Cloud-Systeme mit CO2-Kalkulation Die Hardware-Alternative zur Public Cloud von Softiron

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Nicht jeder ist glücklich mit den Angeboten der Hyperscaler. Doch es gibt Alternativen. Ein Beispiel ist der Anbieter Softiron, der mit seiner „Hypercloud“ einen integrierten, mandantenfähigen und umweltfreundlichen Ansatz realisiert.

Viele sicherheitsbewusste Unternehmen, aber auch Managed Service Provider oder mittelständische Public-Cloud-Provider profitieren nicht von den infrastrukturellen Vorteilen der Hyperscaler. Sie brauchen andere Infrastrukturen, um ihre Geschäftsmodelle optimal umzusetzen.

Am entstehenden Edge-Markt ist noch nicht klar, welche Hardware sich durchsetzen wird. Allerdings brauchen Edge-Lokationen noch besonders viel Flexibilität. Vor allem sollen sie einfach zu warten und zu skalieren sein, da sie sich oft an unzugänglichen Orten befinden.

Ein Beispiel für eine Hyperscaler-unabhängige Cloud-Infrastruktur ist „HyperCloud“ von Softiron. Der Hersteller wählt für seine „intelligente Cloud Fabric“ den sehr ungewöhnlichen Weg, eigene Hardware zu designen und zu fertigen. Auf ihr läuft ein eigenes, minimalistisches und gehärtetes Betriebssystem.

Einfach und mandantenfähig

Dabei designt die Zentrale, anwenderspezifisch angepasst und hergestellt wird möglichst kundennah, um Lieferkosten zu sparen und sich in der jeweiligen lokalen Ökonomie zu verankern. Ziel ist neben großer Kundennähe auch eine optimale Wiederverwertbarkeit der Komponenten.

Die Lieferkette soll so kurz und transparent wie möglich sein. Einfaches Management, Resilienz (bis zu neun Neunen, also 99,9999999 Prozent Verfügbarkeit), einfache und theoretisch grenzenlose Skalierbarkeit sowie Mandantenfähigkeit sind weitere von Softiron für sich reklamierte Merkmale.

Die Mandantenfähigkeit drückt sich beispielsweise in mitgelieferter kundenspezifischer Nutzungsmessung der einzelnen Ressourcen mit Schnittstelle zum Billing und kunden- oder gruppenspezifischen Zugangsregeln aus. Für jeden Kunden lässt sich definieren, wie viel von welcher Ressource er nutzen darf.

Betriebsfertige Installation

Softiron Hypercloud wird betriebsfertig bei den Kunden installiert.Über eine Virtualisierungsschicht können virtuelle Maschinen, LXC-Container und Multi-VM-Services bereitgestellt werden. Eine Infrastruktur kann aus mehreren kooperierenden On-Premises-Zonen,privaten und Public Clouds bestehen.

Ein einziges Image stellt Server, Storage und Vernetzung auf Bare Metal zustandslos bereit. Für zustandsabhängige Applikationen gibt es Gast-Volumes, die die Daten halten.

Gast-Instanzen lassen sich importieren, hochladen oder manuell erzeugen, aber auch von einem Marktplatz analog zu einem App-Marketplace herunterladen. Weitere Möglichkeiten sind Docker Hubs, Linux-Container und betreiberspezifische Marktplätze. Aktuell arbeitende VMs können per Snapshot gespeichert und ebenfalls in den Marktplatz integriert werden.

Compute-Knoten

Compute-Knoten haben acht oder 16 Cores, zwischen 64 und 512 beziehungsweise 1024 (16 Cores) GiB Memory und maximal zwei 10/25 Gbit/s-Schnittstellen. Die Stromversorung ist auf Wunsch doppelt vorhanden, der Stromverbraucht liegt bei 110 beziehungsweise 165 Watt. Die Wärmeabgabe beträgt 375 beziehungsweise 563 BTU/hr.

BTU (British Thermal Unit) ist eine kalorische Meßeinheit. 1 BTU ist die Menge Wärme, die nötig ist, um einen Liter Wasser um ein Grad zu erwärmen. Der Wert liefert also eine Aussage darüber, wie viel Kühlbedarf durch die Implementierung des Systems entsteht.

Storage

Storage-Knoten gibt es in vier Varianten: Value (48 TByte), Density (48 bis 144 TByte), Performance (53,78 TByte) und Performance + (2,2 bis 51,2 TByte). Der jeweiige Stromverbrauch schwankt zwischen 100 (Value) und 230 Watt (Density), die Wärme-Abgabe liegt zwischen 341 (Value) und 784 BTU/hr.

Daten werden mit einem deterministischen Hash-Algorithmus direkt von den Compute-Knoten auf den Medien platziert. Es gibt Funktionen für Journalling, Caching, Snapshots und Cloning.

Vernetzung

Die einzelnen Komponenten werden voll vermascht, wo möglich, ansonsten mit hierarchischen Leaf-Spine-Netzen mit 10, 25 oder 100 Gbit/s verbunden. Die Steuerebene konfiguriert automatisch das Netzwerk.

Weiter gibt es Cloud- und Hypercloud-Management-Interconnects. Das Cloud-Interconnect-Modul besitzt 48 Ports mit 10 oder 25 Gbit/s, dazu kommen vier QSFP28-Uplink-Ports mit 100 GbE. Der Stromverbrauch beträgt maximal 550 Watt, die Wärme-Abgabe 1876 BTU. Das Management-Interconnect-Modul kommt mit 48 Verbindungen zu je 1 Gbit/s aus. Es hat einen 1-Gbit/s-Uplink-Port, verbtraucht 150 Watt und erzeugt 512 BTU/hr Abwärme.

Breit verwendbare Referenzdesigns

Der Hersteller gibt vier Referenzdesigns vor: zwei Minimalkonfigurationen mit oder ohne Resilienz und zwei weitere resiliente Konfigurationen mit Spezialaufgaben - eine, die auf Leistung und eine, die auf große Datenmengen ausgerichtet ist.

Die nicht resiliente Minimalkonfiguration besitzt Single Points of Failure im Compute- und Netzwerkbereich. Der Storage-Bereich ist aber auch hier redundant, so dass bei Ausfällen keine Daten verloren gehen. Anwendungsgebiete sind einfache Edge-Anwendungen, Crypto-Mining, Entwicklung und Test. Zur Konfiguration gehören ein Cloud- und ein Management-Interconnect-Modul, ein Compute-Knoten mit 64 GByte RAM für acht VMs, 48 TByte doppelt redundante Storage (drei Module), was insgesamt sechs Rack Units verbraucht.

Die minimale resiliente Konfiguration hat mindestens zwei Cloud Interconnects, ein Management-Modul, zwei Compute- und drei Storage-Knoten. Sie ist laut Hersteller die Konfiguration für Einsteiger, die ihre Workloads teils oder ganz aus der Public Cloud zurückziehen möchten. Die Anbindung an die Fabric ist bei den Compute-Nodes redundant.

Daten- und Performance-intensive Konfigurationen

Die resiliente Konfiguration für datenintensive Einsatzzwecke soll sich für Anwender so anfühlen wie der Konsum von Cloud-Storage für Files, Blocks und Object Storage. Man braucht in einer Einstiegskonfiguration neben zwei redundant angebundenen Compute-Nodes zwei Cloud- und einem Management-Interconnect sowie 42 Storage-Knoten mit je 144 TByte.

Die leistungsoptimierte Version kommt in der Grundkonfiguration mit drei besonders leistungsfähigen NVMe-Storage-Knoten mit je 51,2 TByte RAM. Sie werden kombiniert mit größeren Compute-Nodes mit 1024 GiB RAM.

Kohlendioxid-Kalkulator

Interessant für umweltbewusste Anwender ist der „Carbon Calculator“ auf der Softiron-Website. Er funktioniert aber nur, wenn die alle Cookies geladen werden.

Den Calculator gibt es in einer Grund- und einer erweiterten Version, die über den Link „Edit All Working Data“ erreichbar ist. Grundlage ist jeweils die Menge der benötigten Storage sowie eine Länderauswahl. In der erweiterten Version können Daten wie den Strompreis oder die Nutzungsdauer von Medien individualisiert werden.

Wer mit verschiedenen Ländern experimentiert, erkennt: Teurer Strom und wenig Erneuerbare im Strommix machen Softiron besonders lohnend.

Hilft gegen teuren Strom

Ein Beispiel, gerechnet mit der Einfach-Version: Bei 1 PByte Storage und Speicherung auf HDD in Deutschland in einem Datacenter mit PUE 1,5 würde Softiron laut Calculator über fünf Jahre 94.616 Tonnen Kohlendioxid einsparen. Knapp 70.000 Tonnen Kohlendioxid würden weiterhin generiert.

Die Stromrechnung würde im selben Zeitraum um rund 83.400 Dollar schrumpfen, was derzeit etwa derselben Geldmenge in Euro entspricht. Knapp 53.700 Euro wären für Strom trotzdem noch zu bezahlen.

In Norwegen mit seiner weitgehend auf Wasser basierenden Stromerzeugung würden bei sonst gleichen Voraussetzungen nur 7.277 Tonnen Kohlendioxid bei rund 13.700 Tonnen Erzeugung gespart, die Stromkosten würden durch Softiron rund 24.000 Dollar geringer und betrügen dann 15.459 Dollar.

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