Sind hyperkonvergente Systeme oder Shared Storage besser mittelstandstauglich

Die Entscheidung zwischen traditioneller Storage und hyperkonvergenten Systemen ist für den Mittelstand nicht einfach. Wir beleuchten das Für und Wider.

Hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) ist zu einem heißen Thema in der IT geworden. Alle größeren Lieferanten unterstützen nun hyperkonvergente Systeme, wobei viele der jüngsten Start-ups auf dem Gebiet von Software-defined Storage (SDS) sich selbst als Anbieter von Hyperkonvergenz positionieren.

Kleine bis mittelgroße Unternehmen (KMUs) stehen angesichts von Hyperkonvergenz vor einer wichtigen Entscheidung: Entweder folgen sie weiter der traditionellen Architektur von Server, Netzwerk und Storage oder sie installieren ein einziges hyperkonvergentes System. Aber wenn sie sich für letzteres entscheiden, welches System ist dann das Beste?

Hyperkonvergente Appliances verbinden Server (Rechenleistung), Networking und Speicherressourcen zusammen mit Server-Virtualisierung, um eine gemeinsame Hardwareplattform zu schaffen, die alle der genannten traditionellen Arbeitsbereiche umfasst.

Während frühere einzelne Hardwareprodukte jeweils unabhängig voneinander eingekauft, installiert und konfiguriert wurden, um anschließend zusammenzuarbeiten, werden hyperkonvergente Angebote dagegen als ein Cluster von Servern ausgeliefert. Features von Networking und Storage werden in Software verlagert, wobei Standard-Festplatten und -SSDs eingesetzt werden.

Bei hyperkonvergenten Systemen werden Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit durch die Verwendung vom mehreren Servern oder Nodes (in der Regel mindestens drei oder vier) erreicht, die Storage und virtuelle Server über die gesamte Hardware verteilen.

Ein einzelner Knoten (Node) kann ausfallen oder wegen Instandhaltungs-, Upgrade- oder Austauscharbeiten vom Netz genommen werden, während die verbleibenden Nodes weiter die Infrastruktur aufrechterhalten. Anwender dieser Architektur können diese auf einfache Art und Weise erweitern, indem sie einen neuen Knoten zum Cluster hinzufügen und die zusätzliche Kapazität ausnützen.

Herstellerübersicht

Hyperkonvergente Systeme stehen für einen expandierenden Markt, da immer mehr Hersteller und Start-ups Produkte für diesen Sektor liefern. Einige der bekanntesten Hersteller stellen wir hier kurz vor.

Dell EMC verfügt über eine Reihe von Produkten unter der Marke VCE VxRail. Dazu gehört auch die Virtual-SAN-Plattform von VMware, ergänzt um Software von VCE.

Ein Einstiegssystem erfordert ein Minimum von vier Knoten, wobei die VxRail-Appliance 60 diese Komponenten zur Verfügung stellt: einen Intel Xeon-6-Core-Prozessor E5-2603 mit 1,6 Ghz, 64 GB DRAM, bis zu 10 TB an Speicherkapazität (mit einem Cache von 200 GB SSD) und Networking mit 1 GbE. Die VxRail-Appliances von Dell EMC lassen sich bis zu einem 20-Core-Prozessor und All-Flash-Modellen mit 10 Gbps Ethernet erweitern.

HPE bietet ein hyperkonvergentes System für KMUs an, das auf dem Proliant DL380 Gen 9 Server basiert und für Speicher die StorVirtual VSA einsetzt.

Das hyperkonvergente 380 System beginnt mit zwei Nodes, mit einem Dual-Intel-Prozessor Xeon E5 (6 bis 18 Cores), einem DRAM pro Knoten von 128 GB bis 1.536 GB, 1/10 GbE Networking und bis zu 40 TB an Speicherkapazität. Die Virtualisierung wird von VMware vSphere zur Verfügung gestellt und ist in die Software CloudSystem 9 von HPE integriert.

Nutanix ist wahrscheinlich der bekannteste Hyperkonvergenz-Hersteller. Erst kürzlich absolvierte das Unternehmen seinen Börsengang an der NASDAQ.

Obwohl Nutanix ursprünglich sehr auf große Unternehmen fixiert war, stellte man 2016 Xpress vor, eine Hardwareplattform speziell für KMUs.

Der SX-1065-Knoten bietet Dual-Broadwell-Prozessoren von Intel (bis zu 20 2,4-Ghz-Cores), bis zu 512 MB an DRAM und einer wahlweisen Kombination von SSDs und Festplatten. Die Netzwerkverbindung wird entweder über 1-GbE- oder 10-GbE-Systeme zur Verfügung gestellt.

Xpress wird mit Nutanix AHV (Acropolis Hypervisor) ausgeliefert und kann Virtualisierung mit VMware und Hyper-V unterstützen.

Pivot3 ist ein relativer Neuankömmling auf dem hyperkonvergenten Markt und erwarb erst vor kurzem NexGen Storage. Zu Beginn von 2016 kündigte das Unternehmen Edge Project an, eine hyperkonvergente Plattform für KMUs und Zweigstellen.

Die Plattform bietet bis zu sechs Knoten, Xeon E3-1270-Prozessoren von Intel, bis zu 64 TB an DRAM pro Knoten, 32 TB an SATA-Festplatten und 1-GbE-Networking.

Scale Computing bietet eine Reihe von hyperkonvergenten Produkten an, die sich besonders an KMUs richten. Die HC3-Plattform gibt es in drei Hardwareproduktreihen, von dem Einstiegsmodell HC1000 über die HC3000 bis hin zum Spitzenmodell HC4000. Jede Produktreihe bietet ein hybrides und ein exklusives Festplattensystem, die von einem einzigen 6-Core-Prozessor, 64 GB an DRAM und vier 1-TB-Festplatten (HC1000) bis zu 16-Core-Prozessoren mit 3,4 Ghz, 384 GB an DRAM, SSDs mit 800 GB und sechs Festplatten mit je 2 TB (HC4150-SSD) reichen.

HC3 setzt den Open-Source-Hypervisor KVM und einen selbst entwickelten Layer für verteilten Storage ein, womit die Abhängigkeit von traditionellen kommerziellen Hypervisoren beseitigt wird.

Simplivity bietet unter dem Markenzeichen OmniCube eine Reihe von Systemen an. Die Hardwareplattformen sind von Dell, Lenovo, Cisco oder als White-Box-Server erhältlich.

Die CN1400-Systeme richten sich an KMUs und sind als einzelne Intel Haswell- oder Broadwell-Angebote verfügbar, mit bis zu 711 GB an nutzbarem DRAM sowie mit einer hybriden Storage-Konfiguration von 400-GB-SSDs, 1-TB-Festplatten und Networking mit 10 GbE und 1 GbE. OmniCube ist eng integriert mit dem vSphere Hypervisor und der vRealize Automation Suite von VMware integriert.

Storage für den Mittelstand

Traditionelle Storage für KMUs wird von allen größeren Herstellern angeboten. Die Einstiegspreise liegen normalerweise bei 10.000 bis 20.000 Euro.

Dell EMC verfügt über eine Reihe von Speicherangeboten für KMUs, darunter Unity, VNX und VNXe, sowie über die Produkte der Dell-SC-Serie. NetApp besitzt das Einstiegssystem FAS 2000 (2500- und 2600-Serie), die Block- und File-Zugang bieten. HPE hat die KMU-freundlichen MSA-2000- und die StoreVirtual-Systeme im Angebot. Es gibt ferner gute Einstiegssysteme von QSAN, DotHill, Tegile, Tintri und weiteren Herstellern.

Traditionelle versus hyperkonvergente Storage

Angesichts der bisher geschilderten Situation stellt sich die Frage, wie IT-Abteilungen verfahren sollten: Entweder wie bisher bei dedizierter Hardware bleiben oder stattdessen einen Wechsel zu hyperkonvergenter Infrastruktur machen?

Diese Entscheidung zu treffen, hängt davon ab, welche Vorteile hyperkonvergente oder dedizierte SAN-Storage bieten und wie man diese am besten mit den Aufgaben einer IT-Abteilung verbinden kann. Hyperkonvergenz wird wegen der folgenden Vorteile angepriesen:

Ein Punkt ist die einfache Bedienung. Sicher wird man aus der Storage-Perspektive heraus relativ wenig Arbeit mit hyperkonvergenten Systemen haben. Storage ist hier als eine einzige vereinte Kapazitätsschicht ausgeführt, der auf den verfügbaren Ressourcen an jedem Knoten beruht und in der Regel als ein einziger Datenspeicher im Hypervisor-Layer erscheint. Administratoren müssen über kein vertieftes Wissen über Fibre Channel, iSCSI oder andere spezielle Speicherprotokolle verfügen.

Ebenso wirbt Hyperkonvergenz mit Vorteilen bei der TCO (Total Cost of Ownership). Da es keine dedizierte Storage-Hardware zu verwalten gibt, sinkt natürlich die Zeit, die man in hyperkonvergent Systemen mit Storage-Management verbringen muss. Es gibt keine Firmware zu unterhalten und zu erneuern, kein Mapping von LUNs und Volumes und auch keine Arbeit mit der Migration von Daten, wenn neue Hardware installiert wird.

Dies führt zu reduzierten Kapitalkosten. Hyperkonvergenz macht es überflüssig, ein dediziertes Speichernetzwerk zu unterhalten. Knoten in einem hyperkonvergenten Cluster kommunizieren mit Clients und mit jedem anderen Knoten über Ethernet (in der Regel 10 GbE). Das bedeutet, bestehende Netzwerke können weiter benutzt werden, ohne dass eine Notwendigkeit für Fibre-Channel-Switches besteht.

Viele HCI-Systeme besitzen auch andere Features, wie zum Beispiel integriertes Backup und WAN-Beschleunigung. Außerdem bietet hyperkonvergente Hardware KMUs die Möglichkeit, mit einem mehr servicebasierten IT-Modell zu beginnen, und sie stellt außerdem eine Gelegenheit dar, sich für einen Übergang zu einer Public Cloud vorzubereiten.

Hyperkonvergente Systeme bieten auch eine Reihe von Vorteilen bei Installation und Betrieb. Die integrierte, vorgetestete und geprüfte Natur der Konfiguration bedeutet, dass die KMUs nur darüber nachdenken müssen, welchen Hersteller sie wählen wollen. Man muss selbst nur wenige oder gar keine Zertifizierungen oder Tests durchführen.

Der Ersatz von Hardware ist in den meisten Fällen nur eine Sache der Installation der neuen Geräte und der Migration der Workloads von den Knoten, die außer Betrieb genommen werden.

Vorteile von SAN

Aber auch dedizierte SAN-Speicher haben eine Reihe von Vorteilen: Eine dedizierte Storage-Appliance einzusetzen bedeutet, dass alle Storage-Aufgaben im Hintergrund von einem dafür bestimmten Prozessor, Memory und Backplane-Ressourcen durchgeführt werden. Dies schließt den Mehraufwand bei der Datenoptimierung (Deduplizierung und Komprimierung) ein, betrifft aber auch Hypervisor-Erweiterungen wie zum Beispiel VMware vStorage-APIs für die Array-Integration (VAAI), die ursprünglich dafür gedacht waren, den Hypervisor bei sich wiederholenden Aufgaben zu entlasten. Dadurch gibt es keine Konkurrenz zwischen Storage und virtuellen Maschinen um die Inanspruchnahme von Ressourcen.

Außerdem sind im Mittelstand  oft noch Plattformen in Betrieb, die nicht virtualisiert sind, weshalb sie Systeme für Shared Storage brauchen. Viele der Vorteile von HCI liegen in dem Verschieben aller Rechenressourcen in die hyperkonvergente Hardware, so dass die Aufrechterhaltung von zwei getrennten Systemen nicht gerade kostengünstig wäre.

Viele KMUs kaufen Speicher für Block- und für File-Anforderungen. Shared Storage ist in der Lage, Support für Block- als auch File-Zwecke zu bieten. Leider liefern hyperkonvergente Systeme im Allgemeinen nur Speicherplatz für intern gehostete VMs. Speicherplatz für File-Share zur Verfügung zu stellen würde zum Beispiel den Kauf von zusätzlicher Hardware erfordern.

Ein offensichtlicher Vorteil bei der Wahl getrennter Komponenten besteht in dem Fehlen von Lock-in, also die enge Bindung an einen Hersteller. Während eine hyperkonvergente Infrastruktur einige große Vorteile besitzt, können einige Features wie zum Beispiel ein integriertes Backup den Kunden zu sehr an eine hyperkonvergente Plattform binden. Außerdem drohen bei hyperkonvergenten Systemen oftmals versteckte Kosten, die einige der von den Herstellern angepriesenen Vorteile wertlos machen.

Es gibt eindeutige Vorteile, die für eine hyperkonvergente Lösung gegenüber traditionellen Speicher- und Serversystemen sprechen. Wer sich für ein hyperkonvergentes System entscheidet, kommt in den Genuss von klaren Vorteilen bei der Vereinfachung und der Handhabung der neuen Lösung. Es gibt natürlich immer noch Platz für Shared Storage-Systeme, aber gerade für KMUs werden diese Fälle immer seltener.

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Nächste Schritte

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Der Hyperkonvergenz-Markt: Hier sind die Herausforderer.

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Artikel wurde zuletzt im November 2016 aktualisiert

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