Netzwerk-Grundlagen – Rechenzentrumsnetze im Umbruch, Teil 4

Transaktionsverarbeitung und VM-Kommunikation in virtuellen Systemen

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Transaktionsverarbeitung im virtualisierten Betriebssystem

Wie immer kommt die Anfrage nach einer Transaktionsbearbeitung über den HBA von außen. Der Scheduler (also hier der Hypervisor) stellt einen Elementarprozess bereit, der die Anfrage abfängt und an eine virtuelle Maschine weitergibt, die als Anwendung das Programm hat, welches die Transaktionsverarbeitung durchführt und dafür eine entsprechende Laufzeitumgebung bereitstellt.

Dadurch ist die Transaktion aber von der physikalischen Maschine zunächst einmal verschwunden. Es entsteht somit die einzigartige Möglichkeit, mit dem Beginn der Bearbeitung der nächsten Transaktionsanfrage bereits anzufangen bevor die vorhergehende Transaktion fertig ist. Damit das funktioniert, muss die nächste Transaktionsanfrage auf eine andere Virtuelle Maschine gebracht werden.

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Bei nur einem Prozessor oder Core bringt das natürlich gar nichts, im Gegenteil, es entsteht nur noch mehr Overhead. Da aber ein Hypervisor wie bereits dargestellt, mehrere Cores ansprechen und beschäftigen kann, erzielen wir durch diese Parallelisierung endlich einen Geschwindigkeitsvorteil bei der Transaktionsverarbeitung.

Historisch gesehen war das der größte Vorzug des alten VM von IBM. Auch hier gab es schon bis zu vier Prozessoren und trotz des enormen Overheads durch die archaische Konstruktion der virtuellen Maschinen konnte man schon damals damit die Transaktionsverarbeitung erheblich beschleunigen.

Betrachten wir ein aktuelleres Leistungsbeispiel. Exchange Mailboxen können mit VMware auf multiplen kleineren virtuellen Maschinen abgebildet werden, um den Durchsatz des physikalischen Servers zu maximieren. Exchange kann so z.B. auf acht virtuelle Maschinen gebracht werden, die jede für sich 2.000 schwerbeschäftigte Mailboxnutzer versorgt, insgesamt also 16.000 Benutzer auf einem Server.

Die 2008er Variante VMware Hypervisor ESX in vSphere kann anspruchsvolle Workloads zudem z.B. durch folgende Verbesserungen realisieren:

  • Skalierbarkeit der virtuellen Maschine auf 4 virtuelle CPUs und 64 GB Speicher
  • Disk-I/O-Skalierbarkeit bis hin zu 100.000 IOPS
  • Netzwerk-I/O bis hin zu 9 Gbit/s

Statt weiterer Beispiele kommen wir jetzt zum nächsten Block, der Kommunikation. Das was dort passiert, hat naturgemäß wesentliche Auswirkungen auf das Netz.

weiter mit: VM-Kommunikation und wandernde virtuelle Maschinen

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