Hyperkonvergente Systeme (“hyper-converged infrastructure”, HCI) gewinnen weiter an Bedeutung. Laut den Marktforschern von Gartner wurden sie im vergangenen Jahr zunehmend in geschäftskritischen Unternehmensanwendungen berücksichtigt.

Im Rahmen des “Magic Quadrant für hyperkonvergente Infrastruktur” stellte Gartner unter anderem fest, dass HCI-Systeme in einer immer breiteren Palette von Anwendungsfällen und Szenarien zum Einsatz kommen. HCI-Anbieter, die sich traditionell auf Rechenzentren konzentrierten, haben nun auch den Bedarf an Remote-Office- und Edge-Umgebungen im Blick. Derartige Bereitstellungen erfordern in kleinem Rahmen nur geringe Speicherkapazitäten und Rechenleistung, profitieren aber stark von zentralisierter Verwaltung und Hochverfügbarkeitskonzepten.

Beides können HCI-Systeme bieten: Grundsätzlich versteht man unter hyperkonvergenter Infrastruktur einen softwaredefinierten Ansatz, der IT-Prozesse mit Hilfe von Virtualisierung einfacher gestaltet. Dabei werden alle Komponenten in einem Scale-Out-System zusammengeführt und eine Cloud-ähnliche Umgebung zur Bewältigung verschiedener Workloads im eigenen Datacenter geschaffen.

Server, Storage und Netzwerke sind dabei eng miteinander verzahnt und zentral verwaltet. Im Gegensatz zu monolithischen Speichersystemen wie SAN oder NAS findet durch das softwarebasierte Konzept keine Silobildung statt.

Aufbau und Vorteile

Hyperkonvergente Infrastrukturen sind in verschiedenen Ausprägungen verfügbar. Dazu zählen Kombinationen aus Commercial-Off-The-Shelf-Komponenten (COTS) im Zusammenspiel mit Open-Source-Software ebenso wie Gesamtlösungen von spezialisierten Herstellern. Letztere bündeln die nötige Infrastruktur in vorkonfigurierten Rack-Appliances mit zentraler Verwaltung, die in vergleichsweise kurzer Zeit einsatzfähig sind.

Als virtueller Speicherpool dienen direkt angebundene Storage-Systeme (“Direct Attached Storage”, DAS), die häufig eine Kombination aus Festplatten und SSDs nutzen und externe Speicher-Arrays überflüssig machen. Zentrale HCI-Komponente ist ein Hypervisor zur Virtualisierung der vorhandenen Ressourcen, der durch softwaredefiniertes Storage und Networking ergänzt wird.

Der Einsatz hyperkonvergenter Infrastrukturen bietet im Vergleich mit klassischen Architekturen einige Vorteile: So sind HCI-Systeme flexibel und granular skalierbar, was die schnelle Anpassung an veränderte Anforderungen gestattet. Notwendige Funktionen lassen sich per Software ergänzen und sind in kurzer Zeit einsatzbereit. Ähnlich sieht es bei der Hardware aus: Ist mehr Leistung erforderlich, werden zusätzliche Knoten eingebunden und nahtlos mit der bestehenden Infrastruktur verknüpft.

Effiziente Abläufe

Das Konzept verteilter Ressourcen unter einer gemeinsamen Virtualisierungsschicht erlaubt das effiziente Bearbeiten unterschiedlicher Workloads. So werden beispielsweise IOPS (Input/Output operations Per Second)-intensive Vorgänge auf die vorhandenen SSDs aufgeteilt, um Lastspitzen abzufangen. Dedizierte Systeme für einzelne Anwendungen sind nicht mehr erforderlich, da das HCI-System Prozessor-, RAM- und Speicherkapazitäten aus den vorhandenen Ressourcen nach Bedarf zuweist.

Auch auf der finanziellen Seite bieten hyperkonvergente Infrastrukturen einige Vorzüge. So ist der Einsatz preisgünstiger x86-basierter Standardhardware möglich und häufig sind HCI-Systeme deutlich erschwinglicher als vergleichbar leistungsfähige klassische Infrastrukturen.

Ein weiterer Vorteil ist die inhärente Hochverfügbarkeit: Backup, Restore und Disaster Recovery sind fester Bestandteil hyperkonvergenter Infrastrukturen. Zusätzliche Investitionen für entsprechende Systeme entfallen damit, zudem ist für die nötige Datensicherheit im Geschäftsalltag gesorgt.

Auch die zentrale Verwaltung und flexible Automatisierungsmöglichkeiten schonen das Firmenkonto, da sowohl Administrationsaufwand als auch Personalkosten verringert werden. Stammt das HCI-System aus der Hand eines einzigen Anbieters, ergeben sich hinsichtlich des Supports und des dafür nötigen Zeitaufwands weitere Kostenvorteile gegenüber klassischen Infrastrukturen.

Aktuelle Marktlage und Ausblick

Laut den Marktforschern von Gartner erweitern HCI-Anbieter derzeit ihre Bereitstellungsmöglichkeiten auf Cloud-Anbieter wie Amazon, Google oder Microsoft. Zudem verstärken sie durch Übernahmen ihr Portfolio rund um Tools und Funktionen zur Überwachung, Absicherung, Optimierung und Leitung verschiedener interner und Cloud-Deployments.

Weitere Trends sind der HCI-Einsatz in Bereichen wie DevOps, containerisierten Anwendungen oder anderen leistungsintensiven Szenarien. Zudem stellen hyperkonvergente Systeme eine Alternative zu kleinen bis mittelgroßen Storage-Arrays in hochvirtualisierten Umgebungen dar. Im Unternehmensumfeld ist HCI dank der unkomplizierten Implementierung für Betriebe interessant, die von einer hardwarezentrierten Infrastruktur auf eine virtualisierte Umgebung wechseln wollen.

Autor: Martin Hensel

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