Czy w małej firmie zasadne jest wdrożenie wirtualizacji? Spróbujemy odpowiedzieć na to pytanie wskazując, w jakich sytuacjach wirtualizacja ma znacznie więcej zalet niż środowisko fizyczne i pokażemy jaki jest szacowany koszt takiego projektu.
W Polsce zgodnie z definicją do sektora małych i średnich przedsiębiorstw zaliczamy firmy zatrudniające do 250 pracowników i nie przekraczające obrotu na poziomie 50 mln Euro (przedsiębiorstwo średnie). Jednakże firm powyżej 50/100 pracowników jest relatywnie mało a gross polskiego biznesu stanowią mikro i małe przedsiębiorstwa zatrudniające do 50 pracowników, a często poniżej 10.
Jednakże, potrzeby firmy nie koniecznie muszą być wprost proporcjonalne do jej wielkości. Polskie przedsiębiorstwa coraz szybciej się rozwijają i powoli acz konsekwentnie stają coraz bardziej innowacyjne. Nieżalenie od wielkości ale od rodzaju i ilości klientów ww. rozwój stanowi również wyzwanie dal świata IT. Stawia bowiem przed nim pytanie jak pogodzić rosnące potrzeby/wymagania z często mocno skończonym jeśli ni powiedzieć ograniczonym budżetem.
Najczęściej spotkane systemy
Zastanówmy się jakiego rodzaju systemy może spotkać w naszych małych formach. Przede wszystkim na pierwszym miejscu znajdziemy systemy handlowo-magazynowe i księgowo-kadrowo. Coraz częściej zobaczymy również CRM-y. Można spokojnie powiedzieć, że ERP staje się obecnie standardem. Dodatkowo wiele firm zwłaszcza z sektora produkcyjnego wykorzystuje IT do zarządzania procesem produkcji czy do obsługi wykorzystywanego parku maszynowego.
Mobilność i zmieniające się warunki rynkowe wymusza natomiast na firmach umożliwienie dostępu do swoich systemów pracownikom zdalnym – najlepiej za pośrednictwem WWW czy przygotowanie systemu B2B za pomocą którego utrzymywane będę relacji z klientami czy partnerami.
Dodając do tego nawet najprostsze systemy wspomagające prace jak serwer plików czy Active Directory oraz pocztę elektroniczną mamy (w uproszczeniu):
- System ERP – baza + aplikacja – 2 serwery
- System B2B (powiązany z ERP) – 1-2 serwery
- Terminal dla pracowników zdalnych – 1 serwer
- System zarządzania produkcją/sprzedażą/Business Inteligance – 1-2 serwery
- Active Directory + serwer plików – 1 serwer
- Poczta elektroniczna – 1 serwer
- DNS – 1 serwer
Jak widać w najprostszej mocno uogólnionej konfiguracja będziemy mieć do czynienia z 8-10 serwerami. Stosując dobra praktyki z zakresie projektowania i zabezpieczania systemów da nam to 8-10 serwerów fizycznych. Zapominamy jednak, że cześć z tych systemów staje się kluczowe dla naszej firmy i nie możemy pozwolić sobie na ich długą niedostępność. Musimy więc zorganizować dobry system kopii zapasowych (kolejny serwer) a cześć z opisjących systemów powinna być zbudowana w architekturze klastrowej – przyjmijmy że Active Directory, poczta i system zarządzania produkcją – co daje nam dodatkowe 3 serwery fizyczne + czwarty jako serwer backupu. Razem zrobiło nam się 12-14 serwerów. Bardzo mocno wzrosła komplikacja wdrożenia i zarządzania całym środowiskiem a i koszty nawet samego zakupu urządzeń o prądzie i klimatyzacji nie wspominając zaczynają robić się nie bagatelne.
A może wirtualizacja?
Często pokutuje stwierdzenie, że wirtualizacja nie jest przeznaczona dla SMB gdyż jest droga i skomplikowana we wdrożeniu. Poniżej spróbuje pokazać jakie możliwości daje nam w tym zakresie Vmware, jakie osiągniemy z tego tytułu korzyści oraz jakie będą przewidywane koszty zakupu technologii i jej utrzymania.
Vmware Hypervisor Free
Jeżeli tylko chcemy i dostępne funkcjonalności będą nam wystarczać możemy mieć wirtualizację Vmware zupełnie za darmo. Jedyne co musimy zrobić to założyć konto na stronie Vmware i ściągnąć Vmware Hypervisor Free czyli de facto Vmware Esxi – podstawowy produkt Vmware służący jako platforma bazowa do wirtualizacji ( system instalowany na serwerze fizycznym). Vmware wygeneruje nam klucz licencyjny w ramach którego będziemy mogli wykorzystywać Hypervisor na praktycznie dowolnej licznie serwerów.
Kluczowym pytaniem jest funkcjonalności otrzymamy. Niestety nie będzie ich za wiele, ale można spokojnie powiedzieć, że dla wielu środowisk będą to funkcje kluczowe i wystarczające. Otóż otrzymamy możliwość tworzenia maszyn wirtualnych i ich uruchamiania wraz z wszystkimi możliwościami zarzadzania siecią (standardowe przełączniki wirtualne) i storage-em (iSCIS, FS, NFS) dostanymi w innych płatnych wersjach.
Będziemy mogli tworzyć maszyny z max 8 wirtualnymi procesorami. Hypervisor free nie posiada żadnych ograniczeń w zakresie ilości procesorów fizycznych, ilości fizycznego ramu czy też ramu wirtualnego innych niż wersje płatne (czyli wartości maksymalne dla Vmware).
Przyjmując jako bazę nasze przykładowe 14 serwerów, wykorzystując wirtualizację można je spokojnie zmieścić na dwóch serwerach fizycznych gwarantując jednocześnie pewną formę redundancji a zastosowanie 3 serwerów zapewni nam niezbędny zapas mocy oraz pełną niezależność od awarii jednego z nich.
Niestety jaka każdy darmowy produkt również i w tym przypadku mamy pewne ograniczenia. Przede wszystkim nie dostępna jest żądana z form centralnego zarządzania co oznacza, że na każdy z serwerów fizycznych musimy logować się osobno oraz, osobno na każdy tworzyć i modyfikować nasze maszyny wirtualne. Niedostępne są również jedne z kluczowych i często wykorzystywany funkcji wersji płatnych tj. migracja maszyn w trybie rzeczywistym (tzw. Vmotion), klonowanie czy klaster HA. Nie mamy również możliwości wykorzystywania API do kopii zapasowych co oznacza, że nie możemy wykonywać backupu włączonych wirtualnych maszyn za pomocą dowolnego systemu do kopii zapasowych infrastruktury Vmware.
Brak klastra HA jest o tyle dotkliwy, że w przypadku awarii jednego z serwerów fizycznych maszyny nie zostaną automatycznie uruchomione na pozostałych. Ich ponownego uruchomienia dokonać będzie musiał administrator za pocą ręcznego przepięci maszyn z współdzielonego storage-u na inny serwer fizyczny.
vSphere Essentials
Oprócz licencji standardowych, które rzeczywiście jak na polskie warunki nie zaliczają się do produktów najtańszych Vmware przygotował dwa pakiety przeznaczone właśnie dla SMB. Oba pakiety składają się z:
- 6 licencji VMware Vsphere na 6 procesorów fizycznych do wykorzystania w maksymalnie 3 serwerach fizycznych,
- Licencji na serwer zarządzający Vmware vCenter.
Pierwszy pakiet tzw. Essentials nie wnosi zbyt dużo w stosunku do wersji darmowej lecz dodatkowe funkcje są często kluczowe. Przede wszystkim posiadamy centralne zarządzanie tak więc za pomocą vCenter widzimy wszystkie nasze serwery fizyczne, wszystkie maszyny wirtualne i całość konfiguracji. Wyłączone maszyny wirtualne możemy z poziomu interfejsu przenosić na inne serwery fizyczne. W kontekście HA, którego w wersji Essentials nie ma, możemy w vCenter zdefiniować sobie alam wysyłający mail o awarii serwera fizycznego i logując się do vCenter przenieść maszyny z uszkodzonego serwera na pozostałe działające.
Ostatnią istotną zmianą jest dostępność API do backupu co oznacza, że możemy nabyć np. Veeam B&R Essentials i posiadać profesjonalny system do wykonywania kopii zapasowych naszego środowiska. Pomimo, niezbyt mnogiej liczny funkcji wersja Essentials jest często wykorzystywana jako wstęp do wirtualizacji ze względu na bardzo rozsądny koszt wynoszący około 2000 PLN netto za cały pakiet.
vSphere Essentials Plus
Jeżeli możliwości oferowana przez podstawowy pakiet nie spełniają naszych oczekiwań, mamy drugą znacznie bardziej rozbudowaną opcję tj. pakiet Essentials Plus. Analogicznie jak w przypadku wersji Essentials jest on ograniczony do 3 serwerów fizycznych i zawiera w sobie 6 licencji na procesory oraz vCenter.
Wykorzystując wersję Essentials Plus mamy oczywiście wszystkie funkcjonalności oferowane przez wersję darmową oraz wersję Essentials. Dodatkowo, możemy zbudować klaster HA co w wielu przypadkach jest najbardziej pożądaną funkcjonalnością. Możemy również wykonywać wszelkie formy vMotion tj. przenoszenia chodzących maszyn między serwerami lub między storage-ami (Storage vMotion). Podobnie jak w wersji Essentials dostępne jest API do kopii zapasowych jednakże wraz z pakietem dostajemy w pełni funkcjonalny oparty o EMC Avamar system kopii zapasowych zwany Vmware Data Protection (VDP). VDP ma swoje ograniczenia np. dot. wielkości zdeduplikowanej powierzchni danych wynoszący 8TB per appliance (wdrożoną instancję VDP – których możemy wdrożyć kilka).
Bez wątpienia VDP nie dorównuje elegancji i jakości Veeam-a ale wykonuje swoje zadania tj. tworzy kopie zapasowe, pozwala na odzyskiwanie maszyn, pojedynczych plików, integruje się z MS SQL i Oracle a zarządzanie odbywa się z vSphere client-a webowego.
Pakiet Essentials Plus nie jest już tak tani jak Essentials. Jego podstawowa cena to około 14 000 PLN, ale w zamian dostajemy pełnoprawne środowisko wirtualne z klastrem wysokiej dostępności, mechanizmami zarządzania jak vmotion oraz zupełnie poprawnym systemem backupu.
Skalowalność
Dwa istotne pytania to jak dużo mogę zmieścić na takim trzyserwerowym środowisku oraz co jeśli będę chciał się rozbudować.
Obecnie moce obliczeniowe serwerów są naprawdę bardzo wysokie a w większości środowisk wirtualnych procesory nie są istotnym ograniczeniem i często nie wykorzystuje się nawet połowy ich mocy. Można spokojnie stwierdzić, że dwu procesorowy wyposażony w 8/10 rdzeniowe Xeon-y będzie wstanie unieść typowe (serwer plików, AD, prosty SQL, www, etc.) maszyny wirtualne którym zaalokujemy od 128-196 GB RAM. Oznacza to, przy średniej ilości RAM-u przydzielonego per maszyna wynoszącej 8GB, mamy około 14 ( 14* 8 – 112 + overhead) maszyn wirtualnych per serwer z 128GB-tami RAM.
Dla takiego środowiska złożonego z 3 serwerów możemy spokojnie stworzyć około 28-30 typowych wirtualnych maszyn. Pozostałe moce obliczeniowe rezerwujemy na działanie klastra HA tak aby w przypadku awarii jednego serwerów maszyny zmieściły się na pozostałych serwerach.
Jeśli jednak w pewnym momencie okaże, się że potrzebujmy dodać czwarty serwer, nie stanowi to problemy możemy bowiem przejść z wersji Essentials Plus do wersji Standard np. dokonując upgradu do produktu Standard Acceleration Kit with Operation Management (w pakiecie z vCenter Standard oraz 6 licencjami na procesor) + 2 licencje Standard na dwa procesory dla nowego czwartego serwera. Każdy kolejny serwer będzie już po takim upgrade-dzie wymagał jedynie dokupienia licencji na procesory.
Podsumowanie
Zagłębienie się w dostępne opcje licencyjne i funkcjonalne oraz ich przybliżony koszt pokazuje, że nawet dla niezbyt dużej firmy wdrożenie wirtualizacji Vmware powinny być projektem do udźwignięcia zwłaszcza w kontekście kosztów generowanych przez wykonanie tego samego na tradycyjnym środowisku fizycznym. Dodatkowo, szereg zalet wirtualizacji w zakresie szybkości wdrażania nowych systemów, łatwości zarządzania czy łatwości backupu powoduje, że dal coraz szerszej liczy firm staje się ona podstawowym wyborem.
Kalkulacja kosztów zakupu przykładowego środowiska fizycznego
Przyjmijmy, że podstawowy serwer który wykorzystamy do naszego środowiska będzie posiadał 1 procesor, 32 GB RAM oraz 7 dysków twardych 500GB NL-SAS (zestawionych w RAID 5 (4+2) + Hot Spare) oraz że będzie pochodził od jednego z renomowanych producentów np. Dell/Hp/Fujitsu.
Na wszystkich serwerach wykorzystywać będziemy Windows 2012R2. Koszt takiego serwera w zależności od konkretnego modelu oraz poziomu usługi serwisowej będzie wahał się od 15-20 tysięcy PLN netto. Dodatkowo zakup licencji Windows 2012R2 Std. To koszt około 3600 PLN netto.
Przy 14 serwerach fizycznych całościowo wychodzi nam:
- 210 000 – 280 000 PLN netto za serwery
- 50 400 PLN netto za licencje Windows
Zakładając, że cykl życia serwera będzie wynosił 5 lat to po tym okresie będziemy musieli ponownie ponieść koszty zakupu serwerów.
Kalkulacja kosztów zakupu przykładowego środowiska wirtualnego
Przyjmijmy, że będziemy budować środowisko złożone z 3 serwerów fizycznych z Vmware Essentials Plus na którym uruchomimy klaster HA ora wdrożymy VDP. Na wspomnianych wcześniej 14 maszynach wirtualnych zainstalujemy Windows 2012R2. Dodatkowo, wykorzystywać będziemy maszyny wirtualne na VDP oraz na vCenter (obie dostarczone w postaci appliance-ów Linuksowych). Razem będziemy więc mieć 16 maszyn wirtualnych. Przyjmijmy, że każda maszyna będzie miała 16GB RAM co razem daje nam 256 GB. W związku z tym zakupimy 3 serwery dwuprocesorowe (Xeon 8 rdzeni) z 128 GB RAM każdy.
Serwery nie będą posiadać dysków twardych. Esxi będzie uruchamiany z pamięci flash a wszystkie dane będą przechowywane na macierzy. Jako macierz wybierzmy podstawowa macierz EMC VNXe3150 (przeznaczoną dla SMB) z 9 dyskami twardymi SAS 600GB które stworzą RAID 6 (6+2) + Hot Spare. Macierz będzie w pełni wysoko dostępna a podłączenie do serwerów zrealizujemy za pomocą protokołu iSCSI w oparciu o dwa dedykowane dla storage-u przełączniki CISCO SMB SG300. Serwery będą pochodzić od renomowanych producentów.
Wykorzystując Windows 2012R2 Std w środowisku wirtualnym w ramach jednej licencji możemy stworzyć dwie maszyny wirtualne pod warunkiem, że uruchomione są one na jednym serwerze fizycznym. W związku z tym dla naszych 14 maszyn będziemy potrzebować tylko 7 licencji Windows.
Całościowo przybliżone koszty będą następujące:
- 45 000 – 50 000 PLN netto - serwery fizyczne
- 14 000 PLN netto - pakiet Vmware Essentials Plus
- 3 400 PLN netto – przełączniki Cisco SMB SG300
- 29 000 PLN netto – macierz EMC VNXe 3150
- 25 200 PLN netto – licencje Windows 2012R2
Razem koszty zakupu zamykają się w kwocie: 116 600 – 121 600 PLN netto co nie stanowi nawet połowy kwoty przeznaczonej na zakup analogicznej funkcjonalnie infrastruktury opartej o serwery fizyczne.
Oczywiście w każdym z opisywanych przypadków musimy doliczyć jeszcze koszty infrastruktury sieciowej, oraz wyposażenia serwerowni czy wdrożenia, lecz dla naszego porównania możemy je pominąć.
