Virtualizace podnikového prostředí na platformě VMware

Transkript

1 Bankovní institut vysoká škola Praha Katedra matematiky, statistiky a informačních technologií Virtualizace podnikového prostředí na platformě VMware Diplomová práce Autor: Bc. Kristína Kyšová Informační technologie a management Vedoucí práce: Ing. Vladimír Beneš Praha Červen, 2013

2 Prohlášení: Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci zpracovala samostatně a v seznamu uvedla veškerou pouţitou literaturu. Svým podpisem stvrzuji, ţe odevzdaná elektronická podoba práce je identická s její tištěnou verzí, a jsem seznámena se skutečností, ţe se práce bude archivovat v knihovně BIVŠ a dále bude zpřístupněna třetím osobám prostřednictvím interní databáze elektronických vysokoškolských prací.... V Praze, dne Bc. Kristína Kyšová

3 Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat vedoucímu své diplomové práce, Ing. Vladimírovi Benešovi, za pomoc, věnovaný čas, za hodnotné rady a odborné vedení během práce.

4 Anotace Diplomová práce popisuje v první části virtualizační technologie, jejich rozdělení, úrovně virtualizace a některé moţnosti, které virtualizace poskytuje. Ve druhé části jsou srovnány hlavní virtualizační technologie současnosti. Třetí část se věnuje popisu vybraných vlastností virtualizační technologie VMware. V závěru práce je popisováno měření a výpočet celkových nákladů na vlastnictví konkrétního prostředí bankovního domu určeného k virtualizaci. Klíčová slova Celkové náklady na vlastnictví - TCO (Total Cost of Ownership), konsolidace, virtualizační technologie, VMware, ESX server. Annotation The first part of this diploma thesis describes virtualization technologies, their differentiations, levels of virtualization and some benefits that virtualization provides. The second part compares the major virtualization technologies used today. The third part is devoted to the description of selected features of VMware virtualization technology. In conclusion, the thesis describes the measurement and calculation of the total cost of ownership of a specific environment of the banking house intended for virtualization. Keywords Total Cost of Ownership - TCO (Total Cost of Ownership), consolidation, virtualization, VMware, ESX server.

5 Obsah ÚVOD VIRTUALIZACE Stručná historie x86 architektury Úrovně virtualizace Typy virtualizace Výhody virtualizace Význam virtuálních serverů POROVNÁNÍ VIRTUALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ Popis prostředí virtualizačních technologií Infrastruktura VMware Infrastruktura Citrix XenServer Infrastruktura Microsoft Hyper-V Porovnání virtualizačních technologií VMware ESX XenServer Hyper-V Instalace Hostitelské operační systémy Integrace s úloţišti dat Zálohování a obnova dat v prostředí virtuálních strojů Vysoká dostupnost Migrace virtuálních strojů Řízení zatíţení virtuálních strojů Správa systému Porovnání virtualizačních technologií VMware, Hyper-V a XenServer VMWARE VSPHERE Stručná historie VMware ESX Architektura ESXi Části ESXi Funkční sada ESXi Image ESXi systému Uvedení do provozu Bezpečnost systému Management model ESXi ANALÝZA KONKRÉTNÍHO PODNIKOVÉHO PROSTŘEDÍ Popis cílů analýzy Popis stávajícího prostředí... 36

6 4.3 Prostředky použité k měření - popis měření Výsledky měření a jejich interpretace Zatížení procesorů Zatížení pamětí Disková kapacita Zatížení sítě Doporučená konfigurace serverů EKONOMICKÉ VYHODNOCENÍ Úspora na spotřebě elektrické energie Detailní podklady a výpočty pro analýzu TCO a ROI Servery Hardware Úloţiště dat Síťové technologie Spotřeba energie serverů a chlazení serverů Prostor zabírající servery Server Provisioning Administrace Serverů Investice do Disaster Recovery Servery - Disaster Recovery (nepřímé náklady) Prostoje serverů (nepřímé náklady) Licence pro virtualizační řešení a support Implementace virtualizačního prostředí Školení Kalkulace nákladů na vlastnictví - TCO (Total Cost of Ovnerschip) Očekávané přínosy Návratnost investice - ROI ZÁVĚR SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM GRAFŮ SEZNAM TABULEK PŘÍLOHY... 84

7 Úvod Podnikové informační systémy jsou sloţitou strukturou hardwaru a softwaru. V dnešní době jsou nedílnou součástí chodu jakékoliv společnosti. Jednotlivé podnikové procesy kladou nemalé nároky na hardwarové a softwarové zdroje. Navíc vyţadují nemalé úsilí při správě jednotlivých sloţek informačních systému a informačních technologií, které společnost vlastní. Mnoţství úkolů, které vyţaduje péče o IT systémy s nárůstem dat, aplikací, uţivatelů a rozvojem podniku, stoupá. Kaţdá ze společností dříve nebo později začne uvaţovat o tom, jak nároky na správu systému sníţit. Šetření nákladů na provoz podniku je zejména v době recese aktuálním tématem a podniky hledají cesty, jak a kde ušetřit. Náklady na chod podnikového IT můţou být vysoké. Je potřeba si uvědomit, ţe nejde jen o náklady spojené s nákupem a provozem hardwaru a softwaru, ale jde i o náklady na platy pracovníků, které systémy udrţují v poţadovaném stavu, energie spotřebované na provoz jednotlivých zařízení, finanční zdroje nutné pro pokrytí plateb za prostory, kde jsou IT zdroje umístěny. Dalším důleţitým konzumentem financí IT rozpočtu je bezpečnostní politika podniku. Data a informace je nutné chránit, protoţe jsou nejdůleţitější komoditou podniku. Proto jsou nemalé zdroje do zabezpečení serverů, sítí a jejich obnovy v případě jakékoliv katastrofy nebo poškození. Často se staví záloţní, identický systém pro tuto potřebu. Neposledním aspektem vysokých nákladů je i čas strávený na různých činnostech spojených s péčí o IT. Jedním ze způsobů, jak čelit rostoucím nákladům, je virtualizace. Ta přímo umoţňuje sníţit počet fyzických serverů, na kterých běţí aktivní aplikace podniku potřebných pro běţný provoz, sníţit počet serverů potřebných na zálohování dat a tímto způsobem lze redukovat síťové zdroje. S niţším počtem hardwarových zařízení se logicky sniţují taky nároky na administrátorské zdroje. Prostory potřebné pro umístění serverů zabírají menší plochu. Nároky na spotřebu energie pro provoz a chlazení serverů vykazují pokles. Administrátoři musí zvládat menší počet úkolů při správě takovéhoto systému. V této diplomové práci jsou popsané některé moţnosti virtualizace, které současný trh nabízí, včetně jejich srovnání. Podrobněji se zabývá popisem virtualizační technologie VMware. Je zde prezentována analýza konkrétního prostředí bankovního domu určeného k virtualizaci a na jejím základě jsou představeny náklady na vlastnictví prostředí a návratnost investice do virtualizačního prostředí. 7

8 1 VIRTUALIZACE Za virtualizaci se ve světě informačních technologií povaţuje prostředí nebo systém, který umoţňuje přístup ke zdrojům počítače či serveru jiným způsobem neţ fyzicky existuje. Jinak řečeno jde o systém (primární systém), který emuluje hardware počítače, umoţňuje více operačním systémům běţet na jednom fyzickém počítači hostitele. Kaţdému hostovanému operačnímu systému se zdá, ţe hostitelský procesor, paměť a další zdroje náleţí jenom jemu. Hypervisor neboli virtual machine monitor (VMM), je vlastně řidič hostitelského procesoru a přiděluje zdroje, které jsou nezbytné pro běh kaţdého operačního systému, zajišťuje, ţe hostující operační systémy (tzv. virtuální stroje) jsou odděleny jeden od druhého a navzájem se neovlivňují. Takovéto prostředí je přizpůsobováno potřebám uţivatelů snadno a rychle. Výpočetní kapacita hardwaru je rozdělována mezi uţivatele a těm jsou nepodstatné detaily hardwarových prostředků skryty. Pro lepší představu pojmu virtualizace je na obrázku č. 1 příklad nevirtualizového a virtualizovaného prostředí. Obrázek č. 1 Nevirtualizované a virtualizované prostředí. Zdroj [8] V současné době se virtualizace prolíná napříč celým spektrem počítačových systémů, přes mobilní počítače aţ po výkonné superpočítače. V podnikové sféře je tato technologie nemálo zastoupená a domácí uţivatelé ji také oceňují zejména při vytváření vlastních virtuálních oddílů s izolovaným prostředím pro procházení webu, uţíváním aplikací, řízení počítače, diagnostiku atd. [2] 8

9 1.1 Stručná historie x86 architektury Architektura x86 úzce souvisí s virtualizací. Kdyţ vznikala architektura x86, byli producenti procesorů v podstatě jednotní a vyráběli takřka stejné procesory s 32-bitovou architekturou a nástroj pro dohled virtuálního serveru (Virtual Machine Monitor - VMM) pouţíval softwarové techniky pro provoz hostovaného operačního systému. Tato jednotnost jiţ neplatí. V současnosti známe procesory v 32-bit a 64-bit variantách. Některé z nich podporují hardwarovou virtualizaci, jiné ne. Takovéto rozdíly přinášejí různé přístupy k virtualizaci x86 architektury. [11] Kořeny x86 architektury sahají aţ do doby kdy Intel postavil 8-bitové procesory v roce Jak vzrostly poţadavky softwaru a výrobní moţnosti se zlepšili, Intel rozšířil 8-bitovou architekturu na 16-bitovou. Později v roce 1985 vznikl procesor coţ je jiţ 32-bitová architektura a také se nazývá x86. Základ 32-bitové architektury zůstal stejný ale přibili nové funkce včetně matematického koprocesoru, podpory pro velké fyzické paměti přes Physical Address Extension (PAE) a vektorové instrukce. AMD v roce 2003 představil 64-bitové rozšíření architekturi x86. Intel se následně přidal se svou verzí takovéhoto procesoru. Oba tyto procesory jsou velmi podobné, ačkoli se liší v některých menších znacích. Jeden znak je ale pro virtualizaci rozhodující a tím je binární překlad. [11] První zmínka o virtualizaci pocházející z 60. let 20. století. V té době to znamenalo vytváření virtuálních strojů s pomocí kombinace hardwaru a softwaru, taktéţ nazývanou virtualizační platforma. Pokusný stránkovací mechanismus systému IBM M44/44X dal název pojmu virtuální stroj. Postupně získal termín virtualizace a virtuální stroj další významy, které jsou zmíněny dále. [15] Virtualizace platformy se provádí na hardwarové platformě pomocí softwaru hostitele (řídící program), který vytváří simulované prostředí počítače (virtuální stroj) pro hostovaný software. Software hostitele, coţ často bývá celý operační systém, běţí jako by byl nainstalován na samostatné hardwarové platformě. Často bývá simulováno více virtuálních strojů na jednom fyzickém stroji. [15] 9

10 1.2 Úrovně virtualizace Virtualizovat můţeme na několika úrovních: a) celý počítač (server) virtuální stroj, b) hardwarové komponenty virtuální procesor, virtuální paměť atd., c) softwarové prostředí virtualizace operačního systému. a) Česká wikipedie uvádí Vituální stroj je obraz počítače, který však existuje jen jako model uvnitř jiného počítače. Programy běžící uvnitř tohoto stroje se chovají, jako by běžely na skutečném počítači, ale přitom nemohou nijak ovlivnit zbytek vnějšího počítače. Virtuální stroje se používají z bezpečnostních důvodů pro běh některých aplikací, aby se tyto aplikace nemohly navzájem žádným způsobem ohrozit, ani ovládnout hostitelský počítač, resp. jeho operační systém. [15] Pod pojmem virtuální stroj můţeme rozumět dva významy aplikační virtuální stroj a hardwarový virtuální stroj. Za aplikační virtuální stroj je povaţován software, který vytváří nad počítačovou platformou jednotné virtualizované prostředí pro běh aplikací. Takovýto virtuální stroj zakrývá rozdíly mezi různými hardwarovými platformami a vytváří jednotnou vrstvu nad různými operačními systémy. Výhodou pouţití aplikačního virtuálního stroje je jednodušší vývoj software a jeho příprava pro pouţití. Vzhledem k tomu, ţe se aplikace vytváří na virtuálním stroji, můţe být provozována na kterékoli platformě. Není nutné vytvářet různé verze aplikace pro různé operační systémy. Hardwarovým virtuálním strojem je označován počítačový systém, který je rozdělený na několik pracovních částí (prostředí neboli partitions), z nichţ na kaţdém lze provozovat operační systém. Jedním z vyuţití takového stroje je iluze poskytnuta mnoha uţivatelům, ţe pouţívají celý počítač pro vlastní potřeby, i kdyţ ve skutečnosti se o jeho výkon dělí s jinými uţivateli. Úroveň izolace jednotlivých procesů je vyšší neţ například v případě vykonávání několika procesů najednou (multitasking). b) Virtuální procesor je rozdělený pomocí hyperthreadingu, coţ je technologie vyuţívána výrobci procesorů Intel, která zajišťuje vícevláknové paralerní zpracování strojových instrukcí. Zjednodušeně řečeno, vytváří z jednoho fyzického procesoru dva virtuální procesory. Hyperthreading aktivuje dvě řídící jednotky v jednom procesoru a vůči softwarovému systému prezentuje místo jednoho fyzického dva logické procesory, 10

11 takţe vyvolává dojem, ţe procesorů je vícero a tudíţ zasílají pro zpracování více instrukcí a příkazů. Takovýmto způsobem se zvyšuje výkon procesoru hlavně v případě výpočetních operací. Podmínkou vyuţívání hyperthreadingu je software, který umí pracovat s více vlákny najednou (multithreading) nebo dokáţe pracovat v reţimu zpracovávaní více úloh najednou (multitasking). Virtuální paměť je kombinace RAM (Random Access Memory) a prostoru na pevném disku. Ten je dočasně vyuţíván v případě, ţe RAM je nedostačující. Prostor na pevném disku, kam se dočasně přesunou data z RAM se nazývá stránkovací soubor. Odloţením dat se uvolní RAM pro dokončení poţadované práce. c) Virtualizace operačního systému, je provozována na úrovni operačního systémem (OS) a je pro ni vyuţito jádro OS. Virtualizační nástroj umoţňuje spouštět jednotlivé virtuální stoje, které jsou na sobě nezávislé. Nazýváme je virtuálními privátními servery (VPS). Virtualizační software vytvoří vizualizační vrstvu na úrovni OS a ta řídí běh vícero VPS. Ve vlastní reţii zajišťuje přístupy k prostředkům systému. Jde o tzv. měkkou vizualizaci, která není vizualizací v pravém slova smyslu. Velkou nevýhodou je závislost na OS a problémy s případným upgradem OS, který můţe mít za následek poškození aplikací na jednotlivých VPS. 1.3 Typy virtualizace Emulace slovník cizích slov říká, ţe emulace je napodobení činnosti jednoho zařízení pomocí jiného zařízení V prostředí IT jde o napodobení hardwaru nebo softwaru jiným hardwarem nebo softwarem pomocí emulátoru, coţ je nástroj nebo přechodová vrstva mezi emulovaným a novým prostředím. Emulace se obvykle vyuţívá pro činnost operačního systému na hardwaru, pro který nebyl vyvinut. Takovýto přístup je kupříkladu pouţíván na tvorbu softwaru pro procesory, které nejsou fyzicky dostupné. Paravirtualizace je virtualizační technika, která neemuluje virtuální stroj úplně, ale část instrukcí se zpracovávají v rámci reálného prostředí za předpokladu spolupráce virtuálního stroje s hostitelem. Je tedy nutné odpovídajícím způsobem nakonfigurovat jádro hostitele, které následně zprostředkovává komunikaci mezi virtuálním stoji a jádrem hostitele. Jinak řečeno tato komunikace je zabezpečena speciálním aplikačním rozhraním (API), které vyţaduje určité modifikace hostovaného operačního systému, aby mohl být tento operační systém nad virtuálním strojem spouštěn. [2] 11

12 Plná neboli nativní virtualizace plná čili nativní virtualizace simuluje veškeré části hardwaru pro stejný procesor. Hostovaný operační systém je striktně oddělený od fyzické vrstvy a nepozná, ţe nemá přístup k fyzickému hardwaru. Aplikace běţí na virtuálním hardwaru. Operační systém není modifikován, aplikace taky nepotřebují modifikace. Pro vývoj aplikací je tento způsob virtualizace výhodný, protoţe je moţné vyvíjenou aplikaci otestovat na různých operačních systémech. [3] Příklad nativní a paravirtualizace virtualizace vidíme na obrázku č. 2. Obrázek 2. Nativní a para-virtualizace. Zdroj: [5]. Virtualizace nezávislá na operačním systému virtualizuje se fyzický server tak, ţe není vyuţíván společný hostitelský operační systém. Toto umoţňuje virtualizační vrstva (Hypervisor), která spustí více izolovaných virtuálních serverů na jednom fyzickém serveru. Aplikace, které běţí v hostovaném prostředí - na virtuálním stroji, nevnímají, ţe jde o sdílený systém. Příklad této virtualizace je zobrazen na obrázku č. 3. [2] Aplikační virtualizace virtualizace, kdy aplikace běţí na daném hardwaru a vyuţívá pouze základní komponenty potřebné pro její běh (soubory, registry aj.). Běţí však na zvláštním virtuálním stroji. Takto se dají provozovat například nekompatibilní aplikace vůči novým verzím operačního systému a různé verze aplikace vůči nestejnému operačním systému. 12

13 Obrázek č. 3. Virtualizace nezávislá na OS. Zdroj: [6]. 1.4 Výhody virtualizace - Počítačové, hardwarové a softwarové prostředky jsou efektivněji vyuţívány. - Nenativní programy lze provozovat na jiném hardwaru a operačním systému, neţ pro který byly vyvinuty. - Je moţný provoz celých virtuálních strojů s vlastními operačními systémy společně s jejich aplikacemi na jednom hardwaru. - Programy, konfigurace nebo celá provozní prostředí lze jednoduše testovat v separátním virtuálním prostředí. - Moţnost testovat vyvíjené aplikace na nastaveném operačním systému nebo na jiných operačních systémech neţ pro jaký byla aplikace vyvinuta. - V případě potřeby provozovat starší systém, lze takovýto nekompatibilní systém emulovat. - Na jednom fyzickém serveru lze provozovat řadu virtuálních serverů coţ zjednodušuje snadnou údrţbu softwarového vybavení centralizovanou správou. - Kopírování celého virtuálního stroje na jiný hardware za účelem zálohování. - Plná kontrola nad provozem a zabezpečením. Správa systému je provozována bez nutnosti kontaktu s koncovým uţivatelem a bez rizika narušení činnosti důleţitých aplikací. - Moţnost vyuţití a provoz různých hardwarových zařízení jednotným způsobem např. datového úloţiště. - Moţnost přizpůsobovat ovládání počítače uţivatelům dle jednotlivých potřeb. 13

14 - Zabezpečení důleţitých aplikací nebo systému proti virům. Zavirování je neustálá hrozba a ve virtuálním prostředí se případné viry nerozšíří do hostitelského operačního systému z důvodu izolace jedné virtuální entity. Pokud je virem napadeno jedno pracovní prostředí, je moţné automaticky obnovit konfiguraci, respektive restartovat izolovanou aplikaci do výchozího stavu. - Virtualizace je zajímavým řešením pro zvyšování bezpečnosti systému vzhledem k tomu, ţe případný útočník musí najít bezpečnostní díru nejenom v samotném programu, ale taky ve virtualizačním programu, nad kterým je systém provozován. [2] 1.5 Význam virtuálních serverů V oblasti podnikových serverových řešení se projevuje naplno význam a vyuţití virtualizace. Omezeným vyuţíváním hardwaru fyzických serverů, často jen na deset procent, vznikají podnikům zbytečné náklady. V případě potřeby vyuţívání různých serverů pro různé účely se plýtvání zdroji ještě zvyšuje. Virtualizace je dobrý způsob, jak efektivně vyuţít hardwarových zdrojů, kterých je v podnicích zpravidla dostatek a náklady na jeho provoz je zbytečně vysoký. Umoţňuje provozovat na jednom fyzickém hardwaru víc virtuálních serverů. Tím je moţné flexibilně spravovat podnikovou infrastrukturu a podstatně se usnadňuje i zálohování dat. Virtualizačními nástroji lze přidělovat systémové prostředky virtuálním serverům dle aktuální potřeby a zatíţení systému. V případě dosaţení hraniční zátěţe v rámci jedné virtuální farmy (skupiny virtuálních strojů), můţe virtualizační software přesměrovat vybrané virtuální servery na méně vytíţené zdroje za plného provozu bez toho, aby uţivatel pocítil nějaké omezení, či musel restartovat systém. Vzhledem k niţšímu počtu fyzického hardwaru v rámci podnikového systému a přítomnosti virtualizačních nástrojů, které do značné míry automatizují procesy probíhající v rámci virtuální farmy, je zpráva takovéhoto systému méně náročná. Taktéţ nasazení nového serveru se zkracuje z řádu několika hodin na řád několika minut. Jsou však i situace, kdy není pouţití virtualizace rozumné. Jde především o systémy, které jsou závislé na výkonu a jsou ovlivňovány vysokým mnoţstvím I/O (Input/Output) poţadavků. Jde o systémy poštovních a databázových serverů. Na obrázku č. 4 je příklad virtualizovaného podnikového prostředí, kde je vyuţito společné datové úloţiště (Storage Area Network - SAN) se dvěma fyzickými servery. Jeden je produkční (primární) server s několika virtuálními stroji. Druhý je záloţní pro Disaster Recovery (DR) účely. 14

15 Obrázek č. 4 Příklad virtuálních serverů. Zdroj: [4]. 15

16 2 POROVNÁNÍ VIRTUALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ V dnešní době je na trhu celkem rozsáhlá nabídka virtualizačních technologií, prostředků a emulátoru. V následujícím textu jsou představeny a porovnány některé funkce Hyper-V, Citrix XenServer a VMware, coţ jsou nejvýznamnější zástupci virtualizačních technologií současnosti. 2.1 Popis prostředí virtualizačních technologií Kaţdý ze zmíněných zástupců virtualizační technologie obsahuje vrstvu hypervisora, coţ je sada nástrojů pro správu virtuálního prostředí a konsoly pro správu multi-serverového virtuálního prostředí napříč skupinou hostitelských serverů Infrastruktura VMware V dnešní době je virtualizační platforma VMware vsphere postavena na VMware ESX hypervisoru, který je také uváděný pod názvem VMkernel. Předchozí verze potřebovali pro správu multi-serverového prostředí servisní konsoly (Console Operating System COS nebo jinak Service Console), která byla nadstavbou k ESX. S příchodem vsphere 5.1, coţ je poslední verze virtualizační technologie VMware, a jejím hypervisorem ESXi byla tato konzole odstraněna a správu systému zabezpečují funkční nástroje k tomu určené. VMware nabízí tři edice pro virtualizaci serverového prostředí: Enterprise, Standard a Foundation. [10] Infrastruktura Citrix XenServer Virtualizační platforma zaloţená na open-source prostředí Xen hypervisor. Obsahuje XenCenter, coţ je konsola pro pokročilou správu multi-server prostředí a automatizaci. Technologie XenServer je dostupná v Platinum, Enterprise, Standard a v bezplatné Express edici. Všechny edice obsahují konsoly XenCenter Infrastruktura Microsoft Hyper-V Hyper-V je součástí operačního systému Windows Server 2008, později upgradovaný na verzi Windows Server 2008 R2. Dnes je aktuální verze Windows Sever Dostupný je ve dvou variantách, jako samostatná verze (stand-alone version) známá pod názvem Microsoft Hyper-V Server 2012 (předchozí verze Microsoft Hyper-V Server 2008 a Microsoft Hyper-V Server 2008 R2) nebo jako součást Windows Server

17 (předchozí verze Windows Server 2008 R2, and Windows Server 2008). Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) je nástroj pro správu mulit-server prostředí, licencován je zvlášť. SCVMM je dostupný ve Workgroup edici pro správu do 5ti host serverů a Enterprise edici pro správu větších prostředí. [17] 2.2 Porovnání virtualizačních technologií Všechny tři technologie jsou takříkajíc bare metal hypervisor technologie, které jsou instalované přímo na fyzický server bez nutnosti instalace operačního systému. Takovýto bare-metal přístup nabízí mnohem lepší výkon prostředí ve srovnání s řešením, které je instalováno nad operačním systémem. Jako příklad můţe byt uvedena technologie Microsoft Virtual Server nebo VMware Server (GSX) VMware ESX VMware je v oblasti virtualizace nejstarší technologií. První generace této technologie se zaměřovala na virtualizaci operačních systémů a procesorů (např. Intel VT, AMD-V). Hypervisor VMware je známý pod označením ESX a je to sofistikovaný a komplexní systém. Jeho funkci je moţné popsat jako emulátor, který nechává operační systémy v domnění, ţe jsou provozovány na různých fyzických hardwarech, ale ve skutečnosti jsou provozovány na jednom. Navíc ESX spravuje všechny instrukce a poţadavky procesoru napříč všemi instancemi VMware prostředí, aby bylo zajištěna bezpečná komunikace operačního systému s fyzickým hardwarem. Microsoft Hyper-V a Citrix XenServer má podobnou architekturu, nicméně od VMware se liší. Obě tyto prostředí jsou kombinací paravirtualizace a hardware-assisted virtualizaci. Paravirtualizace se vyznačuje jen částečnou abstrakcí na úrovni virtuálního počítače, virtualizace v tomto případě není úplná, některé vlastnosti hardwaru můţou být omezena a operační systém rozpozná, ţe běţí na virtuálním prostředí. Hardware-assisted virtualizace je přístup, který umoţňuje plnou virtualizaci a pouţívá se k simulaci kompletního hardwarového prostředí, kde není modifikován operační systém a instrukce se vykonávají izolovaně. 17

18 2.2.2 XenServer XenServer virtuální stroj pouţívá pro zařízení paravitrualizované ovladače (t.j. pro úložiště dat, síť atd.) instalované na Domain 0 coţ je kontrolní doména, na které běţí Linuxová instance. Pro hostované operační systémy, které nelze plně paravirtualizovat (t.j. uzavřené operační systémy), byl XenServer navrţen tak, aby bylo pro virtualizaci hardwaru bylo moţné vyuţít technologie dostupné u moderních procesorů Intel a AMD (Intel VT a AMD-V). Tyto procesory umoţňují hardwarovou podporu virtualizace (Hardware-assisted virtualization), coţ umoţní procesoru sdílet sebe sama s více operačními systémy. Příklad Architerktury XenServeru je na obrázku č. 5. Obrázek č. 5: XenServer Architectura. Zdroj: Hyper-V Hyper-V podporuje izolaci ve smyslu logického rozdělení disku na části (partitions). Hypervisor spouští operační systémy odděleně v těchto částech. Microsoft hypervisor musí mít aspoň jednu primární partition pro provoz Windows Server bit Edition. Hlavní virtualizační jednotka, která běţí na primární části disku má přímý přístup k fyzickému hardwaru. Primární partition následně vytvoří sekundární partitions, které simulují operační systémy. Sekundární partitions se vytvoří pouţitím hypercall API 18

19 (application programming interface). Partitions nemají přímý přístup k fyzickému procesoru. Namísto toho mají virtuální obraz procesoru a jsou provozovány v části virtuální paměti, která je pro kaţdou sekundární partition oddělená. Hypervisor zpracovává příkazy procesoru a směřuje je k příslušné partition. Hyper-V pouţívá Input Output Memory Management Unit (IOMMU) pro urychlení překladu adres mezi různými virtuálními adresovými prostory. IOMMU se stará o přemapování fyzické adresy paměti na adresy, které jsou pouţívané v sekundárních partitions. [18] Podřízená jednotka nemá přímý přístup ani k dalším hardwarovým zdrojům. Podobně jako u procesoru má jen virtuální pohled a vidí je jako virtuální zdroje. Pokud dojde k poţadavku podřízené jednotky na přístup k hardwarovým zdrojům, je tento směřován přes VMBus na nadřazenou jednotku a tam získá přístup k fyzickým hardwarovým zdrojům. Spojení mezi VMBus a nadřazenou jednotkou je zajištěn přes nástroj Vitual Service Provider (VSP), který také spravuje a řídí zpracovávání poţadavků. Na straně podřízené jednotky směřuje poţadavky na VSP nástroj Virtual Service Client (VSC) přes VMBus. Tento proces je maximálně transparentní vůči hostovanému operačnímu systému. Komunikaci se zálohovacími systémy, sítěmi a grafickými subsystémy zabezpečuje nástroj nazývaný Enlightened I/O. Jde o implementaci vysokorychlostního přenosového protokolu jako SCSI s přímým přístupem na VMBus. Podmínkou je, ţe hostitelský operační systém musí podporovat Enlightened I/O. V současné době tato podpora existuje ze strany Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Vista, Red Hat Enterprise Linux, and SUSE Linux. [17] Na obrázku č. 6 je architerktura Hyper-V. Obrázek č. 6: Architektura Hyper-V. Zdroj: [16] 19

20 2.2.4 Instalace VMware ESX hypervisor je instalovaný na hostitelský server. Pro správu a konfiguraci prostředí více serverů pouţívá VMware Virtual Center. Ten běţí jako sluţba na odděleném serveru určeném pro správu a lze ho provozovat jako virtuální stroj. Jako úloţiště dat je moţné pouţít databázi třetí strany. Instalace VMware se provádí z CD a je velice intuitivní a rychlá. XenServer je instalovaný na hostitelský systém s pouţitím XenCenter administrační konsoly. Je moţné ho nainstalovat na jakýkoliv Windows PC nebo server. Informace o systémové konfiguraci jsou ukládány na interní úloţiště XenServeru a následně replikované na všechny servery v zdroji. Není nutné pouţívat ţádnou databázi třetí strany. ISO a VM úloţiště dat je moţné provozovat na lokáních discích nebo na sdíleném úloţišti dat jako je Storage Area Network (SAN) nebo Network Attached Storage (NAS). Microsoft Hyper-V je moţné nainstalovat z Windows Server 2008 instalačního média. System Center Vistual Machine Manager (SCVMM) je komplexní nastroj, pro správu virtuálního prostředí. V Active Directory, kde jsou registrovány všechny Hyper-V hostitelské servery. Dále je vyţadováno prostředí na bázi SQL Server pro konfiguraci prostředí. SCVMM je přidáván k Hyper-V jako nástavba. VMware a XenServer jsou dnes dostupné jako součást firmwaru u mnoha x86 serverů včetně Dell a HP. V takovémto případě není nutná instalace. Hyper-V není dostupný na firmwarech a jeho instalace je nutná Hostitelské operační systémy VMware a XenServer podporuje široké moţnosti volby hostitelského operačního systému zahrnující mnoţství verzí Windows a Linux distribucí. Navíc VMware ESX podporuje některé instalace BSD (Berkeley Software Distribution volný software), Sun Solaris a Novell Netware. Hyper-V primárně nabízí moţnosti výběru z Windows hostitelských operačních systémů, ale je zde moţnost i podpory SUSE Linux Enterprise Serveru Integrace s úložišti dat Otázka řešení úloţiště dat je jeden z hlavních důvodů pro implementaci virtualizačního řešení ve společnosti. Všechny tři zmiňované technologie podporují ukládání 20

21 dat na lokální disky virtuálních strojů, iscsi nebo Fibre Channel v prostředí Storage Area Nerwork (SAN) nebo Network Attached Storage (NAS). Volba záleţí na způsobu řešení úloţiště dat a potřebě řešit systém vysoké dostupnosti dat z datového úloţiště. VMware ESXi obvykle vyuţívá vlastní VMFS (Virtual Machine File System) souborový systém pro ukládání dat. K dispozici je zde také moţnost datového úloţiště na disky. VMFS je systém ukládání dat pro virtuální stroje, jak na lokání disky, tak na sdílené úloţiště SAN nebo NAS. Předností VMFS v případě datového úloţiště SAN je moţnost VMware převzít kontrolu nad některými funkcemi sytému ukládání dat včetně opravy chyb nebo snapshotů (snímků), bez ohledu na to, jaký byl zvolen dodavatel hardwaru SAN. VMFS je souborový systém nabízející pokročilé funkce jako je VMotion a Storage VMotion. Storage VMotion zabezpečuje migraci virtuálních strojů z jednoho diskového pole na druhé bez nutnosti odstavit systém. XenServer nabízí podporu pro několik různých základních přístupů pro ukládání dat včetně pouţití Linux LVM (Logical Volume Manager), Microsoft VHD (Virtual Hard Disk virtuální pevný disk) a NFS (Network File System internetový protokol pro přístup k souborům přes síť). LVM je správce logických svazků pro Linux a vytváří abstrakci nad fyzickým úloţištěm dat v podobě virtuálních oddílů, které lze snadněji upravovat. [1] Ukládání dat s vyuţitím funkcí XenServeru je zaloţeno na speciálních plug-inech pro integraci datových polí. Tyto plug-iny umoţňují XenServeru přenášet ukládaná data na datová pole, přímo vyuţívat funkce datového pole včetně opravy chyb, snapshotů (snímků) a deduplikace. Funkce XenMotion je technologie pro kontrolu zdrojů a správu různých souborových systémů a systémů pro ukládání dat, které XenServer podporuje. V případě Hyper-V je systém pro ukládání dat převáţně spravován samotným Windows systémem vzhledem k tomu, ţe Windows Server běţí na Hyper-V. Důsledkem toho je, ţe Hyper-V přebírá mnoţství základních schopností pro systém ukládání dat Zálohování a obnova dat v prostředí virtuálních strojů Všechny tři virtualizační řešení podporují tradiční způsoby a techniky zálohování a obnovy dat. VMware ESXi nástroj pod názvem vstorage API. To je určeno pro zajištění procesu zálohování dat. Pomocí vstorage APIs for Data Protection (VADP) je moţné zálohovat aplikace na úrovni souborů nebo na úrovni image virtuálního serveru. 21

22 XenServer je navrţen tak, aby vyuţíval v procesu zálohování dat hostitelských virtuálních serverů snapshoty, coţ je funkce obsaţena v takřka kaţdém SAN nebo NAS řešení. XenServer taky obsahuje XenSever konzoly, v rámci které je moţný export/import dat z/do hostitelských virtuálních strojů. Hyper-V přebírá funkcionalitu pro zálohování a obnovu dat z Windows Serveru samotného. Hyper-V obsahuje sluţbu Volume Shadow Copy (VSC), která umoţňuje zálohování dat pomocí snapshotů v prostředí aktivních virtuálních strojů Vysoká dostupnost Vysoká dostupnost je řešení umoţňující virtuálním serverům restart na jiném fyzickém hostitelském serveru, pokud hlavní systém havaruje. U všech tří virtualizačních technologiích je moţnost pořízení softwaru pro řešení vysoké dostupnosti jako doplněk k základní nabídce vitrualizačních nástrojů. VMware řešení pro vysokou dostupnost chrání aplikace, které nejsou jinak chráněné a zabezpečené v případě selhání systému. V případě selhání operačního systému a nutnosti jeho restartu jsou aplikace chráněné, vzhledem k tomu, ţe jsou logicky odděleny. Funkce vysoké dostupnosti automaticky zjišťuje, který fyzický hostitel je mimo provoz. Následně automaticky restartuje virtuální stroje běţící na tomto hostiteli kdekoli na jiném místě v rámci prostředí virtuálních strojů. XenServer také nabízí řešení pro vysokou dostupnost, které nabízí granulární politiku, jíţ se řídí chování virtuálních strojů v případě selhání hostitelského systému. Řešení vysoké dostupnosti v případě Hyper-V je postaveno na základní technologii Microsoft Cluster Server (MSCS). Ta je součástí Windows Server 2012 (Enterprise a Data Center Edice) Migrace virtuálních strojů VMware, XenServer i Hyper-v nabízí moţnost migrace běţících virtuálních strojů z jednoho hostitelského systému na jiný bez nutnosti odstávky daných virtuálních strojů. Jednodušeji řečeno migrace za provozu je schopnost přemísťovat běţící virtuální stroje z jednoho hostitele na druhé bez nutnosti jejich restartu. 22

23 Řízení zatížení virtuálních strojů Řízení zatíţení virtuálních strojů se skládá ze dvou funkčních moţností. První zajišťuje spuštění virtuálního stroje na hostitelském systémů, který je nejméně kapacitně vytíţený. Druhá zajišťuje průběţnou správu zdrojů a kapacit virtuálních strojů běţících na jednotlivých uzlech hostitelských serverů. VMware nabízí nástroj Distributed Resource Scheduler (DRS), který podporuje pro obě popsané funkční moţnosti v automatizované podobě. DRS soustavně monitoruje zatíţení zdrojů napříč uzly virtuálních strojů a inteligentně přiřazuje potřebné zdroje na základě poţadavků systému. Dynamicky přiřazuje IT zdroje k nejdůleţitějšímu poţadavku ze strany aplikace. Vytváří pravidla a politiku důleţitosti přiřazování zdrojů pro virtuální stroje. XenServer vybere optimální hostitelský server pro nový virtuální stroj na základě dostupnosti zdrojů systému. Navíc má zabudovaný notifikační nástroj, který oznámí administrátorovi pokud je potřeba provést nastavení zatíţení serveru, protoţe to nelze udělat automaticky jako u VMware. Hyper-V se System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) má funkci inteligentního směřování virtuálních strojů přes nástroj Performance & Resource Optimization (PRO), jehoţ úkolem je vybrat optimální hostitelský server pro nový virtuální stroj při nabíhání systému. Protoţe Hyper-V nemá vlastní systém pro migraci, nelze provádět průběţné řízení zátěţe zdrojů v situaci, kdy je systém virtuálních strojů spuštěn. SCVMM oznamuje kdy jsou zdroje hostitelský server zahlceny pomocí nástroje System Center Operations Manager, který přiměje správce systému manuálně nastavit směřování a umístění virtuálních strojů na hostitelském prostředí. 23

24 Správa systému Jako kaţdý softwarový systém, také i kaţdý ze zmiňovaných virtualizačních technologií vyţaduje určitou běţnou úroveň údrţby jako je aktualizace verze softwaru a instalace opravných balíčků. U VMware a XenServeru je moţné takovouto údrţbu provádět za chodu bez nutnosti odstávky systému. VMware obsahuje nástoj VMware Update Manager, prostředek pro automatickou instalaci opravných balíčků pro hypervisor a také hostované prostředí. XenServer neobsahuje nástroj pro instalaci opravných balíčků pro hostované prostředí. Tuto funkci nechávají na nástrojích obsaţených v operačních systémech jejichţ produkci zabezpečují samotní tvůrci nebo jejich partneři. Hyper-V počítá s krátkými odstávkami systému při správě systému ve smyslu instalace opravných balíčků Porovnání virtualizačních technologií VMware, Hyper-V a XenServer Článek Souboj hlavních virtualizačních platforem [9] uvedený na stránkách popisuje rozdíly hlavních virtualizačních platforem, které byly porovnány v testu Computerworldu. Technologie Citrix XenServer, Microsoft Windows Server 2008 R2 Hyper-V, Red Hat Enterprise Virtualization (RHEV) a VMware vsphere byly testovány za stejných podmínek, které odpovídaly reálnému světu velkých podniků. Výsledky testu jsou shrnuty v tabulce č

25 Kategorie VMware vsphere 4.1 Microsoft Windows Citrix XenServer Server 2008 R2 Hyper-V Instalace snadná a rychlá komplikovanější snadná Nastavení snadno a rychle snadno a rychle snadno a rychle hypervisoru Správu systému vcenter Server Virtual Machine Manageru aplikace Windows 2008 R2 (VMM) Požadavky na jakákoliv x86 architektura jen Intel-VT a AMD-V jen Intel-VT a AMD-V platformu Závislost nezávislý Windows 2008 GNU/Linux Hypervisora (na hostitelském OS) Ovladače pro ovladače optimalizované a kmenové ovladače kmenové ovladače Linux zařízení schválené VMware Windows Podpora Mirosoft operačního systému ano, všechny základní verze (10 verzí) ano, všechny základní verze (9 verzí) ano, všechny základní verze (7 verzí) Podpora Linux operačního systému Správu všech hostitelů a virtuálních strojů ano, všechny základní verze (16 verzí jeden nástroj - vcenter Server ano, jenom Suse 10 různé nástroje - Microsoft Cluster Services, Virtual Machine Manager, Configuration Manager ano, všechny základní verze (9 verzí) jeden nástroj konzole Funkce vysoké dostupnosti Rozkládání zátěže a nástroj pro to určený Migrace virtuálních strojů Instalace hostitelských počítačů a virtuálních strojů Migraci storage za provozu Rychlost šifrování na virtuálním stroji ano ano ano vcenter Server Operations Manager import specifického virtuálního stroje od Citrixu do clusteru za provozu za provozu za provozu jeden nástroj různé nástroje jeden nástroj ano není moţná není moţná 1,6 GB/s 500 MB/s chybí přístup k AES - NI instrukcím procesoru Intel Westmere 1,6 GB/s Tabulka č. 1: Porovnání některých funkcí virtualizačních technologií. Zdroj: [8] 25

26 3 VMWARE VSPHERE Jak jiţ bylo zmíněno, VMware je virtualizační technologie zaloţena na hypervisoru ESX, který má za úkol spravovat hardwarové zdroje včetně CPU, pamětí, ukládání dat a řízení síťových zdrojů v rámci skupiny virtuálních strojů. VMware ESX zabezpečuje správu zdrojů dle vypracovaných pravidel pro přidělování zmíněných zdrojů jednotlivým virtuálním strojům na základě aktuálních potřeb, zatíţení a nastavených parametrů systému. Pravidla se týkají např. sdílení rezervace a omezení systémových zdrojů. Cílem je dynamické vyuţívání zdrojů přes všechny virtuální stroje. Hypervisor ESXi je v současnosti nejaktuálnější verzí VMware hypervisoru a je součástí virtualizační platformy VMware vsphere. Tato platforma je postavená pro budování cloudové infrastruktury, správy a řízení takového systému. Na obrázku č. 7 je znázorněna infrastruktura vsphere. [14] Stručný popis funkcí vsphere: Compute (specifikace) - Hypervisor ESXi. Storage (úložiště dat) - Virtual Machine File System (VMFS) systémové souborové úloţiště, které umoţňuje přístup k souborům všem virtuálním strojům souběţně. - Thin provisioning umoţňuje dynamický a inteligentní provisioning fyzického úloţiště dat. - Storage API umoţňuje uţivatelům a nezávislým dodavatelům softwaru rozšířit funkčnost vsphere v oblasti správy, ochrany a ukládání dat. Network (síť) - Distributed Switch centralizovaný provisioning, administrace a monitoring síťových zdrojů celého systému. Automation (automatizace) - Distributed Resources Scheduler/Storage (DRS) průběţně monitoruje vytíţení výpočetních zdrojů/úloţiště dat a přiřazuje je dle potřeby jednotlivým virtuálním strojům. - Profile-Driven Storage určuje politiku výběru a přiřazování zdrojů úloţiště dat na základě daného profilu. - Auto Deploy nasazování a uplatňování opravných balíčků ve velice krátké době a automaticky. - I/O Controls dynamické přidělování I/O zdrojů dle zatíţení systému virtuálními stroji. 26

27 Security (bezpečnost) - vshield Endpoint aplikace antivirové a anti-malwarové politiky přes všechny virtuální stroje. Availability (dostupnost) Obrázek č. 7: Infrastruktura vsphere. Zdroj: [14] - Data Protection zálohovací systém s deduplikačními moţnostmi pro niţší zatíţení prostoru na discích zálohovacího systému. - Replication vestavěná replikační funkce pro případ obnovy dat po havárii. - vmotion/storage vmotion zabezpečuje migraci virtuálních strojů/úloţiště dat při plánované údrţbě s cílem trvalého běhu systému. - High Availability systém zabezpečení systému v případě havárie virtuálního stroje a jeho automatické přesměřování na jiný, funkční stroj za provozu systému. - Fault Tolerance vytváření stínové kopie virtuálního stroje, na kterou se automaticky okamţitě přepne systém v případě havárie. 3.1 Stručná historie VMware ESX Za první verzi virtualizační technologie VMware z roku 1999 je moţné povaţovat VMware Workstation. Ta běţela na vizualizovaném 32-bit x86 CPU. Krátce poté byl vydán VMware ESX Server. VMware Workstation závisel na hostiteli Linux nebo Windows a ESX Server jiţ obsahoval specifické jádro - kernel. VMkernel (hypervisor) byl navrţen tak, aby bylo moţné efektivně rozdělovat zátěţ mezi virtuálními stroji při zachování dostatečně 27

28 silného výkonu pro kaţdou virtuální entitu a přitom informace na jednotlivých virtuálních strojích byli drţeny odděleně, izolovaně. V současnosti je aktuální verze VMware hypervisor ESXi, který je součástí vsphere jehoţ současná verze je vsphere Architektura ESXi ESXi je nejmladší generací z řady hypervisorů společnosti VMware. Instalace a provoz ESXi je nezávislý na operačním systému a je moţné ho provozovat na hardware, který je optimalizovaný pro virtualizaci. Funkční sada produktu zůstala stejná včetně VMware Virtual Machine File System, Virtual SMP, vcenter, vmotion, VMware Distributed Resource Scheduler, VMware High Availability, VMware Update Manager a VMware Data Recovery. Jednotlivé funkce budou popsány v dalším textu. Oproti ESX verzi 3 je z ESXi odstraněna servisní konsole a je nahrazena API rozhraními, které plně nahrazují funkčnost servisní konzole. Systémové nároky na instalaci ESXi se tímto odstraněním sníţili na měně neţ 150 MB paměti oproti 2GB u ESX. Rozdíly mezi ESX a ESXi jsou na obrázcích č. 8 a 9. Obrázek č. 8: Architerktura ESX. Zdroj: [15] 28

29 Obrázek č. 9: Architerktura ESXi. Zdroj: [15] Části ESXi Základem ESXi je jádro systému nazvaný VMkernel. Je to hypervisor VMware a řídí procesy napříč celým systémem. Má kontrolu nad všemi hardwarovými zdroji serveru a přiřazuje výpočetní výkon aplikacím a virtuálním strojům. [12] Hlavní procesy, které běží nad VMkernel jsou (obrázek č. 10): - Direct Console User Interface (DCUI) interface pro počáteční základní konfiguraci a správu jednotlivých uţivatelů. Mezi úkoly DCUI patří nastavení hesla, konfigurace sítě, restart zástupce pokud potřeba, monitoring sítě atd. - Virtual Machine Monitor (VMM) prostředí pro spuštění virtuálního stroje. Kaţdý virtuální stroj má vlastní VMM a zároveň VMX, coţ je prostředí pro konfiguraci virtuálního stroje. - Common Information Model (CIM) systém interface umoţňující vzdáleně řídit hardwarové zdroje přes soubor standardních API. - Hostd jde o proces, který ověřuje uţivatele a kontroluje, kteří uţivatelé a skupiny uţivatelů mají oprávnění (a jaké) uţívat systém. - Vpxa prostředník mezi hostd a vcenter. - Syslog prostředník pro vzdálené přihlašování. - Simple Network Management Protocol (SNMP) slouţí potřebám správy sítě. - Common Information Model (CIM) otevřený standard, který definuje, jak můţou 29

30 být zastoupeny a řízeny výpočetní zdroje. Nastavuje rámec pro zástupce vůči ESXi a hardwarovým zdrojům. Tento rámec se skládá z manaţera objektů CIM (vyskytuje se také pod názvem CIM broker) a sadou CIM poskytovatelů sluţeb. [12] Obrázek č. 10: Diagram ESXi architektury a procesů běţících nad VMkernelem. Zdroj: [12] VMkernel je moţné instalovat přímo na hardware bez nutnosti pouţití operačního systému. Jeho funkce odpovídají potřebám řízení prostředí s mnoha virtuálními stroji jako jsou přiřazování zdrojů, směřování I/O (stacks), správa ovladačů serverových zařízení. [12] Funkční sada ESXi ESXi VMware Virtual Machine File System (VMFS) - výkonný systém pro správu souborů v prostředí virtualizovaných datecenter, které jsou postaveny na konsolidovaných cluster systémech. Jednotlivé podpůrné funkce VMFS zjednodušují a zefektivňují zprávu. Snapshot - (snímkování) virtuálních strojů. Tato funkce jiţ byla zmíněna v předchozím textu. VMware vsphere Thin Provisioning - zjednodušuje zprávu kapacity úloţiště dat přidělováním dočasného úloţného prostoru aplikacím, monitoruje vyuţití datového úloţiště a jejich dostupnost. VMware vsphere vmotion - zabezpečuje přesun celých virtuálních strojů za provozu z jednoho serveru na druhý. VMware vsphere Storage vmotion - umoţňuje přesun souborů z jednoho datového úloţiště na jiné za provozu systému se zachováním nepřetrţité dostupnosti souborů. Takto je moţné uvolňovat prostor na úloţišti. VMware vsphere Storage Distributed Resource Scheduler - monitoruje a přiřazuje zdroje CPU a pamětí dle potřeby a zatíţení systém, optimalizuje zařazení nových virtuálních 30

31 strojů v rámci celého systému a jeho datového úloţiště. Řídí vyuţívání zdrojů hardwaru mezi virtuálními stroji a optimalizuje je. VMware vsphere High Availability (vsphere HA) - zajišťuje automatický restart virtuálního stroje v případě, ţe dojde k jeho poruše bez ovlivnění ostatních virtuálních strojů. VMware Virtual Symmetric Multi-Processing (SMP) - nabízí moţnost vyuţívání dvou a více procesorů současně. VMware vcenter Server - slouţí k centralizované správě virtualizované infrastruktury. Nabízí administrátorům jednoduchý a automatizovaný dohled nad virtuálním prostředím. VMware Update Manager - je nástroj pro správu upgradů, updatů a instalace opravných balíčků v rámci celé virtualizované infrastruktury. Určuje moţnost instalace úprav dle vytíţení systému a tuto činnost automatizuje. VMware Data Recovery - zajišťuje zálohování virtuálního systému. Centrálně spravuje zálohovací systém, obnovu dat a deduplikační metody při minimálním vyuţití disků. Podporuje jakýkoli typ úloţiště Fibre Channel, iscsi, NAS nebo lokální disk Image ESXi systému ESXi je moţné distribuovat v různých formátech např. jak firmware, přímo na serveru, nebo jako software instalovatelný do bootovací části systému. Na obrázku č. 11 je diagram obsahu image systému ESXi. Tento obraz je stejný bez ohledu na to, zda existuje ve flash paměti nebo na pevném disku, komponenty jsou stejné. Složení komponent: - 4 MB bootovací oddíl, který se spouští kdyţ bootuje systém, - 48 MB oddíl, který obsahuje 32 MB kód jádra (kernelu). Tento oddíl je v image ESXi 2x z důvodu alternativní moţností bootování systému, MB oddíl, který obsahuje různé nástroje, například Virtual Infrastructure (VI) client nebo VMware Tool image, MB prázdný oddíl, který můţe pojmout diagnostické informace v případě problémů se systémem. Dva nezávislé oddíly, které obsahují plný image systému, mají funkci fail-safe (zabezpečení proti selhání). Do jednoho (neaktivního) z nich se při upgradu systému vloţí nová verze a aţ je systém restartován, přepne se na aktualizovaný oddíl. Pokud je detekován 31

32 jakýkoliv problém při bootování systému s novou verzí, systém se automaticky spustí z oddílu, který upgradovanán nebyl. Manuálně lze určit, z kterého oddílu bude systém bootovat. V kaţdé oddílu jsou odpovídající verze VI client a VMware Tool. Kód jádra hypervisoru můţe obsahovat zákaznicky upravený kód vloţený dodavatelem serveru (OEM), který obsahuje kupříkladu monitorovací funkce hardwaru. Takto upravené jádro je dodáváno v ESXi společně s hardwarem nebo je ESXi instalován na pevný disk. Aktualizace systému jsou pak prováděny automaticky se správnou verzí kódu. Obrázek č. 11: Image systému ESXi. Zdroj: [12] Uvedení do provozu U prvního bootování systému, VMkernel zkontroluje prostředí, zjistí, která všechna zařízení systém obsahuje a přiřadí k nim vhodné ovladače. Pokud jsou lokální disky prázdné, naformátuje je tak, aby bylo moţné je pouţívat ve virtuálním prostředí pro ukládání virtuálních strojů. Během tohoto počátečního procesu VMkernel automaticky vytvoří konfigurační soubory pomocí vhodných výchozích hodnot (kupříkladu pomocí protokolu DHCP zajistí informace o identitě sítí). Nastavení je moţné manuálně změnit pomocí nástrojů pro správu. Pokud by se jednalo o verzi ESXi, která je distribuována s hardwarem, je VMkernel jiţ nakonfigurován a je spuštěn při prvním startu serveru a následně jsou spuštěny taky Direct Console User Interface (DCUI) procesy, které umoţňují přímý i vzdálený přístup k ESXi. 32

33 3.2.5 Bezpečnost systému Zabezpečení virtuálního systému VMware je realizováno pomocí souboru nástrojů vshield, které v rámci jediného rámce sluţeb zajišťují bezpečnost virtuálních datových center a cloudových prostředí na všech úrovních hostitele jako jsou sítě, aplikace, data a koncové body přes všechny virtuální stroje z jednoho místa. Soubor nástrojů vshield zahrnuje: - VMware vshield Zones základní aplikační farewall zaloţenými na základních pravidlech ochrany sítě před hrozícími útoky. - VMware vshield App chrání aplikace ve virtuálním prostředí proti síťovým hrozbám. - VMware vshield App with Data Security přidává moţnost rozeznávat citlivé údaje na všech virtuálních strojích v prostředí. - VMware vshield Edge nástroj pro zvýšení ochrany na perimetrech. - VMware vshield Endpoint reguluje výkon systému pro potřeby aplikace antivirové a anti-malware funkcionality. - VMware vshield Manager nástroj pro správu zabezpečení Management model ESXi Základem management modelu ESXi je výpočetní infrastruktura zaloţená na zaměnitelných komponentech, centralizovaným management zahrnující pravidla a politiku řízení systému, komunikaci se systémem s pouţitím dobře definované a standardizované rozhraní API (Application Programing Inteface). Obrázek ESXi systému je dobře popsán několika málo konfiguračními soubory. Tyto soubory ovládají funkce jako konfiguraci virtuální sítě, ukládání dat, SSL klíčů, nastavení serverů v síti a informací o lokálních uţivatelích. Tyto konfigurační soubory jsou ukládány do aktivní paměti souborového systému a taktéţ jsou pravidelně kopírovány na trvalé úloţiště. Pokud je potřeba pouţít stejný konfigurační obraz na jiný ESXi systém, jednoduše se stáhne ze zálohovacího systému a aplikuje se na nový systém. Toto lze vyuţít v případě katastrofického selhání serveru. Poškozený server se nahradí a konfigurační soubor se na něj jednoduše nahraje. V rámci management modelu ESXi je pouţitý Common Information Model (CIM) coţ je otevřený standard nebo rámec, který definuje jak můţou být výpočetní zdroje zastoupeny a řízeny. Tento rámec se skládá z manaţera objektu CIM, který se často nazývá i CIM broker (prostředník) a sady CIM providers (správců). 33

34 CIM providers jsou pouţívány jako mechanismy pro přístup k ovladačům zařízení a hardwaru leţícím v základní vrstvě. Dodavatelé hardwaru, píšou CIM providers pro řízení jejich vlastních jednotlivých zařízení. VMware také produkuje vlastní CIM providers, které implementuje do ESXi. Tyto CIM providers běţí uvnitř systému ESXi, a proto jsou navrţeny tak, aby zabíraly co moţná nejmenší paměťový prostor a byly zaměřeny na konkrétní úkoly. CIM objekt manaţer v ESXi umoţňuje vývojářům připojení nových CIM provides. Nicméně, takovýto CIM provider musí být součástí systémové image a nemůţe být nainstalována, kdyţ systém běţí. Obrázek č. 12: CIM management model. Zdroj: [12] CIM broker čte informace ze všech CIM providers a předkládá je okolnímu prostředí prostřednictvím standardních rozhraní API, včetně Web Services Management (WS-MAN), která umoţňuje vzdálený a bezpečný přístup k serveru, jeho nastavení a informacím o něm. Na obrázku č. 12 je diagram CIM management model, který názorně zobrazuje popsané. Dalším nástrojem management modelu ESXi je VMware Virtual Infrastructure API. Jde o interface pro integraci vyvíjených aplikací s VMware infrastrukturou. VI API umoţní programu nebo aplikaci zavolat webovou sluţbu (VirtualCenter Web Service) na Virtual Center a tak je moţné spravovat a kontrolovat ESXi. VI SDK nabízí vývojářům prostředí pro tvorbu aplikací, které lze následně jednoduše a plně integrovat s ESXi. VI API a CIM dohromady tvoří standard pro komplexní správu systému ESXi vzdáleně nebo centrálně. 34

35 VI API a CIM standard poskytují komplexní způsob správy systému ESXi vzdáleně nebo centrálně. Výhodou je, ţe se neinstaluje ţádný lokální agent pro správu ESXi a není nutné ho upgradovat vţdy, kdyţ se změní systém a také jsou všechny výpočetní zdroje k dispozici pro provoz virtuálních strojů. 35

36 4 ANALÝZA KONKRÉTNÍHO PODNIKOVÉHO PROSTŘEDÍ 4.1 Popis cílů analýzy Předmětem této analýzy je podrobný a přesný popis stávajícího stavu Intel serverů v centrále jednoho z bankovních domů v České republice a zároveň zjištění moţností virtualizace aplikací. na Intel serverech. Cílem analýzy je doporučení, jak zefektivnit IT prostředí, sníţit náklady IT provozu Úkoly které tato analýza obsahuje: - naměření výkonnosti/vyuţití 35 předdefinovaných severů zahrnutých do projektu vizualizace a určení moţností jejich virtualizace, - stanovení postupu konsolidace a návrh vhodné VMware infrastruktury na základě výsledků měření, - výpočet a porovnání celkových nákladů na vlastnictví prostředí (Total Cost of Ownership TCO) a návratnosti investice (Return on Investment ROI) standardního řešení a navrţeného konsolidovaného řešení na platformě VMware, - výpočet nákladů na implementaci konsolidovaného řešení a budoucích nákladů na provoz a údrţbu tohoto řešení. Plánované řešení má splňovat několik principů. Centralizace a konsolidace výpočetního výkonu, čímţ má být zajištěno efektivní vyuţití investice. Pro zajištění kontinuity provozu v případě nečekaného výpadku je doporučena Disaster Recovery (DR) funkcionalita. Nové řešení má sníţit i náročnost na prostor, který stávající servery zabírají a tím redukovat náklady na energii potřebnou na provoz a chlazení datového centra. Předpoklad je, ţe budou sníţeny celkové provozní náklady, jako je údrţba a technická správa systému. 4.2 Popis stávajícího prostředí V konečném součtu bylo určeno pro konsolidaci 35 serverů a tyto byly předmětem analýzy. Všechny byly umístěny v datacentru banky. Servery jsou spojeny do LAN sítě (Local Area Nerwork). V tabulce č. 2 jsou servery doporučeny k virtualizaci. Jde o samostatných 29 serverů, na platformě windows. Zatím co v tabulce č. 3 je seznam serverů nevhodných pro virtualizaci z titulu nevhodnosti hardwaru pro tento typ prostředí (např. nutnost použití paralerního portu LPT). 36

37 Serverová zařízení Operační systém # Klient Určení Výrobce Model Typ 1. Cidlina Development Server HP Proliant DL380 G3 Windows CTX01 Terminal Server DELL PowerEdge 2970 Windows CTX02 Terminal Server DELL PowerEdge 2970 Windows CTX03 Terminal Server DELL PowerEdge 2970 Windows CTX04 Terminal Server DELL PowerEdge 2970 Windows CTX05 Terminal Server DELL PowerEdge 2970 Windows CTX06 Terminal Server DELL PowerEdge 2970 Windows CTX07 Terminal Server DELL PowerEdge 2970 Windows Denisa Appl / Communication Server Dell PowerEdge 2950 Windows DMS-BACK Batch Server Dell Optiplex GX270 Windows Dunaj File Server Dell PowerEdge 1950 Windows ETHA_NA Application Server HP ProLiant DL360 G4p Windows ETHA_NB Application Server HP ProLiant DL360 G4p Windows Helena Security Server HP Proliant DL360 G4p Windows Improstas Application Server Dell Optiplex GX260 Windows Kamenice Application Server HP BL 20p G3 Windows Klara Appl / Communication Server Dell PowerEdge 2550 Windows Lenka Proxy Server HP Proliant DL320 G3 Windows Lojza1 Batch Server Dell Optiplex GX260 Windows Milena Application Server HP Proliant DL380 G3 Windows Mumlava Application Server HP Proliant DL 320 G3 Windows nora1 Security Server HP BL 20p G4 Windows Oslava Application Server HP Proliant DL360 G4p Windows POJENT Application Server Dell Optiplex GX270 Windows Punkva IIS / Web Server HP Proliant DL360 G4p Windows Svratka Application Server HP Proliant DL380 G3 Windows 2008 SE 27. Uhlava Application Server HP ProLiant DL380 G5 Windows VC1 Application Server HP Proliant DL360 G4p Windows 2008 R2 29. Venca Batch Server Dell Optiplex GX520 Windows 2003 Tabulka č. 2: Seznam serverů určených k vizualizaci. Zdroj: autor Operační Serverová zařízení Systém # Klient Určení Výrobce Model Typ 30. DANA Backup server HP DL 380 G4 Windows DOUBRAVAFX 32. MATES1 33. PBX2 Faxchange server Appl / Communicatio n Server Appl / Communicatio n Server Dell PE 2950 Windows 2008 Dell GX260S Windows 2003 Speciální zařízení HP MSL6060 library Brooktrout TR1034+P16H-E1-1N-R 2x HW key, PCI modem card Dell GX520 Windows 2008 LPT1 modem 34. VENCA2 Batch server HP HP Windows 2003 modem Appl / 2xPCI card for 35. ZORA Communicatio switchboard n Server Tabulka č. 3: Seznam serverů nevhodných k virtualizaci. Zdroj: autor 37

38 Jedinou výjimkou je server PBX2, který má modem napojený na paralelní LPT1 port. Můţe být virtualizován jen pod podmínkou, ţe úroveň pro automatické nastavení vlastnosti Distributed Resources Scheduler (DRS), bude nastaveno na manuální pro tento server. Nicméně v případě výpadku tohoto serveru, nebo nutnosti jeho údrţby nebude moţné přepnout jej na jiného VMware klienta. 4.3 Prostředky použité k měření - popis měření Pro samotné měření výkonnosti jednotlivých serverů byl pouţitý produkt společnosti Platespin PowerRecon, který nabízí prostředky pro zjišťování informací o prostředí, které plánujeme virtualizovat. Dva servery doporučené k virtualizace nebylo moţné zařadit do měření z bezpečnostních důvodů. Šlo o servery pod označením Lenka a Zora. Na tyto dva servery byl nasazen separátní windows monitoring. PlateSpin PowerRecon: - shromaţďuje informace o parametrech HW (serverů), měří jejich zatíţení a výkon, - určuje optimální vztahy mezi parametry serverů a jejich vyuţití, - analyzuje náklady na chlazení a potřebnou energii na provoz - je prostředím pro analýzu pro konsolidaci Samotný monitoring zatíţení jednotlivých serverů, měření a sběr dat pro analýzu probíhal 19 dnů 24 hodin denně. Sledované parametry: Procesor (CPU) - Zatíţení procesoru (MHz) - Processor Queue Length - Celkový výkon procesoru (Total Processor Count) Paměť - Paměť (Stránky/sek) - Vyuţití paměti (MB) - Nevyuţívaná paměť (MB) - Celková kapacita paměti (MB) Disk - Rychlost přenosu (MB/sek) - Disk (Přenosy/sek) 38

39 - Disk Queue Length (délka diskové fronty) - Vyuţité místo na disku (GB) - Nevyuţité místo na disku (GB) - Rychlost zápisu (MB/sek) - Celková kapacita disku (GB) Síť - Přenosová rychlost (MB/sek) - Zatíţení sítě (Packet/sek) Jednotlivé naměřené údaje se zaznamenávají v 5 minutových intervalech do SQL databáze a jsou pouţity pro statistické výpočty, grafické výstupy a další analýzy. 4.4 Výsledky měření a jejich interpretace Cílem měření je navrhnout virtualizované prostředí pro bankovní dům. Vzhledem ke skutečnosti, ţe ve společnosti jiţ existuje virtualizační technologie a je jím VMware ESX bude i navrhované řešení spojeno s touto technologií. Hlavní důraz je kladen na konsolidaci 28 serverů na síti LAN, kterých seznam je v tabulce č. 4. Seznam serverů doporučených k virtualizaci Server Paměť Procesor Disk Síť Označení Výrobce Model Rychlost Velikost Velikost Rychlost Počet celkem Počet celkem (MB) (MHz) (MHz) (GB) Počet CIDLINA HP ProLiant DL380 G ,8 1 CTX01 Dell Inc. PowerEdge ,4 1 CTX02 Dell Inc. PowerEdge ,4 1 CTX03 Dell Inc. PowerEdge ,4 1 CTX04 Dell Inc. PowerEdge ,4 1 CTX05 Dell Inc. PowerEdge ,7 1 CTX06 Dell Inc. PowerEdge ,4 1 CTX07 Dell Inc. PowerEdge ,7 1 DENISA Dell Inc. PowerEdge ,7 1 DMS-BACK Dell Inc. OptiPlex GX ,3 1 DUNAJ Dell Inc. PowerEdge ,5 1 ETHA_NA HP ProLiant DL360 G4p ,8 2 ETHA_NB HP ProLiant DL360 G4p ,8 2 39

40 HELENA HP IMPTOSTAS Dell Inc. KAMENICE KLARA LOJZA1 MILENA MUMLAVA NORA1 OSLAVA POJENT PUNKVA SVRATKA UHLAVA VC1 VENCA HP Dell Inc. Dell Inc. HP HP HP HP Dell Inc. HP HP HP HP Dell Inc. ProLiant DL360 G4p OptiPlex GX260 ProLiant BL20p G3 PowerEdge 2550 OptiPlex GX260 ProLiant DL360 G3 ProLiant DL320 G3 ProLiant BL20p G4 ProLiant DL360 G4p OptiPlex GX270 ProLiant DL360 G4p ProLiant DL380 G3 ProLiant DL380 G5 ProLiant DL360 G4p OptiPlex GX , , , , , , ,8 1 74, , , , , , , , ,1 1 Tabulka č. 4: Seznam serverů doporučených k virtualizaci. Zdroj: autor 4.5 Zatížení procesorů Všechny sledované servery, jsou osazeny ne víc jak dvěma fyzickýma procesory. Graf č. 1 znázorňuje zatíţení jednotlivých procesorů během 24 hodin. Kaţdý z nich je označený jinou barvou, které nejsou popsané, vzhledem k tomu, ţe nás v měření zajímaly celkové řády a ne jednotlivé procesory. Zatíţení procesorů je v průměru kolem 50 GHz s maximální zátěţí 88 GHz během nejexponovanějších pracovních hodinách. Graf č. 1: Zatíţení procesorů během 24 hodin. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) 40

41 4.6 Zatížení pamětí Nároky na paměť serveru je ve virtualizovaním prostředí velmi náročná vzhledem ke konsolidaci více virtuálních strojů na jednom fyzickém serveru. Na rozdíl od výkonu procesorů, který během dne kolísá, nároky na operační paměť zůstávají vyváţené. Proto nedostatek paměti znamená váţné sníţení výkonnosti virtuálních strojů. Graf č. 2.: Zatíţení pamětí během 24 hodin. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) Kaţdá virtualizační technologie s sebou nese nějaké nároky na paměť. V našem případě je potřeba počítat s pamětí pro VMware Hypervisor VMkernel a Servis Console. Výpočet potřebné kapacity paměti a návrh systému je zaloţen na dlouhodobém průměru sledovaných serverů s přidáním kapacity paměti pro virtuální stroje a s ohledem na zatíţení v čase špičky. Tyto aspekty mají vliv na dimenzování řešení pro doporučené řešení. Graf č. 2 znázorňuje vyuţití pamětí během 24 hodin. Kaţdý z nich je označený jinou barvou, které nejsou popsané, vzhledem k tomu, ţe nás v měření zajímaly celkové výsledky. Vyuţití pamětí je v průměru 40 GB a v čase špičky 50 GB. 4.7 Disková kapacita Disková kapacita je parametr, který je nutné určit pro stanovení kapacity budoucího diskového pole, které bude sdílené v prostředí virtuálních strojů pro potřeby bankovního domu. Takovéto řešení je doporučeno s ohledem na zabezpečení dat a jejich vysokou dostupnost, v případě, ţe fyzický server selţe. Budou vyuţity přidané funkce VMware jako jsou VMware VMotion a pro potřeby zálohování na SAN infrastrukturu vstorage API. 41

42 Disková kapacita (GB) Servery Disky SAN Objemy Označení Celková Využitá Volná Využitá Volná kapacita Využitá kapacita disku kapacita na kapacita (GB) kapacita (GB) (GB) kapacita (GB) (GB) SAN (GB) CIDLINA 407,8 347, ,9 CTX01 33, ,4 0 CTX02 33,3 12,2 21,2 0 CTX03 33,3 14,6 18,8 0 CTX04 33,3 11,6 21,8 0 CTX05 67,7 42,1 25,7 0 CTX06 33,3 17, CTX07 67,7 36,1 31,7 0 DENISA 67,7 63,5 4,2 0 DMS-BACK 37,2 18,6 18,6 0 DUNAJ 3585,4 428,3 3157,2 3573,5 ETHA_NA ,1 22, ETHA_NB 20 16,7 3, HELENA 67,8 62,2 5, IMPTOSTAS 18,6 14,5 4, KAMENICE 67,8 50,3 17, KLARA 16,9 11, LOJZA1 74,5 67,6 6, MILENA 67,8 62,4 5, MUMLAVA 74,5 58,2 16, NORA1 68,3 19, OSLAVA 67,8 62,4 5, POJENT 37,2 34 3, PUNKVA 67,8 57,3 10, SVRATKA 203,5 104,8 98, UHLAVA 878, ,4 810,1 VC1 67,8 38,3 29,5 0 VENCA 447,1 142,6 304,5 0 Celkem 7931,5 3587,6 4343,9 6022, Tabulka č. 5: Kapacity jednotlivých disků serverů doporučených k vizualizaci. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) 42

43 V tabulce č. 5 jsou uvedeny kapacity jednotlivých disků a jejich vyuţití: - celková vyuţívaná kapacita disků 4,34 TB - celkový objem volného prostoru na discích 3,59 TB - celkový objem diskového prostoru 7,93 TB - vyuţívaný objem diskového prostoru na SAN 6,00 TB Na základě těchto parametrů a jejich hodnot, hlavně dle parametru vyuţívaná kapacita, lze stanovit kapacitu doporučeného diskového pole. Je potřeba myslet na přidání kapacity, která je nutná pro provoz virtuálních strojů (Hypervisor VMkernel a Servis Console). Na discích, které nedosahují kapacitu 30GB se doporučuje kapacitu navýšit na tuto hodnotu a poslední přídavek je navýšení 30% celkové kapacity, coţ je poţadavek banky. Pro nové úloţiště je teda počítáno s diskovou kapacitou 7 TB vyuţitelného prostoru a další 3 TB jsou určeny pro posílení současného SAN úloţiště. Na grafu č. 3 je vidět zatíţení disků během 24 hodin. Vysoké nároky na disky byly kladeny v pracovní době v čase špičky a v nočních hodinách, kdy probíhalo zálohování. Přenos dat rychlostí aţ 140 MB/sec klade nemalé nároky na úloţiště a to vyţaduje velmi silné podnikové úloţiště dat. Tak jak u předchozích grafů, kaţdý disk je označený jinou barvou, které nejsou popsané, vzhledem k tomu, ţe nás v měření zajímaly celkové výsledky. Graf č. 3: Zatíţení disků během 24 hodin. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) 4.8 Zatížení sítě Většina serverů má jednu síťovou konektivitu. Výjimkou jsou servery KLARA a oba uzly serveru ETHA. Z důvodu bezpečnosti se však obecně doporučuje řešení s dvěma redundandními napojeními serverů do sítě (dva a více fyzických síťových adaptéru na server) s odděleným rozhraním pro běţnou správu sítě. 43

44 Graf č. 4: Zatíţení sítě během 24 hodin. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) Na grafu č. 4 je znázorněno zatíţení sítě během 24 hodin. Nejvyšší nároky na síť byly kladeny v čase zálohování. Pokud nebereme do úvahy tuto hraniční dobu, průměrná hodnota zatěţování sítě byla něco málo nad 35 MB/sec. 4.9 Doporučená konfigurace serverů. Návrh konfigurace serverů pro virtualizační prostředí se vyuţila data z předchozí analýzy pomocí nástroje Platespin PowerRecon prezentovány výše. Bankovní dům má IT směrnici, ve které je určený a schválený katalog hardwaru, který můţe IT pouţívat. Ze zmíněného seznamu je pro vizualizaci vhodný jen server HP BL685c v konfiguraci 4 jádrového procesoru a 128 GB paměti RAM. Dle poţadavku bylo počítáno s 30 % nárůstem kapacity procesorů a paměti. Z důvodu bezpečnosti je doporučován model N+1 serverů pro nepřetrţitý provoz se zajištěním náhradního serveru pro případ výpadku nebo rezervy pro potřeby rozšíření virtualizované infrastruktury. Takţe by teoreticky stačily jen 3 servery vybraného typu, ale z důvodu bezpečnosti je počítáno s počtem 4. 44

45 5 EKONOMICKÉ VYHODNOCENÍ 5.1 Úspora na spotřebě elektrické energie Náklady na elektrickou energii spotřebovanou na provoz systému a jeho chlazení je významnou poloţkou ve financování IT infrastruktury podniků. Výsledky analýzy, pro níţ byla pouţita jiţ výše prezentovaná data, prokázaly, ţe navrhovaný systém vykazuje aţ 70 % úsporu na spotřebě elektrické energie. Navrhovaný systém čtyř hostitelů je dostatečný pro virtualizaci vybraných serverů a celková rezerva CPU zdrojů 30 % a 80 % paměťových zdrojů zahrnuje i dostatečnou rezervu ve výkonu. V případě výpadku jednoho z hostitelských strojů bude zabezpečen trvalý provoz systému. vykazoval. Server LENKA není zahrnut do analýz vzhledem k zanedbatelné zátěţi, kterou Pro tento výpočet úspory energií byly pouţity pouze poţadavky na servery. V širším pohledu je nutné myslet i na poţadavky týkající se úloţiště dat a další zařízení. Porovnáním celkových nákladů na vlastnictví prostředí (Total Cost of Ownership TCO) a návratnost investice (Return on Investment ROI) se tato práce bude zabývat dále. V tabulce č. 6 je porovnán výchozí stav před virtualizací s navrhovaným stavem po virtualizaci a to jak z pohledu počtu serverů, prostoru v racku, tak úspory elektrické energie. Počet serverů Rack jednotky Roční cena energie Spotřeba energie [CZK] [kw] Zdrojové servery ,132 Cílové servery ,592 Změna ,536 Změna (%) -85,7-28,6-70,2-70,2 Tabulka č. 6: Výsledky porovnání spotřeby elektrické energie. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) 45

46 V tabulce č. 7 je navrhovaná infrastruktura pro virtualizaci a očekávaná zátěţ jednotlivých komponent na jednotlivých serverech. Server Procesor Paměť Disk Síť Název Zátěž % % IO (%) IO (%) HP BL685c 64GBRAM_ ,0 27,3 45,3 31,2 HP BL685c 64GBRAM_ ,9 16,1 62,0 32,8 HP BL685c 64GBRAM_ ,0 26,7 82,6 71,4 HP BL685c 64GBRAM_ ,0 28,1 36,4 46,3 Celková statistika Součet 28 Maximum Průměr Minimum Tabulka č.7: Podklady pro návrh modelu virtualizace dle optimálního výkonu hypervisorů. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) Graf č. 5: Porovnání počtu serverů, prostoru a spotřeby energie. Zdroj: autor Na grafu č. 5 je vidět sníţení počtu serverů, prostoru v serverovém racku a průměrné roční náklady na elektrickou energii současného i navrhovaného řešení. Vše vyjádřeno v procentech. V tabulce č. 8 je vyjádřen konsolidační poměr, coţ je poměr počtu stávajících serverů vůči navrhovaným počtem serverů pro virtualizační platformu. Shrnutí Stávající servery 28 Nové servery 4 Konsolidační poměr 7.0:1 Tabulka č. 8: Souhrn výsledků měření. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) 46

47 Model zatížení serverů s doporučeným hardwarem: HP BL685c 128 GB Servery Procesor Paměť Disk Síť Cílový Výchozí % Využití Využití Využití IO % IO (%) (MHz) (MB) (GB) (MB/s) % MB/s HP BL685c_00 VMware ESX 5,0 1234,3 4, HP BL685c_00 ETHA_NB 0,1 36,9 0, HP BL685c_00 HELENA 0,6 136,6 0, HP BL685c_00 VENCA 12,6 3116,9 1, HP BL685c_00 CTX07 37,2 9189,7 4, HP BL685c_00 CTX05 36,5 9000,6 4, HP BL685c_00 KLARA 0,8 186,2 0, HP BL685c_00 CIDLINA 0,3 80,5 1, HP BL685c_01 VMware ESX 5,0 1234,3 3, HP BL685c_01 CTX06 25,9 6400,1 3, HP BL685c_01 UHLAVA 48, ,0 2, HP BL685c_01 PUNKVA 0,5 133,3 0, HP BL685c_02 VMware ESX 5,0 1234,3 4, HP BL685c_02 CTX02 23,1 5699,4 3, HP BL685c_02 VC1 3, , HP BL685c_02 POJENT 0,8 197,6 0, HP BL685c_02 IMPTOSTAS 4,0 990,9 0, HP BL685c_02 CTX03 39,3 9689,2 2, HP BL685c_02 LOJZA1 8,0 1968,3 0, HP BL685c_02 KAMENICE 15,7 3872,3 0, HP BL685c_02 DUNAJ 3,8 931,3 0, HP BL685c_02 MILENA 2,6 645,2 1, HP BL685c_02 DMS-BACK 0,2 54,7 0, HP BL685c_03 VMware ESX 5,0 1234,3 4, HP BL685c_03 CTX01 32,3 7981,7 3, HP BL685c_03 CTX04 23,6 5825,3 3, HP BL685c_03 OSLAVA 5,1 1251,9 0, HP BL685c_03 MUMLAVA 12,3 3027,9 0, HP BL685c_03 DENISA 1,5 367,1 0, HP BL685c_03 ETHA_NA 0,8 208,3 0, HP BL685c_03 NORA1 8,2 2025,5 2, HP BL685c_03 SVRATKA 10, , Výsledné vyhodnocení Součet 93277, ,0 4844,0 247,0 112,0 Maximum 48, ,0 4,2 5558,0 3157,0 79,0 79, ,0 Průměr 11,8 2914,9 1,8 2389,7 151,4 7,7 7,7 7 3,5 Minimum 0,2 36,9 0,2 251, Tabulka č. 9: Zatíţení serverů s doporučeným hardwarem: HP BL685c 128GB. Zdroj: nástroj PowerRecon (PlateSpin) 5.2 Detailní podklady a výpočty pro analýzu TCO a ROI Servery Hardware Zátěţ jednotlivých serverů lze pomocí konsolidace s VMware řešením směřovat na menší počet fyzických serverů. Data v tabulce č. 10 jsou doplněna na základě údajů v dotazníku - příloha č. 1. Navrţený cílový stav konsolidace serverů je v poměru 7,3:1. 47

48 Navrhovaná konsolidace Současné řešení Zatížení po přerozdělení zatížení Počet serverů po konsolidaci Počet CPU po konsolidaci 1 CPU CPU CPU CPU CPU CPU Celkem Tabulka č. 10: Návrh konsolidace serverů. Zdroj: Alinean.com V tabulce č. 11 jsou vypočítané náklady na pořízení určených typů serverů a výpočet úspor v případě nasazení konsolidovaného řešení na VMware infrastruktuře. v příloze č. 1. Výpočty - Servery Hardware Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 11 jsou informace z dotazníku Servery - Hardware Současné řešení Odhadované úspory Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) 1 CPU Počet serverů 17 0 Průměrná zůstatková hodnota na server ročně CZK CZK 0 Celkem 1 CZK CZK CZK 0 2 CPU Počet serverů 12 0 Průměrná zůstatková hodnota na server ročně CZK CZK 0 Celkem 2 CZK CZK CZK 0 4 CPU Počet serverů 0 4 Průměrná zůstatková hodnota na server ročně CZK CZK Celkem CZK 0 CZK ( ) CZK Celkový počet serverů Celková zůstatková hodnota CZK CZK CZK Realizovatelné úspory (100,0 %) CZK CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci % 0.0 % 0.0 % Konsolidované servery Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK Tabulka č. 11: Náklady na servery současného řešení, návrh na VI a výpočet úspory. Zdroj: Alinean.com 48

49 Současné řešení: Průměrná zůstatková hodnota na server ročně PZHSR = kde je: PZHSR PPKCS PZS NPSS centra. PPKCS PZS + PPKCS x NPSS průměrná zůstatková hodnota na server ročně, původní průměrná kupní cena daného typu serveru, průměrná ţivotnost serverů, náklady na podporu (procento z původní kupní ceny) na současné severy v data Celková zůstatková hodnota CZH = C 1 + C 2 CZH celková zůstatková hodnota C 1 celkem 1 C 2 celkem 2 Odhadované úspory: Celková zůstatková hodnota CZH = CZHSR 3 + CZHVI 3 CZH celková zůstatková hodnota CZHSR celková zůstatková hodnota současného řešení CZHVI celková zůstatková hodnota virtualizační infrastruktury Úspora: Náklady na současné řešení 2. a 3. rok NNSR = HPR x (1 + PNPSIR) NNSR Náklady na současné řešení HPR hodnota za předchozí rok PNPSIR průměrný procentní nárůst počtu serverových instalací za rok Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU CZHSR PV RUOU CZHSR ) x PV) náklady na VMware infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory poloţka odhadované úspory celková zůstatková hodnota současného řešení plánováno pro virtualizaci 49

50 Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Úložiště dat Navrţeným řešením jsou konsolidovány servery a tím je moţné sníţit zatíţení SAN infrastruktury. Sníţí se nároky na úloţiště dat. V tabulce č. 12 jsou vypočítané náklady na úloţiště dat současného řešení, srovnání s navrhovanou virtuální infrastrukturou a výpočet úspor. Úložiště dat Současné řešení Odhadované úspory Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) Host Bus Adapter (HBA) adapter pro připojení k SAN 47 8 Průměrná zůstatková hodnota na kaţdý HBA CZK CZK Celkem CZK CZK CZK SAN switche 2 2 Průměrná zůstatková hodnota na kaţdý SAN switch CZK CZK Celkem CZK CZK 0 CZK DAS úloţiště dat (GB) Průměrná zůstatková hodnota na kaţdý DAS úloţiště dat (na GB) CZK 16,96 CZK 16,96 Celkem CZK CZK CZK 0 SAN úloţiště dat (GB) Průměrná zůstatková hodnota na úloţiště dat (na GB) CZK 56,53 CZK 56,53 Celkem CZK CZK ( ) CZK Celkem náklady CZK CZK CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK Tabulka č. 12: Náklady na úloţiště dat současného řešení, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com 50

51 v příloze č. 1. Výpočty Úložiště dat: Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 12 jsou informace z dotazníku Průměrná zůstatková hodnota na každý HBA NHBA PZHHBA = PZS PZHHBA průměrná zůstatková hodnota na kaţdý HBA NHBA náklady na kaţdý HBA PZS průměrná ţivotnost serverů Průměrná zůstatková hodnota na každý SAN switch NSAN PZHSAN = PZS PZHSAN Průměrná zůstatková hodnota na kaţdý SAN switch NSAN náklady na SAN switche PZS průměrná ţivotnost serverů Průměrná zůstatková hodnota na každý DAS úložiště dat NDAS PZHDAS = PZS PZHDAS průměrná zůstatková hodnota na kaţdý DAS úloţiště dat NDAS náklady na DAS úloţiště PZS průměrná ţivotnost serverů Průměrná zůstatková hodnota na úložiště dat PZHUD = NSAN PZS PZHUD průměrná zůstatková hodnota na úloţiště dat NSAN náklady na SAN switche PZS průměrná ţivotnost serverů Úspora: Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU RUSR PV RUOU RUSR ) x PV) náklady na VMware infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory poloţka odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci 51

52 Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Síťové technologie Navrţeným řešením se zredukuje počet síťových switchů potřebných pro připojení serverů k datové síti. Síťové technologie Současné řešení Odhadované úspory Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) Počet serverů 29 4 Počet NIC na server 2 3 Počet portů na NIC 2 2 Počet portů na síťový switch Potřebný počet síťových switchů 5 1 Průměrná zůstatková hodnota na síťový switch CZK CZK Náklady celkem CZK CZK CZK Realizovatelné úspory (100,0 %) CZK CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0% 0,0% 0,0% Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK v příloze č. 1. Tabulka č. 13: Náklady na síťové technologie, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com Výpočty Síťové technologie: Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 13 jsou informace z dotazníku Potřebný počet síťových switchů PPSS = PPSS PS PNICS PPNIC PPSSw PS x PNICS x PPNIC PPSSw potřebný počet síťových switchů počet serverů počet NIC na server počet portů na NIC počet portů na síťový switch 52

53 Průměrná zůstatková hodnota na síťový switch PZHSS = PZHSS CNSS PZS Úspora: NSAN PZS průměrná zůstatková hodnota na síťový switch celkové náklady na síťový switch průměrná ţivotnost serverů Náklady na současné řešení 2. a 3. rok NSR = CN x (1 + PZNSTR) NSR náklady na současné řešení NC náklady celkem PZNSTR procento zvyšování náklady na síťovou technologii za rok Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU RUSR PV RUOU RUSR ) x PV) náklady na VMware infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory poloţka odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu 53

54 5.2.4 Spotřeba energie serverů a chlazení serverů jejich chlazení. Navrţeným řešením se výrazně zredukují náklady na energie na provoz serverů a Spotřeba energie na provoz a chlazení před konsolidací Počet serverů Současné řešení Současná provozní spotřeba (Watt) Současné spotřeba na chlazení (Watt) Celkové náklady na energie za rok 1 CPU CZK CPU CZK CPU CZK 0 8 CPU CZK 0 16 CPU CZK 0 32 CPU CZK 0 Celkem CZK Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) Spotřeba energie na provoz a chlazení po konsolodaci Počet serverů Současná provozní spotřeba (Watt) Současné spotřeba na chlazení (Watt) Celkové náklady na energie za rok 1 CPU CZK 0 2 CPU CZK 0 4 CPU CZK CPU CZK 0 16 CPU CZK 0 32 CPU CZK 0 Celkem CZK Odhadovaná úspora CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK v příloze č. 1. Současné řešení: Tabulka č. 14: Náklady na spotřebu energie a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com Výpočty Síťové prvky Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 14 jsou informace z dotazníku Současná provozní spotřeba SPS = PVPS x KOSPR SPS současná provozní spotřeba PVPS provozní výkon na příslušný server (CPU) KOSPR konstantní odběr serveru v pohotovostním reţimu 54

55 Současné spotřeba na chlazení SSCH = SPSPS x FZCH x (1 + PNZCH PSECH SSCH současné spotřeba na chlazení SPSPS současná provozní spotřeba pro příslušný server FZCH faktor zatíţení chlazení PNZCH potřeba navýšení zdrojů pro chlazení PSECH poměr spotřeby energie pro chlazení) ) Celkové náklady na energie za rok CNER = CNER PS SPS SSCH CE PDDH PDTD PDTR PS x (SPS + SSCH) x CE x PDDH x PDTD x PDTR 1000 celkové náklady na energie za rok počet serverů současná provozní spotřeba současné spotřeba na chlazení) cena elektřiny provozní doba za den v hodinách provozní doba za týden ve dnech provozní doba v týdnech za rok Virtualizační infrastruktura : Současná provozní spotřeba SPS = PVPS x ZVE SPS PVPS ZVE současná provozní spotřeba provozní výkon na příslušný server (CPU) zefektivnění vyuţívání energie Současné spotřeba na chlazení SSCH = SPSPS x FZCH x (1 + PNZCH PSECH SSCH současné spotřeba na chlazení SPSPS současná provozní spotřeba pro příslušný server FZCH faktor zatíţení chlazení PNZCH potřeba navýšení zdrojů pro chlazení PSECH poměr spotřeby energie pro chlazení) ) Celkové náklady na energie za rok CNER = PS x (SPS + SSCH) x CE x PDDH x PDTD x PDTR

56 CNER PS SPS SSCH CE PDDH PDTD PDTR celkové náklady na energie za rok počet serverů současná provozní spotřeba současné spotřeba na chlazení) cena elektřiny provozní doba za den v hodinách provozní doba za týden ve dnech provozní doba v týdnech za rok Úspora: Náklady na současné řešení 2. a 3. rok NSR = NSRR x (1 + NSER) NSR NSRR NSER náklady na současné řešení náklady na současné řešení za předchozí rok nárůst spotřeby energie za rok Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( CNERSR - CNERPR CNERSR ) x PV%) NVMI náklady na VMware Infrastrukturu NSRR náklady na současné řešení za daný rok CNERSR celkové náklady na energie za rok současného řešení CNERPR celkové náklady na energie za rok předpokládaného řešení PV plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu 56

57 5.2.5 Prostor zabírající servery Konsolidací serverů dochází ke sníţení počtu racků a tím se zmenšuje prostor, který zabírají. Reţijní náklady na pronájem jsou následně niţší. Prostor zabírající servery Současné řešení Virtualizační Odhadované infrastruktura úspory (Předpoklad) Zabraný prostor v m Průměrná zůstatková hodnota na meter čtverečný CZK ,93 CZK ,93 Roční náklady na prostor celkem CZK CZK 0 CZK Realizovatelné úspory (100,0 %) CZK 0 CZK 47,520 Úspora 1 rok 2 rok 3 rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK 0 CZK 0 CZK 0 Tabulka č. 15: Náklady na prostor, který servery zabírají, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com v příloze č. 1. Výpočty Prostor zabírající servery Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 15 jsou informace z dotazníku Roční náklady na prostor celkem RNP = ZP x PZH RNP roční náklady na prostor celkem ZP zabraný prostor v m 2 PZH průměrná zůstatková hodnota na m 2 Úspora: Náklady na současné řešení 2.a 3. rok NSR = NSRR x (1 + PZNPR) NSR NSRR PZNPR náklady na současné řešení náklady na současné řešení za předchozí rok procento zvýšení nákladů na prostor data centra za rok Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU ) x PV) RUSR náklady na VMware infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok 57

58 RUOU RUSR PV realizovatelné úspory poloţka odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Server Provisioning Navrhovaná konsolidace systému ovlivní i Provisioning serverů. Navrhovaným řešením je moţné ho provádět mnohem efektivněji. IT administrátoři mohou přidávat nové servery nebo je přesouvat případně je modifikovat, mnohem rychleji. U jednotlivých serverů trvalo v průměru 20 hodin postavit, přestavět nebo znovu nahrát server. S VMware virtuálními stroji jsou tyto úkony mnohem jednodušší a časově mnohem méně náročné. Server Provisioning Současné řešení Odhadované úspory Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) Počet serverů ročně přidaných/změněných Počet člověkohodin strávených na provisioningu na server předpoklad (fyzický pro stávající 20,0 1,5 řešení, virtuální pro VMware) Průměrné hodinové náklady práce na správu serverů CZK 739,36 CZK 739,36 Celkové náklady CZK CZK CZK Realizovatelné úspory (100,0 %) CZK CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK Tabulka č. 16: Náklady na server provisioning současného řešení, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com v příloze č. 1. Celkové náklady Výpočty Server Provisioning Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 16 jsou informace z dotazníku CN = PSRP/Z x PCSPS x PHNPS 58

59 CN celkové náklady PSRP/Z počet serverů ročně přidaných/změněných PCSPS počet člověkohodin strávených na provisioningu na server PHNPS průměrné hodinové náklady práce na správu serverů Úspora: Náklady na současné řešení 2. a 3. rok NSR = NSRR x (1 + PKNPZSR) x (1 + OPNM) NSR náklady na současné řešení NSRR náklady na současné řešení předchozí rok PKNPZSR procento kaţdoroční nárůst provisioning zásahů na serverech za rok OPNM očekávaný průměrný nárůst mezd Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU RUSR PV RUOU RUSR ) x PV) náklady na VMware infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory poloţka odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Administrace Serverů Konsolidací se sniţuje počet fyzických serverů a tím se sniţuje počet úkolů potřebných k jejich správě jako jsou změnové poţadavky, řešení problémů, incidentů, monitorování, výkon, dostupnost, řízení bezpečnosti, instalace opravných balíčků, upgrade, update, zálohování, obnova dat, disaster recovery management, reporting, sledování dodavatelských smluv, finance a rozpočtování atd. v příloze č. 1. Výpočty Administrace Serverů Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 17 jsou informace z dotazníku 59

60 Počet FTE na všechny servery PFTEVS = PSSA x PPSSFTE PFTEVS počet FTE na všechny servery PSSA počet serverů pod správou administrátora PPSSFTE průměrný počet serverů pod správou FTE Náklady na práci na administraci na server NPAS = PHSIT x 2080 NPAS náklady na práci na administraci na server PHSIT průměrná hodinová sazba IT administrátora 2080 počet odpracovaných hodin ročně Celkové náklady CN = PFTEVS x NPAS CN celkové náklady PFTEVS počet FTE na všechny servery NPAS náklady na práci na administraci na server Realizovatelné úspory / Odhadované úspory RU/OU = CNSR x PRNIT RU/OU CNSR PRNIT realizovatelné úspory / odhadované úspory celkové náklady za současné řešení procento ročních nákladů na IT administraci Realizovatelné úspory / Virtualizační infrastruktura RU/VI RU/VI CNSR = CNSR - vypočítaná hodnota předchozího vzorce realizovatelné úspory / Virtualizační infrastruktura celkové náklady za současné řešení Úspora: Náklady na současné řešení 2. a 3. rok NSR = NSRR x (1 + PNPSIR) x (1 + OPNM) NSR náklady na současné řešení NSRR náklady na současné řešení předchozí rok PNPSIR procento nárůstu počtu serverových instalací za rok) OPNM očekávaný průměrný nárůst mezd) 60

61 Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU RUSR PV RUOU RUSR ) x PV) náklady na VMware infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory poloţka odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Administrace serverů Současné řešení Odhadované úspory Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) Počet serverů pod správou administrátora Průměrný počet serverů pod správou FTE (Full Time Engineer) 40,0 75,0 Počet FTE na všechny servery 0,73 0,34 0,39 Náklady na práci na administraci na server CZK CZK Celkové náklady CZK CZK CZK Realizovatelné úspory (50,0 %) CZK CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové úspory CZK CZK CZK Tabulka č. 17: Náklady na administraci serverů současného řešení, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com Investice do Disaster Recovery Konsolidovaný systém sniţuje náklady na disaster recovery řešení, protoţe není nutný takový počet záloţních fyzických serverů, jako u původního řešení. Samotný počet serverů, které musí být zahrnuty do disaster recovery administrace je niţší. V případě nehody (katastrofy) VMware řešení značně zjednoduší proces návratu do původního stavu. 61

62 v příloze č. 1. Současné řešení: Výpočty Investice do Disaster Recovery Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 18 jsou informace z dotazníku Průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server PZHHDRS = CZHSR11 CPS PZHHDRS průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server CZHSR11 celková zůstatková hodnota současného řešení z tabulky č. 11 CPS celkový počet serverů Celkové náklady na hardware na DR servery CNHDRS = PPS x PZHHDRS CNHDRS celkové náklady na hardware na DR servery PPS počet produkčních serverů PZHHDRS průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server Roční náklady na práci na management a support DR systému RNPMSDRS = PPSPRDRS x PCSNDRS x NPAS RNPMSDRS PPSPRDRS PCSNDRS NPAS Náklady celkem roční náklady na práci na management a support DR systému počet produkčních serverů, které je potřeba replikovat na DR server počet člověkohodin na setup a nasazení kaţdého DR systému náklady na práci na administraci na server NC = RNPNSDRS + CNHDRS + CNIDR + CNSIDR + CNPDR NC náklady celkem RNPNSDRS roční náklady na práci na management a support DR systému CNHDRS celkové náklady na hardware na DR servery CNIDR celkové náklady na infrastrukturu DR CNSIDR celkové náklady na síťovou infrastrukturu DR CNPDR celkové náklady na pronájem data centra na DR Odhadované úspory: Celkové náklady na hardware na DR servery CNHDRS = CNHDRSSR - PZHHDRS 62

63 CNHDRS celkové náklady na hardware na DR servery CNHDRSSR celkové náklady na hardware na DR servery za současné řešené CNHDRSVI celkové náklady na hardware na DR servery za virtualizační infrastrukturu Roční náklady na práci na management a support DR systému RNPMSDRS = RNPMSDRSSR - RNPMSDRSVI RNPMSDRS RNPMSDRSSR RNPMSDRSVI Náklady celkem roční náklady na práci na management a support DR systému roční náklady na práci na management a support DR systému za současné řešení roční náklady na práci na management a support DR systému za virtualizační infrastrukturu NC = NCSR - NCVI NC NCSR NCVI náklady celkem náklady celkem za současné řešení náklady celkem za virtualizační infrastrukturu Investice Disaster Recovery Současné řešení Odhadované úspory Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) Počet produkčních serverů, které je potřeba replikovat na DR server Průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server CZK CZK Celkové náklady na hardware na DR servery CZK CZK ( ) CZK Počet člověkohodin na setup a nasazení kaţdého DR systému 20,0 1,5 Náklady na práci na administraci na server CZK 687,30 CZK 687,30 Roční náklady na práci na management a support DR systému CZK CZK CZK Celkové náklady na infrastrukturu DR CZK CZK Celkové náklady na síťovou infrastrukturu DR CZK CZK Celkové náklady na pronájem data centra na DR CZK CZK Náklady celkem (hardware recovery, práce a infrastruktura na CZK CZK CZK DR) Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK Tabulka č. 18: Náklady na Disaster Recovery (DR) současného řešení, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com 63

64 Virtualizační infrastruktura: Průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server PZHHDRS = CZHSR11 CPS PZHHDRS průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server CZHSR11 celková zůstatková hodnota současného řešení z tabulky č. 11 CPS celkový počet serverů Celkové náklady na hardware na DR servery CNHDRS = PPS x PZHHDRS CNHDRS celkové náklady na hardware na DR servery PPS počet produkčních serverů PZHHDRS průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server Počet člověkohodin na setup a nasazení každého DR systému PCSNDRS = PCSNDRSSR x OUCPZ PCSNDRS počet člověkohodin na setup a nasazení kaţdého DR systému PCSNDRSSR počet člověkohodin na setup a nasazení kaţdého DR systému současného řešení OUCPZ odhadovaná úspora času na provisioning zásahy Roční náklady na práci na management a support DR systému RNPMSDRS = PZHHDRS x PCSNDRS x NPAS RNPMSDRS PZHHDRS PCSNDRS NPAS roční náklady na práci na management a support DR systému průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server počet člověkohodin na setup a nasazení kaţdého DR systému náklady na práci na administraci na server Celkové náklady na infrastrukturu DR CNIDR = CNVI12 PSVI11 x PZHHDRSVI CNIDR celkové náklady na infrastrukturu DR CNVI12 celkem náklady za virtualizační infrastrukturu z tabulky č. 12 PSVI11 počet serverů za virtualizační infrastrukturu z tabulky č. 11 PZHHDRSVI průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server za virtualizační infrastrukturu 64

65 Celkové náklady na síťovou infrastrukturu DR CNSIDR = RUVI13 PSVI11 x PZHHDRSVI CNSIDR celkové náklady na síťovou infrastrukturu DR RUVI16 realizovatelné úspory za virtualizační infrastrukturu z tabulky č. 13 PSVI11 počet serverů za virtualizační infrastrukturu z tabulky č. 11 PZHHDRSVI průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server za virtualizační infrastrukturu Celkové náklady na pronájem data centra na DR CNPDR = RUVI15 PSVI11 x PZHHDRSVI CNPDR celkové náklady na pronájem data centra na DR RUVI15 realizovatelné úspory za virtualizační infrastrukturu z tabulky č. 15 PSVI11 počet serverů za virtualizační infrastrukturu z tabulky č. 11 PZHHDRSVI průměrná zůstatková hodnota hardwaru na DR server za virtualizační infrastrukturu Náklady celkem NC NC RNPMSDRS CNHDRS CNIDR CNSIDR CNPDR Úspora: = RNPMSDRS + CNHDRS + CNIDR + CNSIDR + CNPDR Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU RUSR PV náklady celkem roční náklady na práci na management a support DR systému celkové náklady na hardware na DR servery celkové náklady na infrastrukturu DR celkové náklady na síťovou infrastrukturu DR celkové náklady na pronájem data centra na DR RUOU RUSR ) x PV) náklady na VMware infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory poloţka odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR - NVMI 65

66 CRU NSR NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Servery - Disaster Recovery (nepřímé náklady) Čas, za který proběhne recovery serverů, je díky konsolidovanému řešení kratší, protoţe je zjednodušen proces recovery na jeden krok, který zajišťuje VMware řešení. Servery - Disaster Recovery (nepřímé náklady) Současné řešení Odhadované úspory Virtualizační infrastruktura (Předpoklad) Pravděpodobnost případu řešení havárie v daném roce 16,0 % 16,0 % Předpokládaná časová náročnost provedení recovery (hodiny) 40,0 36,0 4,0 Průměrné náklady na havárii (downtime) CZK CZK Celkové náklady (pravděpodobnost* čas nutný na CZK CZK CZK recovery * náklady na hodinu) Realizovatelné úspory (10.0 %) CZK CZK CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK Tabulka č. 19: Nepřímé náklady na Disaster Recovery (DR) současného řešení, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com v příloze č. 1. Současné řešení: Celkové náklady Výpočty Servery - Disaster Recovery (nepřímé nálady) Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 19 jsou informace z dotazníku CN = PPRHSR x PCNPRSR x PNHSR CN celkové náklady PPRHSR pravděpodobnost případu řešení havárie za současné řešení PCNPRSR předpokládaná časová náročnost provedení recovery za současné řešení PNHSR průměrné náklady na havárii za současné řešení Realizovatelné úspory RU = CN x VO 66

67 RU CN VO realizovatelné úspory celkové náklady výše odměn Odhadované úspory: Předpokládaná časová náročnost provedení recovery PCNPR = PCNPRSR - PCNPRVI PCNPR předpokládaná časová náročnost provedení recovery PCNPRSR předpokládaná časová náročnost provedení recovery současného řešení PCNPRVI předpokládaná časová náročnost provedení recovery za virtualizační infrastrukturu Celkové náklady CN = CNSR - PCNPRVI CN celkové náklady CNSR celkové náklady současného řešení CNVI celkové náklady za virtualizační infrastrukturu Realizovatelné úspory RU = RUSR - RUVI RU realizovatelné úspory RUSR realizovatelné úspory současného řešení RUVI realizovatelné úspory za virtualizační infrastrukturu Virtualizační infrastruktura: Celkové náklady CN = PPRHVI x PCNPRVI x PNHVI CN celkové náklady PPRHVI pravděpodobnost případu řešení havárie za virtualizační infrastrukturu PCNPRVI předpokládaná časová náročnost provedení recovery za virtualizační infrastrukturu PNHVI průměrné náklady na havárii za virtualizační infrastrukturu Realizovatelné úspory RU = CN x VO RU realizovatelné úspory CN celkové náklady VO výše odměn 67

68 Úspora: Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU RUSR PV RUOU RUSR ) x PV) náklady na VMware Infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory za odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Prostoje serverů (nepřímé náklady) Dostupnost serverů je díky řešení VMware a virtuálním strojům řízena efektivněji. Zátěţ jednotlivých serverů je vyváţená tím, ţe se aktivně rozkládá napříč všemi hostitelskými stroji. Virtuální stroj můţe být rychle obnoven na jiném serveru pokud se stane, ţe dojde k hardwarové poruše. Virtualizační Prostoje serverů Odhadované Současné řešení infrastruktura (nepřímé náklady) úspory (Předpoklad) Doba výpadku v hodinách za rok 14,5 3,6 Průměrné náklady na hodinu výpadku CZK CZK Celkové náklady CZK CZK CZK Realizovatelné úspory (10.0 %) CZK CZK CZK Úspora 1. rok 2. rok 3. rok Náklady na současné řešení CZK CZK CZK Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) CZK CZK CZK Celkové realizovatelné úspory CZK CZK CZK Tabulka č. 20: Nepřímé náklady na prostoje serverů současného řešení, návrh VI a výpočet úspor. Zdroj: Alinean.com v příloze č. 1. Výpočty Prostoje serverů (nepřímé) Podkladem k výpočtu hodnot v tabulce č. 20 jsou informace z dotazníku 68

69 Současné řešení: Celkové náklady CN = DVHRSR x PNHVSR CN celkové náklady DVHRSR doba výpadku v hodinách za rok za současné řešení PNHVSR průměrné náklady na hodinu výpadku za současné řešení Realizovatelné úspory RU = CN x VO RU CN VO Odhadované úspory: Celkové náklady realizovatelné úspory celkové náklady výše odměn CN = CNSR - CNVI CN CNSR CNVI Realizovatelné úspory celkové náklady celkové náklady současného řešení celkové náklady za virtualizační infrastrukturu RU = RUSR - RUVI RU RUSR RUVI realizovatelné úspory realizovatelné úspory současného řešení realizovatelné úspory za virtualizační infrastrukturu Virtualizační infrastruktura (Předpoklad): Celkové náklady CN = DVHRVI x PNHVVI CN celkové náklady DVHRVI doba výpadku v hodinách za rok za virtualizační infrastrukturu PNHVVI průměrné náklady na hodinu výpadku za virtualizační infrastrukturu Realizovatelné úspory RU = CN x VO RU realizovatelné úspory 69

70 CN VO celkové náklady výše odměn Úspora: Náklady na VMware Infrastrukturu NVMI = NSRR x (1 - ( NVMI NSRR RUOU RUSR PV RUOU RUSR ) x PV) náklady na VMware Infrastrukturu náklady na současné řešení za daný rok realizovatelné úspory za odhadované úspory realizovatelné úspory za současné řešení plánováno pro virtualizaci Celkové realizovatelné úspory CRU = NSR CRU NSR NVMI - NVMI celkové realizovatelné úspory náklady na současné řešení náklady na VMware Infrastrukturu Licence pro virtualizační řešení a support Navrhované řešení VMware vyţaduje investice do softwarových licencí a roční podporu a vstupní poplatek pro program podpory. Licence pro virtualizační řešení a support Počet jednotek Jednotková cena Náklady na pořízení licencí celkem Roční poplatek na support (opakující se) VI Enterprise Edition* 8 CZK CZK CZK VI Standard Edition 0 CZK 0 CZK 0 CZK 0 VI Foundation Edition 0 CZK 0 CZK 0 CZK 0 VirtualCenter Management 0 CZK CZK 0 CZK 0 Server Celkem CZK CZK Roční support předplatné 25.0 % Licence pro virtualizační Počáteční náklady 2. rok 3. rok řešení a support Plánováno pro virtualizaci % 0.0 % 0.0 % Náklady na licence CZK CZK 0 CZK 0 Náklady na licence kumulativní CZK CZK CZK Roční poplatky za support CZK CZK CZK Celkové náklady na licence a roční poplatky za support CZK CZK CZK Tabulka č. 21: Náklady na licence a suppor. Zdroj: Alinean.com. *Součástí VI Enterprise edition ESX Server, VMFS, VirtualCenter Agent, Virtual SMP, VMotion, VMware HA, VMware DRS a Consolidated Backup 70

71 Implementace virtualizačního prostředí Náklady na implementaci řešení jsou nutné vyčíslit pro výpočet TCO. Návrh, plánování a implementace Initial Cost Návrh a plánování CZK Implementace CZK 0 VMware doprava a materiál CZK 0 Celkem CZK Návrh, plánování a implementace Počáteční náklady 2 rok 3 rok Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Celkové náklady CZK CZK 0 CZK 0 Tabulka č.22: Náklady na implementaci řešení. Zdroj: Alinean.com Školení Při implementaci VMware prostředí je potřeba počítat i se školením a zahrnout náklady na něj do výpočtu TCO. Školení Počet hodin Cena Cena celem Inatalace a konfigurace 1 CZK CZK Návrh, škálování a automatizace 1 CZK CZK Celkem 2 CZK Školení Počáteční náklady 2. rok 3. rok Plánováno pro virtualizaci 100,0 % 0,0 % 0,0 % Celkové náklady CZK CZK 0 CZK 0 Tabulka č. 23: Náklady na školení. Zdroj: Alinean.com 5.3 Kalkulace nákladů na vlastnictví - TCO (Total Cost of Ovnerschip) TCO analýza pro plánovaný projekt vizualizace podnikového prostředí bankovního domu byla provedena na základě odhadů celkových nákladů na provoz mezi stávajícím řešením a novým vizualizovaným prostředím. Časová osa pro výpočet byla zvolena 3 roky. Jedním z podkladů pro tuto analýzu bylo provedené měření a cílený rozhovor s IT administrátory (Příloha č. 1.). Dalším ze zdrojů dat bylo měření spotřeby elektrické energie současného řešení a porovnání, odhady a analýza příští spotřeby elektrické energie konsolidovaného VMware prostředí (viz. 5.1.). Kalkulace investic do nového softwaru, implementace a zaškolení IT administrátorů jsou nutné náklady se kterými je nutné počítat v analýze. Pro výpočet TCO a ROI VMware Infrastruktury byl vyuţitý Alinean.com neveřejný kalkulátor. 71

72 Porovnání TCO na 3 roky Virtualizovaná Současné řešení (kumulativní) infrastruktura Rozdíl (CZK) Úspora v % VMware Infrastruktura - přínosy Servery - Hardware CZK CZK CZK ,2% Úloţiště dat CZK CZK CZK ,8% Síťové technologie CZK CZK CZK ,0% Spotřeba energie serverů a chlazení serverů CZK CZK CZK ,2% Prostor zabírající servery CZK CZK CZK0 0.00% Server Provisioning CZK CZK CZK ,5% Administrace Serverů CZK CZK CZK ,3% Investice do Disaster Recovery CZK CZK CZK ,7% Servery Disaster Recovery (Nepřímé) CZK CZK CZK ,0% Prostoje serverů (Nepřímé) CZK CZK CZK ,2% Nutné investice Licence pro virtualizační řešení a support CZK0 CZK CZK ,0% Další licenční poplatky CZK0 CZK0 CZK0 0,0% Implementace virtualizačního prostředí CZK0 CZK CZK ,0% Školení CZK0 CZK CZK ,0% TCO přímé náklady CZK CZK CZK ,5% TCO nepřímé náklady CZK CZK CZK ,0% TCO celkem (3 roky) CZK CZK CZK ,8% Tabulka č. 24: Porovnání TCO na 3 roky (kumulativní). Zdroj: Alinean.com Výpočty - Porovnání TCO na 3 roky (kumulativní): Sloupec - Současné řešení Servery Hardware = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.11. Úložiště dat = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.12. Síťové prvky = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.13. Spotřeba energie serverů = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. a chlazení serverů rok z detailní tabulky č.14. Prostor zabírající servery = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.15. Server Provisioning = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.16. Administrace Serverů = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.17, Investice Disaster Recovery = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. 72

73 rok z detailní tabulky č.18. Servery Disaster Recovery = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. (Nepřímé) rok z detailní tabulky č.19. Prostoje serverů (Nepřímé) = součet poloţek Náklady na současné řešení za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.20. TCO - přímé náklady = součet veškerých přímých náklady. TCO nepřímé náklady = součet nepřímých nákladů. TCO celkem = součet TCO přímé a TCO nepřímé náklady. Sloupec - Virtualizovaná infrastruktura: Servery Hardware Úložiště dat Síťové prvky Spotřeba energie serverů a chlazení serverů Prostor zabírající servery Server Provisioning Administrace Serverů Investice Disaster Recovery Servery Disaster Recovery (Nepřímé) Prostoje serverů (Nepřímé) TCO - přímé náklady TCO nepřímé náklady TCO celkem = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.11. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.12. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.13. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.14. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1, 2 a 3 rok z detailní tabulky č.15. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1, 2 a 3 rok z detailní tabulky č.16. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.17. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.18. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.19. = součet poloţek Náklady na VMware Infrastrukturu (Předpoklad) za 1., 2. a 3. rok z detailní tabulky č.20. = součet veškerých přímých náklady. = součet nepřímých nákladů. = součet TCO přímé a TCO nepřímé náklady. 73

74 5.4 Očekávané přínosy V tabulce č. 25 je souhrn očekávaných přínosů konsolidovaného řešení na platformě VMware. Jde o souhrnnou tabulku hodnot vypočítaných v jednotlivých částech dále v práci. Očekávané přínosy z virtualizace 1. rok 2. rok 3. rok Celkem Servery - Hardware CZK CZK CZK CZK Úloţiště dat CZK CZK CZK CZK Síťové prvky CZK CZK CZK CZK Spotřeba energie serverů a chlazení serverů CZK CZK CZK CZK Prostor na serveru CZK 0 CZK 0 CZK 0 CZK 0 Server Provisioning CZK CZK CZK CZK Administrace Serverů CZK CZK CZK CZK Investice Disaster Recovery CZK CZK CZK CZK Servery Disaster Recovery (Nepřímé) CZK CZK CZK CZK Prostoje serverů (Nepřímé) CZK CZK CZK CZK Přínosy celkem CZK CZK CZK CZK Očekávané investice do VMware Počáteční řešení (1. rok) 2. rok 3. rok Celkem Licence pro virtualizační řešení a CZK support 710 CZK CZK CZK Další licenční poplatky CZK 0 CZK 0 CZK 0 CZK 0 Implementace virtualizačního prostředí CZK CZK 0 CZK 0 CZK Školení CZK CZK 0 CZK 0 CZK Celkové náklady CZK CZK CZK CZK Tabulka č. 25: Očekávané přínosy z virtualizace. Zdroj: Alinean.com Graf č. 6: Celkové přínosy za období 3 let při zavedení VMware Infrastruktury. Zdroj: autor 74

75 Graf č. 7: Porovnání celkových nákladů na vlastnictví (TCO) současného řešení a virtualizované infrastruktury (VI). Zdroj: autor Grafické znázornění celkových očekávané přínosů v případě implementace virtualizačního prostředí VMware je zobrazeno na grafu č. 6. Graf č. 7 opticky znázorňuje porovnání nákladů na provoz současného řešení a navrhovaného řešení virtualizační infrastruktury. 5.5 Návratnost investice - ROI Z podkladů, které analýza dává k dispozici lze jednoduše vypočítat návratnost investic. Jako v případě TCO je i ROI počítáno na období 3 let. Výpočet ROI: NI = PC - CN25 CN25 x 100 [%] NI návratnost investice PC přínosy celkem CN25 celkové náklady (tabulka č. 25) 125,8% = x 100 [%] 75