Das Erfolgsrezept von Google, Facebook & Co.

Web-Scale IT – Chance für CIOs und RZ-Leiter?

| Autor / Redakteur: Carlo Velten* / Ulrike Ostler

Nach einer Crisp-eigenen Studie sieht sich nur die Hälfte der CIOs in der DACH-Region derzeit in der Lage, den Herausforderungen der digitalen Transformation mit ihrer bestehenden IT-Infrastruktur erfolgreich zur begegnen.
Nach einer Crisp-eigenen Studie sieht sich nur die Hälfte der CIOs in der DACH-Region derzeit in der Lage, den Herausforderungen der digitalen Transformation mit ihrer bestehenden IT-Infrastruktur erfolgreich zur begegnen. (Bild: Crisp Research AG)

Wie sehen künftig die Datacenter-Infrastrukturen aus? Die Frage stellen sich viele CIOs. Denn Charakter und Anforderungen der Workloads an die Rechenzentren befinden sich im Wandel. E-Commerce, Analytics, mobile und Cloud Applications verlangen nach deutlich mehr Skalierbarkeit. Sind Web-Scale Systems die Patentlösung?

Durch die Digitalisierung der Geschäftsprozesse und Geschäftsmodelle in nahezu allen Branchen und Wertschöpfungsbereichen, verändert sich auch die Zusammensetzung der Workloads in den Unternehmensrechenzentren. War der Betrieb von Rechenzentren und IT-Infrastrukturen im vergangenen Jahrzehnt noch maßgeblich darauf ausgelegt, Unternehmensanwendungen standardisiert, stabil und sicher zu betreiben, so müssen sich CIOs und RZ-Leiter sukzessive auf eine neue Generation an Anwendungen einstellen.

Diese „Next Generation“-Workloads sind maßgeblich geprägt durch die Entwicklungen des Cloud Computing, dem Trend zur „Consumerization“ von Enterprise-IT und der wachsenden mobilen Nutzung von IT-Services. Die Mobilität von Mitarbeitern, Partnern und Kunden ist ein wesentlicher Treiber für die Evolution der „Next Generation“-Apps. Denn diese werden nicht mehr nur „stationär“ im eigenen Unternehmensnetzwerk genutzt, sondern müssen mobil und vielfach sogar global verfügbar sein – und das ohne Einschränkungen bei Performance und Sicherheit.

In diesem Kontext ändern sich die Anforderungen an die zugrundeliegenden IT-Betriebsinfrastrukturen nachhaltig. Während die „Next Generation“-Workloads sich heute meist schneller und einfacher entwickeln lassen (Stichwort agile Software-Entwicklung), steigen auf Seiten den IT-Betriebs die Anforderungen deutlich an. Hier kommen zu Stabilität und Sicherheit weitere Anforderungen an Skalierungsfähigkeit, einfache Administration und geringe TCO hinzu. Denn anders lassen sich viele der „Next Generation“-Workloads wie eCommerce, mobile Apps, Analytics oder VDI nicht erfolgreich betreiben.

Der Druck steigt

Derzeit nimmt der Druck auf die CIOs von Jahr zu Jahr zu. Wollen IT-Entscheider der Ausbreitung der Schatten-IT Einhalt gebieten und zum aktiven Gestalter und „Enabler“ der digitalen Transformation im eigenen Unternehmen werden, müssen neue IT-Betriebskonzepte und neue IT-Infrastrukturen her.

Moderne Rechenzentren als Enabler der digitalen Transformation

Nach der Crisp-eigenen Studie sieht sich nur die Hälfte der CIOs in der DACH-Region derzeit in der Lage, den Herausforderungen der digitalen Transformation mit ihrer bestehenden IT-Infrastruktur erfolgreich zur begegnen.
Nach der Crisp-eigenen Studie sieht sich nur die Hälfte der CIOs in der DACH-Region derzeit in der Lage, den Herausforderungen der digitalen Transformation mit ihrer bestehenden IT-Infrastruktur erfolgreich zur begegnen. (Bild: Crisp Research AG)

Nach einer aktuellen empirischen Studie von Crisp Research sehen sich nur die Hälfte der CIOs in der DACH-Region derzeit in der Lage, den Herausforderungen der digitalen Transformation mit ihrer bestehenden IT-Infrastruktur erfolgreich zur begegnen. Die Rechenzentrumsinfrastruktur ist und bleibt für die Top-Entscheider aber die tragende Säule der Transformation. Nur rund ein Drittel der IT-Entscheider sieht die Infrastruktur in einer Nebenrolle.

In diese Richtung deutet auch der Trend jener Unternehmen, die eine digitale DNA besitzen und ihre Rechenzentrumsinfrastrukturen komplett auf ein Computing in Web-Scale umgerüstet haben. Vor dem geschilderten Hintergrund stellt sich für viele CIOs die Frage, was das Erfolgsgeheimnis der IT-Operations von Google, Facebook & Co ist. Auch wenn diese einzelne Herausforderungen individuell angehen, lassen sich folgende Muster erkennen, die den Charakter von „Web-Scale“-Computing prägen:

  • Hohe Investitionen in eigene Rechenzentren (Google investiert zwischen 11-15 Mrd. USD pro Jahr)
  • Hybride Rechenzentrumsstrategie (Verteilung der Infrastruktur auf eigene Lokationen sowie Co-Location-Standorte für breite geographische Abdeckung und hohe Flexibilität und Ausfallsicherheit)
  • Entwicklung eigener Infrastruktur-Stacks bzw. Server-Architekturen auf Basis von x86-Standardhardware
  • Compute-, Storage- und Netzwerk-Ressourcen werden mittels Virtualisierungs- und Container-Technologien komplett abstrahiert und automatisiert verwaltet
  • Einsatz von „Distributed File Systems“ und artverwandten Technologien zur Organisation der Daten (Replication, Cloning, Reduplication, Data Tiering, Compression etc.)
  • Steuerung der Infrastruktur ist komplett „Software-Defined“ und hardware-unabhängig; dabei spielen Open Source-Technologien (z.B. MapReduce, Zookeeper, Cassandra) eine wesentliche Rolle
  • Design- und Architektur-Mantra lautet „Design for Failure“, sprich die Systeme werden so ausgelegt, dass eine hohe Resilienz gewährleistet ist und Daten über Redundanz gesichert und verfügbar gemacht werden

Web-Scale-IT – Das Konzept

Die Erfolgsformel liegt also im hohen Abstraktionsgrad zwischen den Hardware-Komponenten und der intelligenten Software-Schicht zur Administration, Kontrolle und Optimierung von Infrastruktur sowie auch der Datenbestände auf der Plattform. In „Web-Scale“-Infrastrukturen stellt jeder Node einen autonomen aber redundanten Bestandteil eines eng vermaschten Netzes an Ressourcen dar, bei dem Speicher und Rechenkern zwar virtualisiert aber eng gekoppelt sind.

Der Flash-basierte Speicher kann daher direkt angesprochen werden, ohne das langsame Netzwerkverbindungen Flaschenhälse verursachen, was eine hohe I/O-Performance und Skalierbarkeit zur Folge hat. Komplexe NAS/SAN-Strukturen werden im „Web-Scale“-Modell überflüssig, was die Administration deutlich vereinfacht.

Neben dem vereinfachten Handling der Infrastruktur, stellt die Software-Schicht einen weiteren elementaren Mehrwert dar. Die Kombination von Distributed File Systems und artverwandten Technologien zur Kompression, Reduplikation und effizienten Verwaltung der Daten ermöglicht es, deutlich größere Datenmengen effizient zu verarbeiten, zu überwachen und zu optimieren. Da ein Großteil der eingesetzten Technologien, zum Beispiel MapReduce, Zookeeper, Cassandra, auf Open Source basiert, verringern sich die TCO gegenüber rein proprietären Systemen mit ähnlichem Funktionsspektrum deutlich.

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