American-Football-Team setzt auf Hyperconverged Infrastructure inklusive Blockchain

Datrium überzeugt San Francisco 49er mit neuem HCI-Konzept

| Autor / Redakteur: Ariane Rüdiger / Ulrike Ostler

Rund 80.000 Zuschauer passen in das Heimatstadion der 49er in Santa Clara .
Rund 80.000 Zuschauer passen in das Heimatstadion der 49er in Santa Clara . (Bild: Ariane Rüdiger)

Während HCI-Systeme in der Regel eher als System für Mittelständler betrachtet werden, hat der Newcomer Datrium seine HCI-Plattform für Enterprise-Ansprüche konzipiert. Das Management des American-Football-Teams San Francisco 49ers hat sich entschieden, die neue Technik zur Grundlage einer runderneuerten Infrastruktur zu machen.

Football genießt in den USA den Rang eines Nationalheiligtums. Die wichtigen Spiele der NFL (National Football League, NFL) sind Straßenfeger, und die Stadien sind genauso aufwändig ausgerüstet wie die großen Fußballstadien hierzulande. Erst vor wenigen Jahren haben die traditionsreichen 49er ein neues Stadion etwas außerhalb der aus den Nähten platzenden Stadt in Santa Clara gebaut. Das „Levis-Stadium“, so genannt nach einem der wichtigsten Sponsor des Vereins, fasst rund 80.000 Zuschauer und ist mit modernster Technologie ausgerüstet.

Zwar finden in der Sportarena pro Jahr nur acht bis zehn Football-Spiele, die Heimspiele der 49er, statt. Dazu kommen lediglich zwei bis drei Fußballspiele nach europäischem Muster. Doch um für Leben im Stadion zu sorgen, wurden, wie man das aus ähnlich aufwändigen Sportarenen in Deutschland kennt, zahlreiche Logen an unterschiedliche Unternehmen vermietet. Daher laufen auf dem Gelände jeden Tag Veranstaltungen.

Das Rechenzentrum des Stadions und des Vereins befindet sich im Kernsektor der 49er-Büros. Die 49er beschäftigen rund 350 hauptamtliche Mitarbeiter, die sich mit allem befassen, was das professionelle Management eines Football-Vereins der oberen Spielklassen mit sich bringt. Dazu gehört auch die IT.

Pro Jahr 20 TByte plus

Derzeit hat IT-Direktor Jim Bartholomew einiges zu tun, denn es steht ein partieller Systemwechsel bevor. 500 Terabyte (TByte ) Daten sollen auf die soeben implementierte HCI-Plattform von Datrium verschoben werden. Darin enthalten sind Trainingsvideos und andere Video-Aufzeichnungen, die zum Beispiel zum Spielereinkauf verwendet werden, die historischen Fotoalben des Vereins und Back-Office-Daten.

Und das Speichervolumen wächst kräftig weiter: Trainingsvideos um 20 TByte pro Jahr, Back-Office-Daten um fünf bis zehn TByte pro Jahr und die Fotobibliothek legt jährlich zwischen 10 und 20 TByte zu.

Bislang lagerten diese Daten auf Speichersystemen von Netapp, EMC und Coldstore. Letzteres ist ein System, das für die Video-Überwachung entwickelt wurde. Dieser Systemzoo wird nun ausgewechselt. Auch von den rund 100 Servern, die etwa zur Hälfte von HPE und von Dell stammen, müssen rund 30 gehen, wenn die neue Lösung kommt.

Konsolidierung auf Datrium

„Wir wollen Datrium, weil uns diese Infrastruktur viele Möglichkeiten und große Flexibilität bei der Verteilung unserer Lasten zwischen On-Premise und der Cloud gibt“, sagt Jim Bartholomew, CIO der 49er. Geht es nach ihm, war das erst der Anfang: „Wenn sich die Sache bewährt, werden wir nach und nach so viele Systeme wie möglich auf Datrium verschieben.“

„Dreißig Server und die Systeme von drei Storage-Anbietern fliegen raus“, sagt Jim Bartholomew, CIO beim Football-Club 49ers aus San Francisco.
„Dreißig Server und die Systeme von drei Storage-Anbietern fliegen raus“, sagt Jim Bartholomew, CIO beim Football-Club 49ers aus San Francisco. (Bild: Ariane Rüdiger)

Die NFL achtet auf gleiche Chancen für alle Mannschaften, der Technikeinsatz ist derzeit allerdings noch weitgehend ungeregelt und bietet daher eine Möglichkeit, sich gegenüber anderen Teams zu profilieren.

Damit steht der Manager nicht allein. Einige Hundert Kunden hat das Startup Datrium inzwischen von seiner Konzeption eines HCI-Systems überzeugen können. „Wir können in diesem Jahr noch 1000 Kunden schaffen“, meint Tim Page, CEO des Unternehmens. Page hat das Gemeinschaftsunternehmen VCE mit aufgebaut und wechselte anschließend für kurze Zeit zu einem Startup, ehe er sich für Datrium entschied.

Luxus-HCI mit Spezial-Filesystem

Was unterscheidet Datrium nun von anderen HCI-Lösungen? Zunächst steht hinter Datrium die Grundidee, getrennte Welten zusammenzubringen: erstens Compute-Leistung und Primärstorage, wie man sie in den meisten bisherigen HCI-Lösungen findet, zweitens eine hochskalierbare Backup-Lösung und drittes auch noch die Cloud als Platzierungsalternative gerade für die Datensicherung. „Um das zu realisieren, haben wir so ziemlich alle HCI-Regeln missachtet“, sagt Page.

Im Rechenzentrum der San Francisco 49ers liegt die Datrium-Implementierung.
Im Rechenzentrum der San Francisco 49ers liegt die Datrium-Implementierung. (Bild: Ariane Rüdiger)

Anders als bisher bei HCI üblich, trennt Datrium konsequent die Rechen- von der Datenebene, während traditionelle HCI (sofern man hinsichtlich dieser recht jungen Systemkategorie überhaupt von Tradition reden kann) in jedem Knoten Verarbeitung und Storage vereinigt. Auch Hadoop arbeitet nach diesem Prinzip.

DVX, übrigens eine komplett softwarebasierte Lösung, trennt dagegen Rechnen und Speicherung, wodurch beides unabhängig voneinander skalierbar ist. Die DVX-Rechenknoten sind aber durch ein schnelles Netzwerk mit den Speicherknoten verbunden. „Das ähnelt konzeptionell dem Aufbau der neuen Google-Infrastruktur“, sagt Brian Biles, Chief Product Officer und Mitgründer des Unternehmens.

Unterstützung von VMware

Die Applikationen laufen derzeit auf virtuellen Maschinen unter VMware. Biles betont, dass man sich derzeit vor allem VMware widmet, weil dies die am weitesten verbreitete Plattform ist, im Prinzip aber nichts gegen eine andere Hypervisor-Grundlage spricht.

Innovatives technisches Fundament der Lösung ist ein patentiertes „Log-structured Filesystem“, bei dem zufällige Schreibvorgänge in große sequentielle Logfiles umgewandelt werden. Diese lassen sich besonders schnell wegspeichern. Die Grundlagen für dieses Verfahren legte im Jahr 1992 ein Forschungspapier von Mendel und Ousterhout.

LFS baut einen globalen Namensraum auf und speichert darin Daten in Petabyte-Volumina, mithin Mengen, wie sie große Unternehmen und Organisationen brauchen. Die Schreibvorgänge werden inline dedupliziert und komprimiert, anschließend in 8 MByte große LFS-Container gepackt, die dann wiederum in Stücke zu 1 Mbyte zerhackt werden.

Gepackt und zerhackt

Diese Stücke schreibt das System mit Erasure Coding auf die Speichermedien. Das Resultat sind laut Datrium zwanzigmal schnellere Schreib-/Leseleistungen (70W/30R) als bei Pure und fünfmal schnellere als bei ScaleIO von Dell EMC.

So arbeitet das Filesystem von Datrium: Zunächst wird inline dedupliziert und komprimiert, dann steckt das System die Daten in 8-Mbyte-Container, die wiederum in 1-Mbyte-Stücke gehackt und per Erasure-Coding auf schreiboptimierten Medien gelagert werden.
So arbeitet das Filesystem von Datrium: Zunächst wird inline dedupliziert und komprimiert, dann steckt das System die Daten in 8-Mbyte-Container, die wiederum in 1-Mbyte-Stücke gehackt und per Erasure-Coding auf schreiboptimierten Medien gelagert werden. (Bild: Datrium)

Die Software läuft auf Stateless-Rechnern, die keinerlei persistente Daten halten. Das heißt: Alle Lesevorgänge werden von den Compute-Knoten übernommen, alle Schreibvorgänge laufen über LRS. Deswegen sind die Leistungen beider Bereiche deterministisch.

Eine weitere Neuerung ist die eingebaute Backup-Software mit definierter Wiederherstellungszeit für jede Applikation. Dabei werden die Daten inline dedupliziert und neue Daten grundsätzlich mit so genannten Row Snaps an eine andere Stelle geschrieben. Sollen Backups auf „S3“ von AWS geschrieben werden, das selbst eine Deduplizierungslösung beinhaltet, unterbleibt die Deduplizierung.

Eine einzige Benutzerschnittstelle für Primärstorage und Backup

Eine wichtige Rolle spielt auch „Snapstore“ als globaler, durchsuchbarer Katalog aller VMs. Beim Sichern werden Backups feingranular und regelbasiert erstellt, die Daten sind von Ende zu Ende verschlüsselt. Die Backup-Daten landen in einem getrennten Namensraum. Datrium schafft es, Primärstorage und Backup über eine einzige Benutzerschnittstelle abzuwickeln.

Datrium setzt bei seinem DVX-HCI auf eine zweistufige Architektur mit getrennten Rechen- und Datenknoten wie bei Google 2.0
Datrium setzt bei seinem DVX-HCI auf eine zweistufige Architektur mit getrennten Rechen- und Datenknoten wie bei Google 2.0 (Bild: Datrium)

Datrium bietet einen SaaS (Software as a Service)-Dienst an, mit dem sich die gesicherten Daten global komprimiert und dedupliziert auf S3 replizieren lassen. Das verursacht nur etwa ein Zehntel der üblichen Kosten von Backups auf S3. Müssen wegen Datenverlusten virtuelle Maschinen wieder hochgefahren werden, reicht es über den Katalog auf die gewünschte VM zuzugreifen. Für Datenintegrität sorgt dabei ein Krypto-Hash, via Blockchain-Verfahren stehen lokal Gesamtverzeichnisse der Daten als Key-Value-Store zur Verfügung.

Einen Datrium-Service gibt es bereits auf AWS und demnächst auch auf „Microsoft Azure“. Für die Zukunft ist auch geplant, serverlose Varianten anzubieten.

Die AWS-Kosten können schmelzen

Laut Datrium lassen sich die Kosten von AWS-Backups durch Datrium wegen des globalen Verzeichnisses und der Funktionen für die Volumenverringerung auf ein Zehntel senken. Bei Backups werden die Deltas direkt auf der Primärstorage wiederhergestellt. Wer auf AWS eine VMware-Cloud betreibt, kann Disaster Recovery von der AWS-Storage auch direkt dorthin durchführen und spart dann die Kosten für den schnellen Datenexport.

Datrium will in Zukunft mit großen Integratoren oder regionalen Integrationsspeizialisten zusammenarbeiten, die Wert auf Beratung legen. Das Modell des HCI-Anbieters scheint zu überzeugen, denn laut eigenen Angaben stammen derzeit 60 Prozent der Umsätze von Wiederkäufern.

* Ariane Rüdiger ist freie Journalistin und lebt in München.

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