Welche IT-Infrastruktur ist zukunftssicher? Hyperconverged Infrastructure versus klassischer 3-Tier-Architektur

Autor / Redakteur: Marco Hieronymus und Christian Melzer* / Ulrike Ostler

Wenn die IT-Infrastruktur erneuert werden muss, stehen Unternehmen vor zwei Möglichkeiten: Sie können sich für den eher klassischen, konventionellen 3-Tier-Ansatz oder für eine hyperkonvergente Infrastruktur entscheiden. Beide haben ihre Vor- und Nachteile und sind für unterschiedliche Unternehmensgrößen und individuelle Anforderungen geeignet.

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Der Nutzen in von getrennten Einheiten besteht in einer höheren Flexibilität, der Nutzen integrierter Systeme ist eine Vereinfachung.
Der Nutzen in von getrennten Einheiten besteht in einer höheren Flexibilität, der Nutzen integrierter Systeme ist eine Vereinfachung.
(Bild: gemeinfrei)

Will ein Unternehmen die Modernisierung der Rechenzentren und hauseigenen IT-Infrastruktur angehen, wird unter anderem wegen des hohen Aufwandes nur selten das gesamte vorhandene Konstrukt neu aufgesetzt und umgebaut. In den meisten Fällen untersuchen Spezialisten die bereits bestehende IT-Architektur und passen diese an aktuelle Bedingungen und Herausforderungen, die sich unter anderem durch die voranschreitende Digitalisierung ergeben, an.

Dabei hat ein Unternehmen die Möglichkeit auf den traditionellen 3-Tier-Ansatz zu setzen oder aber eine hyperkonvergente Infrastruktur (Hyperconverged Infrastructure, HCI) wie beispielsweise die „VX-Rail“-Systeme von Dell Technologies zu implementieren. Eine 3-Tier-Architektur besteht aus drei Ebenen (Tiers) mit Servern, Netzwerkkomponenten und Storage-Systemen. Häufig stammen die unterschiedlichen Komponenten auch von verschiedenen Herstellern, so dass die Infrastruktur auf die jeweils individuellen Anforderungen abgestimmt werden kann.

Eine HCI wiederum beinhaltet Server, Storage und zum Teil Netzwerkkomponenten. Hier ist darüber hinaus auch eine zentrale Managementlösung inbegriffen. Im Gegensatz zum 3-Tier-Modell stammen bei HCI alle Komponenten von ein und demselben Dienstleister. Ein technischer Support rundet das Komplettpaket ab, wodurch Unternehmen immens an Ressourcen sparen.

IT-Architekturen im Vergleich

Üblicherweise werden hyperkonvergente Systeme im Bereich virtueller Desktop-Umgebungen oder bei der Servervirtualisierung eingesetzt. Gleichzeitig fungieren HCIs auch als Plattformen verschiedener Unternehmensanwendungen wie SAP oder von Datenbanken wie Oracle.

Unternehmen profitieren hier vor allem von der hohen Standardisierungs- und Automatisierungsfähigkeit sowie von einem softwarebasierten Ansatz. Dadurch können HCI-Knoten (Nodes) unkompliziert On-Premises betrieben oder beispielsweise mit „VMware Cloud Foundation“ (VCF) in eine Cloud-Umgebung eingebunden werden. Das ermöglicht den Usern, Daten nach Belieben zwischen dem Rechenzentrum und der Cloud zu verschieben. Genau solche Abläufe sind bei einer HCI simpler zu standardisieren und automatisieren als bei einer 3-Tier-Infrastruktrur.

Hinzu kommt, dass besonders kleinere Unternehmen und Mittelständler, die mit knappen Ressourcen zu kämpfen haben und gewöhnlich nur wenige IT-Fachkräfte beschäftigen, aus hyperkonvergenten Infrastrukturen einen großen Nutzen ziehen. Ihnen fehlt es nämlich oftmals an Zeit und Ressourcen, so dass eine hochautomatisierte HCI den Arbeitsalltag dort erheblich entlastet.

Die Zeiten der 3-Tier-Architektur sind noch nicht vorüber

Doch auch für den eher traditionellen 3-Tier-Ansatz sprechen je nach Anforderungen einige Gründe. Hier sind vor allem die lange Erfahrung mit der Architektur zu nennen, die eine hohe Zuverlässigkeit verspricht. Dazu kommt, dass Unternehmen nicht an ein Komponentenset gebunden sind, sondern frei wählbar verschiedene Bausteine miteinander kombinieren können.

Traditionelle 3-Ebenen-Architektur, wie sie etwa bei SAP-Anwendungen vorzufinden ist.
Traditionelle 3-Ebenen-Architektur, wie sie etwa bei SAP-Anwendungen vorzufinden ist.
(Bild: SVA)

Dies ermöglicht einen höheren Grad an Individualität und Feinjustierung. Besonders in größeren Unternehmen und Konzernen arbeiten zahlreiche IT-Fachkräfte, die für die eigenen Unternehmensanforderungen die beste Kombination an Einzelteilen bestimmen können.

Darüber hinaus ist die Automatisierung von Prozessen auch mit 3-Tier möglich, da es heutzutage auch passende Schnittstellen für die Verknüpfungen von Servern, Storage- und Netzwerksystemen gibt. Die Besonderheit bei einer 3-Tier-Architektur ist, dass beliebige Einzelkomponenten ausgetauscht oder erweitert werden können.

G, V, P und E: Skalierbarkeit auch bei HCI gegeben

Allerdings haben HCI-Systeme in Bezug auf die Skalierbarkeit aufgeholt. Die Lösungen der Reihe VX-Rail von Dell Technologies sind beispielsweise in mehreren Varianten für unterschiedliche Einsatzfelder verfügbar. Die „G“-Serie deckt beispielsweise gängige Anwendungsbereiche ab, die „V“-Serie wurde für VDI-Umgebungen optimiert, und die „P“-Serie ist das Richtige für anspruchsvolle Workloads wie Datenbanken. Für Einsteiger kommt vor allem die „E“-Serie in Betracht.

Außerdem lassen sich unterschiedliche Arten von HCI-Appliances in einem Cluster kombinieren. Ein neues System kann dank der Automatisierungsfunktionen mit wenigen Mausklicks in die Infrastruktur eingebunden werden. Das erfolgt über die zentrale Management-Oberfläche von Tools wie „VMware vCenter“ und in Verbindung mit der VX-Rail HCI-Systemsoftware.

Mit dieser Technik kann ein Administrator, eine Administratorin sogar einen Netzwerk-Stack integrieren und alle Management-Aufgaben erledigen. Das schließt ein intelligentes Lebenszyklus-Management (Lifecycle Management, LCM) aller Hardware- und Software-Komponenten mit ein.

Durchgängiges Lifecycle-Management

Das LCM stellt sicher, dass Upgrades und Patches eingespielt werden, ohne dass dies die Funktionsfähigkeit der HCI beeinträchtigt. Auch HCI-Knoten lassen sich mithilfe der Management-Software hinzufügen oder stilllegen.

Diese Aktivitäten können weitgehend automatisiert werden, um die IT-Fachleute zu entlasten und das Risiko einer Fehlbedienung zu reduzieren. Das Lifecycle-Management ist somit der Garant dafür, dass die VX-Rail-Infrastruktur stets in einem validierten Zustand bleibt und alle Workloads kontinuierlich laufen.

Bei einer HCI sind alle Komponenten aufeinander abgestimmt und werden häufig von einem einzigen Anbieter bereitgestellt, inklusive des technischen Support.
Bei einer HCI sind alle Komponenten aufeinander abgestimmt und werden häufig von einem einzigen Anbieter bereitgestellt, inklusive des technischen Support.
(Bild: SVA)

Bei einem 3-Tier-Ansatz sind dagegen oft mehrere Management Tools erforderlich, etwa für die Verwaltung der Server, der Storage-Systeme und von Speichernetzwerken auf Basis von Fibre Channel. Diese Komplexität und der erhöhte Management-Aufwand können sich negativ auf die Produktivität der IT-Abteilung niederschlagen.

Eine Hyperconverged Infrastructure bietet ein deutlich einfacheres Lifecycle Management der IT-Infrastruktur als ein 3-Tier-Ansatz. Das ist vor allem für mittelständische Unternehmen relevant, die ihre IT-Fachleute vorrangig für Digitalisierungsvorhaben benötigen, nicht für die Verwaltung von IT-Systemen.

Es kommt auf die Strategie an

Sowohl der konventionelle 3-Tier-Ansatz als auch die hyperkonvergente Infrastrukturlösung haben bis heute ihre Daseinsberechtigung. Beide bieten ihre Vor- und Nachteile. Schlussendlich kommt es auf die jeweiligen Geschäftsstrategie und -ziele an.

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Die Autoren:

Marco Hieronymus ist seit 2019 als System Engineer bei der SVA und seit August 2020 Technical Lead für Dell HCI und Netzwerk tätig.
Marco Hieronymus ist seit 2019 als System Engineer bei der SVA und seit August 2020 Technical Lead für Dell HCI und Netzwerk tätig.
( Bild: Dell Technologies )

Christian Melzer, Technical Lead für Dell Primary Storage bei SVA, begleitet Kunden in Storage Projekten von der Idee bis zur Umsetzung.
Christian Melzer, Technical Lead für Dell Primary Storage bei SVA, begleitet Kunden in Storage Projekten von der Idee bis zur Umsetzung.
( Bild: SVA )

Damit ein Unternehmen die für sich beste Infrastruktur-Lösung findet und zukunftsfähig bleibt, empfiehlt es sich an Dienstleister wie die SVA System Vertrieb Alexander GmbH zu wenden. Diese blicken auf eine langjährige Erfahrung zurück und unterstützen Unternehmen dabei die am besten geeignete IT-Infrastruktur zu identifizieren und umzusetzen.

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