Un datacenter personale e virtualizzato con E4 VSTONE

Uno dei temi che da alcuni anni a questa parte stanno caratterizzando il mondo dei datacenter, e in generale delle soluzioni server, riguarda la virtualizzazione. Con questo termine si intende un pacchetto di tecnologie, tanto hardware quanto software, che permettono di utilizzare un determinato numero di server per eseguire un numero di servizi sensibilmente superiore a quello dei server fisici a disposizione.

In passato si è sempre utilizzato un approccio, nella definizione dei server presenti in un centro di calcolo, che prevedeva un singolo server responsabile dell'erogazione di uno specifico servizio. Ad esempio, un server dedicato alla gestione della posta elettronica, oppure uno per le code di stampa in un affollato ufficio. Le caratteristiche tecniche dello specifico server, in termini di processore, dotazione di memoria, storage e connettività oltre che di sistema operativo e applicativi è sempre stata studiata in funzione delle necessità dello specifico servizio erogato.

Approcciare in questo modo la divisione dei vari servizi richiesti in un data center permette di ben identificare quale server sia responsabile di uno specifico servizio, ma non porta ad un utilizzo ottimale delle risorse complessivamente a disposizione. Se, ad esempio, il server utilizzato per la gestione della posta elettronica vanta un tasso di occupazione medio del 15% con picchi che raggiungono il 40% ben si capisce come buona parte delle risorse di calcolo a disposizione non vengano sfruttate.

Considerando come in una sala dati i costi sono direttamente dipendenti dal consumo dei server e dal numero di macchine presenti, ben si capisce come sia necessario ridurre al minimo il numero di sistemi presenti per beneficiare di un vantaggio economico nel costo di affitto degli spazi. Non solo: avere un server che viene utilizzato per la maggior parte della propria potenza di elaborazione, lasciando un margine di sicurezza per la gestione di eventuali picchi, è preferibile all'avere lo stesso carico ripartito su diversi server sia per l'inferiore consumo complessivo sia per il costo legato all'acquisto delle macchine.

La regola da seguire, pertanto, è molto semplice: utilizzare il minor numero possibile di server e fare in modo che quelli presenti vengano sfruttati per tutte le risorse di calcolo che mettono a disposizione in modo continuativo. Con un approccio che prevedeva di dedicare un server ad ogni servizio fornito questa logica trova difficilmente riscontro pratico, se non per un ridotto numero di server e di servizi. E' per risolvere questo tipo di esigenza, migliorando l'efficienza complessiva del centro di calcolo, che sono state implementate le tecniche di virtualizzazione.

Preso un datacenter con 10 server, attraverso le tecniche di virtualizzazione è possibile far eseguire a questo parco macchine un numero ben più elevato di servizi. Ogni server fisico gestisce un numero superiore a 1 di server virtuali, quindi di installazioni complete di sistema operativo sulle quali vengono veicolati differenti tipologie di servizi. Nell'esempio precedente, quindi, la gestione della posta elettronica verrà svolta da un server virtuale, installato su un server fisico accanto ad altri server virtuali il cui numero è funzione delle risorse di calcolo complessivamente a disposizione e del tipo di servizi siano stati installati sui server virtuali.

In termini tecnici si parla di operazioni di consolidamento: attraverso tecniche di virtualizzazione i servizi indipendenti tra di loro installati su più server fisici vengono tutti trasferiti su un numero più ridotto di server, sino al caso limite di un solo server fisico che ha installate in server virtuali tutti i servizi gestiti in precedenza dai vari server fisici presenti.

L'evoluzione tecnologica da lato hardware, con la disponibilità di quantitativi di memoria fisica sempre più ampi e di processori che integrano un numero di core sempre più elevato, ha portato in modo pressoché naturale allo studio di tecniche software che permettano di utilizzare più istallazioni di sistema operativo in parallelo, sfruttando un unico hardware sottostante. Anche per questo motivo Intel e AMD hanno integrato, nei propri processori per sistemi server, specifiche funzionalità che migliorano la gestione di virtual machines con l'obiettivo di migliorarne le prestazioni complessive oltre che di estenderne la sicurezza.

Sulla carta sembra tutto semplice e intuitivo: una volta ben definite le specifiche tecniche dei server da utilizzare in ambiente virtualizzato basta installare le varie istanze di sistema operativo e mandare in esecuzionei vari servizi, facendo in modo che ad ogni server virtuale siano assegnate risorse hardware adeguate in funzione del tipo di lavoro che dovrà svolgere così da non ostacolare a sua volta l'esecuzione degli altri server virtuali installati. Sulla carta tutto chiaro, ma all'atto pratico non così intuitivo come può sembrare.

Quali server fisici scegliere per i propri servizi? Quali sono i componenti più importanti tra memoria, processore e storage? Che tipo di software installare per gestire al meglio le differenti virtual machine? Una risposta univoca non può essere data in quanto sono troppe le variabili in gioco. Quello che i fornitori devono quindi provvedere è una proposta che sia da un lato ridiga, così da assicurare compatibilità e stabilità operativa, e allo stesso tempo flessibile in funzione delle specifiche esigenze del cliente. E' a questo obiettivo che ha lavorato E4, azienda italiana da circa un decennio impegnata nel settore dei datacenter, sviluppando E4 VSTONE.