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Grundlagen: Definition von hyperkonvergenten Appliances

Hyperkonvergente Appliances umfassen Compute, Storage, Networking und Software. Je nach Ausstattung und nach Hersteller ergeben sich große Unterschiede.

Vorbemerkung: Im ersten von vier Artikeln über hyperkonvergenten Storage erklären wir, wie Hyperkonvergenz im Allgemeinen funktioniert. Teil 2 wird sich mit den hauptsächlichen Anwendungsfällen für hyperkonvergente Infrastruktur befassen. Teil 3 wird die Kaufkriterien darstellen und Teil 4 wird diese Kriterien anwenden, um die führenden Hersteller auf dem Markt miteinander zu vergleichen.

Hyperkonvergente Infrastruktur gehört gleich in mehreren IT-Bereichen zu den wirklich heißen Themen. Eine typische hyperkonvergente Infrastruktur-Appliance vereint Compute, Storage, Hypervisoren und gelegentlich Networking in einem einzigen modularen System. Alle diese Fähigkeiten werden auf einer gemeinsamen Management-Konsole nahtlos miteinander integriert und dargestellt.

Oft auch als Infrastructure in a Box bezeichnet, kombiniert eine hyperkonvergente Infrastruktur-Appliance alle diese notwendigen Einzelstücke für das Computing in einem Rechenzentrum miteinander. Einige Hersteller von hyperkonvergenten Geräten behaupten sogar, dass ihre Appliances eine vorteilhaftere TCO-Rechnung (Total Cost of Ownership) mit geringeren Opex- und Capex-Kosten liefern alsCloud-basierte Technologien wie zum Beispiel Amazon Web Services (AWS). Die meisten dieser Hersteller verweisen richtig auf die reduzierten Verwaltungskosten, die sich durch die alles umfassenden Konsole mit ihren vereinheitlichten Funktionen von Setup, Konfiguration, Management und Monitoring ergeben.

Hyperkonvergente Appliances sind linear skalierbar, was es deutlich erleichtert, neue Knoten hinzuzufügen. Und weil die IT-Abteilung keine Server, Speichersysteme, Hypervisoren und Netzwerkgeräte getrennt voneinander konfigurieren muss, kann die ursprüngliche hyperkonvergente Infrastruktur-Appliance leicht implementiert werden. Es gibt jedoch einen Nachteil, was die Flexibilität angeht: Ein Kunde, der nur eine neue Ressource hinzufügen will, muss andere ebenfalls hinzufügen. Wenn sich zum Beispiel die Speicherkapazität ihrem Ende zuneigt, muss ein Kunde für eine neue Appliance zahlen, die ebenfalls Compute-Leistung und Hypervisor-Lizenzen umfasst, selbst wenn sie gar nicht erforderlich sind.

Einige Hersteller von hyperkonvergenten Geräten – wie zum Beispiel Gridstore – bieten spezielle Graphic-Nodes an, die hoch-performante Grafikleistungen im Highend-Bereich zur Verfügung stellen. In der Regel kommen sie für Workstations oder Rendering-Maschinen in VDI-Umgebungen (Virtual Desktop Infrastructure) zum Einsatz.

Was ist in einer hyperkonvergenten Infrastruktur-Appliance enthalten?

Zu den Schlüsselkomponenten in hyperkonvergenten Appliances zählen:

  • CPUs für eigene Hypervisoren, Automatisierung, Management-Tools und Dienstprogramme, jede Menge von virtuellen Maschinen (VMs) sowie virtualisierte Funktionen für Storage und Netzwerke.
  • RAM mit genügend Platz, um alle eingesetzte Software schnell und effizient zu unterstützen. Typische Konfigurationen umfassen 64 bis 512 Gigabytes an RAM.
  • Storage, um ausreichend Kapazität für das Speichern von VMs, Anwendungen und damit zusammenhängenden Daten zu liefern.

Diese Ressourcen befinden sich in Blades oder Rack-Mount-Systemen, in der Regel mit doppelten, schnell austauschbaren Netzteilen und schnell austauschbaren Speichergeräten. Die Speichereinschübe bestehen in der Regel aus einer Mischung von Solid-State-Drives (Flash) und konventionellen, sich drehenden Platten, wobei die Tendenz zu so viel Solid-State-Speicher geht, wie die finanziellen Rücklagen der Kunden erlauben. Mehrere Hersteller von hyperkonvergenten Systemen verkaufen auch All-Flash-Produkte.

Software ist entscheidend

Für den Charme und den Wert von hyperkonvergenten Systemen ist Software entscheidend. Moderne Virtualisierung steht im Mittelpunkt, wenn man erklären will, wie und warum Hyperkonvergenz funktioniert, zusätzliche Vorteile hinzufügt und so ein zwingendes Argument für den Einsatz in Rechenzentren und Server-Räumen ist. Die meisten hyperkonvergenten Appliances unterstützen VMware vSphere oder ESXi-Hypervisoren, aber auch Versionen von Open-Source-KVM und von Microsoft Hyper-V sind verfügbar. Kunden müssen Software-Lizenzen von VMware oder Microsoft kaufen, wenn sie deren Hypervisoren benutzen wollen.

Hyperkonvergente Software ist in der Regel in Data-Protection-Umgebungen mit eingebaut. Diese kann Mirroring, Striping, Replikation und Erasure Coding umfassen, um Zuverlässigkeit der Systeme zu garantieren und den Umfang der gespeicherten Daten niedrig zu halten – obwohl der immer noch beträchtlich ist angesichts der Tatsache, dass diese Systeme den Zugang zu umfangreichen Speicherkapazitäten liefern. Andere interessante Aspekte der Software betreffen Unterstützung von Automatisierung, laufende Updates ohne VMs offline zu nehmen, VM-Migration und VM-Management-Tools sowie jede Menge an Techniken für Load- und Ressourcen-Balancing. Die meisten hyperkonvergenten Produkte schließen automatisches Failover ein, so dass ein ausgefallener Compute-Node oder Speichergerät nicht zur Stillegung einer laufenden VM führen werden. Schließlich besitzen die meisten Produkte verschiedene Optionen für Backup und Recovery sowie für Disaster Recovery oder Business Continuity.

Das grundlegende Modell für Skalierung und Wachstum

Um Failover und Fault Tolerance zu unterstützen, erfordern die meisten Cluster-Systeme dieser Art mindestens den Kauf von drei Nodes. Zusätzliche Nodes können dem Cluster zu jeder Zeit hinzugefügt werden. Die Erweiterungsmöglichkeiten für diese Umgebungen unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller. Manche gehen insgesamt bis zu zwölf oder 16 Nodes, während andere hunderte oder tausende von Nodes unterstützen.

Der Kauf von hyperkonvergenten Appliances: Was genau und wie viel?

Die Preise für hyperkonvergente Appliances unterscheiden sich sehr stark. Bereits für einen relativ geringen Betrag von 25.000 Dollar kann ein Unternehmen eine bescheidene Erstinstallation für ein Rechenzentrum erstehen, die aus zwölf Multicore-CPUs, 18 Terabyte Speicher, Netzwerkverbindungen von 10 Gigabit Ethernet und der notwendigen Software besteht, um mehr als 900 VMs einzurichten und zu betreiben. Am anderen Ende des Spektrums sind die größten Konfigurationen in der Lage, hunderte oder tausende – oder sogar Millionen – an VMs zu betreiben. Die Kosten für so etwas liegen dann bei hunderttausenden von Dollars.

Einige Anbieter von hyperkonvergenten Systemen verkaufen nur Software und verlassen sich auf Hardware von Herstellern wie Dell, Hewlett Packard Enterprise und Lenovo für Memory, CPU, Speicher und andere Komponenten. Manche Anbieter unterstützen die Open Compute Initiative, die weit verbreitete Commodity-Komponenten wie Rack-Mount-Server und andere benutzt, während andere Referenz-Architekturen festlegen für jene Kunden, die sich in Eigenregie selbst etwas zusammenbauen wollen. Aber die größte Attraktivität bei hyperkonvergenten Appliances besitzen sicherlich jene Hersteller am unteren und mittleren Ende des Preisrahmens, die ihren Kunden versprechen, dass man die Systeme innerhalb von wenigen Minuten voll betriebsbereit machen kann.

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Artikel wurde zuletzt im August 2016 aktualisiert

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