Como melhorar a eficiência de TI na Microsoft usando o Virtual Server 2005

White paper técnico

Publicado em: 1 de agosto de 2005

Como a Microsoft conduz a TI

Nesta página

Resumo executivo
Introdução
Estrutura de soluções
Implantação do Virtual Server 2005 na Microsoft
Assuntos corporativos e legais: estudo de caso
Resultados
Perspectivas para o futuro
Em resumo
Para obter mais informações

Resumo executivo

A consolidação da infra-estrutura física costuma ser uma estratégica empresarial eficaz. A consolidação de servidores físicos situados de modo local provou-se eficaz na redução da expansão de servidores e, portanto, aumenta a eficiência da TI, melhorando a flexibilidade e reduzindo o TCO (Custo Total de Propriedade). A virtualização leva a consolidação e um novo patamar, eliminando a relação de 1:1 entre aplicativo e servidor. A virtualização é uma técnica de consolidação que produz benefícios adicionais abstraindo os aplicativos do servidor físico e colocando-os em VMs (máquinas virtuais), muitas das quais podem residir em um único host físico.

O VS (Virtual Server 2005), a solução de virtualização da Microsoft, é parte da estratégia de consolidação que inclui um modelo utilitário para serviços de TI. O VSU (Virtual Server Utility), criado pela TI da Microsoft, oferece o VS aos clientes internos da Microsoft como um serviço gerenciado centralizado, coberto por um SLA (Contrato de Nível da Prestação do Serviço), comparável da maneira mais favorável ao cenário convencional, envolvendo servidores no local, provisionados e gerenciados pelos departamentos BUIT (TI das unidades de negócios) locais. O SLA consiste em várias métricas que não somente apresentam um caso claro e atraente aos clientes, como também desafiam a equipe de VSU. Essas métricas incluem cronogramas de provisionamento, bem como disponibilidade de suporte, de host e convidado, e utilização de CPU do host. Obviamente, o resultado é a economia nos custos.

A experiência prática com o Virtual Server 2005 na Microsoft foi altamente favorável. Os intervalos de provisionamento de servidor foram reduzidos de 22 a 25 dias em servidor físico auto-hospedado para um dia em servidor virtual. A economia de custos para os clientes foi de aproximadamente 30% em três anos e o grau de satisfação do cliente aumentou. Em todo o SLA, métrica por métrica, os resultados reais foram atingidos ou ultrapassaram as expectativas.

O objetivo deste white paper é compartilhar as experiências da Microsoft com o Virtual Server 2005 na implementação piloto. Como as exigências de TI da Microsoft estão entre as mais desafiadoras do mundo, os métodos empregados pelo pessoal de TI da Microsoft e as lições aprendidas com a implementação piloto devem fornecer orientação altamente significativa para os clientes nas implementações de versões gerais subseqüentes que envolvam ambientes de TI em escala empresarial.

Introdução

Ao considerar produtos e serviços da Microsoft, os tomadores de decisões costumam perguntar sobre as experiências de uso na própria Microsoft. A equipe de TI da Microsoft não apenas executa as funções de TI tradicionais para a empresa, mas também atua como o primeiro cliente da organização no lançamento de cada novo software de servidor e produtividade empresarial. Como as exigências de TI da Microsoft estão entre as mais desafiadoras do mundo, os métodos empregados pelo pessoal de TI da Microsoft e as lições aprendidas com essas primeiras experiências geralmente fornecem orientação operacional e de implantação altamente significativa para os clientes nas subseqüentes implementações de versões gerais.

A TI da Microsoft criou uma Equipe de utilitário de computador como parte de sua Equipe de serviços de utilitários. O modelo utilitário posiciona essas equipes como utilitários, ou provedores de serviços, estabelecidas para alavancar os recursos de especialistas que representam os proprietários de serviços e aplicativos internos. Os serviços identificados incluem Computação, Armazenamento e Proteção dos dados.

A equipe de utilitário de computador oferece um serviço baseado no Virtual Server 2005, desenvolvido especificamente para hospedar aplicativos e serviços de baixa a média intensidade que requerem relativa medição de isolamento. Esse serviço consolida aplicativos e serviços, colocando-os em um recurso compartilhado na forma de uma VM, sendo que vários deles residem em um único Virtual Server Host colocado na administração e no gerenciamento centralizados de uma equipe dedicada de profissionais de computação. Essa abordagem oferece meios altamente confiáveis e extremamente eficientes de atender às necessidades de computação dos aplicativos e serviços da LOB (Linha de negócios). Ao mesmo tempo, ela libera os proprietários dos aplicativos de vários riscos e complexidades associados ao envolvimento direto na administração diária dos servidores distintos fisicamente. Os proprietários poderão perceber economias consideráveis e quantificáveis em equipamentos, bem como recuperar espaço precioso no centro de dados através de reduções na superfície física da solução de servidor, que diminui as necessidades de espaço em rack. As economias de custos operacionais incluem redução nos custos indiretos, no consumo de energia e nos sistemas de controle ambiental. Além disso, os proprietários poderão contar com maior agilidade operacional, pois o VS aumenta a velocidade do provisionamento e das atividades de movimentação, inclusão e alteração. A segurança é sempre levada em conta. Dependendo das especificações do cenário de implementação, a virtualização pode levar à segurança aprimorada obtida pela redução do perfil de ataque global, padronização de hardware e sistemas operacionais, pela implementação de sistemas de segurança avançados e vigilância constante da equipe de serviços utilitários centralizados. Cada VM e, de acordo com os requisitos da implementação, cada aplicativo retêm alguma medida de isolamento, pois cada qual é associado a uma instância separada do sistema operacional. Os proprietários de serviços e aplicativos perceberão esses benefícios de imediato e poderão esperar melhorias ainda maiores no futuro, à medida que as demandas de rede e computação da unidade de negócios aumentarem e os desafios de suporte se intensificarem.

A despeito dos benefícios, as partes interessadas de algumas unidades de negócios tendem a encarar a consolidação com certo grau de agitação. Os envolvidos temem que delegar a responsabilidade operacional diária a um utilitário de serviços centralizados implica uma perda geral do controle sobre seus aplicativos. Especificamente, os envolvidos expressam a preocupação de que um grupo de serviços utilitários centralizados teria menor prontidão que o grupo de suporte de TI localizado e, portanto, suas principais atividades comerciais sofreriam o impacto da perda da agilidade operacional e da degradação global do desempenho nos sistemas e nas redes que hospedam aplicativos e serviços de missão crítica. Com a criação de uma equipe de transição, a organização poderá lidar com essas posturas e percepções e apaziguar bem os temores de várias maneiras. Em primeiro lugar, o planejamento cuidadoso evitará a inclusão de aplicativos e serviços de alta intensidade, inadequados ao ambiente do VS. Depois, a equipe deve negociar um SLA altamente específico com os grupos de interesse.

Observação: aplicativos de alta utilização, desenvolvidos para uso em hardware de ponta, podem não apresentar o desempenho adequado se executados em uma VM, em virtude da taxa de desempenho inerente associada à camada de virtualização. O Microsoft SQL Server e o Microsoft Exchange Server, por exemplo, podem ser executados em uma VM. Entretanto, dependendo de sua carga de trabalho em determinada situação, podem não ser bons candidatos à virtualização.

Reconhecemos que os grupos de interesse das unidades de negócios podem experimentar algum nível de degradação no desempenho operacional, mesmo em aplicativos e serviços adequados, durante curtos períodos de pico das demandas agregadas da rede e dos sistemas de computação. Contudo, os benefícios mensuráveis, como redução no custo e melhoria nos tempos de provisionamento, aliados a vantagens mais subjetivas, como aumento na agilidade e segurança mais rigorosa, podem superar em muito os pequenos problemas de desempenho. A equipe do VSU conseguiu reverter, em grande parte, essas posturas e percepções através de uma transição bem planejada e executada com cuidado, e graças à manutenção do desempenho operacional dentro dos parâmetros estabelecidos no SLA ao longo do tempo. Desse modo, formou-se um consenso rapidamente a respeito do VS como uma ótima solução, visto que a essência da otimização vem alcançando um equilíbrio correto entre custo e desempenho. No geral, e considerando todas as métricas, o VS pode realmente apresentar melhorias consideráveis nesses dois quesitos.

Este artigo começa com uma análise da Estrutura de soluções, que inclui a consolidação como uma estratégia empresarial, a virtualização como uma técnica de consolidação, o Virtual Server 2005 como uma solução de produto específica e o processo de migração a essa solução. Em seguida, definimos todos os termos relevantes à virtualização e ao Virtual Server 2005. Exploramos a implantação do Virtual Server 2005 como uma oferta de utilitário à própria Microsoft, desde a fase de consultoria, passando pela implementação e, finalmente, à fase de operações. Descrevemos as percepções e posturas da comunidade de clientes internos em relação à consolidação e à virtualização, o SLA elaborado para garantir aos clientes altos níveis de serviço e os resultados da implementação do piloto em comparação com os parâmetros do SLA. Um estudo de caso aninhado é formado em torno da migração de um aplicativo LOB que atende à unidade de negócios de Assuntos corporativos e legais. Na conclusão deste artigo, apresentamos algumas perspectivas para o futuro do Virtual Server 2005.

Estrutura de soluções

A consideração do Virtual Server 2005 está definida na estrutura dos objetivos e metas globais da organização. O objetivo mais importante de uma organização é maximizar o ROI (retorno sobre o investimento) ou alguma outra medida de resultado financeiro de sua eficácia. Uma empresa com fins lucrativos procura maximizar o retorno aos acionistas tanto no curto quanto no longo prazo. Para alcançar esse objetivo, as unidades que compõem a organização, individualmente e como um todo, devem ter como objetivo a otimização de suas operações diárias, alcançando um equilíbrio entre custo e desempenho. A consolidação é uma das estratégias que pode ser empregada para atingir as metas definidas. A virtualização é uma opção tática na hierarquia dessa estrutura de soluções, e o Virtual Server 2005 é uma solução de produto específica.

Consolidação: estratégia

A Microsoft tem concentrado sua infra-estrutura de TI na consolidação desde 1999. No total, a Microsoft identificou seis abordagens diferentes para reduzir custos por meio da consolidação: Local físico, servidor, banco de dados, aplicativos e serviços, gerenciamento de operações e ambiente operacional. No contexto deste white paper, a consolidação refere-se ao agrupamento de vários servidores físicos em um único local. Esse nível de consolidação pode reduzir drasticamente a expansão de servidor que se desenvolve, visto que as unidades de negócios e grupos de trabalho tendem a colocar aplicativos e serviços de interesse local nos servidores locais dedicados. A consolidação aumenta a eficiência operacional, melhora a flexibilidade e reduz o TCO.

Virtualização: técnica

A virtualização é uma técnica de consolidação que oferece benefícios adicionais abstraindo os aplicativos e os serviços do computador físico pelo processo de re-hospedagem destes em uma VM, com vários deles residindo em um único host do VS. Desse modo, a virtualização não apenas agrupa vários aplicativos e servidores em um único local centralizado, como também elimina a relação de 1:1 entre aplicativos e servidores. Entretanto, cada VM e, de acordo com os requisitos da implementação, cada aplicativo e serviço retêm alguma medida de isolamento, pois cada qual é associado a um sistema operacional (SO) e visto como uma instância separada do SO. A virtualização oferece outras vantagens em termos de agilidade de aplicativos e serviços, uma vez que é possível mover prontamente os aplicativos de um computador físico para outro sem grandes preocupações quanto às especificações de hardware.

Os proprietários de aplicativos costumam colocar os serviços e os aplicativos da LOB em hosts dedicados, com o risco de subutilizar os recursos associados do servidor. Os aplicativos candidatos à virtualização são os de baixa a média intensidade em termos de requisitos de E/S (entrada/saída), processamento ou computação, memória e rede. Como os recursos do servidor não sofrem estresse elevado, sua vida útil funcional costuma ir além da garantia, o que conseqüentemente amplia seu ciclo de vida técnica, podendo torná-los inviáveis do ponto de vista técnico. O uso contínuo de sistemas físicos ou próximos ao fim de sua vida útil pode ser oneroso em termos de manutenção e até mesmo colocar os aplicativos em risco. Isso se aplica especialmente quando o sistema é executado em um sistema operacional obsoleto.

Migração: processo

A migração é o processo de rearquitetura ou de atualização de software e hardware para servidores de aplicativos. Se necessário, o Virtual Server 2005 permite que vários sistemas operacionais residam no mesmo computador físico, possibilitando que vários aplicativos antes incompatíveis sejam executados lado a lado, um totalmente isolado do outro. No entanto, é preferível migrar para os sistemas operacionais Windows mais recentes, pois essa migração pode proporcionar melhorias significativas em termos de segurança, disponibilidade e capacidade de gerenciamento, em especial quando os SOs são implantados em plataformas de hardware mais atuais. Em qualquer caso, o segredo da consolidação e da virtualização é o desenvolvimento de um processo de migração padrão para avaliar, planejar, conceber e implementar soluções.

A Microsoft fornece uma ferramenta adicional para facilitar a migração de servidores físicos para uma VM em execução no Virtual Server 2005. O VSMT (Virtual Server 2005 Migration Toolkit) funciona em conjunto com o Microsoft Automated Deployment Services (ADS) para capturar e reimplantar uma imagem dos discos do servidor de origem em uma representação virtual da configuração de hardware original. Além da migração em um cenário físico-para-virtual, o VSMT também dá suporte à migração de VMs VMWare para um formato compatível com o Microsoft Virtual Server.

Virtual Server 2005: solução

O Virtual Server 2005, também conhecido como Virtual Server e VS, é a solução de virtualização da Microsoft. Para entender o VS é necessário estar familiarizado com termos como computador físico, host, VM, VS e VG (Virtual Guest):

Computador físico

Um computador físico é uma máquina ou computador host fisicamente distinto, que fornece recursos e capacidades entre as quais E/S, processamento ou computação, memória, armazenamento e rede.

Host do Virtual Server

O host do VS é o computador físico que hospeda ou executa o serviço do Virtual Server. Um único host do VS é um servidor que pode hospedar simultaneamente várias VMs. Se necessário, cada VM pode executar um sistema operacional diferente. Por exemplo, um host do Virtual Server 2005 pode, ao mesmo tempo, dar suporte a uma VM que executa o Windows 2003 Server™, a outra que executa o Windows NT® 4.0 e a uma terceira que executa o Windows 2000 Server™, cada qual totalmente isolada da outra.

Virtual Machine

Também conhecida como Virtual Guest, uma VM (Virtual Machine) é um computador lógico, hospedado nos limites de um servidor físico que executa o serviço do Virtual Server. Uma VM consiste em um sistema operacional, nas informações de configuração e em um ou mais arquivos do disco virtual, e emula um computador físico incluindo E/S, processador, sistema operacional, memória, armazenamento e uma NIC (placa de interface de rede) ou adaptador de rede. Vários aplicativos e serviços podem residir em uma única VM. Diversas VMs podem residir em um único host do VS, como ilustra a Figura 1.

Figura 1: Servidores físicos virtualizados como VGs que residem em um único host Virtual físico

Figura 1: Servidores físicos virtualizados como VGs que residem em um único host Virtual físico
Cenários de hospedagem do Virtual Server

As implantações do VS podem assumir duas formas: auto-hospedado e hospedado em utilitário. A auto-hospedagem descreve um cenário no qual o proprietário do aplicativo também possui o servidor host físico, a configuração do VS e as alocações de VM associadas. O servidor pode estar situado no local ou em um centro de dados. Em qualquer caso, o proprietário retém todos os encargos da propriedade. A maneira utilitária descreve um cenário em que um grupo centralizado é encarregado de fornecer os serviços do VS aos proprietários dos aplicativos. O VSU (VS Utility) tem os computadores host físicos e a configuração de software do VS, e aloca as VMs que residem nas máquinas por parte dos proprietários dos aplicativos. Embora os clientes retenham o acesso administrativo às VMs, a responsabilidade de administrar os computadores físicos centralizados e a configuração de software do VS passa para o VSU.

Implantação do Virtual Server 2005 na Microsoft

Primeiramente, a Microsoft concentrou-se na consolidação física, que definiu a base para outros aprimoramentos através da técnica de virtualização usando o Virtual Server 2005. O enfoque da Microsoft em consolidar sua infra-estrutura de TI teve início em 1999, com a implantação do Windows 2000 Server, do serviço de diretório do Microsoft Active Directory e do Exchange Server 2000. No total, a Microsoft identificou seis opções básicas disponíveis para organizações que querem consolidar uma infra-estrutura de computação altamente distribuída:

  • Local físico: redução do número de locais físicos onde residem os recursos.

  • Servidor: redução do número total de servidores individuais para um determinado aplicativo, em um único ou em vários locais físicos.

  • Banco de dados: combinação dos dados de vários bancos de dados em um único repositório.

  • Aplicativos e serviços: combinação de vários aplicativos e serviços em poucos servidores compartilhados.

  • Gerenciamento de operações: agrupamento do pessoal qualificado de gerenciamento de operações em poucos locais físicos.

  • Ambiente operacional: padronização em poucas versões do mesmo sistema operacional.

As reduções no TCO são as razões mais convincentes para a implementação dessas opções de consolidação, visto que elas podem produzir aumentos significativos e mensuráveis na eficiência, na produtividade e outras economias por meio da redução dos custos de hardware e software. Essas opções também podem gerar reduções no número de profissionais envolvidos na administração, no monitoramento e na manutenção dos sistemas, permitindo talvez que o pessoal qualificado seja remanejado para funções mais desafiadoras e de maior valor para a organização. Além disso, a organização pode esperar maior flexibilidade, confiabilidade, disponibilidade, segurança e desempenho do sistema.

A experiência de consolidação de servidores e centros de dados na Microsoft gerou economias de US$ 18,3 milhões (dados de junho de 2004), que representam uma diminuição de 40% em relação aos níveis existentes antes da consolidação. Desse total, US$ 8,9 milhões resultaram da consolidação de servidores e podem ser atribuídos à remoção da LOB e de outros servidores distribuídos, bem como à eliminação de servidores remotos e não gerenciados nas filiais.

Em vários aspectos, o processo de consolidação no nível físico (ou seja, locais físicos, servidores e staff de gerenciamento de operações) é o objetivo. A consolidação é bem compreendida nesse nível, com o processo geral da análise da situação bem estabelecido e as opções de solução prontamente visíveis. A consolidação no nível lógico é de algum modo, embora não totalmente, uma extrapolação desse conceito e dos processos e soluções associados. A implementação inicial do Virtual Server 2005 na Microsoft teve o intuito de preencher essa lacuna e, ao mesmo tempo, produzir os benefícios operacionais consideráveis previstos para a corporação.

A implantação do Virtual Server 2005 na Microsoft é descrita em três fases. A fase de consultoria abrange o desenvolvimento de relacionamentos consultivos entre a equipe de VSU e os departamentos de BUIT como clientes potenciais. A fase de provisionamento descreve o processo de seleção de um aplicativo candidato à virtualização, de teste desse aplicativo em um host de qualificação e, por fim, da migração para o host de produção. A fase de operações descreve as responsabilidades da equipe do VSU e dos proprietários dos aplicativos e das especificações da oferta de serviço do VSU.

Fase de consultoria: percepções e posturas

A Microsoft faz investimentos substanciais no desenvolvimento de novas tecnologias e nos aplicativos e serviços aos quais dão suporte. A Microsoft não somente testa essas soluções internamente, como também atua como seu primeiro e mais exigente cliente. Ao introduzir essas novas tecnologias, o departamento de TI da Microsoft enfrenta as mesmas dificuldades enfrentadas pelo cliente, embora talvez em maior grau. Muitos funcionários da Microsoft têm vasta experiência em desenvolvimento de software, design de sistemas e rede, implementação, operações e gerenciamento. A base de clientes é tão proficiente do ponto de vista técnico, que possui um crivo rigoroso e é capaz de oferecer resistência a qualquer tentativa de consolidação de sistemas e software, em especial quando associada à imposição de um modelo utilitário. As unidades de negócios e os usuários individuais da Microsoft têm exatamente as mesmas preocupações de qualquer outro cliente, entre as quais:

  • Perda de flexibilidade

  • Falta de prontidão

  • Redução na segurança

  • Degradação do desempenho

  • Perda de controle

  • Perda de segurança no trabalho

Abstrair o hardware de seus proprietários através da remoção física dos servidores locais e da consolidação destes em um centro de dados foi uma tarefa difícil. Abstrair os servidores do hardware por meio da criação de VMs também não foi uma missão fácil.

Participação opcional

A participação na implementação piloto do Virtual Server 2005 foi opcional. Para avançar com o piloto, a equipe de Utilitário de computador dirimiu as preocupações de cada equipe de BUIT da Microsoft e dos proprietários de aplicativos por elas servidos. Durante a fase de consultoria do piloto, o cliente potencial submeteu seus requisitos de aplicativo/servidor à análise da equipe VSU. A apresentação resultante levou em conta as necessidades de computação, de memória e de rede da BUIT, bem como a janela de manutenção preferencial. Quando adequado, a equipe de VSU desenvolveu soluções personalizadas que incluíram processos únicos de exceções, por exemplo.

Contratos de Nível da Prestação do Serviço

Crítico para o sucesso do piloto foi a tradução dos benefícios conceituais do VS em um SLA (Contrato de Nível da Prestação do Serviço) que apresentasse ao cliente um caso claro e convincente quando comparado não só ao desempenho interno convencional da BUIT, como também a uma solução de VS auto-hospedada. O SLA também tinha de apresentar um desafio realista à equipe de VSU. Em alto nível, o SLA para o VSU padrão se compara de maneira favorável à auto-hospedagem, conforme reflete a Tabela 1.

Cláusula do SLA

Servidor físico auto-hospedado

Virtual Server Utility

Provisionamento do servidor

entre 22 e 25 dias

1 dia

Mudança/inclusão/alteração de hardware planejadas

aproximadamente 7 dias

1 dia

Disponibilidade de suporte

24x7:
8x5 No local
Remoto fora do horário comercial

24x7:
8x5 No local
Remoto fora do horário comercial

Disponibilidade do host

N/A

99,99% de monitoramento
ativo do tempo em operação

Disponibilidade do convidado

Monitoramento ativo da pulsação

Monitoramento ativo da pulsação

Utilização da CPU do host: média

N/A

70% de monitoramento
ativo

Utilização da CPU do host: máxima

Monitoramento ativo

Monitoramento ativo

Resposta à solicitação do cliente1

30 minutos

30 minutos

A comparação de todas as cláusulas do SLA com as soluções internas convencionais administradas pelos departamentos de BUIT foi favorável. Em termos do provisionamento de tempo, a nova solução foi surpreendente. Afinal, a média da equipe de VSU foi de um dia útil contra os 22-25 dias úteis normalmente necessários para provisionar um servidor fisicamente distinto no modo convencional. Muitas cláusulas não foram avaliadas, pois nem sequer se aplicam ao modo do servidor físico auto-hospedado. De acordo com Chad Lewis, gerente-chefe de programa da Microsoft para serviços utilitários de TI, "estamos tão próximos da tecnologia que às vezes sentimos que a solução fala por si mesma. Ao mesmo tempo, concluímos que as percepções do cliente podem ser bastante diferentes. Para superar a resistência natural associada à mudança para uma nova plataforma de aplicativos, criamos nossos SLAs e modelos de faturamento para que os clientes possam fazer uma comparação direta entre as experiências e os custos com um servidor físico e com um VG. De modo geral, nossa implementação atinge ou supera as expectativas em ambas essas áreas".

1quote.gif"Para superar a resistência natural associada à mudança para uma nova plataforma de aplicativos, criamos nossos SLAs e modelos de faturamento para que os clientes possam fazer uma comparação direta entre as experiências e os custos com um servidor físico e com um VG".2quote.gif Chad LewisMicrosoft Corporation
Economia nos custos

Para apresentar um caso convincente de oferta de serviços de utilitário, a equipe de VSU sabia que, além da melhoria do desempenho, tinha de oferecer reduções dos custos operacionais e de capital. O modelo utilitário ofereceu aos proprietários de aplicativos reduções consideráveis nos gastos com imobilizado, pois o custo de uma VM é muito menor que o de um servidor físico. Além disso, como os requisitos de computação dos proprietários de aplicativos mudam com o passar do tempo, a capacidade de uma determinada VM ou o número de VSs provisionados pelo VSU pode aumentar ou diminuir de acordo com a demanda. Basicamente, os proprietários dos aplicativos pagam apenas o que precisam e somente quando surge a necessidade.

Muitos custos operacionais e indiretos associados à propriedade do hardware servidor também passam para o VSU, por exemplo, despesas de manutenção e reparos, aluguel de espaço em rack, energia, seguro e conectividade de rede. Uma combinação de consolidação, virtualização e pura economia de escala foi prevista para produzir reduções de custos de aproximadamente 20%. Comparações detalhadas de custos foram apresentadas às BUITs e aos proprietários dos aplicativos durante a fase de consultoria do piloto.

Faturamento transparente

O VSU planejou recuperar os custos reduzidos com uma combinação de encargos não recorrentes da encampação inicial e faturamento mensal de seus serviços gerenciados. Como o formato de faturamento mensal foi detalhado e facilmente legível, a proposta de valor do VSU foi regularmente validada e reforçada para os assinantes dos serviços.

Fase de provisionamento: fazendo acontecer

Quando o cliente solicita o serviço do VSU, tem início o processo de compilação. O processo de compilação de uma VM é basicamente o mesmo utilizado em um servidor físico, visto que os mesmos padrões de centro de dados se aplicam a cada aspecto. Além disso, as mesmas ferramentas de gerenciamento são instaladas como parte do provisionamento inicial. Uma diferença importante está no tempo do provisionamento, com o objetivo de um dia para uma VM, em comparação com a experiência típica de 22 a 25 dias para um servidor físico. O provisionamento de um servidor físico envolve um extenso processo de aquisição de hardware; o processo de compilação física da caixa de transporte ao rack do serviço; e a instalação do sistema operacional, de software, dos drivers e do software de monitoramento. Uma VM não requer aquisição de hardware nem compilação física; precisa apenas da instalação de software. Como não há drivers OEM personalizados a serem instalados, a instalação do software pode ser mais padronizada e concluída de maneira mais eficaz em comparação com um servidor físico. Desde que exista um slot de VM disponível em um host do VS, o provisionamento consiste, em grande parte, apenas em configurar a VM no host e copiar os arquivos necessários.

Há várias etapas distintas na fase de provisionamento da VM. Primeiro, é necessária a triagem do aplicativo candidato. Como observado anteriormente, o Microsoft SQL Server™, o Microsoft Exchange Server e outros aplicativos de alta utilização de classe empresarial projetados para hardware multiprocessador talvez não sejam bons candidatos à virtualização.

Após a seleção do aplicativo, a VM poderá ser instalada em um host de qualificação destinado especialmente a testes de desempenho do VS, depois da aprovação nos testes funcionais/de código nos laboratórios de TI e antes da instalação em um host de produção. O host de qualificação, funcionalmente equivalente a um host de produção, consiste em um meio para os testes de desempenho da VM e dos aplicativos aos quais dá suporte em um ambiente do Virtual Server. Ele também fornece meios para determinar o impacto no host do VS. Portanto, tanto proprietário quanto utilitário têm uma boa percepção da solução final e podem fazer ajustes conforme necessário.

Os resultados dos testes de qualificação orientam as decisões de provisionamento à medida que a VM passa para um host de produção. Por ser abstraída do hardware subjacente, a VM é total e facilmente transportável de um host de qualificação para um host de produção, pois atualmente estes são máquinas de 4Px2.2GHz, ou seja, máquinas com 4 processadores, sendo que a execução de cada um deles é feita a uma velocidade de relógio de 2.2GHz. Para transportar uma VM, é necessário apenas suspendê-la, copiar o arquivo de configuração em um host de produção e ativá-lo, em um processo que geralmente leva menos de uma hora. Há duas categorias básicas de VMs convidadas: padrão e personalizada.

Opção/Especificação

Host físico

VM: Host

Conectividade de rede2

RAM3

Disco rígido4

Padrão

4Px2.2GHz

= 8:1

Gbps de cobre compartilhado

512MB

36GB, SAN

Personalizada

4Px2.2GHz

= 8:1

Gbps de cobre compartilhado

= 1532MB

36GB, SAN

  • Padrão: Uma VM padrão exige relativamente pouco do sistema host. Nenhuma alocação de processador personalizada é configurada. A alocação de RAM e os requisitos de conectividade estão dentro da capacidade da configuração padrão. Portanto, 8 (oito) ou mais VMs padrão podem compartilhar um host confortavelmente. Os aplicativos herdados são adequados para VMs padrão, pois são de baixa a média utilização, em especial, quando residem em hardware EOW/EOL ou novos aplicativos destinados a cargas de trabalho de leves a médias. Aplicativos Web departamental e da LOB são bons exemplos. A grande maioria dos aplicativos se encaixa nesta categoria.

  • Personalizada: Uma VM Personalizada requer um nível de desempenho garantido, quer formalmente determinado como um requisito do SLA quer como simples resultado das expectativas empresariais. Esse nível de desempenho exige uma reserva de capacidade garantida, que pode ser um processador inteiro ou o equivalente. Portanto, um host de produção de quatro processadores normalmente pode ser configurado para dar suporte a mais de quatro VMs personalizadas. A proporção de VM:Host pode crescer para 4:1 e a proporção de VM:Processador poderá aumentar se alocações de recursos personalizadas forem configuradas para sempre garantir um alto nível de desempenho. Os exemplos de VMs personalizadas incluem controladores de domínio, que são críticos às operações de rede e fazem uso intensivo do Active Directory. Determinados aplicativos com requisitos de desempenho existentes e bem conhecidos também demandam uma VM personalizada.

Observação: O Virtual Server 2005 é um aplicativo de 32-bits, executado em computadores compatíveis com x86 que executam o Windows Server 2003. Uma versão para sistemas compatíveis com x64 e que executam o Windows Server 2003 SP1 x64 Edition estava programada para o fim de 2005. Com o lançamento do Virtual Server 2005 Service Pack 1, a versão está atualmente em uso na Microsoft. O Virtual Server 2005 dá suporte para até 32 processadores e 64GB de RAM, incluindo até 3.6GB de RAM por VM. O Virtual Server 2005 usa recursos de rede e de armazenamento no computador físico, entre os quais unidades de SAN (Rede de Área de Armazenamento).

Fase de operações: fazendo funcionar

Para um modelo utilitário funcionar com eficácia, é importante definir claramente as responsabilidades de propriedade e delinear os limites entre os hosts do Virtual Server de propriedade da equipe de VSU e as VMs convidadas, alocadas pela equipe de VSU, mas de propriedade do aplicativo ou do proprietário do serviço.

A equipe de operações de VSU assume responsabilidade por todos os aspectos de monitoramento, gerenciamento e proteção dos hosts do VS, pela alocação e configuração das VMs convidadas nesses hosts. Como o sistema operacional da VM é uma instância separada do sistema operacional na rede, os proprietários dos aplicativos continuam responsáveis pela configuração de segurança do sistema operacional e por determinadas funções administrativas do mesmo modo como seriam em relação a um servidor físico. Questões de infra-estrutura como conectividade da camada física e operações do centro de dados continuam como responsabilidade principal das equipes de serviços do centro de dados; os hosts do Virtual Server têm um nível de suporte a operações gerais igual ao de qualquer outro servidor físico no centro de dados. Qualquer trabalho de infra-estrutura realizado em um host do VS é organizado e gerenciado pela equipe de operações do VSU e executado pelos serviços do centro de dados, da mesma forma como ocorreria em qualquer outro servidor físico. Todas as comunicações do cliente em relação à saúde e ao bom funcionamento dos hosts do VS e das VMs convidadas são de responsabilidade da equipe de operações de VSU. Caso a convidada fique abaixo dos níveis do SLA quanto à disponibilidade de CPU, utilização de serviço ou algum outro componente do SLA, a equipe de operações de VSU identificará o fato e trabalhará com o cliente rumo a uma solução favorável.

A equipe de operações de VSU monitora os hosts do VS para garantir a conformidade com os padrões do centro de dados, mas compete ao proprietário da VM convidada garantir que a VM alocada corresponda a esses padrões.

Elementos de serviço do VSU: especificações operacionais

A equipe do VSU oferece um serviço centralizado de gerenciamento de suporte ao host do VS e configuração geral da VM. Os elementos de serviço do VSU consistem em custo, desempenho, agilidade e gerenciamento de serviços.

Custo

Há duas categorias básicas de VMs convidadas: padrão e personalizada. A VM convidada padrão agrega o melhor valor a aplicativos que não requerem uma quantidade fixa de recursos de CPU, muitos bytes de RAM ou conectividade de rede dedicada. Uma VM convidada personalizada proporciona desempenho de CPU específico e garantido, mais RAM e a opção de conectividade dedicada. As especificações básicas para ambas encontram-se na Tabela 2.

Convidadas padrão e personalizadas envolvem custos uma única vez, que refletem a parte do custo de capital do host do VS. Os encargos mensais recorrentes refletem a parte do custo de hospedagem mensal do host, mais uma taxa de serviços gerenciados da VM convidada. Em qualquer caso, uma comparação minuciosa de custos mostra uma economia de aproximadamente 30% ao longo de 3 (três) anos.

Observação: O custo mensal de uma VM padrão inclui 1/8 do custo mensal do host. O custo mensal de uma VM personalizada inclui 1/4 do custo mensal do host. Em qualquer caso, o custo mensal inclui 80% dos encargos dos serviços gerenciados do sistema operacional da convidada. Uma programação de depreciação de três anos aplica-se ao custo de capital dos hosts físicos.

Desempenho

Para estabelecer o referencial de excelência (benchmark) em termos de desempenho de uma VM convidada, foi utilizado um aplicativo Web de baixa a média intensidade, e cada VM convidada alocou uma CPU física e 512MB de RAM. O desempenho foi igual ou superior ao da execução do mesmo aplicativo em um 4Px700MHz Pentium® III (2GB RAM) ou em um 2Px1.26GHz Pentium® 4 (1GB RAM). O desempenho foi igualmente bom a uma proporção de 2:1 (convidada: processador). O desempenho do VS convidado começou a cair somente perante sobrecarga do host do VS. Nenhuma alocação de recursos personalizada foi empregada durante o benchmark.

Agilidade

O VSU projetou especificamente as VM convidadas para alcançar a agilidade máxima, pois a capacidade de transportá-las rapidamente através dos hosts do VS é uma vantagem crucial do serviço do utilitário. Essa agilidade permite à equipe de VSU mover as VMs convidadas de um host de qualificação para um host de produção em uma hora ou menos e, desse modo, provisionar um VS convidado no prazo de um dia do recebimento da ordem do proprietário do aplicativo. No caso de queda no desempenho de um convidado de um determinado host do VS, a equipe de VSU pode combinar com o proprietário a mudança do convidado para outro host. Por exemplo, conforme ilustra a Figura 2, o desempenho do ABC do host virtual começou a cair conforme a utilização sustentada da CPU chegou a 90%, ao passo que o XYZ do host virtual está subutilizado, com 50% da utilização sustentada da CPU. A Figura 3 ilustra a mudança do Aplicativo Web 1 na VM1 no ABC do Host Virtual para o slot da VM2 não atribuído no XYZ do Host Virtual. O efeito é a diminuição do problema de desempenho no ABC do Host Virtual e o equilíbrio da carga em ambos os hosts a 70% da utilização da CPU. O tempo total decorrido associado a esse processo normalmente é de um dia, do momento em que o problema de desempenho é identificado até a conclusão da mudança do aplicativo Web. Depois de coordenar a ação com o proprietário da convidada, a equipe de VSU pode executar o processo de mudança em menos de uma hora.

Figura 2. Dois sistemas host do VS, o Servidor 1 está sendo executado com 90% da utilização e o Servidor 2, a 50% da utilização

Figura 2. Dois sistemas host do VS, o Servidor 1 está sendo executado com 90% da utilização e o Servidor 2, a 50% da utilização

Figura 3. O Aplic. Web 1 da VM é movido do servidor DCCUVS01 para o servidor DCCUVS02. A utilização da CPU no servidor DCCUVS01 é reduzida para 70% e a do servidor DCCUVS02 é aumentada para 70%.

Figura 3. O Aplic. Web 1 da VM é movido do servidor DCCUVS01 para o servidor DCCUVS02. A utilização da CPU no servidor DCCUVS01 é reduzida para 70% e a do servidor DCCUVS02 é aumentada para 70%.
Gerenciamento de serviços: disponibilidade

A equipe de VSU gerencia os hosts do VS por meio de verificações operacionais constantes das VMs convidadas para garantir que cada uma delas opera de acordo com os padrões do centro de dados. Qualquer VM convidada fora das especificações coloca em risco o host do VS ou as outras VMs convidadas, assim como uma convidada que executa funções para as quais não está designada cria um problema imediato de escalonamento de tíquete. O proprietário da convidada deverá ser notificado do problema e estabelecer um cronograma para resolução. Se uma resolução não for implementada nesse limite de tempo e as operações do VSU determinarem que a convidada esteja colocando em risco o host do VS ou outras VMs convidadas, as operações do VSU desligarão a VM convidada. Combinadas, essas medidas garantem 99,99% de disponibilidade do host. Em contrapartida, a disponibilidade do host permite à VM convidada uma disponibilidade de até 99,99%, desde que adequadamente gerenciada pelo proprietário.

Para manter os objetivos do SLA para VMs padrão e personalizadas, a equipe de VSU alavanca quatro mecanismos para gerenciar o uso de CPU:

  • Colocação: O processo de triagem inicial determina se o aplicativo é mais adequado para um host do VS padrão ou personalizado. O teste de desempenho no host de qualificação serve para validar essa colocação antes de mudar a VM e o aplicativo para um host de produção.

  • Peso relativo: um peso relativo é atribuído manualmente a cada convidada. Uma convidada com peso relativo mais alto pode exigir ciclos de CPU de outra convidada. Uma convidada com peso mais baixo deverá liberar ciclos de CPU para outra com peso mais alto, se for solicitada.

  • Capacidade máxima: Cada host do VS tem uma capacidade de CPU finita, compartilhada entre as VMs convidadas. Portanto, a cada convidada é atribuída manualmente uma capacidade de CPU máxima disponível, sensível à demanda das outras convidadas.

  • Capacidade de reserva: A cada convidada é atribuída manualmente uma determinada capacidade de CPU que estará sempre disponível, independentemente da demanda das outras convidadas.

Comunicações

As comunicações entre a equipe de VSU e os proprietários dos aplicativos devem ser antecipadas e freqüentes. O SLA estabelece um prazo de 30 minutos para que a equipe de VSU reconheça o recebimento de uma solicitação do cliente. A solução depende da natureza da solicitação. Por exemplo, a meta para reparar uma interrupção é de 30 minutos, tanto para um servidor virtual como para um servidor físico. O VSU se esforça para aplicar o modelo pré-existente de interrupção/reparo e altera o processo de comunicação nesse caso. Em geral, qualquer comunicação sobre a VM convidada reflete exatamente as experiências dos clientes com seus servidores físicos.

A equipe de VSU notifica os proprietários por email de todas as alterações que podem ter impacto sobre a VM convidada. Diretrizes de escalonamento bem estabelecidas garantem que questões importantes recebam a atenção adequada e rápida resposta. Em ordem geral de gravidade, os exemplos incluem:

  • Host do VS que afeta adversamente o desempenho de uma VM convidada

  • VM danificada

  • Problemas causados pelo software do VS

  • Várias VMs inoperantes no host

  • Host do VS inoperante

Gerenciamento de mudanças

O gerenciamento de mudanças é crítico. Todas as solicitações de mudança são registradas e rastreadas por várias ferramentas de alteração. A equipe de VSU aconselha antecipadamente os proprietários da VM convidada quanto a quaisquer alterações de configuração planejadas ao host do VS e, quando adequado, oferece a eles a oportunidade de fazer uma revisão e emitir comentários sobre essas mudanças. A equipe de VSU avalia o sucesso ou o fracasso da mudança monitorando a utilização da CPU, a disponibilidade do host do VS e a satisfação do cliente. Uma alteração em uma VM convidada é feita somente mediante solicitação do proprietário, a menos que seja necessário proteger o host do VS. Em qualquer caso, o proprietário é notificado antes da alteração.

Monitoramento

O SMS (Systems Management Server) e o MOM (Microsoft Operations Manager) monitoram constantemente os hosts do VS e os Virtual Servers, de acordo com o padrão do centro de dados. Além disso, a equipe de VSU monitora os hosts do VS quanto aos indicadores específicos, que podem sinalizar eventuais riscos ao SLA, e alerta os proprietários imediatamente. Esses indicadores incluem utilização de CPU, E/S de rede, armazenamento do SU (Utilitário de armazenamento), disponibilidade do host e da VM convidada.

Os sistemas host do VS utilizam agentes específicos de hardware OEM padrão, bem como as recomendações padrão dos agentes de host do SMS e do MOM da Microsoft. Além de estar instrumentado como um nó independente, o MOM 2005 Virtual Server Management Pack é implantado em todos os hosts para permitir que recursos avançados gerenciem e monitorem os aspectos do Virtual Server e das Virtual Machines expostos através das APIs do Virtual Server, contadores de desempenho e log de eventos. Os recursos do MOM VS MP incluem o desenvolvimento de mapeamentos de host-para-convidado, controle do estado das VMs, como desligamento, início, pausa e salvamento. Esses recursos também incluem monitoramento do desempenho de contadores-chave, coleta do Virtual Server-chave e eventos da Virtual Machine.

As Virtual Machines são nós exclusivos provenientes dos sistemas operacionais das convidadas. Cada qual carrega seu próprio SMS, MOM e outras ferramentas ou agentes específicos de monitoramento e gerenciamento que não incluem hardware.

Segurança

A Microsoft considera a segurança um quesito de importância primordial, tanto para a própria corporação como para todos os clientes internos e externos. Em relação à natureza dinâmica das ameaças à segurança, a Microsoft trabalha constantemente para garantir que seus produtos e redes sejam altamente seguros. O Virtual Server oferece vantagens potenciais de segurança em comparação à consolidação de aplicativos individuais (com vários proprietários diferentes) em uma única instância do sistema operacional. Por exemplo, se oito aplicativos diferentes forem consolidados em uma única instância do sistema operacional, os oito respectivos proprietários terão acesso a todos os aplicativos, se não for possível delegar direitos granulares ou se o acesso administrativo ao sistema operacional for necessário, mesmo que não sejam responsáveis pelo sistema host ou por outros aplicativos colocados. Além disso, há um aumento na superfície de ataque de cada um desses aplicativos, pois essa instância do sistema operacional passa a ter um número muito maior de usuários finais alavancando esse mesmo sistema para diferentes utilizações. Em contraste, oito aplicativos consolidados em um host físico que usa o Virtual Server significa que cada aplicativo tem sua própria instância no sistema operacional, seu próprio administrador exclusivo, seu próprio IP, bem como regras de IPSec e diretiva de grupo específicas; cada convidado é uma entidade de segurança independente, sem relação alguma com os outros sete convidados nesse mesmo host físico. Os proprietários das VMs Convidadas têm acesso a várias ferramentas para administrar as VMs.

  • O Console Web do Virtual Server permite ao cliente acesso remoto seguro e com administração autenticada.

  • Os Automated Deployment Services e o Virtual Server Migration Toolkit oferecem ferramentas de linha de comando para a conversão de físico para virtual e vice-versa, facilitando a migração para um ambiente de VM.

Proporcionar a consolidação física e, ao mesmo tempo, manter a independência do aplicativo é um benefício de segurança crucial do Virtual Server, e reduz global e consideravelmente o perfil de ataques. O gerenciamento aprimorado de patches melhorou a segurança, pois a equipe de VSU controla cuidadosamente os patches do host do VS. Embora os proprietários sejam responsáveis pelos patches das convidadas, a equipe de VSU trabalha em estreito contato com eles para garantir que os processos de patch do host e da convidada sejam coordenados rigorosamente. A equipe do VS Utility trabalha para garantir a máxima segurança dos hosts e das convidadas do VS.

O pessoal de TI da Microsoft descobriu outro benefício de segurança com o uso do Virtual Server na consolidação de aplicativos herdados executados em hardware antigo. Pode ser onerosa ou mesmo impossível a manutenção desse tipo de hardware, pois as peças de reposição muitas vezes não são encontradas de imediato. Esse fato requer uma redução nas cláusulas do SLA, na manutenção pró-ativa e nos contratos de gerenciamento, o que pode aumentar a probabilidade de que um desses sistemas não seja mantido dentro dos padrões de segurança. A mudança de um sistema ainda necessário para a empresa de uma antiga plataforma de hardware para uma Virtual Machine permite que a Microsoft retorne o aplicativo a um ambiente com total suporte e forneça um nível mais alto de serviço, o que pode aumentar o nível de segurança.

Hosts do VS

Sem dúvida, o host deve estar seguro para que as convidadas também estejam em segurança. Portanto, o acesso às funções administrativas do Virtual Server e das VMs deve ser feito por meio de uma conexão autenticada e segura. Os proprietários das VM não têm acesso administrativo ao sistema operacional do host do VS ou aos aplicativos e interfaces do VS.

VS convidados

As VMs têm identidades de segurança exclusivas e são “cidadãs de primeira classe” na rede com relação à diretiva de IPSec, às regras de firewall do Windows, aos serviços de rede e assim por diante. Uma VM exposta à rede deve aderir aos padrões de segurança adequados a esse ambiente. O administrador de cada VM tem acesso à configuração dessa VM, mas não ao sistema operacional do VS ou às outras VMs. Cada VM tem sua própria identidade de segurança e a capacidade de aplicar as diretivas de grupo ou outra configuração específica necessária.

Proteção dos dados e utilitário de armazenamento

Também é importante fazer o backup dos dados, protegendo-os, portanto, contra perda e roubo. A equipe de VSU garante que o host segue os padrões das diretivas de backup do centro de dados, embora caiba ao proprietário da VM convidada estabelecer sua própria programação de backup para os dados dos aplicativos. Os backups das unidades no nível dos arquivos capturam cópias de todos os arquivos em rede e nas VMs. Todo o armazenamento de arquivos no disco rígido virtual é feito na SAN.

Assim como o Virtual Server abstrai o servidor do hardware, o SU abstrai o armazenamento do hardware. Todo o armazenamento de arquivos, inclusive os de configuração da VM, está na SAN, cuja capacidade é quase infinita. Os hosts do VS são conectados à trama do SU por caminhos redundantes que consistem em switches e cabos de fibra óptica. Os backups dos dados são distribuídos entre vários discos na trama altamente redundante do SU. Por padrão, as VMs convidadas têm provisão de armazenamento de 36GB, com espaço adicional conforme necessário. No caso de falha total de um host do VS e das VMs residentes, a SAN permite que eles sejam totalmente restaurados em questão de minutos do provisionamento de um novo servidor físico que lhes dê suporte.

Figura 4. O sistema host do Virtual Server com máquinas virtuais em execução, mostrando os arquivos de configuração da VM e do disco rígido virtual na SAN

Figura 4. O sistema host do Virtual Server com máquinas virtuais em execução, mostrando os arquivos de configuração da VM e do disco rígido virtual na SAN

Assuntos corporativos e legais: estudo de caso

Nos estágios iniciais do piloto do Virtual Server 2005, a equipe de Utilitário de computador manteve conversas com o LCAIT (Law and Corporate Affairs IT) sobre a alavancagem das VMs para um aplicativo existente de missão crítica. Essas conversas levaram à identificação de uma ferramenta interna específica como um aplicativo candidato. A ferramenta atua como uma camada intermediária em um sistema que manipula tarefas relacionadas ao fornecimento e gerenciamento de acesso aos documentos legais. O aplicativo executa funções como carregamento, agrupamento, anotação, pesquisa, análise e impressão de documentos. O design da ferramenta requer várias instâncias, cada qual dentro de seu próprio sistema operacional, e a retenção de uma identidade exclusiva. Além disso, requer um alto nível de disponibilidade, mas não foi restrito pelos recursos existentes, mesmo em hardware relativamente antigo e em configurações leves. A ferramenta pareceu perfeitamente adequada para a migração para um ambiente do VS hospedado.

A ferramenta do aplicativo residiu em 15 sistemas que se aproximavam do fim de sua vida útil no centro de dados nº 1, com mudança para o centro de dados nº 2 programada para ocorrer dentro de alguns meses a um custo de aproximadamente US$ 900 em mão-de-obra de TI por mudança de servidor. Quando o LCAIP e a equipe de Utilitário de computador concordaram em avaliar o aplicativo para migração para um ambiente virtualizado, as três VMs foram criadas e configuradas no servidor de qualificação do VSU. A equipe de LCAIT conduziu aproximadamente três semanas de testes de desempenho, com resultados positivos. Com base nessa experiência, as equipes decidiram prosseguir com a reimplantação do aplicativo em máquinas virtuais de produção espalhadas em vários hosts do VS gerenciados pela equipe de VSU.

Desde a implantação, a solução alcançou ou ultrapassou as expectativas da equipe de LCAIT. A expectativa é que o departamento de LCA economizará US$ 33.400 em custos de capital adquirindo hosts do VS compartilhados em vez de adquirir 15 servidores de utilitários independentes, sem incorrer na complexidade maior em termos de gerenciamento. Também economizarão cerca de US$ 8.800 por ano em custos de hospedagem graças à alavancagem das VMs no lugar dos servidores físicos. Além disso, a equipe de TI da Microsoft economizará US$ 13.500 em despesas evitando a realocação de 15 servidores obsoletos, além dos altos custos de manutenção contínua que tais sistemas exigiriam. Além da economia de custos advinda da virtualização, o departamento de LCAIT constatará uma melhoria na potência de processamento e melhor escalabilidade, bem como a eliminação de preocupações com os ciclos de vida de hardware. A segurança em um SU de SAN compartilhado é a mesma da existente em um SAN independente. Em todas as inúmeras medições, o SLA do utilitário promete desempenho igual ou superior ao que a BUIT pode oferecer na base de servidores auto-hospedados independentes. Como a equipe de TI da Microsoft trata os SLAs como contratos que implicam responsabilidade legal, as expectativas são altas.

Resultados

Os verdadeiros resultados da implementação interna do Virtual Server na Microsoft podem ser mais bem examinados através da comparação minuciosa entre a experiência com servidores físicos auto-hospedados, como linha de base, e o conjunto de metas iniciais para o VSU. A Tabela 3 fornece essa visão usando as principais cláusulas do SLA.

Cláusula do SLA

Experiência: Servidor físico auto-hospedado

Meta: Virtual Server Utility (Padrão)

Experiência: Virtual Server Utility (Padrão)

Provisionamento do servidor

entre 22 e 25 dias

1 dia

=1 Dia

Mudança/inclusão/alteração
de hardware planejadas

aproximadamente 7 dias

1 dia

=1 Dia

Disponibilidade de suporte

24x7:
8x5 No local
Remoto fora do horário comercial

24x7:
8x5 No local
Remoto fora do horário comercial

24x7:
8x5 No local
Remoto fora do horário comercial

Disponibilidade do host

N/A

99,99% de monitoramento
ativo do tempo em operação

99,99% de monitoramento
ativo do tempo em operação

Disponibilidade do convidado

Monitoramento ativo da pulsação

Monitoramento ativo da pulsação

Monitoramento ativo da pulsação

Utilização da CPU do host: média

N/A

70% de monitoramento ativo

20% de monitoramento ativo

Utilização da CPU do host: máxima

Monitoramento ativo

Monitoramento ativo

Monitoramento ativo

Resposta à solicitação do cliente5

30 minutos

30 minutos

30 minutos

Custo

N/A

economia de 20%

economia de aproximadamente 30%

Tabela 3. Comparação do SLA: Servidor físico auto-hospedado e Virtual Server Utility

De um modo geral, as experiências da Microsoft com o VSU corresponderam bem às expectativas, alcançando-as ou superando-as em cada medição do SLA, definida de maneira intencionalmente desafiadora. O VS teve desempenho tão bom que a utilização média da CPU do host, com meta inicial de 70%, atualmente é de apenas 20% da média do host do VS. Como resultado, a equipe de VSU ajustou suas expectativas e pretende alterar os níveis de qualificação para aplicativos candidatos.

As medições cruciais em termos de resultados finais incluem os custos e a satisfação do cliente. As economias foram melhores do que o esperado. A equipe de VSU contabilizou reduções nos custos de capital que ultrapassam 45%, que contribuíram para uma redução de cerca de 30% nos custos das unidades de negócios, em comparação com os 20% previstos inicialmente. As medições de satisfação do cliente foram definidas individualmente, com feedback para cada caso e resultados extremamente positivos. Alguns clientes classificaram o serviço como muito bom e transparente. Apesar dessa evidência curiosa, a equipe de VSU considerou a caracterização da virtualização transparente como um elogio e tanto. A implementação do piloto foi pequena o bastante para que essa avaliação curiosa do cliente fosse considerada aceitável, embora um sistema de tíquetes tenha sido implementado pouco depois dessa conclusão. Foi associada a esse sistema uma pesquisa automática de satisfação do cliente.

Perspectivas para o futuro

O Virtual Server 2005 foi desenvolvido como uma solução altamente escalonável e os futuros VSUs na Microsoft incluem reduções de custo ainda maiores através do uso de hosts do VS mais robustos. As especificações atuais do Virtual Server 2005 incluem computadores multicore (diversos núcleos) que executam até 32 processadores e fornecem até 64GB de RAM, incluindo até 3.6GB de RAM por VM. Suporte para computadores de 64 bits e o sistema operacional Windows Server 2003 x64 Edition está planejado para o fim de 2005 com o lançamento do Virtual Server 2005 SP1. O piloto limitou intencionalmente os hosts a uma proporção de consolidação de 8:1 em máquinas 4Px2.2GHz, com uma expectativa de utilização média de CPU de 70%. As análises dos resultados deixaram claro que a meta de utilização do host foi por demais pessimista e que há bastante espaço para aumentar a proporção de consolidação de VM:Host sem colocar o desempenho em risco. Como a capacidade de hardware commodity continua a aumentar, outros aprimoramentos serão obtidos em termos de compactação VM:Host. Isso proporcionará maior eficácia que se traduzirá em reduções de custos ainda mais significativas.

O desenvolvimento ainda maior em termos de provisionamento automatizado, tíquetes e mudanças dos sistemas de gerenciamento incluirá interfaces do usuário projetadas para tornar a interface do VSU tão intuitiva quanto o agendamento de uma reunião no Outlook. O proprietário do aplicativo deverá ter visibilidade no pool de hosts do VS para ver e coletar estatísticas de desempenho de uma determinada VM, fazer alterações de configuração com base em uma configuração de regras definidas pelo proprietário do host, suspendê-las e, por fim, até mesmo provisioná-las. Os planos atuais do VSU incluem a virtualização de 10% do centro de dados no futuro próximo. No longo prazo, a virtualização poderá permitir mudanças consideráveis na estratégia de TI. Para organizações voltadas à TI, isso se traduz em mudanças na estratégia dos principais negócios da empresa.

Em resumo

A Microsoft começou a consolidação de sua infra-estrutura física de TI há alguns anos com a implantação do Windows Server 2000, do serviço de diretório do Microsoft Active Directory e do Exchange Server 2000 atuando como soluções de ativação. A virtualização pareceu a próxima etapa lógica na progressão, com o desenvolvimento do Virtual Server 2005. Como é costume em cada lançamento de software de servidor e produtividade empresarial, a equipe de TI da Microsoft atuou como o primeiro cliente da empresa para o Virtual Server 2005. Como as exigências de TI da Microsoft estão entre as mais rígidas do mundo, a implementação desse piloto teve como objetivo funcionar como um rigoroso teste dos recursos do Virtual Server. Além disso, a expectativa era que os métodos de TI da Microsoft e as lições aprendidas com essas primeiras experiências fornecessem orientação operacional e de desenvolvimento altamente significativa para os clientes nas subseqüentes implantações de versões gerais.

O departamento de TI da Microsoft é organizado como um modelo utilitário que inclui computação, armazenamento e proteção dos dados. Dentro do Utilitário de computador, o VSU oferece o Virtual Server 2005 aos clientes internos da Microsoft como um serviço gerenciado centralizado.

Para garantir a participação dos proprietários dos aplicativos internos e das BUITs que os atendem, foi necessário desenvolver métricas do SLA que compilam argumentos claros e convincentes para a transição para um modelo utilitário. Essas métricas incluem intervalos de provisionamento, bem como disponibilidade de suporte, de host e convidado, e utilização da CPU do host. A redução dos custos e a satisfação do cliente, sem dúvida, representam o final, e os resultados atingiram ou superaram as expectativas em cada categoria. As perspectivas para o futuro na Microsoft incluem a introdução de hosts físicos mais robustos, que proporcionarão maior eficácia e menores custos. Os aprimoramentos em provisionamento, tíquetes e sistemas de gerenciamento de mudanças incluirão uma interface do usuário intuitiva que colocará novamente o controle nas mãos dos proprietários.

Para obter mais informações

Para obter mais informações sobre os produtos e serviços da Microsoft, entre em contato com o Centro de Informações de Vendas da Microsoft pelo telefone (800) 426-9400. No Canadá, ligue para o Centro de Informações da Microsoft Canadá no telefone (800) 563-9048. Fora dos Estados Unidos e Canadá, entre em contato com a subsidiária local da Microsoft. Para acessar informações pela World Wide Web, visite:

http://www.microsoft.com/

http://www.microsoft.com/technet/itshowcase

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Situação

Na Microsoft, a busca pela melhoria da eficiência operacional levou à consolidação de vários centros de dados físicos. A criação de um modelo utilitário concentrou várias tarefas administrativas e de gerenciamento nas mãos de equipes de profissionais de computação dedicados. O sucesso dessas iniciativas incentivou a busca por outros métodos e ferramentas para aprimorar ainda mais a eficácia e reduzir os custos. Este artigo também contém links para páginas em inglês.

Solução

O Virtual Server 2005 proporcionou à Microsoft o meio para levar a consolidação ao patamar lógico. A equipe do Virtual Server Utility assumiu a responsabilidade pela implantação. Clientes internos foram recrutados para o piloto, com a agressiva métrica SLA como incentivos atraentes.

Benefícios

  • Redução nos intervalos de provisionamento do servidor de 22 a 25 dias para 1 dia

  • Reduções de custos de aproximadamente 30% em 3 anos

  • Aumento na satisfação do cliente

Produtos e tecnologias

  • Virtual Server 2005

  • Microsoft Operations Manager

  • Systems Management Server


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1Resolução sensível à natureza e às especificações das solicitações do cliente.
2Uma NIC dedicada e RAM adicional de até 3.6GB estão disponíveis a um custo único adicional, cada, por VM.
3Uma NIC dedicada e RAM adicional de até 3.6GB estão disponíveis a um custo único adicional, cada, por VM.
4Espaço adicional no disco rígido SAN acarreta um custo mensal adicional em incrementos de MB.
5Resolução sensível à natureza e às especificações das solicitações do cliente.
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