Service-Infrastrukturen einfach implementieren, betreiben und wachsen lassen

Das beliebteste hyperkonvergente System 2018

| Autor / Redakteur: Martin Hensel / Ulrike Ostler

Hyperkonvergente Infrastrukturen erleichtern die Einführung und den Betrieb von Scale-out-Infrastrukturen, um den Nutzern Cloud- oder Cloud-ähnliche Services anbieten zu können.
Hyperkonvergente Infrastrukturen erleichtern die Einführung und den Betrieb von Scale-out-Infrastrukturen, um den Nutzern Cloud- oder Cloud-ähnliche Services anbieten zu können. (Bild: gemeinfrei - terimakashi0/Pixabay / CC0)

Klassische Infrastrukturen stoßen bei dynamischen Workloads und der Cloudifizierung im und außer Haus schnell an ihre Grenzen. Hyperkonvergente Systeme („hyper-converged infrastructure“, HCI) versprechen Abhilfe, indem sie alle IT-Infrastrukturkomponenten in einem Sclae-out-System zusammenführen.

Unter einer hyperkonvergenten Infrastruktur versteht man grundsätzlich einen softwaredefinierten Ansatz, um IT-Prozesse mit Hilfe von Virtualisierung einfacher zu gestalten. Ziel ist es, eine leistungsfähige, Cloud-ähnliche Umgebung zur Bewältigung unterschiedlicher Workloads im eigenen Rechenzentrum zu schaffen. Dabei kommen auch Zusatzfunktionen wie Deduplizierung oder WAN-Beschleunigung zum Einsatz.

Die entsprechende Architektur verzahnt Systeme wie etwa Server, Storage und Netzwerke eng miteinander und ermöglicht deren zentralisierte Nutzung und Verwaltung unabhängig von ihrem tatsächlichen Standort. Eine Silobildung, wie sie oft beim Einsatz monolithischer Speichersysteme wie etwa SAN oder NAS auftritt, wird durch das softwaredefinierte Konzept vermieden.

Alles unter einem Dach

Als Hardware zum Aufbau einer hyperkonvergenten Infrastruktur lassen sich Commercial-Off-The-Shelf-Komponenten (COTS) und Open-Source-Plattformen nutzen oder eine Gesamtlösung über spezialisierte Hersteller beziehen. In letzterem Fall bündeln Appliances die nötige Rechenzentrumsinfrastruktur wie etwa Server, Storage, Netzwerkanbindung und Disaster Recovery in einem vorkonfigurierten Rack-System. Sie werden über gemeinsame Virtualisierungs- und Management-Tools verwaltet und sind im Vergleich mit dem Aufbau ähnlicher IT-Architekturen in relativ kurzer Zeit einsatzbereit.

Direkt angebundene Speichermedien („Direct Attached Storage“, DAS) stehen als virtueller Pool für Anwendungen zur Verfügung – meist kommt eine Kombination aus SSDs und Festplatten zum Einsatz. Die Notwendigkeit externer Speicher-Arrays entfällt. Als zentraler Baustein eines hyperkonvergenten Systems dient ein Hypervisor zur Virtualisierung der vorhandenen Ressourcen. Zudem kommen Software-defined Storage und Networking zum Einsatz.

Vorteile der Hyperkonvergenz

Der Einsatz hyperkonvergenter Systeme als softwaredefiniertes Rechenzentrum bietet eine ganze Reihe an Vorteilen. An erster Stelle steht die hohe Flexibilität und Skalierbarkeit derartiger Architekturen. Dank des softwarebasierten Ansatzes lassen sich hyperkonvergente Systeme agil an veränderte Anforderungen anpassen, ohne dazu die Hardware ändern zu müssen. Benötigte Funktionen werden per Software ergänzt und sind in kurzer Zeit einsatzbereit.

Sollte dennoch mehr Hardware-Leistung notwendig werden, lässt sich die Architektur bedarfsgerecht um zusätzliche Knoten erweitern. Diese werden nahtlos in die bestehende Infrastruktur eingebunden. Auf diese Weise wird eine granulare Skalierbarkeit möglich, die für hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit sorgt.

Effiziente Architektur

Das Prinzip der verteilen Ressourcen unter einer gemeinsamen Virtualisierungsschicht ermöglicht das effiziente Abarbeiten unterschiedlicher Workloads. IOPS-intensive Vorgänge werden beispielsweise auf die vorhandenen SSDs aufgeteilt, um Lastspitzen abzufangen. Anwendungsspezifischen Anforderungen muss nicht mehr durch dedizierte Systeme begegnet werden, da die hyperkonvergente Infrastruktur selbstständig die jeweils benötigten Prozessor-, RAM- und Speicherkapazitäten auf Basis der vorhandenen Ressourcen zuweist.

Auch auf der finanziellen Seite ergeben sich einige interessante Effekte: So spart der Einsatz von x86-basierter Standardhardware Kosten. Einstiegssysteme sind in der Anschaffung häufig deutlich günstiger als vergleichbare Infrastrukturen auf Basis klassischer Prinzipien. Zudem sind hyperkonvergente Architekturen so auslegt, dass Ausfälle nicht die Verfügbarkeit beeinträchtigen. Backup, Wiederherstellung und Disaster Recovery sind fester Bestandteil der HCI-Umgebung. Hohe Investitionskosten für die Sicherstellung der im Geschäftsalltag nötigen Datensicherheit entfallen damit.

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Letztlich verringern die zentrale Verwaltung und flexible Automatisierungsmöglichkeiten des Ressourcenpools den Administrationsaufwand und sparen damit nicht nur Zeit, sondern auch Personalkosten. Kommt ein System eines einzelnen Anbieters zum Einsatz, ergeben sich durch Support und Unterstützung aus einer Hand weitere Vorteile hinsichtlich des nötigen Zeitaufwands und der Betriebskosten.

Trends und Marktentwicklung

Für die kommenden Jahre erwarten Experten teils rapide Entwicklungen, die auch die Nutzer von hyperkonvergenten Infrastrukturen betreffen. So werden HCI bislang überwiegend zur Bereitstellung von virtuellen Desktopinfrastrukturen (VDI) genutzt. Aufgrund der ihrer Performance und Agilität sind sie aber auch beispielsweise für DevOps, containerisierte Anwendungen und andere leistungsintensive Szenarien geeignet. Zudem haben sie das Potenzial, künftig kleine bis mittelgroße Storagearrays in hochvirtualisierten Umgebungen zu ersetzen. Ihre relativ einfache Implementierung macht hyperkonvergente Systeme auch für Unternehmen interessant, die von einer hardwarezentrierten Infrastruktur auf eine virtualisierte Umgebung wechseln wollen.

Dass die Marktaussichten für HCI-Anbieter sehr gut sind, unterstreichen aktuelle Zahlen der Marktforscher von IDC. Demnach stieg der weltweite Umsatz mit hyperkonvergenten Systemen im zweiten Quartal 2018 auf rund 1,5 Milliarden US-Dollar – ein sattes Plus von 78,1 Prozent gegenüber dem entsprechenden Vorjahresquartal.

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