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Die Vorteile hyperkonvergenter Produkte in IT-Umgebungen

Hyperkonvergente Infrastrukturen (HCI) eignen sich heute für nahezu alle Anwendungskategorien, zumal sie inzwischen auch mit grafischen Beschleunigerkarten zusammenarbeiten können.

Die großen Storage- und Serveranbieter haben inzwischen hyperkonvergente Produkte im Programm, die für die Käufer eine Fülle manchmal verwirrender Optionen bedeuten.

Die Definition einer hyperkonvergenten Infrastruktur (HCI) hat sich im Lauf der Jahre etwas verändert. Es gibt divergierende Meinungen darüber, wo man genau die Trennlinie zwischen hyperkonvergenten und nicht hyperkonvergenten Produkten ziehen sollte. Das ist vor allem neuen Produkten geschuldet, die auf den Markt kommen und eine klare Trennung schwerer machen. Die Debatte darüber, was nun „wirklich“ hyperkonvergent ist und was nicht, ist endlos.

HCI wird im Allgemeinen als Rechenzentrumsarchitektur definiert, die Server, Storage und einen Hypervisor entweder eng oder lose miteinander koppelt. Dabei kommt es durchaus auf die Begriffe „eng“ oder „lose“ an. Denn genau dieser Aspekt entscheidet am Ende darüber, ob ein neues Produkt, das sein Hersteller als hyperkonvergent definiert, auch tatsächlich diese Bezeichnung verdient.

Hyperkonvergente versus Legacy-Infrastruktur

Hyperkonvergenz ist eine Weiterentwicklung traditioneller Infrastrukturen, gleichzeitig aber auch eine Alternative zu ihnen. Die traditionellen Architekturen trennen RZ-Ressourcen wie Server und Storage vollständig voneinander. 

Hyperkonvergenz ist ein Ansatz, die traditionelle dreischichtige Architektur zu verbessern: HCIs vereinfachen das Management, die Skalierung und das Wachstum der Umgebung und haben geringere Gesamtnutzungskosten, unter anderem wegen der verringerten Wartungskosten. Einfacheres Management bedeutet, dass die Umgebung häufig von IT-Generalisten statt von Spezialisten für Server oder Storage betrieben werden kann. Solche Mitarbeiter können auch andere Aufgaben in der IT übernehmen, was die Personalkosten optimiert.

Aber HCI kann und soll traditionelle Herangehensweisen nicht vollständig ersetzen. Diese haben vielmehr ebenfalls ihren Platz. Es gibt Organisationen, die ihre Rechenzentren sorgfältig maßschneidern oder die glauben, einige ihrer Workloads seien nicht für hyperkonvergente Infrastrukturen geeignet. Damit bleibt eine traditionelle Herangehensweise, bei der Organisationen Server und vernetzte Storage-Systeme getrennt voneinander kaufen und selbst in die Gesamtumgebung integrieren – für viele Anwender auch weiterhin die passende Herangehensweise. 

Workloads für die HCI

Eine der frühesten HCI-Anwendungen sind Virtual Desktop Infrastructures (VDI). VDI-Umgebungen sind im Allgemeinen vorhersehbar. Als einfacher Parameter für die Planung des Hardwarebedarfs eignet sich die Zahl der Desktops, die pro Hardwareknoten genutzt werden können. Sobald sich die Zahl virtueller Desktops dieser Marke nähert, sollte ein neuer Knoten hinzugefügt werden, der dann weitere hinzukommende Desktops unterstützt.

Aber virtuelle Desktops sind nur der eine Teil der Geschichte. Mit HCI-Technologie lassen sich neue virtuelle Desktops bei Bedarf schnell bereitstellen. Die HCI-Technologie macht es einfach, für neue Workload-Anforderungen zu planen, da man sich ausrechnen kann, wann weitere Knoten hinzugefügt werden müssen. Die Fähigkeit, Ressourcen sehr schnell zuzuweisen, bezieht sich also nicht nur auf Desktops, sondern auch auf andere Workloads. Die Formel ist einfach: Neue Knoten hinzufügen – neue Ressourcen beanspruchen. 

Einer der ursprünglichen Nachteile hyperkonvergenter Infrastrukturen als Basis für VDI war, dass HCI nicht mit grafischer Beschleunigungshardware zurechtkam. Das ist aber für viele Applikationen wie CAD-Design absolut notwendig. Heute allerdings gibt es diverse Möglichkeiten, grafische Beschleuniger für VDI auch in HCI einzusetzen. Organisationen verlagern sogar ihre geschäftskritischsten und sich manchmal unvorhersehbar entwickelnden Workloads auf HCI-Systeme. Mit wenigen Ausnahmen läuft nahezu jede Applikation auf einem Hyperkonvergenz-Produkt.

Eine besondere Stärke hyperkonvergenter Lösungen ist die Unterstützung hochgradig verteilter Umgebungen, etwa Unternehmen mit zahlreichen kleineren Niederlassungen. Hier verbieten es die Kosten, eine IT-Umgebung nach klassischem Muster aufzubauen. Mit Hyperkonvergenzsystemen kann man sehr klein mit nur zwei oder drei Knoten starten.

Big Data und Analytics, Applikationen, die aktuell immer wichtiger werden, haben ebenfalls einen relativ linear steigenden Ressourcenbedarf, der sich gut mit HCI abdecken lässt. Allerdings bedeutet das nicht, dass nur linear skalierende Applikationen sich gut für HCI-Technologie eignen. Wie bereits erwähnt kann nahezu jede Applikation gut auf HCI funktionieren.

Vorteile hyperkonvergenter Infrastrukturen

Organisationen suchen weltweit Methoden, ihre IT zu verbessern und ihre IT-Umgebungen zu optimieren. Ein Weg dazu sind HCI. Es folgen neben der oben schon genannten Flexibilität nun weitere wichtige Vorteile dieses Infrastrukturtyps.

Skalierbarkeit verringert den Storage-Bedarf. Zu den herausstechendsten Eigenschaften von HCI zählt seine Skalierbarkeit, ohne dass man dafür eine getrennte Storage Fabric aufbauen müsste. Wenn Unternehmen zusätzliche Rechenleistung oder Speicherkapazität brauchen, erweitern sie ihren HCI-Cluster einfach um mehr Knoten. HCI-Cluster brauchen für die Vernetzung lediglich Standard-Ethernet-Switches. So sind sie einfacher zu installieren und zu managen als viele Storage Fabrics. In HCI ist diese Art der Skalierfähigkeit bereits integriert. Mit hyperkonvergenter Technologie verschwindet die separate Speicherschicht nahezu.

All-in-one-HCI-Appliance versus individuelle Hardware und Konfiguration je nach Bedarf. Viele glauben, dass sich mit HCI individuelle Ressourcen nicht granular konfigurieren lassen. HCI wurde bereits als Rechenzentrum in der Box beschrieben. Und das ist nicht ganz verkehrt. Diverse Hersteller verkaufen vorkonfigurierte Hyperkonvergenz-Appliances, die nicht geöffnet und durch Administratoren modifiziert werden können. Andere HCI-Anbieter sind hier offener, so dass Kunden die Ressourcen bis zu einem gewissen Grad kundenspezifisch konfigurieren können.

Die HCI-Technologie macht es einfach, für neue Workload-Anforderungen zu planen, da man sich ausrechnen kann, wann weitere Knoten hinzugefügt werden müssen.

HCI macht Storage-, Server- und Netzwerkspezialisten überflüssig. Den vielleicht größten Einfluss hat HCI auf das IT-Team. Während für das Management einer traditionellen Umgebung ganze Heerscharen umfassend geschulter Spezialisten gebraucht werden, können ein HCI-Deployment und das laufende Management einer HCI-Infrastruktur von IT-Generalisten übernommen werden. Generalisten sind häufig für mehrere Aufgaben zuständig, was sich positiv auswirken kann.

Das heißt allerdings nicht, dass das Management einer HCI immer einfach wäre. Obwohl keine logischen Komponentennummern mehr zu generieren und keine Zero-Zonen zu definieren sind, müssen Administratoren erst lernen, wie man die neue Umgebung verwaltet. Dazu gehört zum Beispiel die Erzeugung neuer Workloads und die Entwicklung von Regeln für den Datenschutz.

Möglichkeiten der HCI-Bereitstellung

Ganz generell gibt es drei Methoden, einen HCI-Cluster bereitzustellen:

  • Integrierte Hyperkonvergente Appliances. Diese Appliances kauft man fertig, installiert sie im Rack, verbindet sie mit dem Stromnetz und kann starten. Sie sind vorkonfiguriert. Auf HCI-Appliances ist manchmal bei Lieferung sogar schon die Hypervisor-Software startbereit installiert.
  • HCI-Software wird als Teil der Referenzarchitektur mitverkauft. Wer mehr Granularität braucht oder wünscht, oder wer die Ressourcenkonfiguration selbst bestimmen will, sollt eine softwarebasierte Herangehensweise erwägen. Mit softwarebasierten Hyperkonvergenzprodukten bezieht man die eigene Hardware durch einen zertifizierten Partner. Manchmal wird auch einfach vorhandene Hardware dafür recycelt, so lange sie bestimmten Mindestanforderungen entspricht.
  • Hyperkonvergente Infrastruktur als Public-Cloud-Service. Da die Public Cloud immer mehr Marktanteile gewinnt, kann es nicht überraschen, dass HCI-Anbieter auch Cluster entwickeln, die mit Public- und Private-Cloud-Umgebungen integrierbar sind und damit Workloads leichter zwischen zwei Umgebungen transferieren können.

Die Funktionen hyperkonvergenter Infrastrukturen

Nur weil man eine mutmaßlich vereinfachte Infrastruktur nutzt, muss man nichts aufgeben. Bei HCI bekommt man tatsächlich eine umfassende Funktionsauswahl, die sich mit der kombinierten Funktionsvielfalt von Server und Storage messen kann. Und mit der Weiterentwicklung der hyperkonvergenten Technologie werden weitere Funktionen hinzukommen. Natürlich unterstützt nicht jeder Anbieter jede Funktion, deshalb sollte man die Funktionsliste vor der Auswahl eines HCI genau studieren.

Hypervisor-Funktion versus separatem Produkt oder Integration. Der Hypervisor ist eine interessante Komponente von HCI. Manchmal gibt es hier keine große Auswahl. So ist es zweifelhaft, ob VMware irgendwann etwas anderes als vSphere for vSAN unterstützen wird. Bei anderen HCI-Anbietern hat man mehr Wahlfreiheit und abhängig vom Hersteller kann man vSphere, Microsofts Hyper-V oder das Open-Source-Angebot KVM nutzen. Zudem gibt es eine Untergruppe von Anbietern, die KVM modifiziert haben und es verwenden. Sie wollen so die jährlichen VMware-Kosten von Organisationen verringern.

Die meisten HCI-Produkte umfassen Standardfunktionen für das Storage-Management. Dazu gehören Inline-Deduplizierung, Kompression, Replikation und andere Formen der Data Protection. Wie bei dedizierten Storage-Arrays sind diese Funktionen Differenzierungsfaktoren bei der Auswahl eines HCI.

Ein Blick auf den Hyperkonvergenz-Markt

Auf dem Hyperkonvergenzmarkt tummeln sich zahlreiche etablierte Anbieter und relative Neulinge. Zu den Neulingen gehören Datrium und NetApp. Sie haben die Grenzen der HCI-Produktkategorie ausgeweitet und bieten Lösungen an, die sich für ein breites Aufgabenspektrum eignen. Hersteller, die schon länger auf dem Markt sind, zum Beispiel Nutanix, Pivot3 und Scale Computing, entwickeln ihre Systeme ebenfalls weiter und offerieren ein breites HCI-Produktspektrum. Traditionelle Hersteller wie Dell EMC, Cisco, HPE und VMware haben ebenfalls ein umfassendes HCI-Portfolio.

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Nächste Schritte

Acht Fakten zu hyperkonvergenter Software

Backup für Hyperkonvergente Systeme in die Public Cloud umsetzen

Hyperkonvergenz: Appliances und Alternativen

Artikel wurde zuletzt im Oktober 2018 aktualisiert

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