Flash statt oder plus Cloud

Flash spielt beim Umbruch im Rechenzentrum eine tragende Rolle

| Autor / Redakteur: Markus Grau* / Ulrike Ostler

IT-Infrastrukturen mit Flash-Speichern können günstiger sein als eine Auslagerung in die Cloud.
IT-Infrastrukturen mit Flash-Speichern können günstiger sein als eine Auslagerung in die Cloud. (Bild: © MG/ Fotolia.com)

Das Rechenzentrum unterliegt einem radikalen technologischen Wandel, da es neuen Anforderungen gerecht werden muss: mehr Effizienz, mehr Kapazität und mehr Agilität bei günstigeren Betriebskosten. Flash-Speicher spielt hierbei eine zentrale Rolle, sagt Markus Grau von Pure Storage.

Unternehmen, die Rechenzentren betreiben, stehen heute vor verschiedenen Herausforderungen. Der Kostendruck steigt, so dass Ressourcen konsolidiert werden müssen. Energiekosten sind dabei ein wichtiges Thema, daher gilt es den Betrieb des Rechenzentrums effizienter zu machen.

Dies ist umso dringlicher, da die Datenlawine anwächst und der zunehmende Speicherbedarf sich bei den Betriebskosten deutlich niederschlägt. Wurde früher Speicherhardware als Anhängsel von Servern angesehen, dreht sich heute als um das Thema Speicher und Daten-Management.

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Hier kommt auch die öffentliche Cloud ins Spiel, die bedarfsgerecht Ressourcen zur Verfügung stellt und „Everything-as-a-Service“ liefert. Doch die Integration von Cloud-Ressourcen muss sorgfältig geplant werden; denn die Komplexität der IT-Landschaft im Rechenzentrum nimmt ohnehin zu.

Die neuen Anforderungen für die Datacenter-IT

Die heutigen Rechenzentren entwickeln sich immer mehr zu einem Mix aus physischen und virtuellen Rechen-, Netzwerk- und Speicherkomponenten. Anwendungen bestimmen zunehmend die Art der zugrundeliegenden Infrastruktur. Unternehmen müssen künftig mehr Daten auf einfachere Weise speichern können und ohne Unterbrechung des Datenzugriffs. Die Speicherumgebung im Rechenzentrum wird immer häufiger umfangreiche Analysen in sich schnell ändernden Datensätzen unterstützen müssen.

Die „Flashstack Converged Infrastructure“ von Pure Storage
Die „Flashstack Converged Infrastructure“ von Pure Storage (Bild: Pure Storage)

„Next Generation Workloads“ wie virtuelle Desktop-Infrastrukturen (VDI), Server-Virtualisierung oder Echtzeit-Transaktionsverarbeitung bringen herkömmliche IT-Umgebungen jedoch an ihre Grenzen. Anspruchsvolle TestDev-Anforderungen und neue Nutzungsmodelle wie DevOps tragen zum Modernisierungsbedarf im Rechenzentrum bei. Das Vorbild sind große Rechenzentren im Web-scale-Format, die auf Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Agilität getrimmt sind. Oder es werden Cloud-Dienste eingebunden, die genau diese Vorzüge liefern.

Anforderungen und Innovationen treiben den Trend zu All-Flash voran

Um mit den rasch wachsenden Anforderungen Schritt zu halten, spielen für Unternehmen heute effiziente Speicherlösungen eine größere Rolle als je zuvor. Bei den Speichermedien geht der Trend vom klassischen Duo Bandspeicher und Festplatte (HDD) zu Flash-Speicher (SSD), immer mehr auch zu reinen „All-Flash“-Systemen. Kontinuierliche Preissenkungen machen die Technologie zu einer praktikablen Option für Einsatzbereiche, die über eine reine Pufferfunktion für Hochleistungsanwendungen hinausgehen.

Gleichzeitig wollen Unternehmen – Stichwort „Big Data“ – wertvolle Erkenntnisse aus dem Datenberg, wahlweise Data Lake, ziehen. Auch hier kann Flash punkten, durch hohe Effizienz und schnellen Datenzugriff. Flash ist somit nicht mehr „zu schade“ für gewöhnliche Alltagsszenarien im Rechenzentrum, sondern kommt in Frage als neue Basis-Speichertechnologie, einschließlich Optimierung der Speicherumgebung.

Daten-Management-Software für Flash-Arrays ermöglicht auch Datenreduktion, Inline-Deduplizierung und Komprimierung. Dies verringert die Menge an benötigtem Speicherplatz und schafft Kapazitätsreserven für neue Daten, viele Daten.

Neuer Flash-Standard

Neue Flash-Arrays im Petabyte-Maßstab werden es ermöglichen, künftig noch schnellere und dichtere Speichersysteme im Rechenzentrum bereitzustellen. Dazu tragen Innovationen bei wie NVMe (NVM Express), ein Speicherklassenprotokoll für die Kommunikation zwischen CPU und Flash.

Die erstmals im Jahr 2011 eingeführte Schnittstelle zum schnelleren Zugriff auf Solid-State-Speicher gilt als Wegbereiter für Flash „der nächsten Generation“ und wird von neuen Flash-Arrays bereits unterstützt. Aufgrund seiner höheren Parallelität soll das NVMe-Protokoll die derzeit bei Flash-Arrays in Rechenzentren verwendet SAS- und SATA-Schnittstellen ablösen. Durch serielle Verbindungen bedingte Engpässe werden dadurch beseitigt, was eine nochmals erheblich höhere Performance ermöglicht.

Die Wolke schiebt sich über das Rechenzentrum, zumindest teilweise

Es ist noch nicht so lange her, dass Cloud-Skeptiker sagten, dass niemand die Cloud jemals für geschäftskritische Anwendungen nutzen würde – wegen der Sicherheitsbedenken. Nun migrieren Unternehmen nicht nur, wie zunächst, ausgewählte Anwendungen, sondern auch gleich ganze Rechenzentren in die Cloud.

Hochelastische Anwendungen, bei denen Rechenzentrumsinfrastruktur flexibel sowohl nach oben als auch unten skalieren muss, sind zum Teil weitaus kostengünstiger in der öffentlichen Cloud zu betreiben. Viele Unternehmen entscheiden sich dennoch für einen Mischbetrieb als Hybrid-Cloud und behalten einen Teil ihrer Infrastruktur im eigenen Haus.

Dieses Modell ermöglicht es, von den Vorteilen aus beiden Welten zu profitieren, macht jedoch das Daten-, Speicher- und Performance-Management aufwändiger. Insbesondere Speicherplattformen müssen daher eine nahtlose Integration mit der öffentlichen Cloud sicherstellen. Es gilt die Einfachheit und Agilität zu gewährleisten, die Unternehmen heute innerhalb und außerhalb ihres Rechenzentrums erwarten.

Hybride Betreibermodelle

Öffentliche und private Clouds werden langfristig zusammen existieren. Die öffentliche Cloud kann Elastizität, Flexibilität für das Experimentieren, ebenso wie für Archivierung und Disaster Recovery in der Regel kostengünstiger anbieten. Die private Cloud wird ihre Stärken ausspielen bei leistungskritischen, aber besser vorhersagbaren Workloads, denn die Latenz ist höher in der öffentlichen Cloud und die erforderliche Bandbreite für eine möglichst latenzfreie Übertragung ist teuer. Die private Cloud im eigenen Rechenzentrum punktet zudem nach wie vor, wenn es Sicherheitsbedenken gibt bezüglich geschäftskritischer Daten in der öffentlichen Cloud.

... und wieder raus aus der Cloud

Hinzu kommt, neuerdings, ein Trend in die andere Richtung, zum „Insourcing“. Das in manchen Unternehmen bereits – nicht nur steuerlich – abgeschriebene Rechenzentrum wird als Wettbewerbsvorteil entdeckt. Und hier kommt ebenfalls Flash ins Spiel: Eine eigene All-Flash-Infrastruktur, die auf die speziellen Anwendungsbedürfnisse spezialisiert ist, kann durchaus nicht nur eine höhere Performance bieten, sondern dies auch zu geringeren Kosten als ein Cloud-Dienst!

Einer der Kunden von Pure Storage hat in den vergangenen Jahren seine eigene Infrastruktur einem Benchmark-Test gegen die Public Cloud unterzogen. Sein Fazit: „Unsere Plattform ist nicht nur schneller und preiswerter als die öffentliche Cloud, diese beiden Vorteile sind zudem noch jedes Jahr immer größer geworden.“ Der Weg zurück von der öffentlichen in die private Cloud dient vor allem dazu, bessere Service-Levels zu erreichen, kann aber obendrein auch Geld sparen.

Was Rechenzentrum künftig können müssen

Im Rechenzentrum müssen künftig mehr Daten schneller, flexibler und kostengünstiger verarbeitet und gespeichert werden können. Anspruchsvolle, rechen- und datenintensive neue Anwendungen müssen unterstützt werden. Wer eine neue App hinzufügt, muss sein Smartphone auch nicht jedes Mal neu konfigurieren und neu starten.

Das moderne Rechenzentrum ist weitgehend automatisiert und liefert die erforderliche Performance, um umfangreiche Analysen in sich schnell ändernden Datensätzen und maschinelles Lernen zu unterstützen. All-Flash-Infrastruktur wird hier eine maßgebliche Rolle spielen. Beflügelt wird der Einzug von Flash im Rechenzentrum durch Innovationen wie NVMe, das massive Parallelität für die immer kapazitätsstärkere Flash-Hardware liefert, und in Form neuer Hardware wie Flash-Blades, die mehr Bandbreite bieten.

Markus Grau von Pure Storage ist der Autor des Artikels.
Markus Grau von Pure Storage ist der Autor des Artikels. (Bild: Pure Storage)

Generell gilt es jetzt, sich im Rechenzentrum von Jahrzehnte lang akkumulierter Komplexität zu entledigen, zugunsten einer schlanken, komfortablen, zeitgemäßen IT. Dies erfordert es möglicherweise, die Hardwarelandschaft durchgängig neu zu gestalten, um eine Kompatibilität zur IT der nächsten Generation zu gewährleisten. Der All-Flash-Markt war in den letzten Jahren überschaubar, angeführt von Startups und Pionieren wie Pure Storage.

Dass nun die etablierten Storage-Anbieter ihre Fühler in Richtung All-Flash ausstrecken, belegt die Bedeutung dieser Speichertechnologie für das Rechenzentrum der Zukunft. Der Blick auf die künftige Preisentwicklung dürfte spannend sein. Ging es die letzten Jahre darum, Flash-Kapazität endlich auf HDD-Preisniveau anbieten zu können, wird Flash nun – im Rahmen einer ohnehin fälligen Optimierung und Modernisierung des Rechenzentrums – auch betriebswirtschaftlich immer interessanter.

* Markus Grau bekleidet die Funktion des Principal Systems Engineer bei Pure Storage.

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