Desktopvirtualisierung am Beispiel XenDesktop von Citrix Systems
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Fallstudienarbeit | |
| Hochschule: | Hochschule für Oekonomie & Management |
| Standort: | Essen |
| Studiengang: | Bachelor Wirtschaftsinformatik |
| Veranstaltung: | Fallstudie / Wissenschaftliches Arbeiten |
| Betreuer: | Dipl-Inf._(FH)_Christian_Schäfer |
| Typ: | Fallstudienarbeit |
| Themengebiet: | Desktop Virtualisierung |
| Autor(en): | Blitstein |
| Studienzeitmodell: | Abendstudium |
| Semesterbezeichnung: | SS10 |
| Studiensemester: | 2 |
| Bearbeitungsstatus: | Bearbeitung abgeschlossen |
| Prüfungstermin: | |
| Abgabetermin: | |
1 Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis |
2 Abkürzungsverzeichnis
| Abkürzung | Bedeutung |
|---|---|
| ICA | Independent Computer Architecture |
| VM | Virtuelle Maschine |
3 Abbildungsverzeichnis
| Abb.-Nr. | Abbildung |
|---|---|
| 1 | Screenshot / Citrix Sales Presentation |
| 2 | Screenshot / XenDesktop Installation |
| 3 | Checkliste aus dem XenDesktop Quick Start Guide |
| 4 | Screenshot / XenDesktop Login |
4 Einleitung
Die Begriffe "Cloud" und "Virtualisierung" sind in der IT - Welt zur Zeit in aller Munde. Vor 2 - 3 Jahren verstand man unter dem Begriff der Virtualisierung hauptsächlich die Virtualisierung von Servern. Es gibt viele Vorteile Computer mit Serverbetriebssystemen zu virtualisieren. Die effiziente Nutzung von Hardware ist sicherlich eines der vielen Vorteile. Alle Hard- und Software Ressourcen eines virtuellen Servers befinden sich in einem Ordner des Betriebssystemx und lassen sich deswegen gut verschieben und sichern. So lassen sich die Hardwareressourcen effektiver nutzen und die Kosten für Anschaffung, Wartung und Energieverbrauch werden über kurz- bis mittelfristige Zeitabschnitte signifikant gesenkt. Die technische Entwicklung bei der Servervirtualisierung ist nahezu ausgeschöpft, daraus folgt die zweite Welle der Virtualisierung, die Virtualisierung der Clients. Bei dieser Virtualisierung, auch Desktopvirtualisierung genannt, wird versucht die Clienthardware möglichst auf die Server auszulagern und nur bei Bedarf über die Netzwerk- oder Internetleitung bereitzustellen. Dies spart teuere Hardwareressourcen auf der Clientseite und bietet Flexibilität für die Benutzer. Citrix XenDesktop ist so eine Lösung. In dieser Arbeit werden erste Einblicke in die Technik der Desktopvirtualisierung anhand von Citrix XenDesktop geschaffen.
5 Begriffsdefinition
5.1 Citrix
Das Unternehmen Citrix Systems, Inc. (NASDAQ:CTXS) ist weltweit führend in dem Bereich der Virtual Computing Lösungen. Der jährliche Umsatz betrug 1,87 Milliarden US-Dollar in 2010. Nach eigenen Angaben setzen mehr als 230.000 Unternehmen auf die Lösungen von Citrix Systems. Sehr oft wird der Begriff "Citrix" als Synonym für die Virtual Computing Lösungen der Firma verwendet. Der Hauptsitz der Firma befindet sich in den USA in Fort Lauderdale im Bundesstaat Florida. Des Weiteren gibt es international 26 größere Niederlassungen.[1]
5.2 Virtualisierung / Virtuelle Maschine (VM)
Der Begriff "virtuell" ist von dem mittelalterlichem Ausdruck "virtualis" abgeleitet und bedeutet "Leistung", "Potenz", "Effizienz".[2] Bringt man diesen Begriff in Verbindung mit Computern, spricht man von "nicht physisch existent, sondern durch Software dargestellt".[3] Im Französischen gibt es auch einen Begriff "virtuel" und dieser wird wie folgt übersetzt: "nicht in der Wirklichkeit vorhanden, aber echt erscheinend" (VGL Duden, 2003). Demensprechend ist eine virtuelle Maschine nicht in der Wirklichkeit vorhanden und läuft in einer isolierten Rechnerstruktur auf einer physisch vorhandenen Maschine. Für die virtuelle Maschine hat sich aktuell die Bezeichnung "VM" oder "Gast" herauskristallisiert. Die physikalisch vorhandene Maschine wird meist "Host" oder seltener "Wirt" genannt. Die Emulation wird sehr oft irrtümlich auch als Virtualisierung bezeichnet, sollte aber klar abgegrenzt werden, da bei der Emulation ein Betriebssystem nur nachgeahmt wird. "aemulari lat." -> nachahmen, nacheifern. Die VM hingegen hat meist direkten Zugriff auf die Hardware. [4]
5.3 Desktopvirtualisierung und Abgrenzung zu Servervirtualisierung und Anwendungsvirtualisierung
Die Desktopvirtualisierung ist eine spezielle Form der Virtualisierung. Zeitlich gesehen gewann sie lang nach der Servervirtualisierung immer mehr Popularität. Nachdem die Unternehmen die Rechenzentren optimiert hatten, wurde es notwenig, erst die Anwendungen und dann die ganzen Desktops zu virtualisieren um Strom und Anschaffungskosten zu reduzieren. Die Anwendungsvirtualisierung ermöglicht es den Benutzern Anwendungen, die nicht auf dem lokalen Computer installiert sind, über eine Netzwerkverbindung aufzurufen. Dabei werden nur die Anzeigedaten und die Ein- bzw. Ausgabedaten über die Netzverbindung übertragen. Bei der Desktopvirtualisierung hingegen wird der ganze Computer auf einem Server virtuell erstellt und bei Bedarf auf einem entferten Gerät aufgrufen. Die eigentlichen Prozesse laufen, wie bei der Anwendungsvirtualisierung, auf dem Server ab. Dieser Server wird auch oft "Cloud" genannt. Der Vorteil der Desktopvirtualisierung ist, dass der Computer, der die virtuelle Maschine angezeigt, diese nicht gleichzeitig ausführen muss. Alle Prozesse laufen auf dem Host ab. Das bedeutet, dass die anzeigende Maschine so gut wie keine Ressourcen braucht. Es kann auf hohe Arbeitsspeicher, schnelle Prozessoren oder komplexe Grafikkarten verzichtet werden. Diese Tatsache macht es möglich die Betriebssysteme und Softwareanwendungen auf vielen verschiedenen Plattformen auszuführen. Diese sind zum Beispiel: Computer außerhalb des Unternehmensnetzwerkes, Laptops, Tablets oder Mobiltelefene.
6 Warum Virtualisierung ?
Lange vor Windows bediente sich IBM dieser Technologie, aber nachdem die x86 Architektur mit dem Betriebssystemen von Microsoft den Markt zu führen begannen, geriet diese Technik in die Vergessenheit. Mit dem Leistungwachstum der modernen Personalcomputer kam auch der Bedarf nach der Virtualisierungstechnik zurück. Es gab mehrere Gründe, warum an einem Personalcomputer nicht gleichzeitig mehrere Betriebssysteme ausgeführt werden konnten. Die Einzelkomponenten, wie Grafikkarte und Festplattencontroller, waren dafür konzepiert mit nur einem Betriebssystem zu kommunizieren. Die Kommunikation zwischen dem Prozessor und dem Betriebssystem musste direkt stattfinden, was bei einer Emulation ohne gesonderte Virtualisierungsfunktionen des Prozessors nicht möglich war. Im Jahre 1998 gelang es der Firma VMWARE, als erstem Unternehmen, eine kommerzielle Virtualisierungsplattform für die x86 Umgebung zu schaffen. Zuerst konnte nur das Linux Betriebssystem, dann auch Windows, in dieser virtuellen Umgebung ausgeführt werden. Durch die Virtualisierung konnten die Ressourcen der Personalcomputer besser ausgenutzt werden, da nun mehrere Ausführungsumgebungen auf einem Personalcomputer zur Verfügung standen. Aus dieser Möglichkeit ergeben sich viele Vorteile. Da bei wachsenden Unternehmen die Anzahl der Server zunimmt, wird es durch Virtualisierung möglich, diesem Umstand entgegen zu wirken. Durch die so genannte Serverkonsolidierung, bei der mehrere physikalische Server zu leistungsfähigeren Hosts zusammengefasst werden, sinkt nicht nur die gesamte Leistungsaufnahme der Server, es steigt auch die Ausfallsicherheit der Server. Die Serverauslastung wird optimiert und die Serververwaltung vereifacht. Dadurch verbessert sich letztendlich auch die Felxibilität und Zuverlässigkeit des gesamten Netzwerks bei sinkenden Kosten für die Netzwerkverwaltung.[5]
7 Wichtige Produkte von Citrix Inc.
7.1 XenDesktop
Die Desktopvirtualisierungslösung von Citrix Inc. heisst Xendesktop. Die Lösung verfogt das Konzept das Betriebssystem, die Anwendungen, die Benutzereinstellungen bzw. Benutzerdaten zu trennen. Es existiert ein Standart-Desktop-Image. Dieses ist eine Standardisierte VM. Von dieser VM gibt es die Möglichkeit beliebig viele Instanzen von VMs hochzufahren. Nach dem Hochfahren werden die benötigten bzw. freigeschalteten Anwendungen auf dem Wege der Applikationsvirtualisierung für die Beutzer in der VM bereitgestellt. Es werden in diesem Schritt auch die Benutzereinstellungen für den bereitgestellten Desktop geladen. Die Administratoren müssen wenige standardisierte Images warten und der Anwender hat den Vorteil bei jedem Start des ein frisches schnelles System vorzufinden.[6]
7.2 Citrix Receiver
Der Citrix Receiver wird dafür verwendet, sich mit dem Citrix XenDesktop Server zu verbinden. Dieses Programm ist für fast jedes Betriebssystem oder Gerät verfügbar. Es ist kostenfrei als Dowload auf der Citrix Internetseite erhältlich. Im Appstore von Apple, sowie im Android Market, bekommt man die Komponente auch kostenlos.
7.3 XenApp (vormals Citrix Presentation Server)
Das Produkt XenApp wird oft als Synonym für die Anwendungsvirtualisierung verwendet. Seine Hauptfunktion liegt in der Bereitstellung von Applikationen. Es ist aber auch möglich komplexe Desktopstrukturen über das lokale Netzwerk oder das Internet bereitzustellen. Die Stärke von XenApp liegt in der Flexibilität der Bereitstellung der Anwendungen. Diese können von Thin Clients auf dem Server genutzt oder aber als Stream zur Verfügung gestellt werden. Dabei kommt das von Citrix eigenentwickelte ICA Protokoll zum Einsatz. ICA steht für (Independet Computer Architecture). Die verfügbare Bandnreite wird bei diesem Protokoll effizient ausgenutzt und die Anwendungsübertragung ist dadurch sehr perfomant. Es wird sogar möglich über eine GPRS Verbindung eine Anwendung auszuführen. Der Benutzer bekommt das subjektive Empfinden direkt vor der Maschine zu sitzen auf der die Anwendung ausgeführt wird.[7]
7.4 XenServer
Citrix XenServer ist die Servervirtualisierungslösung von Citrix. Es gibt diese Lösung in 4 verschiedenen Editionen. Die kleinste Edition ist kostenlos. Sie heisst "Free Edition" und beinhaltet die meisten nötigen Funktionen für die Servervirtualisierung. Die Free Edition ist im Umfang der zu virtualiserenden Server frei skalierbar. Die Funktion der "disk snapshots" erlaubt es einfach Backups von den virtuellen Maschinen zu machen. Alle Funktionen sind über eine Management Console steuerbar, die in einem Browser auf jedem Betriebssystem ausgeführt werden kann. XenServer basiert auf dem Open-Source-Design von Xen, dessen Entwicklung seit 2003 verläuft und heute von Citrix gesteuert wird. Die nächsthöhere Edition von Citrix XenServer ist die Advanced Edition. Sie beinhaltet zusätzlich zu der Free Edition noch die Funktion der Hochverfügbarkeit und des verbesserten Speichermanagements und der Speicheroptimierung. Die Edition kostet laut dem citrix Whitepaper von 2010 ca. 1000$ pro Lizenz. Jeder Host braucht eine Lizenz, es können dort je nach Ressourcen beliebig viele Server oder Clients virtualisiert und ausgeführt werden. Die nächsthöhere Edition ist die Enterprise Edition. Sie beinhaltet zusätzlich noch die Möglichkeit des automatisierten Workload Balancing, Energiemanagement und der Live Snapshots. Hier erlaubt die Managementkosole auch die rollenbasierte Administration und die Nutzung von der Citrix StorageLink Technologie. Hier können die Speicherressourcen auf mehrere verteilte Storages ausgelagert werden. Die Kosten dafür liegen bei ca. 2500$. Die Citrix XenServer Platinum Edition ist mit 5000$ die teuerste. Sie beinhaltet ein automatisches Backupsystem und unterstützt das Lifecycle Management.[8]
8 Voraussetzungen für den Einsatz von Citrix XenDesktop
Die Voraussetzungen für den Einsatz von Citrix XenDesktop hängen stark von dem Ziel ab, welches mit der Virtualisierung erreicht werden soll. Das Ziel kann die Flexibilität sein, die durch die Skaliebarkeit der Systeme erreicht werden kann, eine Kostenreduktion aufgrund von Energieeinsparung oder eine bessere Anbindung der mobilen Benutzer. Am meisten hängen die Voraussetzungen jedoch von der Anzahl der Benutzer ab, die letztendlich gleichzeitig oder auch zeitversetzt auf die Systeme zugreifen sollen. Die Hardware sollte richtig dimensioniert sein und auch für zukünftiges Wachstum der Anforderungen gewappnet sein. Hausintern sollte eine gute Netzwerkinfrastruktur vorhanden sein um die reibungslose Kommunikation von Client und Server zu gewähleisten. Die externe Netzwerkinfrastruktur wird wichtig wenn Heim- oder mobile Arbeitsplätze eingerichtet werden müssen. Des Weiteren sollte die IT ein genaues Bild von der vorhandenen IT - Infrastruktur haben um zu wissen wie das Master Betriebssystem aussehen soll und welche Anwendungen später den Benutzern bereitgestellt werden sollen. Für tiefergehende technische Voraussetzungen bietet Citrix eine Checkliste.
Citrix XenDesktop 5 kann nur auf folgenden Betriebssystemen betrieben werden:
- Microsoft Windows Server 2008, Standard or Enterprise Edition, with Service Pack 2 installed (32- and 64-bit)
- Microsoft Windows Server 2008 R2, Standard or Enterprise Edition (64-bit only)
9 Umsetzung
9.1 Installation
Wenn noch kein XenServer installiert ist, beginnt die Umsetzung mit der Installation eines XenServers. Das Produkt ist wie schon erwähnt kostenlos, und es gibt sowohl Linux als auch Windows Versionen. Zum Betreiben von XenDesktop 5 ist eine Windows Installtion notwendig. Sind alle Voraussetzungen erfüllt, beginnt die Eigentliche Installation von Citrix XenDesktop. Die Installationsroutine von XenDesktop 5 installiert standartmäßig die folgenden Komponenten:
- XenDesktop Controller
- Web Access
- Desktop Studio
- Desktop Director
- License Server
Anschließend, falls nicht vorhanden, wird eine Installtion von Microsoft Hyper - V oder VMWARE vSphere benötigt. Dies ist die Quelle aus der Citrix XenDesktop seine Images bezieht. Sind dort keine Images vorhanden, lässt sich in weniger Zeit mit einer Windows 7 Installtions DVD ein Image einrichten, welches als Master Image in Citrix XenDesktop verwendet werden kann. Vorher sollte jedoch der Virtual Desktop Agent von der Citrix XenDesktop DVD auf der VM installiert werden.
9.2 Konfiguration
Es gibt einen Assistenten der bei der Einrichtung von XenDesktop sehr hilfreich ist. Dieser kann aus dem Citrix Desktop Studio gestartet werden. Bei der Konfiguration werden die Einstellungen für den Sitenamen, Hostnamen und benötigten Passwörtern gemacht. Es wird auch eingestellt, welches Master Image benutzt wird und wie viele VMs und wie viele Benutzer eingerichtet werden sollen. Anschließend ist es möglich Active Directory Benutzergruppen oder Benutzer einzustellen, die berechtigt sind sich zu der Site zu verbinden. Am Ende erstellt der Assistent die Site mit der gewünschten Konfiguration. Es ist bereits jetzt möglich sich mit einem geeigneten Endgerät (Citrix Receiver) mit der Site zu verbinden, da die Einrichtung beendet ist. [10]
10 Fazit
Wie mehrfach aufgezeigt bietet die Desktopvirtualisierung viele Vorteile. Diese resultieren größstenteils aus der Flexibilität die durch die Desktopvirtualisierung entsteht. Die Unternehmensanwendungen können nun auf sehr vielen Endgeräten mobil angezeigt werden und es erfordert minimalen Konfigurationsaufwand. Es entsteht aber nicht nur der Vorteil der Flexibilität. Es können auch Energie- und Wartungskosten kurz- bis mittelfristig reduziert werden. Das Unternehmen erscheint auch bei minimalen Energiekosten als umweltfreundliches Unternehmen, was in der heutigen Zeit nicht zu verachten ist.
Citrix XenDesktop bietet eine runde Lösung für die Desktopvirtualisierung an und ist nicht ohne Grund Marktführer in diesem Bereich.
11 Fußnoten
- ↑ Vgl. Larisch (2005), S. 56ff
- ↑ Vgl. Kircher (2007) S. 101ff
- ↑ Vgl. Kircher (2007) S. 101ff
- ↑ Vgl. van Wasen (2010) S. 5ff
- ↑ Vgl. Lampe (2010) S. 57ff
- ↑ Meinel, Willems et al. (2011) S.46 ff
- ↑ Meinel, Willems et al. (2011) S.46
- ↑ Vgl. Citrix XenServer - Whitepaper http://www.citrix.de/modules/resource/download/42e1166222291efe01223b70918c0003/de_XS_Ueberblick_Jun2010.pdf
- ↑ Vgl Interview Jochen Galien Insyst GmbH (Citrix Silver Partner)
- ↑ Vgl Interview Jochen Galien Insyst GmbH (Citrix Silver Partner)
12 Quellenverzeichnis
12.1 Literaturverzeichnis
| Larisch (2005) | Larisch, Dirk: Citrix Presentation Server; Grundlagen und Profiwissen; Installation Konfiguration und Administration eines Citrix-Terminalservers für Windows, Wuppertal, 2005 |
| Kircher (2008) | Herbert, Kircher: IT Technologie, Lösungen, Innovationencherheit, Böblingen, 2007 |
| van Wasen (2010) | van Wasen, Tim: Virtualisierung von Desktops versus Terminalserver, Hamburg, 2010 |
| Lampe (2010) | Lampe, Frank: Green-it, Virtualisierung und Thin Clients; Mit neuen IT - Technologien Energieeffizienz erreichen, die Umwelt schonen und Kosten sparen, Wiesbaden, 2010 |
| Meinel, Willems et. al. (2011) | Meinel, Christoph; Christian Willems; Sebastian Roschke; Maxim Schnajakin: Virtualisierung und Cloud Computing; Konzepte, Technologiestudie, Marktübersicht, Potsdam, 2011 |
12.2 Internetquellen
Citrix XenServer - Whitepaper http://www.citrix.de/modules/resource/download/42e1166222291efe01223b70918c0003/de_XS_Ueberblick_Jun2010.pdf (zuletzt eingesehen am 07.08.2011)
Citrix XenServer - Quick Start Guide http://dl.dropbox.com/u/7694439/XenDesktop%205%20-%20QSG.pdf (zuletzt eingesehen am 07.08.2011)
12.3 Sonstige Quellen
| Jochen Galien: | Citrix Engineer Insyst GmbH GmbH (Citrix Silver Partner), Interview vom 18.07.2011 |
