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Aufgeräumte Rechenzentren – dank hyperkonvergenter Infrastruktur

Zwei Herzen schlagen in meiner Brust: das des Programmierers und Technikers und das des Vollblut-Journalists und Content-Junky. Seit 30 Jahren schreibe ich Programme, Artikel, Kompendien, Web-Seiten-Inhalte und Social-Media-Schnipsel und habe immer noch Spaß dran. Derzeit befasse ich mich - nicht nur für Dell - intensiv mit den Themen Cloud und Security.
IT-Strukturen müssen ständig neu angepasst werden. Das Hardwareportfolio wächst stetig, doch je mehr Systeme im Einsatz sind, desto schwieriger ist es, alle Systeme lauffähig zu halten und die Übersicht nicht zu verlieren. Doch es geht auch mit einer einfachen Lösungen.

Um einen Server zu betreiben, reicht die Serverhardware alleine nicht aus. Neben der Computing-Einheit kommen weitere Komponenten zum Einsatz, wie zum Beispiel Switche und die Speichertechniken NAS (Network Attached Storage) und SAN (Storage Area Networks). Zusätzlich kann eine Desaster-Recovery-Technik Schutz vor dem Verlust von Daten bieten. Der Server verrichtet die Arbeit, auf dem Speicher liegen die Daten, und die Switche verbinden alles miteinander.

In der Regel sind die Einzelteile der IT-Infrastruktur nicht aufeinander abgestimmt. Interoperabilitäts- und Firmware-Probleme sowie über- oder unterdimensionierte Systeme sind fast zwangsläufig die Folge. Wer nur einen Server betreibt, verliert freilich nicht so schnell den Überblick. Wer aber eine Vielzahl solcher Komponenten einsetzt, erhöht mit jeder Hardware, die verschraubt wird, den Verwaltungsaufwand. Das ist ungünstig in Zeiten, in denen es darum geht, Server schnell, skalierbar und flexibel bereitzustellen. Zu diesen Anforderungen wollen lange Bereitstellungszeiten oder Kapazitätsengpässe bei Switchports oder CPUs für virtuelle Systeme nicht so richtig passen. Niemand möchte wochenlang warten, bis seine Hardware bestellt ist, oder bis ein Netzsegment konfiguriert und die Switche verbaut sind.

Eine unübersichtliche IT-Infrastruktur kostet Zeit und Ressourcen.
Eine unübersichtliche IT-Infrastruktur kostet Zeit und Ressourcen.
Foto: shock - Fotolia.com

Erste Schritte zur Vereinfachung

Auf der Suche nach Lösungen für überschaubarere und leichter zu handhabende IT-Landschaften waren sogenannte konvergente Umgebungen der erste Schritt in die richtige Richtung. Die Betreiber von IT-Infrastrukturen versuchten, die über das ganze Rechenzentrum verteilten einzelnen Komponenten so zusammenzufassen, dass sie "auf einen Blick" administrierbar waren: ein Serverschrank mit Servern, Switches und direkt an das System angeschlossenen Storage. Das schafft zumindest eine gewisse Übersicht im Rechenzentrum. Trotzdem muss die bei konvergenten Infrastrukturen eingesetzte Hardware weiterhin separat verwaltet und betrieben werden: der Server vom Server-Administrator, der Switch vom Mitarbeiter, der für den reibungslosen Betrieb des Netzes sorgt, und die Storage- und Backup-Geräte vom Storage-Spezialisten.

Vorteil Hyperkonvergenz

Ein hyperkonvergentes System ist die konsequente Weiterführung dieser seit einigen Jahren umgesetzten Philosophie der konvergenten Infrastruktur. Hyperkonvergenz bietet die Vorteile der Cloud-Technik: Server lassen sich modular und skalierbar hinzufügen. Hyperkonvergenz basiert aber auf Hardware, die im eigenen Rechenzentrum betrieben wird. Ein entsprechendes System ist eine Appliance, in der alle oben beschriebenen Komponenten vereint sind, also ein "Data Center in a Box". Server, Netzwerk, Speicher sowie Backup und Desaster Recovery sind in einer einzigen Hardware verbaut.

Hyperkonvergente Infrastrukturen sind ein junges Thema. Wie schon andere Techniken vorher, wird sich auch die Hyperkonvergenz in den kommenden Jahren entwickeln, und es werden neue Funktionen hinzukommen. Zurzeit geht es vorrangig darum, das Rechenzentrum zu konsolidieren und die Verwaltung der IT-Infrastruktur zu vereinfachen.

Computing

Virtuelle Maschinen gelten als die Server der Stunde und haben in den vergangenen Jahren, wo immer es ging, dedizierte Hardware-Server abgelöst. Allerdings sind auch für den Betrieb von virtuellen Maschinen dedizierte Speichernetze nötig: die sogenannten LUNs (Logical Unit Number), auf denen dann die virtuellen Maschinen abgelegt sind. Eine LUN definiert einen logischen Teil oder eine ganze Festplatte in einem Storage Area Network. In einem hyperkonvergenten Umfeld gehört der Speicher schon zum Paket. Es müssen also nicht erst Kollegen der Storage-Abteilung bemüht werden, um bei der Konfiguration einer virtuellen Maschine den dafür nötigen Speicher bereitzustellen.

x86-Hardware

Für hyperkonvergente Infrastrukturen ist keine spezielle Hardware nötig. Die Technik lässt sich mit x86-Standardservern betreiben. Die Intelligenz, die sich dahinter verbirgt, steckt in der Software, die auf der Appliance läuft.

Storage

Die Hyperkonvergenz holt die oben beschriebenen Speichernetzwerke in die Appliance, wodurch die Daten nahe an der Computing-Einheit sind und nicht mehr über mehrere Netzwerke hinweg gelesen und geschrieben werden müssen. Eine hyperkonvergente Appliance enthält in der Regel unterschiedliche Arten von Speicher: Flash-Speicher und herkömmliche Festplatten, um garantiert den jeweiligen Lese- und Schreibeanforderungen der virtuellen Server gerecht zu werden.

Auf der Storage-Einheit lässt sich zudem Data Recovery realisieren, was bei einem Verlust von Daten deren Wiederherstellungszeit verkürzt.

I/O-Blender-Effekt

Durch hyperkonvergente Infrastruktur lassen sich virtuelle Maschinen und die darauf laufenden Applikationen besser zu gleichartigen Landschaften zusammenfassen, was den I/O-Blender-Effekt abschwächt. Dieser tritt auf, wenn sich mehrere physikalische Hosts ein Storage teilen. Auf den Hosts laufen dann meist die unterschiedlichsten virtuellen Server, deren Lese- und Schreibanforderungen dann auf dasselbe Speichersystem treffen, was zu einem unkoordinierbaren Datenaufkommen führt.

Switching

Auch in virtuellen Umgebungen sind Switchports nach wie vor nötig, damit der virtuelle Server auf seinem Host angesteuert werden kann. Das ist der dritte große Baustein in herkömmlichen Umgebungen neben Storage und Computing. Bei einer hyperkonvergenten Appliance ist die Switching-Einheit schon integriert und auf die restliche Hardware abgestimmt. Wenn also noch Platz für einen virtuellen Server ist, dann gibt es auch noch Netzwerk-Ports und Speicherplatz.

Verwaltung

Mit hyperkonvergenter Infrastruktur bekommen die Betreiber von Rechenzentren und IT-Verantwortliche in Unternehmen die Verwaltung der IT-Landschaft in den Griff. Bisher haben sie für jede Komponente - Switching, Storage, Computing, Data Recovery - eigene Techniker. In einer hyperkonvergenten Umgebung lassen sich all zur Appliance gehörende Komponenten zentral verwalten, überwachen und administrieren. Da die einzelnen Bausteine aufeinander abgestimmt sind, gibt es keine Interoperabilitätsprobleme mehr. Im Falle eines Ausfalls gestaltet sich die Fehlersuche einfacher, da die IT-Verantwortlichen sich nicht mehr mit mehreren Herstellern beschäftigen müssen.

Hyperkonvergente Appliances, die Switching, Storage und Computing „unter einem Dach” vereinen, wie hier Dell PowerEdge VRTX für Büroumgebungen, vereinfachen die Verwaltung der IT-Infrastruktur und sind leicht und schnell skalierbar.
Hyperkonvergente Appliances, die Switching, Storage und Computing „unter einem Dach” vereinen, wie hier Dell PowerEdge VRTX für Büroumgebungen, vereinfachen die Verwaltung der IT-Infrastruktur und sind leicht und schnell skalierbar.
Foto: Dell

Skalierbarkeit

Früher oder später muss jede Infrastruktur erweitert werden. Hyperkonvergente Infrastruktur ist linear skalierbar, weil sich bei Bedarf einfach ein weiteres Modul hinzufügen lässt. Es entfallen die oft zeitraubenden Absprachen mit anderen Abteilungen, die für Switching oder Storage zuständig sind. So reduziert sich die Bereitstellungszeit eines Servers auf nur ein paar Stunden statt wie bisher Wochen oder gar Monate.

Mit der Hyperkonvergenz muss hier aber noch nicht Schluss sein. Die Technik ist ausbaubar und wird sich in den kommenden Jahren weiterentwickeln. Techniken wie WAN-Optimierung zum schnelleren Datentransfer zwischen Unternehmensstandorten über das Weitverkehrsnetz oder auch Datendeduplikation für geringere Zugriffszeiten können weitere Bausteine eines hyperkonvergenten Systems sein.

Nicht überall einsetzbar

Bei allen Vorteilen von hyperkonvergenten Systemen: Eine Allzweckwaffe stellen sie nicht dar. Immer dort, wo extreme Rechenleistung gefragt ist, gepaart mit Hochgeschwindigkeits-Datenspeicher für extrem hohe Lese- und Schreibraten oder bei sehr hohen Durchsatzraten, kommen IT-Struktur-Betreiber auch weiterhin nicht um dedizierte Hardware herum. Aber dort, wo sich eine Virtualisieren von Servern anbietet, angebunden an gängige Speichernetze und Netzwerkinfrastruktur, sind die hyperkonvergenten Systeme die richtige Wahl.

Möchten Sie mehr zu hyperkonvergenten Infrastrukturen in Ihrem Unternehmen wissen, schreiben Sie uns eine E-Mail. Wir melden uns umgehend bei Ihnen.

Weiterführende Informationen:

PowerEdge VRTX - Integration von Servern, Massenspeichern, Netzwerken und Verwaltung in einer kompakten, gemeinsam genutzten Infrastruktur, optimiert für Büroumgebungen

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