A virtualizációs igényeket nem valami hóbort gerjesztette, hanem jól felismert, húsba vágó okokból alakultak ki. A helyszíni kiszolgálók alacsony kihasználtsága, magas beszerzési és üzemeltetési költségei ugyanis a vállalati büdzsé elköltésének alacsony hatékonyságát eredményezte. Miközben a szerverek sokba kerültek, a bennük dolgozó processzorok, memóriák és lemezek az idő java részében kihasználatlanul vagy nagyon alacsony terheléssel üzemeltek. Szükség volt tehát egy olyan módszerre, ami nem csak a költségeket, hanem az erőforrások felhasználását is optimalizálja. Ez a felismerés vezetett el a virtualizáció lehetőségének demokratizációjához.

Szerencsés együttállás

A kétezres évek elejére előállt szerencsés állapot lehetővé tette a módszer gyors terjedését. Az x86-os architektúra fejlődése ekkorra elvezetett a többmagos processzorok megjelenéséhez, az utasításkészletek pedig kibővültek a virtualizáció hardveres támogatásához szükséges lehetőségekkel. Utóbbiak lehetővé tették a privilegizált utasítások biztonságos kezelését, hatékonyabb kontextusváltást és natív-közeli teljesítményt biztosítottak. Szintén ezt az időszakot jellemezte annak a - cikk írásakor éppen nem igaz - trendnek a kibontakozása, mely szerint a memóriachipek kapacitása folyamatosan nő, miközben egységnyi tárterületre vetített költsége csökken.

A valódi áttörést egy új architekturális réteg, a hypervisor megjelenése jelentette. Ez a komponens tette ugyanis lehetővé, hogy egy fizikai gép több, egymástól izolált virtuális szerverként működjön. Az alacsony szintű vezérlőszoftver közvetlenül kezeli a fizikai hardvert, erőforrásokat (CPU, memória, I/O) tud hozzárendelni a virtuális gépek számára, elkülöníti egymástól a VM-eket és ellenőrzi a futtatókörnyezetet. Vagyis megjelent egy absztrakciós réteg a hardver és az operációs rendszerek között: a szerver többé nem fizikai objektum, hanem szoftveresen definiált entitás lett.

Eltérő architektúrák

Két fő modelljét különböztetjük meg a hypervisoroknak. A Type 2 (hosted) hypervisor egy meglévő operációs rendszer fölött fut, annak minden előnyével és hátrányával együtt. Az előbbiek közé tartozik az egyszerű telepítés és a gyors bevezetés. Ennél a modellnél ugyanakkor a gazda operációs rendszer erőforrás-igényeivel is számolni kell, ami teljesítménybeli és stabilitási korlátokat jelent. Utóbbiak miatt nagyvállalati környezetben kevésbé ideális választás.

Az enterprise igényekhez jobban illeszkedik a Type 1 (bare-metal) hypervisor. Ez ugyanis közvetlenül a hardveren fut, azaz nincs köztes host operációs rendszer. Minimalizálta az overheadet, nagyobb stabilitást biztosított, illetve a nagyvállalati felhasználásban nagyon favorizált skálázhatóságnak is szabad terepet kínált.

A hypervisor bevezetésével az operációs rendszer többé nem kötődött konkrét fizikai géphez, a workload mobilissá vált, a szerver pedig egy fájlformátumként kezelhető objektum lett. Ezáltal olyan funkciók váltak megvalósíthatóvá, mint a pillanatkép készítését biztosító VM snapshot, a teljes másolást lehetővé tevő VM klónozás illetve az élő migráció (vMotion). A katasztrófaelhárítás automatizálásához is hozzájárult a lehetőség elterjedése. Mindez azzal járt, hogy a virtualizáció a költségoptimalizálás mellett rugalmassági és üzletmenet-folytonossági eszközzé is vált.

A 2000-es évek közepére a VMware kvázi standard lett, köszönhetően technológiai előnyének, nagyvállalati funkcionalitásának és annak, hogy köré "nőtt" egy jól használható ökoszisztéma. A biztonsági mentés, monitoring és storage integrációk révén teljessé vált a működési modell. Ugyanakkor ez a platformosodás hozta el később a szolgáltatóhoz kötöttség (vendor lock-in) problémáját is.

Kitágul a világ

Nagyon fejlődött a technológia a következő évtizedre: a 2010-es években a fókusz eltolódott a puszta szerverkonszolidációról az egész adatközpont szoftveres újraértelmezése felé. A compute után megjelent a storage- és hálózati virtualizáció: a diszkrét SAN/NAS rendszerekből szoftveresen aggregált, skálázható erőforráspoolok lettek (pl. vSAN), miközben a hálózat is levált a fizikai switchek konfigurációjáról, és logikai, policy-alapú vezérlés alá került (SDN, NSX). A hangsúly immár nem azon volt, hogy hány virtuális gép fut egy hoston, hanem azon, hogy az infrastruktúra teljes stackje - compute, storage, network - programozható, automatizálható és központilag menedzselhető legyen.

Ezzel tulajdonképpen megszületett a szoftveralapú adatközpont (SDDC) koncepciója: az adatközpont absztrakt, API-n keresztül vezérelhető erőforrásrétegként is hozzáférhető lett. Az erőforrás-kiosztás, skálázás és szabályzatkezelés automatizálható folyamatokká vált. A virtualizáció fogalma kibővült: már nem technológiai optimalizálásról van szó, hanem architekturális paradigmáról, amely előkészítette a terepet a hibrid cloud és a felhőalapú (cloud-natív) működési modellek számára.

Említést érdemel a történet egyik lényeges "szereplője", a konténerizáció is. Míg a virtuális gép teljes operációs rendszert izolál, a konténer csupán folyamatszinten választja el az alkalmazásokat, közös kernel használatával. Ez lényegesen kisebb overheadet, gyorsabb indulást és nagyobb sűrűséget tett lehetővé. A hangsúly így az alkalmazásra és annak életciklus-kezelésére került át, amit a Kubernetes orchestration réteg emelt "ipari szintre". A virtualizáció ebben a modellben alapréteggé vált, a VM szerepe gyakran csak a konténerplatform hordozójára korlátozódik.

Ezzel párhuzamosan a nyilvánosfelhő-szolgáltatók elrejtették a hypervisort a felhasználó elől. Az IaaS mögött továbbra is virtualizáció működik, de az ügyfél számára a fókusz a skálázható erőforrás-szolgáltatáson és a magasabb szintű, menedzselt platformokon van. A virtualizáció így "láthatatlanná" vált, bár stratégiai értelemben nem tűnt el. A hibrid és multi-cloud modellekben továbbra is meghatározza a workload-mobilitást, a költségstruktúrát és a szolgáltató-függőséget.

Általánossá válik a függőség

A virtualizáció a modern infrastruktúra természetes alaprétegévé válva eljutott az érett korszakába. Ekkora a nagyvállalatok zöme már csak egyetlen platformot részesített előnyben, jellemzően a dominánssá vált VMware ökoszisztémára támaszkodott. A hypervisor önmagában még cserélhető komponens lett volna, de a köré épülő menedzsmentréteg, storage- és hálózati integrációk, backup- és monitoring-megoldások már szorosan összekapcsolódtak vele. Így alakult ki a tényleges vendor lock-in: nem a virtuális gép formátuma, hanem a teljes működési modell, az automatizáció, az üzemeltetési know-how és a kapcsolódó eszközlánc kötődött egy gyártóhoz. A platformváltás innentől nem technikai, hanem szervezeti és pénzügyi kockázattá vált.

A fordulópontot az új licencelési és árazási modellek hozták el. A processzormag-alapú számítás, a csomagolt (bundle) és a kötelező előfizetés-jellegű konstrukciók jelentősen megemelték a TCO-t, különösen a nagy magszámú, modern szervereken. A virtualizáció így ismét a vezetői asztalra került; költség- és kockázatmenedzsment-döntéssé vált. A kihívásra válaszul fordult a szervezetek egy része a nyílforrású megoldások irányába.

Az ilyen, például a KVM-re épülő platformok nagyobb átláthatóságot és költségkontrollt kínálnak, ugyanakkor magasabb kompetenciaigényt és integrációs felelősséget rónak az üzemeltetőre. Itt a megtakarítás gyakran a licencköltség oldalon jelentkezik, miközben a működtetés összetettsége és a támogatási modell újragondolása elengedhetetlen. A két irány közötti döntés a technikai összehasonlítás oldaláról kevésbé értelmezhető, sokkal inkább a szervezeti érettség és a rendelkezésre álló szakértelem függvénye.

A harmadik út a virtualizáció részleges vagy teljes kiváltása felhő- és platformszintű szolgáltatásokkal. Itt a hangsúly a menedzselt infrastruktúrán, az automatizáción és a fogyasztásalapú költségmodellen van. Nem virtuális gépeket üzemeltetünk, hanem menedzselt erőforrásokat és platformszolgáltatásokat fogyasztunk. A lift-and-shift modell még a VM-logikát viszi tovább a felhőben, míg a felhőnatív szemlélet már konténerekre, mikroszolgáltatásokra, automatizált skálázásra és deklaratív infrastruktúrára épít. Ez jelentős rugalmasságot és gyorsabb innovációt tesz lehetővé, ugyanakkor új függőségeket, adat- és workload-migrációs kihívásokat, valamint komplex költségoptimalizációs kérdéseket hoz be, így a felhő nem a vendor lock-in megszüntetését, hanem annak átalakulását jelenti.

Hol tartunk most?

A mai döntési modell így háromdimenzióssá vált. Egyrészt figyelembe kell venni a költségeket (TCO és előrejelezhetőség), másrészt a kockázatok felmérésével is foglalkozni kell (szolgáltatófüggőség, migrálhatóság-átjárhatóság). Ezeken felül a működési képesség (kompetencia, automatizálhatóság, skálázhatóság) mentén kell mérlegelni.

A virtualizáció napjainkban már nem pusztán szerverkonszolidációs technológia, hanem az infrastruktúra-architektúra egyik alapvető stratégiai döntési pontja. Ami korábban "láthatatlan" háttérréteg volt, mostanra kockázatkezelési, pénzügyi és versenyképességi tényezővé vált: a virtualizáció kiválasztása és üzemeltetési modellje hosszú évekre meghatározza a szervezet mozgásterét a hibrid és multi-cloud korszakban.
 

Ez a cikk független szerkesztőségi tartalom, mely az EURO ONE támogatásával készült. Részletek »