Szenario: Ressourcenplanung zur Migration Exchange 2013 im Bildungswesen – Teil 3 – Virtualisierung


Dieser Gastbeitrag wurde uns freundlicherweise vom Education Support Center zur Verfügung gestellt. Autor ist Alexander Degitz.

In den letzten Monaten haben wir im ESC zusammen mit Administratoren verschiedener Hochschulen deren Exchange-Umgebung auf Exchange Server 2013 migriert oder die Ressourcenplanung für eine noch bevorstehende Migration durchgeführt. Die Nutzung von Postfächern unterscheidet sich stark zwischen Studenten einer Hochschule und Mitarbeitern in einem Unternehmen. Eine Analyse verschiedener Hochschulumgebungen zeigt, dass Studenten ihre Postfächer zwar seltener nutzen, dafür aber auf vielen verschiedenen Wegen darauf zugreifen wollen. Dank des Microsoft Education Programms ergibt sich durch die deutlich geringen Lizenzkosten zudem Einsparpotential bei der Hardwareanschaffung. In dieser Reihe von Blogbeiträgen finden Sie viele Informationen zur Planung Ihrer Exchange 2013 Umgebung und wertvolle Tipps speziell für die Anforderungen einer Universität.

Teil 3: Virtualisierung

Innerhalb der letzten 15 Jahre ist der Anteil an virtualisierten Servern in IT-Infrastrukturen immer weiter gestiegen. Die Vorteile der Virtualisierung wie die effizientere Nutzung der zur Verfügung stehenden Hardware oder der schnellen Bereitstellung und leichteren Wartbarkeit von Servern liegen auf der Hand. Gerade auch das Sicherstellen der Hochverfügbarkeit von Anwendungen wird durch homogene Hyper-V Cluster oder Replica Server stark vereinfacht. Kurz gesagt: Wer einmal in den Genuss der Vorteile von virtualisierten Servern gekommen ist, der will eigentlich nicht zu physikalischen Servern zurück.

Im ersten Moment erstaunt dann der Blogeintrag des Exchange Teams [1], in dem in der „Preferred Architecture“ ausschließlich physikalische Server zum Einsatz kommen. Selbstverständlich wird nicht ausdrücklich von der Verwendung virtueller Server abgeraten, allerdings seien physikalische Server aus zweierlei Gründen zu bevorzugen:

Auszug aus dem Blogeintrag:

  1. The servers are scaled to utilize eighty percent of resources during the worst-failure mode.
  2. Virtualization adds an additional layer of management and complexity, which introduces additional recovery modes that do not add value, as Exchange provides equivalent functionality out of the box.

Beide Punkte sind sehr gut nachvollziehbar und hebeln die für viele IT-Pros wichtigsten Vorteile (bessere Ressourcennutzung und Hochverfügbarkeit) der Virtualisierung aus.

Aus meiner Sicht gibt es sogar fünf Punkte, die für eine Bevorzugung von physikalischen Servern sprechen:

  1. Durch die gemeinsame Installation der Rollen Mailbox und Client Access auf denselben Server ist die Ressourcenauslastung deutlich homogener, weswegen die einzelnen Server deutlich besser ausgelastet werden, als dies noch bei getrennter Rolleninstallation zu Zeiten von Exchange 2010 der Fall war. Dies macht eine Virtualisierung aus Gründen der besseren Ressourcennutzung weitgehend überflüssig.
  2. Die Hochverfügbarkeitslösung aus DAG für die Mailboxen und Schicht-4 Load Balancing für den Clientzugriff sind speziell auf die Bedürfnisse des Exchange Servers zugeschnitten und damit eindeutig den generischen Hyper-V-Clustern oder Replica-Servern zu bevorzugen.
  3. Die Kostenvorteile der Virtualisierung stammen hauptsächlich aus der besseren Nutzung teurer High-End Serverressourcen. Der vom Exchange Team beschrittene Weg geht aber klar in die Richtung von vielen günstigen physikalischen Servern anstelle von wenigen High-End Servern. Diese sorgen nicht nur für einen geringeren Anschaffungspreis, sondern liefern automatisch eine hohe Ausfallsicherheit und Skalierbarkeit mit. So finden sich in einer DAG gerne mal 10 oder mehr Server wieder, sodass der Ausfall eines Servers sowohl auf die Performance, als auch auf die Verfügbarkeit, keinen großen Einfluss hat. Auch die in Teil 4 dieser Blogreihe beschriebenen Möglichkeit zum lokalen Speichern der Datenbanken auf günstigen JBODs senkt die Anschaffungskosten im Vergleich zu einer virtualisierten Lösung deutlich.
  4. Die Virtualisierung von Exchange 2013 wird selbst in Verbindung mit Hyper-V nicht in vollem Funktionsumfang supportet, wie der TechNet-Artikel zu den Restriktionen von Exchange in virtualisierten Umgebungen [2] zeigt. So wird beispielsweise das Verwenden von dynamischer RAM-Allokierung und sich dynamisch vergrößernden virtuellen Festplatten nicht unterstützt.
  5. Zuletzt werden sowohl alle Exchange Server innerhalb der Microsoft Domäne, als auch alle Office 365 und Exchange Online Server nach der Preferred Architecture auf physikalischen Servern betrieben. Das bedeutet auch, dass Updates zuerst und hauptsächlich auf physikalischen Installationen getestet werden, weswegen für virtualisierte Umgebungen eine etwas erhöhte Chance besteht, dass sich durch Updates etwaige Probleme ergeben.

Die Virtualisierung ist inzwischen so weit vorangeschritten, dass viele Administratoren bei der Planung einer Exchange Umgebung gar nicht mehr an die Möglichkeit einer rein physikalischen Umgebung denken. Die Kernaussage des Exchange Teams lässt sich deshalb so zusammenfassen:

Virtualisiere Exchange 2013 nur, wenn sich daraus klar erkennbare Vorteile ergeben!

Bei vielen unserer Kunden im akademischen Sektor wurde dieser Vorteil sehr schnell gefunden. Es war bereits eine virtualisierte Exchange 2007 oder 2010 Installation vorhanden, deren Speicherlösung und Hyper-V-Hosts auch für die Exchange 2013 Installation verwendet werden soll. Falls die Weiterverwendung bestehender Hardware auch auf die nächsten Jahre möglich ist, sprechen die Anschaffungskosten für mehrere physikalische Server zunächst einmal gegen eine direkte Umsetzung des Trends zu dezentralen, günstigen Servern und Datenspeichern. Spätestens bei der nächsten Exchange Migration sollte dann aber ein Wechsel zu physikalischen Servern ins Auge gefasst werden.

Fazit

Ob man virtualisieren sollte oder eben nicht, ist vor allem eine finanzielle Entscheidung. Da von den Vorteilen und Features der Virtualisierung wenige bis keine in einer Exchange 2013 Installation sinnvoll nutzbar sind, hängt die Entscheidung hauptsächlich von den benötigten Anschaffungskosten für Hardware ab. Sind bereits starke Hypervisor und Netzwerkspeicherlösungen vorhanden, die einen Großteil oder sogar den gesamten Ressourcenverbrauch der geplanten Exchange 2013 Umgebung schultern können, ist die kontinuierliche Fortführung der Virtualisierung die günstigere Variante. Viele unserer Kunden nutzen diese virtualisierte Exchange Umgebung ohne Probleme. Falls die Exchange 2013 aber größtenteils auf neue Hardware installiert werden soll, ist die Anschaffung physikalischer Server mit dezentralem Speicher die deutlich kostengünstigere Variante, die aber dennoch eine hohe Ausfallsicherheit und Skalierbarkeit bietet.

Dieser Blogeintrag ist Teil der Serie: Exchange 2013 Ressourcenplanung

Teil 1: Vorraussetzungen für Exchange 2013
Teil 2: Rollenverteilung und Hochverfügbarkeit
Teil 3: Die Gretchenfrage der Virtualisierung – Glaubst du an die Vorteile?
Teil 4: Speicherlösungen – DAS oder SAN?
Teil 5: Berechnung der Ressourcen

[1]: http://blogs.technet.com/b/exchange/archive/2014/04/21/the-preferred-architecture.aspx
[2]: https://technet.microsoft.com/en-us/library/jj619301(v=exchg.150).aspx

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