Neue Betriebskonzepte für Rechenzentren

Steuerung per Software für mehr Agilität im Datacenter

| Autor / Redakteur: Michael Ganzhorn* / Ulrike Ostler

Anwenderbeispiel: Der DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg / Hessen ließ sein Rechenzentrum zu einer konvergenten Infrastruktur modernisieren.
Anwenderbeispiel: Der DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg / Hessen ließ sein Rechenzentrum zu einer konvergenten Infrastruktur modernisieren. (Bild: DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg / Hessen)

Damit IT-Abteilungen Anwenderwünsche, Neuentwicklungen und Kostendruck unter einen Hut bringen können, setzen sie zunehmend auf flexible Datacenter-Modelle wie Hyper Converged Infrastructures oder Software-Defined-Architekturen. Beim Aufbau einer agilen IT ist der erste Schritt, das Rechenzentrum zu virtualisieren. Dadurch lassen sich IT-Komponenten mittels Software vollständig managen.

Das traditionelle Rechenzentrum weist oft noch unterschiedliche Silos für Computer, Netzwerkspeicher, Backup und Recovery sowie das Netzwerk auf. Benötigt werden aber immer elastischere IT-Strukturen, die sich an den steigenden und wechselnden Bedarf der Unternehmen anpassen.

Modular aufgebaute, immer günstigere Hardware bildet dafür die Basis im Rechenzentrum. Auf ihr läuft flexible und intelligente Software, die die Ressourcen auf allen Ebenen vom Server über Storage bis zum Netzwerk zuweist – ganz nach Bedarf.

Befürchtungen, dass eine Modernisierung im Rechenzentrum extrem teuer wird, lassen sich ausräumen. Die Anschaffung, also die notwendige Capex (Capital Expenditure), schlägt nämlich meist mit nur zirka 25 Prozent der Gesamtausgaben zu Buche. Die restlichen 75 Prozent verschlingt der Betrieb der IT-Systeme – die Opex (die Operational Expenditure).

Fast die Hälfte des IT-Budgets wird für Betrieb, Wartung und Pflege verbraucht. (Quelle: Studie IT-Trends 2016, CapGemini, Link: https://www.de.capgemini.com/resource-file-access/resource/pdf/capgemini-it-trends-studie-2016_0.pdf
Fast die Hälfte des IT-Budgets wird für Betrieb, Wartung und Pflege verbraucht. (Quelle: Studie IT-Trends 2016, CapGemini, Link: https://www.de.capgemini.com/resource-file-access/resource/pdf/capgemini-it-trends-studie-2016_0.pdf (Bild: Fritz & Macziol)

Gar nicht teuer

Eine Kalkulation sollte Stromverbrauch und Management-Effizienz stärker als bisher berücksichtigen. Die neue Hardware braucht weniger Platz, Strom und Kühlung. Experten sehen beispielsweise in neuer Storage-Technik großes Potenzial, beim täglichen IT-Management zu sparen.

Jedoch bietet nur ein weitgehend virtualisiertes Rechenzentrum die gefragte Flexibilität. Es verhindert, dass abgeschlossene Silos entstehen und erleichtert das zentrale Management aller IT-Ressourcen. Im Endeffekt entsteht eine transparentere Hardware-Infrastruktur, die sich immer mehr zur Gesamtlösung entwickelt, die von Software gemanaged wird.

Dabei steuert Software vollständig virtualisierte Komponenten wie Computing, Storage und Netzwerk – und zwar unsichtbar auf der Ebene der Anwendung. Ist dieser Ansatz ideal umgesetzt, handelt es sich um Software Defined Data Center (SDDC).

Konvergente und hyperkonvergente Infrastrukturen

Die Rechenzentrumskomponenten Storage, Netzwerk, Compute und Virtualisierung werden zunehmend als eine Einheit, ein sogenanntes integriertes System, betrachtet. Sie unterteilen sich in Converged und Hyper Converged Infrastructures. Konvergente Systeme bestehen aus einzelnen Hardwarekomponenten für Server, Speicher und Netzwerkinfrastruktur, die von Experten gesteuert und verwaltet werden können. Die Komplexität bleibt jedoch sichtbar und steigt beim Erweitern an.

Im Gegensatz dazu lassen sich Hyper Converged Infrastructure Appliances (HCIA) einfach über eine Management-Konsole verwalten. Es braucht nur wenige Tage eine komplette Infrastruktur, auf dieser Basis (Appliance/Racks), einzurichten.

Hyperkonvergente Lösungen benötigen im Rechenzentrum nur zwei Rack-Höheneinheiten. Dadurch können Anwender die Infrastruktur schnell um ein zusätzliches Gerät ergänzen. Ihre Stärken spielen diese Lösungen in Niederlassungen und Filialen aus, in denen kein IT-Personal arbeitet.

Wann empfiehlt sich was?

Genauso gut bewährt sich das „In a Box“-System für virtuelle Desktop-Infrastrukturen (VDIs) oder Hochverfügbarkeitslösungen mit mehreren verteilten Knoten. Auch für Backup und Recovery gibt es geeignete Systeme, um ein voll redundantes Rechenzentrum mit zwei HCIAs an verschiedenen Standorten zu realisieren. Der reine Converged-Ansatz empfiehlt sich, wenn Unternehmen vorhandene Infrastruktur-Komponenten in ein Converged-System integrieren wollen, oder wenn sie unterschiedliche Produkte mehrerer Hersteller bevorzugen.

Bei Hyper-Converged-Infrastrukturen liegt der Management-Schwerpunkt nicht auf der Ebene der IT-Komponenten, sondern auf der Ebene der Applikation und der virtuellen Maschine. Dies bedeutet: Es gibt keine Silos von unabhängigen IT-Komponenten und keine Notwendigkeit, einzelne Geräte zu verwalten. Die resultierende einfache und flexiblere IT-Infrastruktur beschleunigt den Einsatz der Ressourcen und kann die Betriebskosten erheblich senken.

Grafischer Gegensatz: Wenn Hardware oder Software die Infrastruktur bestimmt.
Grafischer Gegensatz: Wenn Hardware oder Software die Infrastruktur bestimmt. (Bild: Quelle: Fritz & Macziol)

Das richtige Betriebsmodell für agilere Geschäftsprozesse

Die Modernisierung eines Rechenzentrums braucht ein klares Konzept. Erfahrene Experten analysieren zunächst, welche Komponenten für Storage, Compute und Netzwerk verfügbar sein müssen. Hinzu kommen die Anbindung an die bestehende Infrastruktur, neue Applikationen, Wartung, Support und der Wissenstand der internen IT-Abteilung. Auch lohnt sich die Prüfung neuer Betriebsmodelle, wie ein externes Hosting oder ein Cloud-Modell, die sich als Ergänzung oder Alternative zur Inhouse-Architektur anbieten.

Die Antworten aus der Anforderungsanalyse dienen dem Vergleich von Betriebskonzepten – und sie enden zunehmend in Pay-per-Use- oder Pay-per-Gigabyte-Modellen. Der Service-Anbieter vergleicht die Ist-Infrastruktur mit einem neuen und einem alternativen Modell. Zum Beispiel traditionelles Rechenzentrum versus Hyper Converged Infrastructure.

Wichtig: Wie stellt sich der Betrieb dar, wie viel Strom braucht dieser? Was sagt die Drei-Jahres- und Fünf-Jahres-Betrachtung über das Datenwachstum und die Kostenentwicklung?

Der DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg / Hessen erfasst, dokumentiert, analysiert und verarbeitet pro Woche rund 15.000 Blutspenden.
Der DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg / Hessen erfasst, dokumentiert, analysiert und verarbeitet pro Woche rund 15.000 Blutspenden. (Bild: DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg / Hessen)

Erhöhte Performance durch Modernisierung im Rechenzentrum

In der Umsetzung liegt der Fokus zunächst auf dem Virtualisieren des Rechenzentrums und dem Aufbauen von Cloud-Strukturen. In der zweiten Phase werden die geschäftskritischen Anwendungen von den Experten virtualisiert und bei Bedarf fit für mobile Nutzung gemacht. Darüber hinaus können die Ressourcen automatisiert zur Applikation provisioniert werden. Funktioniert das alles, sorgen Applikationen für agilere Geschäftsprozesse.

Ein Beispiel, wie sich ein klassisches Rechenzentrum zur konvergenten Infrastruktur modernisieren lässt, liefert der DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg / Hessen. Dieser gehört zu den größten transfusionsmedizinischen Institutionen Deutschlands. Der Dienst erfasst, dokumentiert, analysiert und verarbeitet pro Woche rund 15.000 Blutspenden. Dabei hat die Hochverfügbarkeit der anfallenden Daten oberste Priorität. Das vorhandene, 300 Terabyte aufweisende System gelangte an seine Performance-Grenzen.

Die neue Lösung war eine „Flexpod“-Referenz-Architektur für konvergente Infrastrukturen. Diese bringt Speicher, Netzwerk und Compute-Infrastruktur auf den aktuellen Stand. Die Gesamtlösung zeigt die nötige Performance, spart Betriebskosten und die Deduplizierung führt zu hoher Speichereffizienz. Zudem macht das eingesetzte „Netapp Metrocluster“ die Systeme auf höchstem Level verfügbar.

Weil In-Time oft nicht schnell genug ist

Für die „Hidden Champions“ des deutschen Mittelstandes liegt der Fokus derzeit oft auf der Konsolidierung ihrer Rechenzentrumsstandorte. Je länger aber die Projekte dauern, desto größer wird die Gefahr, dass sich eine Änderung im Markt ergibt, die die Voraussetzungen für das Projekt schnell kippen kann. Dies können neue Produkte oder Technologien sein ebenso wie Veränderungen im Unternehmen und im Wettbewerb.

Michael Ganzhorn: „Befürchtungen, dass eine Modernisierung im Rechenzentrum extrem teuer wird, lassen sich ausräumen.“
Michael Ganzhorn: „Befürchtungen, dass eine Modernisierung im Rechenzentrum extrem teuer wird, lassen sich ausräumen.“ (Bild: Fritz & Macziol)

Wechselnde Anforderungen gehören zu den größten Stolperfallen bei der Harmonisierung der IT und können im schlimmsten Fall einen kostenintensiven Neustart der gesamten Aktion nach sich ziehen. Aber auch wenn sich die Zuständigkeiten ändern, kann der Projektverlauf leicht ins Wanken geraten. Zum Beispiel, weil der neue IT-Leiter die laufende Datenmigration nicht mehr als wichtig erachtet und diese mittendrin stoppt.

Weil Geschwindigkeit heute eine zwingende Notwendigkeit ist, ändert sich die Ziel-Projektdauer für Rechenzentrumsprojekte drastisch. Während Planung und Installation herkömmlicher Rechenzentren für den Mittelstand noch Monate dauern, veranschlagen Experten heute für konvergente Infrastrukturen immerhin nur noch Wochen oder Tage.

* Michael Ganzhorn ist Business Unit Leiter Datacenter bei Fritz & Macziol.

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