Desktop-Virtualisierung erfolgreich einsetzen

Wegen der wachsenden Zahl von Remote-Zugriffen – etwa über BYOD-Geräte – steht Virtual Desktop Infrastructure (VDI) bei vielen IT-Managern hoch im Kurs. VDI, auch Hosted oder Centralized Virtual Desktop (CVD) genannt, begegnen viele Unternehmen aber auch noch mit einiger Skepsis, wie Umfragen zeigen. Als einer der Gründe dafür wird ein zu hoher Implementierungs- und Kostenaufwand genannt. Denn wenn die Hardware-Voraussetzungen bezüglich Bandbreiten, Server-Leistung und Storage nicht stimmen, kann der erhoffte Return on Investment (RoI) schnell in weite Ferne rücken.

Über die Cloud lassen sich VDI-Dienste zum Teil kostengünstiger beziehen. „Das Bereitstellen von Unternehmensanwendungen, Desktops und Content wird sich in Zukunft als Cloud-Dienst – intern, extern oder hybrid – etablieren und somit weitere Vorteile bringen“, so Christian Gehring, Manager Systems Engineering, Central & Eastern Europe bei VMware.

Der VDI-Markt beherrschen drei große Anbieter: Citrix mit XenDesktop, VMware mit Ho­rizon View und Microsoft mit Microsoft VDI.

Eingesetzt wird VDI laut dem Marktforschungsunternehmen IDC häufig von Versicherungen und im Gesundheitswesen. VMware nennt als Anwendungsszenarien unter anderem Behörden, Bildungseinrichtungen und das Finanzwesen.

Beim klassischen Server-based Computing (SBC) sind die auf dem Terminal-Server liegenden Anwendungen weitgehend vorgegeben. VDI bietet hingegen mehr Einstellmöglichkeiten und Flexibilität, weil jeder Anwender für sein Zugangsgerät im Rechenzentrum seinen individuellen virtuellen Desktop samt eigenem Betriebssystem, Daten, Applikationen und Benutzereinstellungen erhält.

Die jeweils voneinander isolierten virtuellen Maschinen (VMs) werden in der Regel von einem sogenannten Server-grade Hypervisor vom Typ I bereitgestellt. Client-grade Hypervisors vom Typ II kommen bei der Distributed Virtual Desktop (DVD) genannten anderen Spielart der Desktop-Virtualisierung zum Einsatz. Die virtuelle Maschine baut dabei auf der lokalen Client-Hardware auf und es ist ein Host-Betriebssystem erforderlich.

Als Vermittlungsstelle zum Client, ob PC, Thin Client, Notebook oder Smartphone, dient bei VDI ein Connection Broker. Damit lässt sich auch eine sichere Umgebung für die Einbindung von privat mitgeführten mobilen Geräten und Heimarbeitsplätzen schaffen.

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Die interessantere Frage für IT-Entscheider ist, welche Aufgaben und Anforderungen mit VDI auf sie zukommen. Angefangen bei einer fundierten Kosten-Nutzen-Rechnung sollte man den Aufwand der VDI-Implementierung nicht unterschätzen, so Wolfgang Schwab, Manager Advisor & Program Manager Efficient Infrastructure bei der Experton Group, der VDI aus diesem Grund eher skeptisch gegenübersteht.

Der Hypervisor selbst fällt preislich kaum ins Gewicht oder wird sogar kostenlos angeboten. Laufende Kosten fallen laut Schwab in der Regel erst beim Support und den Services an. Ohne Support sei ein Betrieb im professionellen Umfeld nicht ratsam, weshalb diverse Kleinst­anbieter oder Uni-Projekte für ihn mehr oder weniger ausscheiden. Für einen der drei großen Anbieter sprächen auch die bei anderen Projekten gesammelten Erfahrungen. „Wenn ich meine Server ohnehin mit VMware virtualisiert habe, dann werde ich mich für die VDI-Geschichte nicht mit Citrix beschäftigen. Denn sonst kann ich die Mitarbeiter zu 80 Prozent neu schulen“, so Schwab. Gleiches gilt für die Anforderungen auf Hardware-Ebene im Rechenzentrum. Die sind mitunter so hoch, dass sich ein VDI-Projekt für kleinere Unternehmen kaum rechnet.

Vor einigen Jahren schätzte Pano Logic, ein Pionier auf dem VDI-Markt, der 2013 aufgekauft wurde, die Hardware-Voraussetzungen noch so ein: je nach Workload drei bis sieben Desktop Virtual Machines (DVMs) pro Server-Rechenkern, schnelle Festplatten mit 20 bis 50 IOPS (I/O-Operationen pro Sekunde), 768 MByte bis 2 GByte RAM und 20 bis 30 GByte Storage pro DVM. Letzterer lasse sich in einem SAN-Verbund mit Hilfe von Deduplizierung (Vervielfältigungsverfahren) und Datenkompression bis auf 1,5 GByte bei einer typischen Windows-7-DVM deutlich senken.

Wolfgan Schwab dagegen hält ein Drittel des Storage-Bedarfs mit einer SAN-Lösung und Deduplizierung für realistischer. Ci­trix und VMware würden entsprechende Lösungen bereithalten. Hanjo Denker, Leiter Competence Center Virtualisierung beim Bechtle IT-Systemhaus Bonn, nennt einen Ausgangs-Storage-Bedarf von 30 bis 60 GByte pro DVM, der sich durch Verfahren wie SAN-Optimierung, Betriebssystem-Streaming, Flex Clone oder Machine Creation Service entsprechend reduzieren lasse.

Beim RAM darf ebenfalls nicht gespart werden. Denker und Schwab zufolge sollten es je nach Workloads zwischen 2 und 4 GByte pro DVM sein. Bei der Zahl der DVMs pro Kern gehen die Meinungen auseinander. Denker rechnet mit bis zu sechs DVMs pro Kern, Schwab mit bis zu zehn bei einfachen Office-Anwendungen. Im Fall von CAD-Anwendungen sei möglicherweise eine ganze CPU beschäftigt.

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Darüber hinaus muss auch ausreichend Bandbreite zur Verfügung stehen. Eine unzureichende WAN-Performance ist bei der Anbindung mehrerer Filialen oder Homeoffices ein immer wieder genanntes Problem und ein möglicher Kostentreiber. Wie Daniel Feller in einem Citrix-Blog ausführt, reichen 20 Kilobit pro Sekunde (KBit/s), die Bandbreite aus den XenApp-Zeiten (einer Erweiterung der Terminal-Services des Windows-Servers), für die Desktop-Virtualisierung nicht aus. Fürs Surfen werden pro Nutzer 85 KBit/s angesetzt und fürs Drucken zwischen 553 und 593 KBit/s. Aber mit einem Citrix Branch Repeater, einer WAN-Optimierungslösung, lasse sich die erforderliche Bandbreite für den XenDesktop mitunter deutlich senken.

Für Microsoft VDI ist es von Vorteil, dass viele Office-Nutzer Windows gewohnt sind, auch wenn die Lösung immer noch in dem Ruf steht, sich nur für eingeschränkte Szenarien zu eignen und nicht für größere Umgebungen. Dabei hat Microsoft VDI inzwischen viel an Boden gutgemacht. Die VDI-Lösung setzt ausschließlich auf den Hypervisor Microsoft Hyper-V auf und erfordert aktuell einen Windows Server 2012 R2. Das Server-Betriebssystem hat mit der Remote-Desktop-App und mit RemoteFX für die WAN-Optimierung eine Reihe von Verbesserungen gebracht. Für das Hosting lassen sich sitzungsweise (session-based) oder ständig sowohl persönliche virtuelle Desktops einrichten als auch Desktop-Pools für die Anbindung mehrerer Arbeitsplätze.

Auf VM-Seite unterstützte Betriebssysteme sind Windows, Windows RT, iOS, Mac OS X und Android. Mit der neuen Application Virtualization (App-V) habe sich die Bereitstellungszeit für Applikationen um 60 Prozent verringert, zitiert Microsoft den IT-Manager Jeron Mehl vom Karlsruher Institut für Technologie.

Der Marktführer Citrix hat den XenDesktop ab Version 7 mit XenApp verschmolzen und bietet die beiden Produkte als Komplettlösung an. Citrix hat den beiden anderen großen VDI-Anbietern voraus, dass der Citrix XenDesktop nicht nur vom eigenen Hypervisor XenServer unterstützt wird, sondern auch von VMware vSphere und Microsoft Hyper-V.

Zudem hält Citrix für den XenDesktop auch Client-Betriebssysteme wie EPOCH/Symbian bereit, die bei den anderen großen Anbietern fehlen. Relativ neu sind Receiver für Chrome OS und HTML5. Der Citrix XenDesktop hat mit Version 7.5 die meisten Neuerungen erfahren und soll in der aktuellen Version 7.6 mit FlexCast-Technologie mehr als eine reine VDI-Lösung sein. Damit soll es IT-Abteilungen nämlich unter anderem möglich sein, für den sicheren mobilen Zugriff Windows as a Service bereitzustellen.

Mit Machine Creation Services und FlexCast sind die Administratoren auch flexibler bei der Bereitstellung von Desktops und Anwendungen, entweder als Hosted Shared Desktops, als Hosted VDI-Software, Streamed VHD (Virtual Harddisk), als lokale VM oder On-Demand-Apps. Außerdem soll der neue XenDesktop auch der „Transformation von Callcentern zur Kostenminderung“ entgegenkommen: Mit Unterstützung von Unified-Communications-Lösungen wie Microsoft Lync lassen sich je nach Bedarf beliebig viele Desktops zur Verfügung stellen, um zu Spitzenzeiten Hunderte oder gar Tausende von Teilzeitkräften im Homeoffice anzubinden. Und schließlich erleichtern XenMobile und Netscaler den Einsatz von BYOD.

VMware Horizon View, in der neuen Version „Horizon 6 (with View)“ geschrieben, findet immer mehr Anhänger. So wie Microsoft und anders als Citrix setzt VMware nur auf den eigenen Hypervisor vSphere (ESXi) auf. Client-seitig werden alle gängigen Betriebssysteme unterstützt, so auch Windows XP, Vista, 7, 8 und Windows 8.1. Die neue Version 6 wartet laut VMware mit über hundert neuen Funktionen auf, darunter die Just-in-Time-Bereitstellung von Anwendungen mittels virtueller VMDK-Festplatten.

Blast Performance nennen sich eine Reihe von Technologien zur Leistungssteigerung. Blast Adaptive UX zum Beispiel nutzt das VMware-eigene Desktop-Protokoll PCoIP und einen HTML-Browser zur Optimierung des WAN- und LAN-Zugangs. „Virtualisierte Grafiken mit der Performane einer Workstation“ verspricht VMware mit Blast 3D. Blast Live Communications wiederum wurde geschaffen, um UC-Lösungen wie Microsoft Lync mit Audio- und Video-Übertragung in Echtzeit zu ermöglichen.

Horizon 6 gibt es als Horizon View Standard, eine einfache VDI-Lösung auf Basis virtueller Desktops, als Horizon Advanced und als Horizon Enterprise. Die Advanced-Version ermöglicht es, über eine einzige Plattform virtuelle Desktops und Anwendungen einschließlich SaaS- und sogar virtueller Ci­trix-Anwendungen bereitzustellen. Unterstützt werden auch Virtual SAN und Image Management für physische Desktops über VMware Mirage mit VMware Fusion Professional.

Die Enterprise-Edition lässt überdies die Bereitstellung virtueller Desktops und Anwendungen über die Cloud zu. Eine offline-fähige VDI-Variante ist VMware Horizon Flex als Lösung für eine wachsende Zahl von BYOD- und Mac-Anwendern, Außendienstmitarbeitern und Vertragsnehmern bei den Firmenkunden. Damit lassen sich lokale virtuelle Desktops auf PCs und Desktops bereitstellen. VMware-Manager Gehring beschreibt dies als „eine sichere Möglichkeit, Benutzern Anwendungen und Daten für unterschiedliche Endgeräte zur Verfügung zu stellen“.

„Mit VDI können Sicherheitsregeln so konfiguriert werden, dass das private Device im Unternehmen nur noch als Anzeigegerät für Daten und Anwendungen verwendet werden kann“, betont Bechtle-Manager Denker. Während negative Erfahrungen aus der Zeit des Server-based Computings (SBC) für Denker eine mögliche Erklärung für die vielen VDI-Skeptiker sind, sieht Wolfgang Schwab, Experton-Berater für IT-Infrastruktur, gerade das seit über 15 Jahren erprobte SBC als den größten Hemmschuh für die neue Technologie.

Er räumt zwar ein, dass VDI gewisse Vorteile biete, stellt aber die Frage in den Raum, „ob der Mehraufwand und die höhere Komplexität durch Kosteneinsparungen und Vereinfachungen auf der anderen Seite wirklich ausgeglichen werden“. Positiv schlagen für ihn unter anderem zu Buche, dass das Durchführen von Updates vereinfacht werde und man ohne Einfluss auf andere User „die einzelnen PCs auch relativ gut customizen“ könne. Ein wesentlicher Nachteil ist für ihn die Gefahr, dass bei einem möglichen Server-Ausfall alles zum Erliegen kommen kann. „Wenn ein Mitarbeiter mal nicht arbeiten kann, ist das zu verschmerzen, wenn es 200 sind, dann wird es schwierig“, so Schwab.

Das Argument, dass VDI der wachsenden Mobilität der Mitarbeiter und dem Bring Your Own Device entgegenkommt, lässt er auch nicht gelten. BYOD ist für ihn „praktisch tot“ in Europa. Choose Your Own Device, bei dem die IT-Verantwortlichen bestimmen, welche mobilen Geräte Zugang zum Unternehmensnetzwerk haben, sei ohnehin die cleverere Variante, nicht nur aus Sicherheits-, sondern auch aus juristischen Erwägungen.

Über Bring Your Own Device oder den Einsatz ausschließlich firmeneigener Geräte lässt sich streiten. Fakt ist, dass immer mehr Mitarbeiter und Partner mobil oder stationär Fernzugriff auf die Unternehmensnetze haben wollen und müssen. VDI ist zwar nicht die einzige Antwort darauf, bietet aber die Möglichkeit, flexibel und skalierbar eine große Zahl von Arbeitsplätzen bereitzustellen. Hinzu kommen andere Vorteile wie Energieersparnis, vereinfachtes Hardware-Management und die zentrale Verwaltung der Nutzerdaten, wodurch sich auch Sicherheitsregeln für den Zugriff auf die IT festlegen lassen.

Die Implementierungskosten und die Hardware-Anforderungen werden oft unterschätzt. Damit es hier kein böses Erwachen gibt, sollte zusammen mit dem jeweiligen Systemhaus oder externen Beratern zunächst ein hieb- und stichfester Business-Plan aufgesetzt werden. Mittel- bis langfristig werden sich die Investitionen dann rechnen, so zumindest die Versprechen der Anbieter.

IDC erwartet, dass der westeuropäische Markt für Virtual Client Computing (VCC), der neben VDI auch andere Bereiche wie Anwendungsvirtualisierung, Desktop as a Service (DaaS) und virtuelle User-Sessions umfasst, 2015 von 616 auf 650 Millionen Euro und bis 2018 auf ein Umsatzvolumen von 760 Millionen Euro anwachsen wird. Der Vorteil von VDI liegt vor allem darin, dass nutzerspezifische Desktops, Einstellungen und Betriebssysteme nicht auf einzelnen Rechnern laufen, sondern in einem zentralen Rechenzentrum beziehungsweise in der Cloud. Ressourcen lassen sich damit flexibler und besser auslasten, indem mehrere virtuelle Maschinen auf demselben Server laufen. Kunden schätzen auch die Plattformunabhängigkeit, Nutzerfreundlichkeit und den sicheren Zugriff auf Firmendaten, der durch VDI auch meist von mobilen Geräten aus ermöglicht wird.

IDC empfiehlt vor allem größeren Unternehmen oder Firmen mit mehreren Standorten die Einführung einer VDI-Lösung zu erwägen, um Nutzern ein besseres Anwendererlebnis vor allem in Kombination mit Bring Your Own Device (BYOD) zu bieten sowie die Effizienz der IT zu steigern und somit Kosten zu sparen. Wenn viele private Geräte benutzt werden, ist es in der Regel sicherer, Firmendaten und Applikationen zentral über VDI im Rechenzentrum zu betreiben. Vor allem im Einzelhandel, Finanzsektor, der öffentlichen Verwaltung und im Bildungswesen wird VDI verstärkt ein­gesetzt.

Die Lösung bringt jedoch auch Risiken mit sich, die oft unterschätzt werden: Die Komplexität der Installation und mögliche Betriebsstörungen und Veränderungen von Prozessen und Verantwortungsbereichen in Unternehmen können oft zusätzliche Mehrkosten und Unzufriedenheit bei den Mitarbeitern und Kunden verursachen. Die These der Anbieter, dass vor allem mobile Nutzer von VDI profitieren, ist für den Fall, dass keine kontinuierliche Netzwerk- oder Internetanbindung besteht, nicht haltbar. Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Aspekt ist die Netzwerksicherheit. Für kleinere Unternehmen lohnt sich eine VDI-Lösung in der Regel nur, wenn entsprechende spezifische IT-Kenntnisse im Hause vorhanden sind oder DaaS-Dienste aus der Cloud bezogen werden.

com! professional: Marktforscher wie IDC sehen großes Interesse an VDI. Es gibt aber auch viele Unternehmen, die noch skeptisch sind. Wie erklären Sie sich das?

Hanjo Denker: Unternehmen suchen nach neuen Wegen, ihre PC-Arbeitsplätze effizienter zu managen und die Anwendungen und Daten in der mobilen Welt flexibel bereitzustellen. Somit beschäftigen sie sich zwangsläufig auch mit dem Thema VDI. Die Anfangsinvestition ist dabei eine erste Hürde. Darüber hi­naus haben Entscheider Bedenken wegen der Technik und der Sicherheit, es bestehen Vorurteile hinsichtlich der Performance und der Akzeptanz der Nutzer. Auch negative Erfahrungen aus der Zeit des Server-based Computings sind eine mögliche Erklärung für das Zögern der Verantwortlichen.

com! professional: Was sind die wesentlichen Vor- und Nachteile von VDI?

Denker: Mit Hilfe der Virtualisierung können Unternehmen ihre Desktop-Landschaft zentralisieren und deutlich effizienter managen. Ressourcen werden besser genutzt, Stromkosten reduziert, der Geräuschpegel am Arbeitsplatz wird verringert. VDI unterstützt die zunehmende Mobilität der Mitarbeiter. Es erleichtert ihnen, unabhängig von Ort, Endgerät oder Zeit auf Anwendungen zuzugreifen. Die IT-Abteilung kann Programme und Patches zentral ausrollen und sich auf ihren eigentlichen Auftrag konzentrieren – nämlich den Mitarbeitern digitale Werkzeuge zur Verfügung zu stellen. Da ein Großteil der Nutzerdaten zentral verwaltet wird, minimiert sich das Risiko eines Verlusts.

com! professional: Das Thema Mobilität der Mitarbeiter knüpft an BYOD an. Kann VDI helfen, die Flut der mitgebrachten und eingesetzten Geräte in sichere Bahnen zu lenken?

Denker: Private Endgeräte, die Mitarbeiter im Berufsalltag nutzen, ohne dass die Sicherheitsstandards des Unternehmens gelten, sind eine immer größer werdende Herausforderung. Mit VDI können Sicherheitsregeln so konfiguriert werden, dass das private Device im Unternehmen nur noch als Anzeigegerät für Daten und Anwendungen verwendet werden kann. Im Gegenzug erfordert VDI ein Umdenken von Anwendern und IT-Verantwortlichen. Die Mitarbeiter müssen damit rechnen, keinen eigenen PC mehr zu besitzen. Auch die IT muss umdenken und sich zu 100 Prozent als Servicedienstleister verstehen. Außerdem dauert es, bis die Kosten, die bei der VDI-Einführung initial anfallen, amortisiert sind.

com! professional: Performance-Probleme und zu wenig Storage gehören zu den meistgenannten Kritikpunkten. Wie gehen die Hersteller diese und andere Probleme an?

Denker: Die ersten VDI-Projekte sorgten vor allem bei der Nutzung von Rechenzentrums-Storage für einen hohen Kostenblock. Momentan arbeiten Hersteller wie Citrix und VMware mit Vervielfältigungsverfahren, die Festplattenplatz sparen. Mit moderner Technik können Lese- und Schreibzugriffe auf den Storage vermieden werden. Wenn zusätzliche lokale Server-Festplatten genutzt werden, erreichen wir im Vergleich zu den ersten Stunden der VDI-Technologie ein ausgewogenes Leistungs- und Kostenverhältnis.

com! professional: Citrix XenDesktop bietet mit Unterstützung der meisten Hypervisoren und Betriebssysteme wohl die beste Abdeckung. Ist Citrix somit automatisch die erste Wahl?

Denker: Die Entscheidung für oder gegen einen Hypervisor steht in der Regel nicht im Vordergrund. Bei der Einführung einer VDI-Umgebung rücken vielmehr die technischen Anforderungen an den Arbeitsplatz in den Mittelpunkt. Kunden, die seit Jahren mit VMware vSphere arbeiten, tendieren oftmals in Richtung VMware Horizon View. Unternehmen, die bisher Citrix XenApp einsetzen, werden sich eher für XenDesktop entscheiden. Wichtig ist es daher, Erfahrungen – zum Beispiel mit einem bestehenden Hypervisor – zu berücksichtigen, ohne dadurch eine Entscheidung für eine bestimmte VDI-Technologie vorwegzunehmen. Anforderungen an einen virtuellen Desktop im Rechenzentrum unterscheiden sich in großen Teilen von der Bereitstellung eines virtuellen Betriebssystems für Server.