Weniger ist mehr
Die Zahl der Server und Anwendungen ist in vielen Unternehmen sprunghaft gestiegen, bestehende Serverlandschaften sind suboptimal ausgelastet und ältere Plattformen und Applikationen erfordern zum Teil dezidierte Server pro Service – in solchen Fällen hilft nur eine Konsolidierung der IT.
Zusätzlich zur Standortkonsolidierung kommen Hardware-Partitionierung, dynamische Ressourcenverteilung und Load-Balancing zum Einsatz.
Ein erfolgreiches Konsolidierungsprojekt kann grundsätzlich dabei helfen, die Total Cost-of-Ownership (TCO), also die Summe aller direkten und indirekten Investitions- und Betriebskosten eines Systems, erheblich zu senken. Kostensenkungspotentiale liegen vor allem im Bereich Personal, bei der Hardware, bei der Software sowie im geringeren Bedarf an Raum, Energie und Klimatechnik. Aber auch die Steigerung der IT-Service-Qualität, bessere Dienste-Verfügbarkeit für alle Benutzer oder höhere Sicherheit und Zuverlässigkeit der IT-Infrastruktur können Ziel eines Konsolidierungsprojektes sein. Vor Beginn ist deshalb zu klären, ob der prinzipiell mögliche Spareffekt unter den gegebenen Umständen im jeweiligen Unternehmen auch tatsächlich realisiert werden kann. Die zu erzielenden Kosteneinsparungen müssen gegenüber Zusatzbelastungen an anderer Stelle, beispielsweise durch ein künftig aufwändigeres Netzwerk, abgewogen werden. Auf Grund der hohen Komplexität eines Konsolidierungsprojektes sind genaue Planung und methodisches Vorgehen wichtig; sorgfältige technische und finanzielle Analyse sowie exakte Bewertung der Situation sind ein unbedingtes Muss.
Um das gegebene Verbesserungspotential tatsächlich nutzbar zu machen, gilt es die organisatorischen und technischen Herausforderungen einer Konsolidierung zu bewältigen. Schließlich haben Systemausfälle oder Fehler im Service-Management künftig stärkere Auswirkungen und betreffen vor allem eine größere Zahl von Benutzern. Für Mission-Critical-Services ist daher eine hohe Verfügbarkeit der Systeme anzustreben; eine striktere Handhabung des Service-Managements ist essentiell. Andererseits sollte das notwendig striktere Change-Management die Flexibilität nicht beeinträchtigen. Im Backup-Management muss mit größeren Datenvolumina und folglich höheren Wiederherstellungszeiten für ein einzelnes System gerechnet werden, das Kapazitätsmanagement ist an der höheren Komplexität auszurichten. In der Unternehmensorganisation müssen Kostenzuordnungs- und Verrechnungsmethoden auf Grund neu geordneter Verantwortungsbereiche für Server angepasst werden. Nicht zuletzt ist die Sicht der Endbenutzer bezüglich des Leistungsangebotes zu beachten.
Ein wesentliches Kriterium für die Konsolidierbarkeit von Systemen ist ihre Skalierbarkeit. Dabei ist zwischen Scaling-up und Scaling-out zu unterscheiden. Scaling-up bezeichnet die Fähigkeit eines Systems, seine Leistung durch Hinzufügen von internen Ressourcen zu vergrößern; Scaling-out dagegen bedeutet die Fähigkeit, die Arbeitslast auf verschiedene Systeme zu verteilen und dadurch den Ausfall einzelner Systeme zu kompensieren. Scaling-in ist umgekehrt die Konzentration von Arbeitslast auf weniger Systeme. Die Skalierbarkeit spielt eine entscheidende Rolle für diejenige Serverkonsolidierung, bei der eine große Anzahl von Servern mit geringerer Leistungsfähigkeit durch eine kleine Anzahl leistungsfähiger Server ersetzt wird. So ist beispielsweise das Konsolidieren von zwei Servern mit jeweils einer CPU zu einem Zwei-Prozessor-System nur dann sinnvoll, wenn das Zwei-Prozessor-System die gleiche Leistung bringen kann. Die erforderliche Leistungsfähigkeit eines Servers ist abhängig von seinen Aufgaben und kann beispielsweise nach der Anzahl ausgeführter Operationen pro Zeit oder nach der Antwortzeit einer kritischen Anwendung festgelegt werden.
Voraussetzung für eine Skalierung ist, dass das verwendete Betriebssystem und die zu konsolidierenden Anwendungen die verfügbaren Hardware-Ressourcen auch tatsächlich nutzen können. Anderenfalls würde sich das System nur verlangsamen. Bei einer Serverkonsolidierung ist daher die Wahl der Betriebssysteme entscheidend.
Konsolidierungsszenarien
Unter Serverkonsolidierung wird vor allem die Zusammenfassung vieler Server auf eine geringere Anzahl von Servern verstanden – mit aus Benutzersicht gleicher oder optimierter Funktionalität, um auch das Management der Systeme zu optimieren. Das kann die physische Konsolidierung eines bestimmten Services von vielen Einzelsystemen auf wenige sein. Beispielsweise kann ein auf 300 verschiedene Fileserver verteilter Fileservice auf zehn sehr leistungsfähigen, hochverfügbaren Fileservern zusammengefasst werden, die in wenigen Rechenzentren aufgestellt sind. Dieses Vorgehen bringt zugleich eine Standortkonsolidierung mit sich.
Die Zusammenfassung verschiedener Dienste und Applikationen auf einem Serversystem, also eine Konsolidierung von Anwendungen, bietet sich an, wenn einzelne Anwendungen unterschiedliche Leistungsanforderungen an die Systeme stellen. So kann beispielsweise eine Applikation mit niedriger I/O-Last, aber hohem Rechenbedarf, mit einem Dienst zusammengefasst werden, der kaum Rechenleistung benötigt, aber einen hohen Datendurchsatz hat.
Physische Konsolidierung
Das typische Szenario einer physischen Konsolidierung beinhaltet die Konsolidierung von Standarddiensten wie File, Print oder Messaging. Als Indikator gelten eine hohe Anzahl von Servern mit gleicher Funktion beziehungsweise viele aus Hardware-Sicht klein dimensionierte Server. Während der Analysephase erfolgt die Prüfung
- der Auslastung und eigentlichen Funktion der einzelnen Server,
- der Abhängigkeit von bestimmten Servern (beispielsweise wegen spezifischer Peripherie) durch die Organisation (beispielsweise redundante Verzeichnisnamen) oder durch Anwendungen (wie »hart-verdrahtete« Servernamen),
- der Verfügbarkeits-, Recovery- und spezieller VIP-Aspekte.
Für eine physische Konsolidierung werden hoch skalierende Server (beispielsweise mit Intel-Itanium-64-Bit-Technologie) und Cluster-Lösungen für hohe Verfügbarkeit bevorzugt. SAN-Technologie ermöglicht die Speicherung großer, konsolidierter Datenmengen, Blade-Technologie sorgt für den Scale-Out-Ansatz.
Vorteile einer physischen Konsolidierung lassen sich unter anderem in Einsparungen bei Systemadministration und organisatorischer Verwaltung der Server, etwa in Inventarisierung und Anlagenbuchhaltung, sowie im Hardware-Bedarf erkennen. Redundante Komponenten können abgebaut werden, weniger Systeme ermöglichen Standardisierung und effizientere Umsetzung von Änderungen wie etwa Releasewechsel. Als Nachteile und Risiken sind zu nennen: Höhere Abhängigkeit der Benutzer, Prozesse und/oder Anwendungen von einzelnen Servern – die Stabilität der eingesetzten Systeme wird wichtiger. Die Komplexität bei Betriebsführungsaufgaben kann steigen, da beispielsweise Cluster schwieriger zu installieren und betreiben sind als Standardserver, SAN erfordert gar spezifisches Know-how. Der Abstimmungsbedarf bei Änderungen wächst. Schließlich können auch zusätzliche Kosten anfallen, denn zentraler Storage und Hochverfügbarkeit sind meist teuer.
Standortkonsolidierung
Starke Verteilung von Servern auf verschiedene Standorte und viele gemäß Hardware klein dimensionierte Server indizieren eine Standortkonsolidierung. Dabei führen die verteilten Server oft mehrere Funktionen aus.
Die Kriterien der Analysephase ähneln denen der physischen Konsolidierung, enthalten aber noch zusätzliche spezifische Aspekte wie Prüfung
- der Bandbreitenanforderung und -verfügbarkeit nach einer Konsolidierung – das dezentrale Drucken mit zentralen Druckservern ist hier besonders kritisch,
- der Datenanbindungen und Anforderungen bezüglich WAN-Verfügbarkeit, da durch die Zentralisierung von Diensten die ehemalige Unabhängigkeit dezentraler Standorte entfällt,
- der organisatorischen/administrativen Zuständigkeiten und Security-Aspekte sowie
- der Budget-Aspekte (TCO), Kostenverteilung für Systeme und Verrechnung von Leistungen.
Als unterstützende Technologien werden neben denen der physischen Konsolidierung eine Reihe weiterer Lösungen eingesetzt:
- Redundante Netzwerkanbindung von dezentralen Standorten sowie
- hohe Bandbreiten im WAN und Terminal-Services zur Zentralisierung individueller Dienste und Applikationen, die sonst auf dezentralen Servern bleiben müssten.
Zusätzliche Vorteile einer Standortkonsolidierung ergeben sich vor allem aus dem Wegfall dezentraler Wartung und Reparatur von Servern (vor Ort) und dem damit verbundenen höheren Standardisierungsgrad von Konfigurationen und Systemen durch zentrale Zuständigkeit von Fachleuten. Der Wildwuchs bei Installationen von Anwendungen und in der Datenhaltung wird eingedämmt.
Aber auch bei diesem Szenario dürfen Nachteile und Risiken nicht unerwähnt bleiben. So erhöht sich beispielsweise die Abhängigkeit vom WAN – der Ausfall einer Leitung führt im schlimmsten Fall zum Stillstand des gesamten Standorts. Der Bedarf an WAN-Bandbreite steigt und führt zu höheren Kosten. Auf Grund der Security zentraler Systeme und der Abgrenzbarkeit von Administrationsrollen werden die Delegation von Administrationsaufgaben an dezentrale Stellen und deren Abbildung schwieriger. Individuelle Funktionen für dezentrale Standorte können eine zentrale Umgebung destabilisieren, Sondermaßnahmen erforderlich machen und somit den Betriebsführungsaufwand erhöhen.
Konsolidierung von Anwendungen
Ein typisches Szenario: Konsolidierung von unterschiedlichen Anwendungen und Diensten innerhalb eines Standorts oder standortübergreifend. Als Indikatoren gelten die Nutzung von nur einer Anwendung pro Server und/oder viele bezüglich der Hardware klein dimensionierte Anwendungsserver.
Während der Analysephase sind die gleichen Punkte wie bei der Standortkonsolidierung zu beachten, erweitert um Prüfung
- der Auslastung der Anwendungsserver und der Anforderungen jeder Anwendung bezüglich Verfügbarkeit und Security,
- der Nutzungsprofile von Anwendungen sowie spezifischer Anforderungen der einzelnen Anwendungen bezüglich Systemressourcen, Peripherie und Betriebssystem,
- der externen Schnittstellen und Abhängigkeiten pro Anwendung sowie der Kombinierbarkeit und Verträglichkeit von Anwendungen bezüglich Systemressourcennutzung, Run-Time-Umgebung und Betriebssystemversionen,
- der WAN-Bandbreitenanforderung und -verfügbarkeit nach einer Konsolidierung, da einige Anwendungen sehr große Datenmengen zwischen Desktop und Server übertragen sowie
- der Verantwortlichkeiten auf Anwendungsebene.
Zusätzlich zu den Technologieaspekten einer Standortkonsolidierung kommen Hardware-Partitionierung, dynamische Ressourcenverteilung und Load-Balancing zum Einsatz. Side-by-Side-Installationen und Terminal-Services
zur Zentralisierung individueller Dienste und Applikationen komplettieren die Technologiepalette. Die bereits bekannten Vorteile einer Konsolidierung erweitern sich um bessere Standardisierung von Run-Time-Umgebungen und Betriebssystemkonfiguration sowie vereinfachte Versionspflege der Anwendungen.
Aber auch Nachteile und Risiken sind zu beachten: So können Konflikte gemeinsam auf einem Server betriebener Anwendungen die Systeme eventuell destabilisieren. Für die Produktionsumgebung steigt die Abhängigkeit zwischen den Anwendungen; konkurrierender Ressourcenbedarf mehrerer Anwendungen auf einem Server kann zu Performance-Engpässen und sogar -einbrüchen führen. Auf Grund von Wechselwirkungen zwischen Anwendungen auf einem System sind die spezifischen Anforderungen je Anwendung bezüglich Verfügbarkeit und Security jetzt schwieriger zu gewährleisten. Und schließlich wird die Abgrenzung von Zuständigkeiten für den Betrieb und die Verwaltung pro Anwendung erschwert: Hatte eine Gruppe vor der Konsolidierung die Verantwortung für ihre Anwendungsserver, teilt sie sich nach der Konsolidierung einen Server mit anderen.
Fazit
Serverkonsolidierung ist unbedingt empfehlenswert vorausgesetzt, wichtige Grundsätze werden ausreichend berücksichtigt:
- Sorgfältige Analyse und Planung,
- Beachtung technischer und organisatorischer Aspekte,
- komplette Kostenbetrachtung inklusive möglicher Folgekosten,
- defensive Herangehensweise,
- Evaluierung und Nutzung der vorhandenen technischen Möglichkeiten sowie
- Berücksichtigung der Auswirkung auf den Betrieb.
Jürgen Brosterhues, Senior Architect im Bereich Technische Infrastruktur, Avanade Deutschland