Fysieke servers versus virtuele machines: Belangrijke verschillen en overeenkomsten

Wanneer u een nieuw bedrijf start, moet u ervoor zorgen dat de infrastructuur van uw organisatie de werklast kan dragen en bedrijfsactiviteiten kan uitvoeren zonder vertragingen en onderbrekingen. De infrastructuur van uw organisatie kan worden gebouwd op een fysieke server, een virtuele server, of een combinatie van beide (een hybride server). Daarom is het essentieel om een aantal factoren in overweging te nemen bij het kiezen tussen de beschikbare opties. Deze blogpost vergelijkt fysieke servers en virtuele machines (VM’s) door de belangrijkste voor- en nadelen van elk te benadrukken.

Wat is een fysieke server?

De vergelijking tussen fysieke server en virtuele server moet beginnen met de definitie. Een fysieke server, ook wel bekend als een ‘bare-metal server’, is een single-tenant computerserver, wat betekent dat een specifieke fysieke server is toegewezen aan een enkele gebruiker. De middelen en componenten van een fysieke server worden niet gedeeld tussen meerdere gebruikers. Elke fysieke server bevat geheugen, processor, netwerkverbinding, harde schijf en een besturingssysteem (OS) voor het uitvoeren van programma’s en toepassingen. Een bare-metal server is groot van formaat vanwege de krachtige verwerkingscomponenten die het bevat.

Wat is een virtuele machine?

A virtual machine (VM) is a software computer used as emulation of an actual physical computer. A virtual server operates in a “multi-tenant” environment, meaning that multiple VMs run on the same physical hardware. In this case, the computing resources of a physical server are virtualized and shared among all VMs running on it. The architecture of a virtual server is a little more complex than that of a physical server. Thus, a hypervisor, such as VMware vSphere or Microsoft Hyper-V, is installed on top of physical hardware. A hypervisor is then used to create and manage VMs, which have their own virtual computing resources. After that, you can load multiple guest OSes and server applications on top of the virtual hardware. Thus, virtual servers allow you to run several OSes and applications on the basis of the shared physical hardware, which makes it a more cost-effective option than a physical server.

Vergelijking tussen fysieke servers en virtuele machines

Om de verschillen tussen fysieke server en virtuele server te zien, is een nauwere blik op al hun componenten vereist.

Prestaties

Deze factor moet worden overwogen als uw organisatie werkt met een grote hoeveelheid gegevens die voortdurend moeten worden verwerkt. Fysieke servers zijn veel krachtiger en efficiënter dan VM’s, vanwege het feit dat VM’s gevoelig zijn voor prestatieproblemen als gevolg van een overvloed aan virtuele servers in een fysieke machine. Daarom kunnen een fysieke machine en een virtuele machine, beide met dezelfde hardware- en softwarebronnen en -mogelijkheden, niet op hetzelfde niveau presteren. Als uw organisatie activiteiten uitvoert die het gebruik van rekenbronnen vereisen tot het uiterste, is een fysieke server de optimale keuze.

Beheer

Wat betreft de beheerfactor zijn VM’s veel eenvoudiger te onderhouden dan fysieke servers. In geval van serveruitval kan het dagen duren om een fysieke server te herstellen naar zijn oorspronkelijke staat. Voor VM’s kan het herstelproces worden gestart met slechts een paar klikken met behulp van moderne VM-back-upsoftware. Bovendien moet een fysieke server nauwlettend worden geïnspecteerd op eventuele tekortkomingen en, indien nodig, moeten er extra drivers worden geïnstalleerd en geconfigureerd voordat deze kan worden gebruikt. Dit is niet het geval bij VM’s, omdat ze zijn gebouwd op fysieke hardware die klaar is voor gebruik. Zo kunnen VM’s binnen enkele minuten worden gemaakt en ingeschakeld.

Het beheren van een virtuele serveromgeving vereist echter een hoog niveau van expertise en specifieke vaardigheden. Zorg er dus voor dat de leden van uw IT-team competent genoeg zijn om uw virtuele infrastructuur te beheren.

Portabiliteit

Een van de belangrijkste verschillen tussen fysieke servers en virtuele servers ligt in de draagbaarheid. U kunt VM’s gemakkelijk verplaatsen binnen de virtuele omgeving en zelfs van de ene fysieke server naar de andere, met minimaal werk van uw kant. Dit komt doordat VM’s van elkaar zijn geïsoleerd en hun eigen virtuele hardware hebben, waardoor een VM hardware-onafhankelijk is. Het verplaatsen van uw fysieke serveromgeving naar een andere locatie is een taak die meer middelen vereist. In dit geval moet u alle gegevens die op de server zijn opgeslagen kopiëren naar een verwisselbaar medium, het medium samen met alle hardwarebronnen die u heeft naar een nieuwe locatie transporteren, en vervolgens alle systeemcomponenten op een nieuwe server opnieuw installeren. In feite moet u een server helemaal opnieuw opbouwen.

Schaalbaarheid

Om een fysieke serveromgeving uit te breiden, moet u extra hardwarecomponenten kopen, wat erg duur kan zijn, en een lang proces van installatie en configuratie doorlopen. Tegelijkertijd biedt een virtuele serveromgeving de mogelijkheid van schaalbaarheid on demand. Een enkele virtuele server kan meerdere VM’s tegelijk hosten, die met een muisklik kunnen worden toegevoegd of verwijderd. Uw virtuele omgeving kan worden opgeschaald of verkleind afhankelijk van de groei van uw zakelijke behoeften. In dit geval hoeft u geen extra hardware te kopen om VM-implementatie te garanderen. Dit komt doordat VM’s die op de host draaien, dezelfde rekeneenheden delen, die gelijkmatig kunnen worden verdeeld over alle VM’s. Zo kunt u een gemakkelijk configureerbare omgeving ontwerpen die operaties van elk complexiteitsniveau kan uitvoeren.

Capaciteitsbeheer

Fysieke servers benutten hun hardware- en softwarecapaciteiten niet volledig, met hun gemiddelde productiecapaciteit die op 25% ligt. Hierdoor blijven veel rekeneenheden ongebruikt, wat niet kosteneffectief is. Aan de andere kant zorgt een server die meerdere VM’s host voor onderbenutte middelen door ze te verdelen onder andere VM’s die deze het meest nodig hebben. Op deze manier wordt optimale capaciteitsbeheer bereikt.

Systeemherstel

Als de productiesite door een ramp wordt getroffen, is het essentieel om snel missiekritieke gegevens en operaties te herstellen om de systeemuitval te verminderen en de negatieve impact op het bedrijf te minimaliseren. Het kan enkele uren of dagen duren om bedrijfsactiviteiten die op een fysieke server draaien te herstellen. In dit geval omvat het proces van rampenherstel (DR) het opzetten van een nieuwe fysieke server, het installeren van een besturingssysteem, het opzetten van applicaties en het herstellen van kritieke gegevens uit back-ups.

Het DR-proces in een virtuele omgeving is veel eenvoudiger. U kunt de hele VM op een DR-locatie herstellen met behulp van eerder gemaakte VM-back-ups, wat resulteert in bijna geen downtime. Om ervoor te zorgen dat het DR-proces soepel verloopt en uw gegevens indien nodig snel kunnen worden hersteld, overweeg het installeren van software voor gegevensbescherming van derden, zoals NAKIVO Backup & Replication. Een efficiënte oplossing kan u een verscheidenheid aan betrouwbare opties voor gegevensbescherming bieden voor een fractie van de prijs.

Bedrijfscontinuïteit

Momenteel wordt van bedrijven verwacht dat ze continu actief zijn, wat betekent dat zelfs een kleine onderbreking in de bedrijfsvoering grote gevolgen kan hebben. Daarom moet het waarborgen van de bedrijfscontinuïteit, vooral in geval van een ramp, een van de belangrijkste prioriteiten van elke organisatie zijn.

Als we fysieke servers en VM’s vergelijken, wordt het duidelijk dat VM’s meer fouttolerant zijn. In geval van een ramp kan de werklast van uw virtuele omgeving met een paar klikken naar een andere locatie worden overgebracht, om zo de downtime tot een minimum te beperken. Nadat de gevolgen van de ramp zijn verminderd en het productiecentrum is hersteld, kunt u de werklast van de DR-locatie terugverplaatsen naar de primaire locatie.

Als een ramp uw fysieke serverinfrastructuur heeft getroffen of vernietigd, is de schade in de meeste gevallen onomkeerbaar.

Beveiliging

Beveiligingsbeheer is gemakkelijker configureerbaar in een virtuele serveromgeving dan in een fysieke. Bij fysieke servers moet u een beschermingssysteem opbouwen voor elke afzonderlijke server, afhankelijk van de rekenkracht en middelen en de gevoeligheid van de gegevens die het opslaat. Dit kan een taak zijn die veel middelen vergt als uw IT-infrastructuur is gebouwd op 10 of meer fysieke servers.

Aan de andere kant kan een virtuele serveromgeving worden beschermd op basis van een universeel beveiligingsmodel. Zo kunnen beveiligingsbeleid en -procedures worden ontwikkeld, gedocumenteerd en geïmplementeerd vanuit één enkel dashboard – dat wil zeggen, via het hypervisor-dashboard.

Kosten

Het bouwen en onderhouden van een fysieke serveromgeving kan behoorlijk duur zijn. Dit komt door constante hardware- en software-upgrades, frequente systeemstoringen en het uitvallen van computeronderdelen en apparatuur, die moeilijk of zelfs onmogelijk te repareren zijn.

Aan de andere kant wordt virtualisatie beschouwd als een perfecte optie voor bedrijven die een groot aantal servers bevatten. Een virtuele serveromgeving stelt u in staat om rekencapaciteit gelijkmatig te verdelen over alle draaiende VM’s, waardoor capaciteitsoptimalisatie wordt gegarandeerd tegen een minimale prijs. U moet echter opmerken dat VM-softwarelicenties ook behoorlijk duur kunnen zijn. Afhankelijk van de omvang van de virtuele omgeving kan de prijs oplopen tot enkele duizenden dollars.

Fysieke servers versus virtuele machines: welke te kiezen?

Zoals je kunt zien, bieden zowel fysieke servers als virtuele machines gebruikers meerdere voordelen. Daarom is het bij het kiezen tussen de twee belangrijk om hun kenmerkende eigenschappen te overwegen om te bepalen hoe ze kunnen worden toegepast op de infrastructuur van uw organisatie. De belangrijkste verschillen tussen fysieke servers en VM’s worden beschreven in de onderstaande tabel.

Fysieke Servers	Virtuele Machines
Grote aanvangskosten	Kleine aanvangskosten
Geen behoefte aan aanschaf van licenties	VM-softwarelicenties
Fysieke servers en aanvullende apparatuur nemen veel ruimte in beslag	Een enkele fysieke server kan meerdere VM’s hosten, waardoor ruimte wordt bespaard
Heeft een korte levenscyclus	Ondersteunt legacy-applicaties
Geen schaalbaarheid op aanvraag	Schaalbaarheid op aanvraag
Hardware-upgrades zijn moeilijk uit te voeren en kunnen leiden tot aanzienlijke downtime	Hardware-upgrades zijn gemakkelijker uit te voeren; de werkbelasting kan worden gemigreerd naar een back-upsysteem voor de reparatieperiode om downtime te minimaliseren
Moeilijk te verplaatsen of kopiëren	Gemakkelijk te verplaatsen of kopiëren
Slechte capaciteitsbenutting	Geavanceerde capaciteitsbenutting wordt mogelijk gemaakt door load balancing
Vereist geen overheadlaag	Enig niveau van overhead is vereist voor het uitvoeren van VM’s
Perfect voor organisaties die diensten en operaties draaien die zeer productieve computerhardware vereisen voor hun implementatie	Perfect voor organisaties die meerdere operaties uitvoeren of meerdere gebruikers bedienen, en die van plan zijn hun productieomgeving in de toekomst uit te breiden

Zoals je kunt zien, zijn fysieke machines en VM’s verschillend van elkaar en bieden ze in essentie verschillende voordelen voor organisaties. Daarom moet je bij het kiezen tussen de twee opties duidelijk het aantal bewerkingen definiëren dat je bedrijf uitvoert, het prestatieniveau dat je klanten verwachten van de organisatie, en je bedrijfsdoelstellingen en -doelstellingen. Bovendien moet je ook factoren overwegen zoals het toegewezen budget, de tolerantie voor downtime, de hoeveelheid werklast, gegevensgevoeligheid en de noodzaak van prestatiebeheer. al deze factoren bepalen wat je IT-infrastructuur moet bevatten om een hoge productiviteit en groei te bereiken.

Hoe je je VM’s beschermt met NAKIVO Backup & Replication

Zoals hierboven al vermeld, kan de bescherming van je VM’s worden verbeterd door het installeren van externe software voor gegevensbescherming. Voor dit doel is NAKIVO Backup & Replication de perfecte oplossing. Het product biedt op beeld gebaseerde, applicatiebewuste back-up en replicatie voor VMware, Hyper-V en AWS EC2-omgevingen. NAKIVO Backup & Replication heeft een aantal functies geïntroduceerd die meerdere voordelen bieden voor je VM’s. Laten we ze eens nader bekijken.

Voordelen van NAKIVO Backup & Replication

Opslagruimtevermindering

Om de opslagruimte aanzienlijk te verkleinen, past NAKIVO Backup & Replication native wijzigingsregistratietechnologieën toe, zoals Changed Block Tracking (CBT) voor VMware en Resilient Change Tracking (RCT) voor Hyper-V. Deze technologieën stellen u in staat om de gegevens te identificeren die zijn gewijzigd sinds de laatste back-up of replicatie, en alleen de back-uprepository bij te werken met nieuwe gegevens.

NAKIVO Backup & Replication maakt het mogelijk om swapbestanden of partities uit VM-back-ups uit te sluiten. Bovendien zorgen de ingebouwde functies voor gegevenscompressie en deduplicatie ervoor dat de opslagruimte niet wordt gevuld met duplicaatkopieën van repetitieve gegevens. Compressie verkleint de omvang van elk gegevensblok, terwijl deduplicatie ervoor zorgt dat alleen unieke gegevensblokken worden opgeslagen. Wanneer u een nieuwe back-uprepository maakt, zijn de functies voor compressie en deduplicatie standaard ingeschakeld.

NAKIVO Backup & Replication bevat ook de functie voor Transaction Log Truncation voor Microsoft SQL Server en Microsoft Exchange. Het product verkort (verwijdert) de transactielogs na het uitvoeren van VM-back-up- of replicatietaken.

Verbeterde gegevensoverdracht

NAKIVO Backup & Replication bevat de LAN-vrije gegevensoverdrachtsmodus die de functies Hot Add of Direct SAN Access omvat. Met de Hot Add-functie kunt u VM-snapshots koppelen en VM-gegevens rechtstreeks vanuit de VM-datastore lezen via de opslag-I/O-stack, zonder de TCP/IP-stack van de host te betrekken. Met de Direct SAN Access-modus kunt u VM-gegevens rechtstreeks vanaf een SAN-opslagapparaat lezen via iSCSI Fiber Channel. Deze transportmodi stellen u in staat om de gegevensoverdrachtsnelheid aanzienlijk te verhogen en de belasting op het productienetwerk te verminderen.

Met NAKIVO Backup & Replication kunt u de WAN-overdrachtsnelheid verbeteren, wat mogelijk is via de netwerkversnellings functie. Door gegevenscompressie toe te passen en technieken voor verkeersvermindering, kan het netwerk optimaal worden gebruikt om snellere VM-herstel en verbeterde snelheid van back-up- en replicatietaken te bereiken.

Een andere functie waarmee u gegevensoverdracht kunt verbeteren, is Geavanceerde bandbreedtebeperking. Met bandbreedtebeperking kunt u snelheidslimieten voor gegevensoverdracht instellen voor taken die worden uitgevoerd in de virtuele omgeving. Op deze manier wordt minder LAN/WAN-bandbreedte verbruikt. Bovendien kunt u verschillende schema’s instellen voor de implementatie van beperkingsregels. Over het algemeen stelt deze functie u in staat om volledige controle te hebben over uw netwerkverkeer.

Rampherstelautomatisering

Afgezien van het uitvoeren van back-up- en replicatietaken, heeft NAKIVO Backup & Replication ook de functie Site Recovery geïntroduceerd, die het DR-proces aanzienlijk heeft vereenvoudigd. De oplossing stelt u in staat om site-herstelworkflows te maken die een aantal acties en voorwaarden kunnen bevatten die naar keuze zijn gerangschikt. Op deze manier kunt u een geautomatiseerd algoritme van elke complexiteit instellen dat is gebaseerd op uw DR-plan. U kunt site-herstelworkflows maken die kunnen worden uitgevoerd in de volgende gevallen: geplande failover, noodfailover, failback, datacentermigratie, enz. Na de initiële configuratie kan een site-hersteltaak worden uitgevoerd met slechts een paar klikken. Hierdoor hoeft u het DR-proces niet langer handmatig te bewaken en kunt u tijd besteden aan het omgaan met andere problemen tijdens een DR-evenement.

Als u een multi-platformomgeving gebruikt, bekijk dan de functie Cross-Platform Recovery, waarmee u VM-disks kunt exporteren tussen platforms in het door u gekozen formaat.

Betrouwbaarheid

NAKIVO Backup & Replication is ook een betrouwbare gegevensbeschermingsoplossing, die een reeks functies heeft die specifiek zijn ontworpen voor beveiligingsdoeleinden. Een daarvan is Zelfback-up, die geautomatiseerde bescherming biedt van de configuraties die u eerder hebt aangenomen. Als gevolg hiervan kunt u snel een nieuwe instantie van NAKIVO Backup & Replication installeren en de systeemconfiguratie (taken, instellingen, back-upgeschiedenis, inventaris, enz.) herstellen vanuit een zelfback-up als de VM waarop het product wordt uitgevoerd is mislukt of verwijderd. Zelfback-ups worden dagelijks uitgevoerd en de gekopieerde configuratiegegevens worden vervolgens naar een back-uprepository verzonden.

Bovendien kunt u de functie Schermafbeeldingsverificatie instellen, die OS-schermafbeeldingen van getest herstelde VM’s maakt. Op deze manier kunt u bewijs ontvangen van VM-herstelbaarheid, wat cruciaal is voor een succesvol herstel.

Los daarvan kan NAKIVO Backup & Replication garanderen dat uw gegevens voortdurend beschermd zijn. Het product past AES 256-bits encryptie toe om VM-gegevens te beschermen, wat een wereldwijd gebruikte techniek is voor gegevens-/bestandsencryptie. NAKIVO Backup & Replication zorgt ervoor dat de VM-gegevens die via het WAN worden verzonden, worden versleuteld voordat de gegevensoverdracht begint (encryptie onderweg). De gegevens die in de back-uprepository zijn opgeslagen, zijn ook versleuteld om de VM-gegevens te beschermen tegen ongeautoriseerde toegang en hacker-aanvallen (encryptie in rust).

Gebruiksgemak

NAKIVO Backup & Replication is een eenvoudige oplossing, die een eenvoudige en intuïtieve webinterface biedt. Zo kunt u overal beginnen met het beheren van VM-gegevensbescherming met één muisklik. Een op het web gebaseerde gebruikersinterface omvat de volgende componenten die zorgen voor managementoptimalisatie:

• Kalenderdashboard. Deze functie wordt gebruikt om alle verleden, huidige en toekomstige back-up- en replicatietaken te bekijken. Alle informatie wordt weergegeven in de vorm van een kalender.
• Live chat met technische ondersteuning. U kunt in realtime communiceren met ons ondersteuningsteam, zonder de productinterface te verlaten.
• Flexibele taakscheduler. U kunt meerdere schema’s toewijzen aan één taak op basis van uw behoeften.
• Globale zoekopdracht. Deze functie is nuttig bij het beheren van grootschalige omgevingen omdat het u in staat stelt om eenvoudig elke taak, VM, back-up, replica of back-uprepository te vinden en de nodige acties erop uit te voeren.

De nieuwste toevoeging aan de producttoolset is de Policy-Based Data Protection functie, die werd geïntroduceerd met NAKIVO Backup & Replication 8.1. Met deze functie kunt u beleidsregels instellen voor het beschermen van specifieke VM’s die overeenkomen met de beleidsregels. U hoeft dus niet handmatig elke VM te controleren en ervoor te zorgen dat deze beschermd is, omdat het proces volledig automatisch is en minimale input van uw kant vereist. Er kunnen beleidsregels worden gemaakt voor VM-back-up, back-upkopiëren en replicatietaken op basis van de geselecteerde criteria (bijv. de naam, grootte, tag, enz. van een VM). Zo kan het product automatisch VM’s opnemen in de taken voor gegevensbescherming als ze overeenkomen met de beleidsregels.

Kostenbesparing

NAKIVO Backup & Replication wordt beschouwd als een van de meest betaalbare oplossingen voor gegevensbescherming op de markt. Het product bevat een verscheidenheid aan ingebouwde functies waarmee u de gegevensbeschermingsmogelijkheden van uw systeem aanzienlijk kunt verbeteren. Met NAKIVO Backup & Replication kunt u een volwaardige gereedschapsset voor gegevensbescherming krijgen voor een fractie van de prijs van wat de concurrenten bieden.

Conclusie

Het kiezen tussen fysieke machines en VM’s kan moeilijk zijn, maar het definiëren van uw zakelijke behoeften en doelen en het overwegen van de beschikbare middelen binnen uw infrastructuur kan zeer nuttig zijn. De introductie van virtualisatie heeft de manier waarop bedrijven hun activiteiten uitvoeren volledig veranderd. Hoewel fysieke servers nog steeds veel worden gebruikt, heeft virtualisatie veel voordelen geïntroduceerd en in de loop der jaren een grote aanhang aangetrokken.

Gebaseerd op de vergelijking getrokken in deze blogpost, is het veilig om te zeggen dat het creëren van een virtuele serveromgeving een grotere hoeveelheid en variëteit aan voordelen en mogelijkheden biedt voor uw organisatie. Ondanks dat, zou je nog steeds moeten kiezen voor de serveromgeving die het beste werkt voor jou en jouw bedrijf, of het nu fysieke of virtuele servers zijn. Veel organisaties geven nu de voorkeur aan een hybride serveromgeving omdat het hen in staat stelt de mogelijkheden van krachtige serverhardware te combineren met de voordelen van virtualisatie.

NAKIVO Backup & Replication is een snelle, betrouwbare en betaalbare oplossing voor gegevensbescherming die virtuele omgevingen van elke omvang veilig kan beschermen. Het product ontwikkelt zich voortdurend en voegt nieuwe functies toe, waardoor NAKIVO Backup & Replication zijn klanten een hoog serviceniveau kan bieden.