whitehoune - Fotolia

Das sind die Hauptakteure im Hyperkonvergenz-Markt

Wir geben eine Übersicht über die Anbieter im Hyperkonvergenz-Markt. Besonders bedeutend sind Nutanix, VMware und Simplivity.

In den letzten beiden Jahren ist die Zahl der Anbieter von Hyperkonvergenz-Systemen ständig gewachsen. Heute gibt es mit Nutanix, VMware und Simplivity drei Marktführer und zahlreiche Herausforderer wie HPE, Cisco/SpringPath, Hedwig, Scale Computing, Atlantis Computing oder Pivot3. In diesem Artikel wollen wir näher auf die Technologien der großen Drei eingehen. In einer späteren Folge werden die Herausforderer näher beleuchtet.

Nutanix

Nutanix ist ein Pionier auf dem Feld der Hyperkonvergenz. Die Firma ist seit 2011 aktiv und startete damals mit zwei hyperkonvergenten Servern, den NX 2000, die auf Supermicro-Servern beruhten. Mittlerweile sind diese durch die NX 1000, NX 3000, NX 6000 und NX 8000 abgelöst worden. Alle sind entweder als Hybrid- oder All-Flash-Systeme verfügbar.

Die Nutanix-Systeme sind auch als OEM-Systeme (Original Equipment Manufacturer) über den Vertrieb von EMC und Lenovo erhältlich. Weniger glücklich ist das Verhältnis von Nutanix zu Cisco. Cisco hat Nutanix von seiner Partnerliste gestrichen, nachdem der Hyperkonvergenz-Pionier ohne Rücksprache mit Cisco die Unterstützung von Cisco UCS angekündigt hatte.

Jeder Nutanix-Server enthält einen oder mehrere Intel Xeon-Prozessorkerne und verfügt über zwei 10 Gigabit Konnektoren sowie mehrere SSD- und/oder Festplattenlaufwerke in einer Einheit. Die Bestückung lautet eine oder zwei SSD- und vier SATA-Laufwerke oder sechs SSDs pro Node. Das ganze wird virtualisiert mit VMware vSphere, Microsoft Hyper-V oder dem hauseigenen KVM-Fork namens Acropolis, eine etwas seltsam latinisierte Version eines griechischen Wortes.

Das Geheimrezept von Nutanix besteht aus seinem verteilten Dateisystem namens NDFS (Nutanix Distributed File System). Dieses ist ein verteiltes Dateisystem, das auf die herkömmliche Netzwerkspeicherkommunikation verzichtet und die Geschwindigkeit der Hypervisor-basierten virtuellen Switches und der an Server angeschlossenen Flash-Speicher nutzt. NDFS erlaubt es, Diskkapazitäten von Nodes zu aggregieren und diese virtuellen Maschinen im Cluster zur Verfügung zu stellen.

In der Praxis beherbergt jede Node eine virtuelle Maschine (VM) als Kontrollinstrument, die die gesamten Storage-Operationen im Node steuert und auch am Cluster-Storage mitwirkt. Diese VM stellt sich anderen virtuellen Maschinen als NFS-Storage (Network File System, der Vorgänger von NDFS) dar oder im Falle von Microsoft Hyper-V als SMB3-Storage.

Vorrangig werden die Schreiboperationen auf ein SSD-Laufwerk geleitet, die auch als Storage-Cache dienen. Danach wird sofort auf ein anderes SSD dupliziert, das im Node am nächsten liegt, um die Persistenz sicherzustellen. Die Daten werden nach der Speicherung dedupliziert, um Storage-Speicher zu sparen. Wenn auf die geschriebenen Daten nicht von neuem zugegriffen wird, werden sie nach und nach auf Festplatten auf untergeordnete Storage-Tiers verlagert.

Das Ziel der Kontroll-VM auf jedem Node ist es, die virtuellen Maschinen lokal optimal und in andere Cluster einzubinden. Anstatt eine VM an einen anderen Ort zu verschieben (via VMware vMotion oder live Migration), zielen die ersten I/O Operationen darauf ab, vom lokalen Controller ungehindert gesteuert zu werden auf die Nodes, auf denen die Daten gespeichert werden. Wiederholt sich der Vorgang, wird er beschleunigt.

Seit Juni 2016 bietet Nutanix in seiner Architektur die Möglichkeit, Block-Storage über iSCSI mit physischen Servern zu verbinden, die nicht Teil eines Nutanix Clusters sind. Diese Option erlaubt es Unternehmen, die von einer klassischen zu einer hyperkonvergenten Architektur migrieren wollen, alte Server an eine Nutanix-Infrastruktur anzubinden. SMB 2.1 Anbindung ist in einer vorläufigen Version möglich.

Widerstandfähige Architektur

Die Technologie von Nutanix ist dafür ausgelegt, resilient auf den Ausfall von HDDs oder SSDs, virtuellen Servern und lokalen Nodes zu reagieren. Es gibt redundante Datenkopien, die garantieren sollen, dass die Architektur alle Arten von Ausfällen übersteht. Wenn beispielsweise ein Node ausfällt, erstellt das System automatisch Kopien auf anderen Nodes, um den Datenzugriff sicherzustellen. Nutanix unterstützt Metro-Cluster und es ist auch möglich, das Schutzniveau einer Anwendung zu definieren. So kann auf jeder VM die Zahl der Datenkopien festgelegt werden, die das System auf einem oder mehreren Cluster vorhalten soll. Dies gibt Toleranzspielraum auf verschiedene Ausfälle, je nachdem, wie kritisch die Daten sind.

Das Betriebssystem von Nutanix ist proprietär, fußt aber auf verschiedenen Open Source Quellen. Mit Zookeeper zum Beispiel werden die Konfiguration und der Zustand der Elemente im Cluster verwaltet. Bei Ausfällen werden die I/O Anfragen so lange auf einen anderen Controller umgeleitet, bis der Originalzustand wiederhergestellt ist.

Ähnlich werden Metadaten auf der Basis des NoSQL Fork Cassandra verwaltet und modifiziert, um die Integrität der Daten zwischen den Nodes sicherzustellen. Die Architektur der Metadatenspeicher wirkt ähnlich wie ein „Ring“ bei Scality. So wird die Platzierung der Nodes und der Latenzzugriff auf die Metadaten optimiert.

Nutanix unterstützt die Schnittstellen API VAAI für VMware ESXi und die API ODX für Windows Hyper-V, um Operationen zu beschleunigen.

Für die Administration nutzt Nutanix eine fortschrittliche Konsole namens Prism. Diese erlaubt es, alle Elemente der hyperkonvergenten Architektur zu verwalten und die Storage zu provisionieren. Prism wird auch als Reporting-Tool genutzt. Sie kann in andere Administrations-Konsolen wie vCenter für VMware vSphere und SCVMM für Microsoft Hyper-V integriert werden.

Der Einstiegspreis für eine Nutanix Architektur liegt bei 25.000 Euro für die Nutanix Xpress und 60.000 Euro  für die NX 1000.

Simplivity

Simplivity ist neben Nutanix einer der beiden Pioniere für Hyperkonvergenz. Von seinem Wettbewerber unterscheidet sich Simplivity durch eine Palette von Data-Protection-Mechanismen in seiner Plattform. Heute wird die Technologie auf Bare-Metal-Serven von Dell, Cisco oder Lenovo ausgeliefert.      

Simplivity nutzt systematisch PCI-Hardware-beschleunigte Deduplizierung, um maximale Prozessorleistung für VMs zu bieten. Die Deduplizierung wird bereits beim Speichern der Daten gestartet, um Plattenplatz zu sparen. Dadurch wird auch die Replikation über WAN oder LAN beschleunigt, ebenso die Speicherung und die Data Protection.

Im Gegensatz zu einigen Wettbewerbern stützt sich Simplivity bei der Storage nicht auf ein Cluster System. Dies erlaubt das Ausrollen auf einen einzigen Node.

Jeder Server hat sein eigenes Data Protection System (Raid-5 für SSDs oder Raid-6 für HDDs). Dies schützt vor Ausfällen einer oder mehrerer Storage-Komponenten. Auf jedem hyperkonvergenten Server stellt die Kontroll-VM sicher, dass die Verbindung zwischen Storage und Hypervisor (vSphere und demnächst Hyper-V) gewahrt bleibt. Den virtuellen Maschinen werden NFS-Partitionen präsentiert, auf die von vSphere Servern zugegriffen werden kann.          

Bei einer Konfiguration auf einem einzelnen Server sieht das so aus: Wenn die Kontroll-VM eine Datei erhält, wird diese einer PCI-Karte übergeben, die die Transaktion bestätigt und dann dedupliziert und auf den lokalen Server schreibt. Wenn mehrere Simplivity-Server Teil eines Clusters sind, unterscheidet sich der Schreibvorgang ein wenig. Die Daten werden von der Kontroll-VM an zwei Beschleunigungskarten gesendet, die beide die Transaktion bestätigen. Beide Karten führen Deduplizierung und Speichern durch. Dadurch ist jede VM auf einem Paar von Nodes präsent.

Um die Performance zu beschleunigen, wägt Simplivity ab, von welchem Speicherort ein Vorgang am schnellsten durchzuführen ist.

Fortschrittliche Data-Protection

Eine Stärke von Simplivity ist die native Integration von fortschrittlichen Speicher- und Data-Protection-Mechanismen. Ein Simplivity-Cluster kann seine Daten mit einer einfachen Speicher-Policy auf einem anderen Cluster ablegen. Der Anbieter bezeichnet dies als Federation von Clustern. Die Basisgranularität für die Speicher-Policy ist im Datastore von vSphere abgelegt. Es ist möglich, die Regeln von VM zu VM zu verfeinern. Die Speicherung nutzt die maximale Deduplizierungsmöglichkeit auf der Plattform.

Eine Simplivity-Speicherung erfolgt als „Point in Time“ mit autonomen Metadaten in der VM, ohne dass ein Schreib-/Lesezugriff nötig ist. Wenn die Replizierung auf eine andere Site erfolgt, wird erneut die Deduplizierung maximal genutzt. Die Netzwerkzugriffe werden dadurch stark reduziert. Das Wiederherstellen einer VM erfordert nur einige Klicks in der Administrationskonsole. RapidDR, eine Funktion des Simplivity-Betriebssystems, erlaubt es, den Prozess zu beschleunigen und zu automatisieren. RapidDR stellt eine Alternative zu VMware SRM dar.

Der Katalogpreis des Einsteigermodells Simplivity CN1400 liegt bei etwa 25.000 Euro.

VMware vSAN

Mit der Version 6.0 von VMware vSAN, die im März 2015 gleichzeitig mit vSphere 6.0 erschienen ist, hat VMware effektiv den Einstieg in den Hyperkonvergenz-Markt geschafft.

Zu den Neuerungen von vSAN 6.0 zählt ein neues Dateisystem auf der Basis der Technologie von Virsto, eines von VMware gekauften Start-ups. Die Software ist dadurch in der Lage, Snapshots und Cloning durchzuführen. Mit den beiden folgenden Versionen 6.1 und 6.2 wurden die Möglichkeiten weiter ausgebaut. Es gibt jetzt Unterstützung für stretched Cluster, Replizierung, All-Flash, Inline-Depuplizierung, Kompression und Erasure Coding. Zudem bietet vSAN Management-Fähigkeiten und vereinfachte Administration.

Komplette Integration in vSphere

Konkret ist vSAN ein kostenpflichtiges Add-On zu vSphere. Es nutzt die gleichen Schnittstellen (VAAI, VVOLs, VASA, SRM). Um vSAN auf hybriden Storage-Konfigurationen zu installieren, sind mindestens drei Server als Teil eines Storage Clusters nötig. Andere vSphere Server können auf die Storage zu greifen, ohne notwendigerweise deren Kapazität zu erhöhen. Standardmäßig erfolgt die Data Protection ähnlich wie bei Simplivity. Jede Datei, die auf einen Node geschrieben wird, wird auch auf einen anderen Node geschrieben. Wenn nötig, können mehr Kopien angelegt werden, um die Resilienz zu erhöhen.

Mit vSAN 6.2 und Erasure Coding ist es möglich, die genutzte Kapazität zu optimieren. Dies funktioniert auf All-Flash-Systemen mit Raid-5 (minimal vier Nodes) und Raid-6 (mit sechs Nodes). Der Vorteil von Erasure Coding liegt darin, dass der Schutz nur 33 Prozent der Zusatzkapazität von Raid-5 in Anspruch nimmt (bei Standard Mirroring sind es 100 Prozent).

VMware hat auch die Verfügbarkeitsfunktionen von vSAN ausgebaut mit der Unterstützung von stretched Clustern. Stretched Cluster lassen sich in hybriden oder All-Flash-Umgebungen einsetzen und gewährleisten eine synchrone Replikation, um alle Nodes synchron zu halten. Da es sich um eine Active-Active-Konfiguration handelt, lässt sich der Storage auf beiden Seiten nutzen. Die Latenz liegt bei 5 ms. Als Voraussetzung dafür sollten die Standorte mit 10-GbE verbunden sein.  

vSAN kann entweder in der „Do it yourself“-Methode im Unternehmen selbst rein virtuell implementiert werden oder vorkonfiguriert auf einer von VMware-Partnern erstellten physischen oder virtuellen Appliance. VMware hat dafür das VXRail-Konzept entworfen. Die VXRail Appliances stehen im direkten Wettbewerb zu Nutanix und Simplivity. So bieten etwa EMC und Hitachi VXrail-Appliances.

Die Version vSAN 6.3 befindet sich derzeit in der Betaphase. Sie wird die Integration mit vRealize Automation verbessern, die Bereinigung von verschachtelten Ausfällen und die Datenverschlüsselung im Ruhezustand.

Folgen Sie SearchStorage.de auch auf Twitter, Google+, Xing und Facebook!

Nächste Schritte

Hyper-converged-Vergleich zwischen Nutanix, SimpliVity und VMware.

SimpliVity und Nutanix: Hyperkonvergente Infrastruktur für VDI-Umgebungen.

VMware präsentiert VSAN 6.2 mit Funktionen für die Datenreduktion.

VDI-Bereitstellung mit EVO:RAIL, vSAN Ready Nodes oder Rapid Desktop Appliance.

Artikel wurde zuletzt im September 2016 aktualisiert

Pro+

Premium-Inhalte

Weitere Pro+ Premium-Inhalte und andere Mitglieder-Angebote, finden Sie hier.

Erfahren Sie mehr über Storage-Anbieter

Diskussion starten

Schicken Sie mir eine Nachricht bei Kommentaren anderer Mitglieder.

Mit dem Absenden dieser Daten erklären Sie sich bereit, E-Mails von TechTarget und seinen Partnern zu erhalten. Wenn Ihr Wohnsitz außerhalb der Vereinigten Staaten ist, geben Sie uns hiermit Ihre Erlaubnis, Ihre persönlichen Daten zu übertragen und in den Vereinigten Staaten zu verarbeiten. Datenschutz

Bitte erstellen Sie einen Usernamen, um einen Kommentar abzugeben.

- GOOGLE-ANZEIGEN

SearchSecurity.de

SearchNetworking.de

SearchEnterpriseSoftware.de

SearchDataCenter.de

Close