Ressourcen auf ein Kommando

Programmierbare Infrastruktur mit HPE Synergy

| Autor / Redakteur: Markus Herber* / Ulrike Ostler

HPE Synergy 12000 Frame bildet die Basis für die programmierbare Infrastruktur.
HPE Synergy 12000 Frame bildet die Basis für die programmierbare Infrastruktur. (Bild: HPE)

IT-Abteilungen würden Systeme gern in Sekundenschnelle bereitstellen, skalieren und wieder abbauen, wie dies in der Public Cloud üblich ist. Zugleich müssen sie aber gewachsene Bestandsumgebungen betreiben. Mit einer programmierbaren Infrastruktur lassen sich beide Anforderungen erfüllen.

Große Unternehmen haben über die Jahre hochverfügbare und komplexe IT-Umgebungen geschaffen, die sie heute aufwändig am Laufen halten müssen. Zugleich fordern neue Konzepte wie agile Software-Entwicklung, Continuous Delivery und DevOps eine deutlich höhere Schlagzahl bei der Bereitstellung von IT-Ressourcen.

So muss zum Beispiel die IT einer Bank den Betrieb der Mainframes und Web-Server-Farmen sicherstellen, zugleich aber für die Entwickler kurzfristig neue Testumgebungen aufsetzen. Dieser Spagat ist kaum zu bewältigen, denn zugunsten eines effizienten IT-Betriebs hat man zahlreiche Abläufe automatisiert – und je höher der Automationsgrad, desto geringer jene Flexibilität, die das DevOps-Team heute fordert.

„HPE Synergy“ ist dafür konzipiert, die Kluft zwischen den Flexibilitätsanforderungen agiler Entwicklung und dem Druck zu Betriebseffizienz in heterogenen Umgebungen zu überbrücken. Synergy nutzt dazu das Konzept der programmierbaren Infrastruktur: Sie verabschiedet sich von der Idee dedizierter Hardware und aufgabenspezifischer Automation; an deren Stelle tritt ein Pool von Ressourcen, die sich sehr schnell und beliebig zusammenstellen, skalieren und wieder abbauen lassen. Ergänzt wird dieser Ressourcenpool durch systemimmanente Intelligenz, eine Management-Appliance, ein Image-Streaming-Verfahren und eine einheitliche API für die programmatische Ansprache.

Ein voll bestücktes Synergy-System, gezeigt auf der HPE Discover
Ein voll bestücktes Synergy-System, gezeigt auf der HPE Discover (Bild: Vogel IT-Medien GmbH)

Pools zustandsloser Ressourcen

Die Ressourcenpools von Synergy umfassen Bausteine für Rechenleistung, Speicher und Netzwerk, die das System betriebsbereit, aber zustandslos („stateless“) vorhält. Dies bedeutet zum Beispiel, dass kein physischer Server mit IP-Adresse im Leerlauf bereitsteht, bis er benötigt wird.

Ergänzendes zum Thema
 
HPE Synergy 12000 Frame: Bausteine im Überblick

Die Compute-Blöcke erhalten erst dann eine IP-Adresse, wenn man sie im Rahmen einer konkreten Anforderung mit Speicher und Netzwerk, Betriebssystem und Container- oder Virtualisierungsumgebung kombiniert. Dies beschleunigt die Bereitstellung neuer IT-Umgebungen für den Betrieb physischer, virtueller oder containerbasierter Applikationen auf wenige Minuten, bei Wiederverwendung bestehender Profile bis auf Sekunden.

Schnelle Provisionierung und Skalierung lässt sich auch mit den heute verfügbaren konvergenten beziehungsweise hyperkonvergenten Systemen erzielen – und mittels Automationswerkzeugen und viel Scripting sogar in klassischen Silo-Umgebungen. Doch diese Systeme und Automatismen funktionieren stets nur für vorab eindeutig definierte Zwecke.

Dieselbe Hardware - verschiedene Workloads

Der große Unterschied zur programmierbaren Infrastruktur besteht darin, dass sich hier die benötigten Ressourcen ad hoc nach Bedarf zusammenstellen lassen – mal als physischer Datenbank-Server, ´mal als virtualisierter Desktop, ´mal als Container für den Betrieb von Microservices. Sobald die Ressourcen nicht mehr benötigt werden, fließen sie in den Pool zurück und stehen zur Wiederverwendung bereit.

Aus diesem Grund nennt HPE die Synergy zugrundeliegende Architektur „Composable Infrastructure“. Der Begriff bezeichnet eine „komponierbare“ – also beliebig zusammenstellbare – IT-Infrastruktur.

Einheitliche API

Damit eine solche flexible (Re-)Kombination der Bausteine auf Knopfdruck funktioniert, muss man die Ressourcen über eine einheitliche API ansprechen können. Auch herkömmliche Server, Speichersysteme und Netzwerkgeräte lassen sich über APIs ansteuern; doch jede dieser Schnittstellen nutzt eigene API-, Daten- und Fehlercode-Formate und ist nicht durch offene Standards wie etwa Redfish definiert. Für die durchgängige Automation einer programmierbaren Infrastruktur wäre dies zu aufwendig und fehleranfällig.

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Deshalb stellt Synergy alle Ressourcen über eine High-Level-API bereit, die das Zusammenspiel der APIs niedrigerer Ebenen vor dem Anwender verbirgt. Dank dieser High-Level-API kann die IT nun neue Umgebungen, etwa einen Docker-Host für Applikationstests, mit nur wenigen Zeilen Code aufsetzen.

In einer klassischen IT-Umgebung müsste der zuständige IT-Mitarbeiter ein Fachmann in sämtlichen Bereichen sein: für Server, Storage, Netzwerk, Betriebssystem und Containerisierung – sonst wäre das Fehlerrisiko zu hoch. Deshalb hat HPE das erforderliche Fachwissen um die Profildefinition und die IT-Ressourcen in die programmierbare Infrastruktur selbst hineingepackt:

Synergy bringt eine systemimmanente Intelligenz mit, die vorhandene Bausteine erkennt (Auto-Discovery), automatisch agiert und gegebenenfalls Alarme ausgibt. So stellen zum Beispiel intelligente Konfigurationsprüfungen sicher, dass Änderungen an der Netzwerk- oder Speicherkonfiguration den Betrieb laufender Workloads nicht unterbrechen.

Management-Subsystem

Die Verwaltung von Synergy enthält „HPE Synergy 12000 Frame“, das Basiselement der Synergy-Architektur (siehe: Kasten), ein Management-Subsystem auf Basis eines Multi-Frame-Management-Rings, dessen Architektur auf Skalierung vom Einzelsystem auf ganze Racks ausgelegt ist. Das Subsystem umfasst die Bausteine Synergy Composer, Image Streamer sowie Frame-Link-Module für die Kommunikation.

Um die einmal definierten Profile auf die Hardwareressourcen auszubringen, kommt eine Management-Appliance – genauer: aus Redundanzgründen zwei – namens „HPE Synergy Composer“ zum Einsatz. Der Composer dient der Definition und Verwaltung der Profile für die IT-Umgebungen. Die Profile umfassen systemspezifische Parameter sowie die Definition von Netzwerk- und Speicheranbindung. Zwei Composer können bis zu 21 Frames verwalten.

Das Tool "Synergy Composer" dient der Definition und Verwaltung von Profilen für die IT-Umgebungen.
Das Tool "Synergy Composer" dient der Definition und Verwaltung von Profilen für die IT-Umgebungen. (Bild: HPE)

Synergy Composer dient der Definition und Verwaltung der Profile für die IT-Umgebungen.

Die Software nutzt die HPE-Software „One View“ für die Verwaltung und das Monitoring der Ressourcen und lässt sich leicht auch über eine Command-Line-Schnittstelle ansteuern, die in diesem Fall das API anspricht. Der Administrator weist die Profile anhand ihrer URIs (Unified Resource Identifier) den Ressourcen zu. Im folgenden Beispiel ruft er über das auf GitHub verfügbare Command-Line-Werkzeug OVCLI ein Profil für einen Entwicklungsserver auf und erstellt diesen Server 50-mal in der Synergy-Infrastruktur:

[username]$ OVCLI 192.168.0.91 SHOW SERVER-PROFILES URI | grep DEV

/rest/server-profiles/dd87433e-c564-4381-8542-7e9cf521b8c0 DEV

[username]$ date; OVCLI 192.168.0.91 CLONE SERVER-PROFILES /rest/server-profiles/dd87433e-c564-4381-8542-7e9cf521b8c0 50; date

Tue 29 Mar 2016 17:06:40 BST

DEV_0

DEV_1

...

DEV_48

DEV_49

Tue 29 Mar 2016 17:06:52 BST

Für den Rollout der Profile unterstützt der Image Streamer den Composer. Denn Synergy nutzt keine herkömmlichen Verfahren wie PXE-Boot, um Server, Betriebssysteme und gegebenenfalls Hypervisoren in sequenzieller Abfolge auszubringen. Stattdessen hält der Image Streamer einen Bestand von Golden Images vor, um Boot Images auf Kommando in Sekundenschnelle über iSCSI auf zahlreiche Compute-Bausteine gleichzeitig aufzuspielen (zu „streamen“).

Dies ermöglicht jenes enorme Tempo der Provisionierung und Skalierung, das man von der Public Cloud her kennt: Wie aus den Zeitstempeln ersichtlich, hat das Aufsetzen der 50 Server im obigen Beispiel nur zwölf Sekunden gedauert.

Image-Streaming statt herkömmlicher Provisionierungsabläufe ermöglicht ein enormes Tempo bei Provisionierung und Skalierung.
Image-Streaming statt herkömmlicher Provisionierungsabläufe ermöglicht ein enormes Tempo bei Provisionierung und Skalierung. (Bild: HPE)

Softwaregesteuerte Abläufe

Synergy versteht sich mit den Cloud-Management- und Cloud-Orchestrierungswerkzeugen wie OpenStack, „Ansible“ und „Chef“ ebenso wie mit den Verwaltungs-Tools von Microsoft und VMware sowie diversen Script-Sprachen (Python, Powershell, Java und Go beispielsweise). Damit schlägt das System die Brücke zwischen Unternehmens- und Cloud-Welt: An die Stelle der von Gartner diagnostizierten „bimodalen IT“ (also einer IT der zwei Geschwindigkeiten) tritt eine programmierbare Infrastruktur, in der nicht nur neue Web-Scale-Applikationen, sondern auch die Bestandsumgebung von flexibler Ressourcennutzung, hoher Geschwindigkeit und intelligenter Automation profitieren.

* Markus Herber ist Chief Technologist bei Hewlett Packard Enterprise.

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