Hyper-V reduziert die Kosten

Das Universitätsklinikum Aachen ist ein modernes medizinisches Zentrum. Über 5.500 Mitarbeiter sind in den Bereichen medizinische Versorgung, Lehre und Forschung tätig. Das Klinikum verfügt über 1.510 Betten und behandelt jedes Jahr rund 45.000 Patienten stationär sowie 200.000 Patienten ambulant. Zudem befindet sich die medizinische Fakultät der RWTH Aachen unter dem Dach der Klinik. Die Fakultät bildet rund 2.700 Studenten der Medizin und Zahnmedizin aus.

Wie andere Universitätskliniken in dieser Region weist auch das UKA einen defizitären Haushalt auf und fahndet daher permanent nach Möglichkeiten zur Kostenverringerung. Der IT-Abteilung war klar, dass die Virtualisierung der über 550 Server des Klinikums enorme Möglichkeiten für Einsparungen bietet. Viele ältere Anwendungen liefen unter 32-Bit-Betriebssystemen und konnten daher nicht von der weitaus höheren Speicher- und Rechenleistung der neueren Server profitieren – die Mehrzahl der Server stellten lediglich 10 oder 20 Prozent der Leistung bereit. Aus diesem Grund war das UKA gezwungen, immer mehr Hardware zu erwerben, um die erforderliche Verarbeitungskapazität zu gewährleisten.

Bereits genutzt wurde VMware-Software für die Virtualisierung einiger Testsysteme. Allerdings war eine breitere Virtualisierung der Produktionsworkloads aufgrund der hohen Lizenzkosten von VMware nicht möglich. „Ziel war der Einsatz einer kostengünstigen Virtualisierungslösung, die Verringerung der Kosten insgesamt und die Bereitstellung der erforderlichen Dienstleistungen”, so Peter Asché, Kaufmännischer Direktor und Stellvertretender Vorsitzender des Vorstandes am Universitätsklinikum Aachen.

Neben der Kostenersparnis wurde auch die Verbesserung des Supports und vereinfachte Verwaltung des Rechenzentrums angestrebt. „Unser Ziel war die Bereitstellung eines Rund-um-die-Uhr-Supports. Allerdings war dies ohne eine komplett virtualisierte Infrastruktur unmöglich“, so Oliver Kuhl, Gruppenleiter Zentrale IT-Dienste. „Wir wollten eine Virtualisierungssoftware, die unsere auf Windows geschulten IT-Mitarbeiter problemlos  verwalten konnten.“ Zudem wurde auch die Verringerung der Kosten für die Datenbanksoftware von Oracle in der SAP-Umgebung angestrebt. Um SAP mit Oracle zu virtualisieren, hätte das Klinikum aber eine speziell gebündelte Version der Datenbank für knapp 17.000 Euro lizenzieren und überdies zusätzlich Hardware erwerben müssen.

Alles in allem konnten die IT-Mitarbeiter aufgrund der nicht vorhandenen Virtualisierung nicht ausreichend auf die Anforderungen des Klinikbetriebs reagieren. „Permanent und kurzfristig erreichen uns Anforderungen für viele unterschiedliche Serverkonfigurationen”, so Axel Blum, Bereichsleiter IT-Services am UKA. „Bisweilen konnten wir aber die Anforderungen der administrativen Anwender und Wissenschaftler nicht oder nur innerhalb von Wochen oder sogar Monaten erfüllen, da uns kein Budget für den Erwerb von Servern zur Verfügung stand.“

Um Kosten zu verringern, startete das Klinikum 2008 die Standardisierung der Rechenzentrumsinfrastruktur auf Basis von Microsoft Technologien. Zunächst wurde Lotus Notes durch Exchange Server 2007 ersetzt. Nachdem dieses Projekt zufriedenstellend verlaufen war, zeigte Microsoft Axel Blum und seinen Kollegen im Rahmen eines Workshops Möglichkeiten zur Optimierung der Infrastruktur auf. Dabei demonstrierte der Hersteller, dass eine breitere Virtualisierung für die weitere Senkung der Kosten erforderlich ist. Gleichzeitig präsentierte der Anbieter die Virtualisierungstechnologie Hyper-V mit dem Windows Server 2008-Betriebssystem. „Davon waren wir begeistert, da wir am Klinikum gerade Microsoft-Software als Standard einführten und bereits viel Erfahrung damit hatten“, so Wolfgang Nöldechen, SAP-Administrator an der Uniklinik.

250 virtuelle Maschinen auf 45 Hosts

Zunächst implementierte die Uniklinik Windows Server 2008 Enterprise und anschließend Windows Server 2008 R2 Datacenter, um von neuen Verfügbarkeitsfunktionen in der Version R2 und der liberaleren Lizenzierung der Datacenter-Edition zu profitieren. So stellt Datacenter eine unbegrenzte Anzahl von virtuellen Betriebssystemumgebungen auf einem Host-Server und die Enterprise Edition vier virtuelle Betriebssysteminstanzen pro Server zur Verfügung.
Im Frühjahr 2010 implementierte das UKA dann Windows Server 2008 R2 Datacenter mit Hyper-V-Technologie auf 45 Host-Servern – nämlich auf Fujitsu Blade-Servern mit dualen Vierkernprozessoren. Auf den 45 Host-Servern erstellte das UKA 250 virtuelle Maschinen und deckt damit 45 Prozent des gesamten Serverbestands ab. Dabei werden vier bis 15 virtuelle Maschinen pro Host betrieben.

Das UKA stellte die gesamte SAP-Suite auf die virtuelle Umgebung um und migrierte die Datenbanksoftware von Oracle auf die SQL Server 2008 Datenverwaltungssoftware. SAP läuft auf zwei physikalischen Anwendungsservern und einem Datenbankserver. „Wir nutzen die gleiche Anzahl von Servern wie zuvor, profitieren aber von weitaus mehr Flexibilität“, so Nöldechen. „So können wir die Speicherkapazität unserer Server rasch erhöhen und diese schnell wieder in Betrieb nehmen. Auch das Verschieben von Datenbanken zwischen den Hosts ist nun unproblematisch.“ Desweiteren migrierte das Klinikum die Citrix-Umgebung auf Hyper-V-Technologie. Die rund 1.600 Anwender, die gleichzeitig am Krankenhausinformationssystem angemeldet sind greifen auf Basis der Remote-Desktop-Services und Citrix-Software auf das System zu. Die 100 Server laufen nun als virtuelle Maschinen unter Hyper-V.

Verwaltung einer einzigen Konsole

Die IT-Mitarbeiter am UKA verwenden die Lösungen des System Center für die Verwaltung der physikalischen und virtuellen Infrastruktur. Zudem erfolgte auf Basis der Virtual Machine Manager 2008 R2 die Migration der physikalischen, serverbasierten Anwendungen auf Hyper-V. Das Programm wird zudem für die Implementierung der virtuellen Maschinen, das Verschieben der virtuellen Maschinen von einem Host-Server zu einem anderen sowie für die Statusprüfung sämtlicher Anwendungen im gesamten Rechenzentrum genutzt.

Die IT-Mitarbeiter verwenden System Center Configuration Manager 2007 zur Implementierung von Anwendungen und Sicherheitsaktualisierungen auf Desktop-Computern, 370 physikalischen Servern und 250 virtuellen Servern. System Center Operations Manager 2007 R2 wird eingesetzt, um sowohl physikalische als auch virtuelle Server aus einer einzigen Konsole heraus zu verwalten. „Die Suite vereinfacht die Verwaltung der Windows-basierten Server“, so Kuhl. „Bei einem Serverproblem werden wir sofort benachrichtigt, so dass wir die Probleme pro-aktiv lösen können, bevor ein Server ausfällt.“

Die Virtualisierung von 45 Prozent der Server, das heißt 250 von 550 Servern, ermöglicht die Steigerung der Serverauslastung von bisher 10 bis 20 Prozent auf 60 bis 70 Prozent. „Durch die auf Basis von Hyper-V erreichte höhere Serverauslastung sparen wir mehr als 80.000 Euro für neue Server ein“, so Asché. Zudem führt die Virtualisierung zur Verringerung der ständig steigenden Energiekosten. Laut Energieberechnungen des Anbieters spart das UKA jährlich Energiekosten in Höhe circa 113. 000 Euro durch die Virtualisierung ein.
Darüber hinaus verzichtete das Klinikum auf Oracle innerhalb der SAP-Umgebung und sparte damit Kosten in Höhe von knapp 17.000 Euro für die Lizenzierung von Oracle Real Application Clusters und den Erwerb von Hardware, die für das Oracle-Clustering erforderlich war. Auch die hohen Kosten für die Verwaltung der Datenbanken in Höhe von mehr als 67.000Euro jährlich konnten so beseitigt werden.

Nicht zuletzt implementieren die IT-Mitarbeiter des UKA durch Verwendung der neuen Lösung eine virtuelle Maschine in nur wenigen Stunden. Im Vergleich dazu waren zuvor Wochen oder sogar Monate erforderlich, um einen physikalischen Server zu bestellen, entpacken, konfigurieren, aufzusetzen und zu testen. Die IT-Mitarbeiter erzielen zudem die maximale Leistung durch Verwendung der zentralisierten Software-Deployment- und Server-Überwachungsfunktionen, die sowohl der Configuration als auch der Operations Manager bieten. Diese Tools ermöglichen es nun einem kleinen IT-Team, sowohl den Aktionsradius als auch die Effizienz um ein Vielfaches zu steigern und mit weniger Aufwand mehr zu erreichen.

www.ukaachen.de

www.microsoft.de

Bildquelle: UKA