De kracht van virtualisatie

De mate waarin de technische infrastructuur is gevirtualiseerd is een belangrijke maatstaf aan het worden van de volwassenheid van een IT-organisatie. Virtualisatie is tevens een containerbegrip voor veel verschillende technieken, zowel op hardware als softwareniveau, ieder met zijn eigen karakteristieken. Een goede reden om een aantal belangrijke vormen in meer detail te beschrijven. In het bijzonder geef ik inzicht in servervirtualisatie, clientvirtualisatie, desktopvirtualisatie en applicatievirtualisatie.

Het basisidee van virtualisatie is dat de diensten van fysieke apparaten op een apparaat-onafhankelijke wijze worden aangeboden. Je krijgt feitelijk een virtueel apparaat dat dezelfde functionaliteit biedt als het fysieke apparaat. Deze loskoppeling van diensten en apparaten heeft allerlei voordelen. Zo kan één apparaat meerdere virtuele apparaten (omgevingen) bieden, waardoor er kosten kunnen worden bespaard. Daarnaast creëert het ook flexibiliteit; er kunnen nieuwe omgevingen worden gecreëerd zonder daarvoor nieuwe fysieke apparaten aan te schaffen en/of in te richten. Je creëert een nieuwe omgeving door een bestaande gewoonweg elektronisch te kopiëren. Ook biedt virtualisatie belangrijke beschikbaarheidsvoordelen. Als een omgeving faalt kan snel een andere omgeving worden geactiveerd op hetzelfde apparaat, een ander apparaat of zelfs op een andere fysieke lokatie. Virtualisatie biedt dus belangrijke voordelen op het gebied van kosten, flexibiliteit en beschikbaarheid.

De meest bekende vorm van virtualisatie is waarschijnlijk servervirtualisatie. Daarbij wordt de server gescheiden van de fysieke machine. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld meerdere applicaties op één fysieke machine draaien, terwijl het voor de applicaties zelf lijkt alsof zij als enige op het platform zijn geïnstalleerd. De virtuele servers zijn onafhankelijk van elkaar en kunnen hun eigen processor/kernen, geheugen en netwerkverbindingen toegewezen krijgen. Servervirtualisatie is een belangrijk instrument voor het consolideren van infrastructuur. De praktijk wijst namelijk uit dat de capaciteit van servers slechts voor een klein deel wordt gebruikt.

Clientvirtualisatie maakt het mogelijk om meerdere desktops op een werkstation te gebruiken. Een gebruiker kan hierdoor naast zijn standaard besturingssysteem een alternatief besturingssysteem gebruiken voor specifieke toepassingen. Deze toepassingen hoeven niet in de primaire desktop te zijn geïnstalleerd. De desktops zijn van elkaar afgeschermd, maar er zijn ook integratiemogelijkheden waarbij een venster uit de ene desktop kan worden weergegeven in de andere desktop. Een interessante toepassing is het scheiden van zakelijke en privé desktops, waarbij gebruikers al hun eigen applicaties in hun privé desktop kunnen installeren. Er bestaan ook oplossingen waarbij de desktops kunnen worden gesynchroniseerd tussen het werkstation en servers, waardoor clientvirtualisatie ook kan profiteren van centrale beheermogelijkheden.

Zowel servervirtualisatie als clientvirtualisatie zijn vormen van hardwarevirtualisatie die de fysieke hardware afschermen. Zij maken gebruik van een hypervisor (ook wel: virtuele machine monitor) die de virtualisatie bestuurt. Deze hypervisor kan zowel draaien op een besturingssysteem (hosted hypervisor) of direct op de processor (bare-metal hypervisor). Deze laatste vorm is efficiënter doordat er geen onderliggend besturingssysteem noodzakelijk is. Een alternatief voor het gebruik van hypervisors is het gebruik van virtualisatie die wordt geboden door het besturingssysteem zelf (ook wel: container-gebaseerde virtualisatie). Dit is een meer efficiënte vorm van virtualisatie omdat de fysieke hardware niet wordt afgeschermd. Het heeft echter de beperking dat alle virtuele omgevingen hetzelfde besturingssysteem moeten gebruiken.

Een andere vorm van virtualisatie is desktopvirtualisatie, waarbij de desktop van een gebruiker ontkoppeld is van het werkstation. Deze desktop draait op een centrale server, waardoor deze ook centraal beheerd, beveiligd en gebackuped kan worden. Desktop virtualisatie is een belangrijke enabler voor tijd- en plaatsonafhankelijk werken, wat in het kader van het nieuwe werken steeds belangrijker wordt. Gebruikers kunnen vanaf thuis ook gewoon bij hun werkomgeving op de server van hun werkgever. Desktopvirtualisatie maakt het ook mogelijk om werkstations langer te blijven gebruiken, omdat de desktop op de server draait en er dus weinig capaciteit wordt gevraagd van het werkstation. Hierdoor is het ook mogelijk om gebruik te maken van zogenaamde “ thin clients”; hele eenvoudige werkstations die zelf geen eigen opslag nodig hebben en geen specifiek beheer vragen.

Een specifieke vorm van desktop virtualisatie is Virtual Desktop Infrastructure (VDI). Dit is een nieuwere generatie desktop virtualisatie die een aantal belangrijke nadelen van eerdere generaties oplost. Zou was de eerste generatie desktop virtualisatie niet in staat gebruikers hun eigen werkomgeving te bieden. Dit is te begrijpen als je bedenkt dat ze zijn ontstaan als middel om individuele applicaties op afstand aan te bieden. VDI biedt iedere gebruiker een eigen desktop, terwijl er maar één desktop image hoeft te worden beheerd en getest. Ook biedt het een aantal belangrijke performanceverbeteringen waardoor een bredere range van applicaties geschikt is om ook virtueel te worden aangeboden.

Een andere vorm van virtualisatie is applicatievirtualisatie. Het basisidee is dat applicaties worden aangeboden op een desktop zonder dat ze daarin zijn geïnstalleerd. In plaats daarvan worden zij gedownload van de server en draaien ze in een soort zandbakomgeving. Het voordeel van applicatievirtualisatie is dat applicaties onafhankelijk zijn van de desktop en van elkaar. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld meerdere versies van één applicatie beschikbaar worden gesteld en conflicteren applicaties niet met elkaar. Aan de andere kant kan wel worden geprofiteerd van centrale beheermogelijkheden. Ook kunnen snel nieuwe applicaties beschikbaar worden gesteld aan gebruikers. Applicatievirtualisatie wordt veelal gecombineerd met desktop-virtualisatie, zodat een standaard desktop kan worden gecombineerd met gebruikersspecifieke applicaties.

Naast genoemde vormen van virtualisatie zijn er ook andere vormen, zoals storage virtualisatie, netwerkvirtualisatie en gegevensvirtualisatie. Het gaat te ver om in dit blog item al deze vormen te beschrijven. Ik wilde in dit blog item vooral inzicht geven in de belangrijkste vormen. Het implementeren van deze vormen van virtualisatie levert organisaties in potentie veel verbeteringen. Ook voor virtualisatie geldt echter: bezint eer ge begint. De voordelen wegen niet altijd op tegen de nadelen. Zo zijn bepaalde applicaties niet erg geschikt om te virtualiseren. Ook zullen niet alle gebruikersgroepen optimaal bediend worden met een gevirtualiseerde werkplek. Denk bijvoorbeeld aan gebruikers met zware grafische toepassingen.

Danny Greefhorst (dgreefhorst@archixl.nl) is principal consultant en directeur bij ArchiXL.