisica del tutto. Questo apre diverse funzionalità quando si tratta di proteggere applicazioni e dati in scenari di disaster recovery.
Con le macchine virtuali, è possibile sfruttare snapshot/checkpoint VM per reindirizzare gli I/O in modo che tutti i dati modificati possano essere acquisiti dalle soluzioni di backup. Monitoraggio dei blocchi modificati / monitoraggio delle modifiche resilienti può essere utilizzato per acquisire solo le modifiche apportate dall’ultimo backup.
Inoltre, i backup delle macchine virtuali a livello di hypervisor comportano un backup totale di tutto ciò che è necessario per ripristinare la VM allo stato di funzionamento, incluso l’hardware virtuale configurato.
Con i backup fisici del server, nella migliore delle ipotesi, è possibile acquisire il sistema operativo e tutti i dati memorizzati all’interno del server. Tuttavia, l’hardware fisico non può essere duplicato magicamente. Se si verifica un errore fisico del server, sarà necessario riprodurre l’hardware del server compatibile per ripristinare i backup.
I cluster di virtualizzazione rendono molto semplice l’alta disponibilità. Astraendo l’hardware dalla macchina virtuale, le macchine virtuali possono essere facilmente eseguite da qualsiasi host hypervisor nel cluster. Se un host hypervisor non riesce, la proprietà della VM può essere semplicemente assunta su un host hypervisor diverso nel cluster hypervisor.
Anche i server fisici possono essere raggruppati. I cluster di failover di Windows Server sono stati a lungo lo standard nel data center aziendale per il clustering di server fisici insieme per garantire un’elevata disponibilità in una prospettiva di applicazione / dati. Se il nodo master fallisce, un altro server fisico nel cluster assumerà l’esecuzione dell’applicazione/l’hosting dei dati.
Le macchine virtuali consentono il modo più semplice per proteggere i dati a livello di sito. Le macchine virtuali possono essere facilmente replicate in un ambiente diverso ospitato in una posizione separata come una struttura DR. Senza la giusta soluzione di protezione dei dati, i server fisici possono essere sicuramente più difficili da proteggere a livello di sito.
Come si fa a scegliere?
La decisione più presa tra server fisici e macchine virtuali è stata chiaramente identificata con l’adozione diffusa della virtualizzazione. Per la maggior parte, i vantaggi offerti dalle macchine virtuali in termini di costo, ingombro fisico, durata, migrazione, prestazioni, efficienza e disaster recovery/alta disponibilità sono di gran lunga superiori rispetto all’esecuzione di un singolo carico di lavoro su un singolo server fisico.
Questo significa che l’esecuzione di applicazioni e l’hosting di dati su carichi di lavoro fisici non sono un’opzione che sceglieresti mai? No. I server fisici fanno ancora parte dell’ambiente del data center aziendale. Ci sono ancora situazioni e casi d’uso per l’esecuzione di un’applicazione su un server fisico. Che si tratti di motivi di prestazioni o forse della necessità di collegare dispositivi fisici a un server fisico, i casi d’uso esistono certamente.
La scelta si riduce a una decisione tecnologica e aziendale per la tua organizzazione. Nella maggior parte degli ambienti, la maggior parte dei carichi di lavoro saranno macchine virtuali e contenitori, con un piccolo numero di server fisici che eseguono varie applicazioni.
Backup di server fisici e macchine virtuali
Non importa se si ospitano i dati e le applicazioni su server fisici o macchine virtuali, è necessario proteggerli. Server fisici e macchine virtuali possono entrambi fallire. Ciò sottolinea la necessità di proteggere correttamente i dati e le applicazioni. Avere una soluzione di protezione/backup dei dati unificata in grado di proteggere sia i carichi di lavoro fisici che virtuali semplifica il disaster recovery.
Con Vembu BDR Suite, è possibile disporre di una soluzione all-in-one in grado di proteggere i server fisici e le macchine virtuali in esecuzione nel proprio ambiente. Vembu consente di trattare i server fisici come le VM poiché i backup consentono ai server fisici P2V’ing di essere ripristinati in caso di disastro. Inoltre, consente di copiare facilmente i backup del server fisico fuori sede insieme alle macchine virtuali. Questo include le seguenti funzionalità per entrambe le macchine fisiche e virtuali:
- Changed Block Tracking
- Backup automatico di Verifica
- Quick VM Recovery
- fuori sede o da Remoto Copia di Backup
- Vembu Universale di Recupero
- Application-aware backup
- supporto alla Migrazione – V2V, P2V, V2P
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