Hyper-Convergence von Fujitsu und Microsoft für das Datacenter

Flexibles Rechenzentrum im Kompaktformat

| Autor / Redakteur: Bernd Reder / Dr. Jürgen Ehneß

Die x86-Server der Fujitsu PRIMERGY RX2540 dienen als Kernelemente der PRIMEFLEX for Azure Stack HCI.
Die x86-Server der Fujitsu PRIMERGY RX2540 dienen als Kernelemente der PRIMEFLEX for Azure Stack HCI. (Bild: Fujitsu)

Eine moderne und hoch flexible IT-Infrastruktur, aber diese bitte zu akzeptablen Kosten. Diesen Wunsch können sich Unternehmen und Service-Provider erfüllen – mithilfe einer Hyper-Converged Infrastruktur (HCI). Eine besonders attraktive Option besteht darin, Microsofts Lösung Azure Stack HCI mit leistungsfähigen Servern und Services von Fujitsu zu kombinieren.

Eine Hyper-Converged Infrastructure ist nicht mehr nur ein Thema für die „Nerds“ unter den CIOs und IT-Fachleuten – also technologieverliebte IT-Experten, die sich als Vorreiter verstehen. Das zeigt ein Blick auf die Marktzahlen. Denn nach Angaben des Marktforschungshauses IDC wurden im zweiten Quartal 2019 weltweit HCI-Systeme im Wert von mehr als 1,8 Milliarden US-Dollar verkauft. Das entspricht einem Zuwachs von rund 27 Prozent im Vergleich zum Vorjahr.

Auf HCI-Lösungen entfällt nach Angaben von IDC im Bereich Converged Systems weltweit der größte Umsatzanteil.
Auf HCI-Lösungen entfällt nach Angaben von IDC im Bereich Converged Systems weltweit der größte Umsatzanteil. (Bild: IDC)

Eine HCI ist eine Kombination von Servern, Speicherressourcen und Netzwerkkomponenten sowie einer Virtualisierungs- und Managementsoftware in einem System. Das heißt, der Nutzer erhält de facto ein komplettes Rechenzentrum, das sich in einem Rack unterbringen lässt. Dass sich hyperkonvergente Infrastruktursysteme wie PRIMEFLEX for Azure Stack HCI wachsender Beliebtheit erfreuen, hat mehrere Gründe. Zu den wichtigsten zählen die geänderten Anforderungen an die Rechenzentren von Unternehmen und Service-Providern. Früher gab die IT-Abteilung vor, welche IT-Anwendungen und -Services den Usern zur Verfügung standen, also Mitarbeitern und Kunden. Dies hing maßgeblich davon ab, ob die Applikationen und Angebote mit der bestehenden IT-Infrastruktur zusammenpassten.

Der Nutzer gibt den Ton an

Heute ist es genau anders herum: Die Geschäftsbereiche wollen interne Prozesse vereinfachen oder neue, digitale Angebote entwickeln. Das Rechenzentrum muss die entsprechenden Anforderungen umsetzen. Dazu ein paar Beispiele:

  • Service-Provider wollen ihren Kunden schnell, auf variable Weise und kostengünstig IT-Dienste zur Verfügung stellen. Das funktioniert nur mit einer flexiblen und hoch skalierbaren IT-Umgebung.
  • Ein Maschinenbau-Unternehmen möchte seinen Kunden neue Services anbieten, etwa im Bereich vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Das erfordert eine skalierbare IT-Infrastruktur, die große Datenmengen analysieren kann, über eine hohe I/O-Performance verfügt und sich schnell an geänderte Anforderungen anpassen lässt.
  • Die Entwickler von Apps und Online-Angeboten in einer Firma benötigen hoch variable Entwicklungs- und Testumgebungen, die zudem Ressourcen in einer Public Cloud wie Microsoft Azure nutzen können.
  • Eine Handelskette will in ihren Niederlassungen IT-Systeme platzieren, die keine IT-Fachleute vor Ort erfordern. Solche Systeme sollen den Mitarbeitern Anwendungen zur Verfügung stellen und den Kunden erweiterte Services anbieten, etwa für das Bezahlen per Smartphone.
  • Ein Unternehmen will virtuelle Desktops (Virtual Desktop Infrastructure) statt traditioneller Clients einsetzen. Dies erfordert eine leistungsfähige und skalierbare IT-Infrastruktur.

Doch allzu viel Geld für den Umbau oder das Aufrüsten der vorhandenen Infrastruktur im Rechenzentrum steht kaum zur Verfügung. Nach Angaben des Beratungshauses Gartner müssen sich CIOs und Rechenzentrumsverantwortliche 2019 mit Budgets für Datacenter-Systeme begnügen, die 3,5 Prozent kleiner sind als im Vorjahr. Zwar sollen die Ausgaben 2020 um 2,5 Prozent wachsen. Doch auch dies dürfte keine nachhaltige Entspannung der Lage bringen.

Eine HCI von Fujitsu und Microsoft

Einen Ausweg bietet eine Hyper-Converged Infrastructure. Für Unternehmen, die bereits Lösungen von Microsoft einsetzen, etwa Windows-Server oder die Azure-Cloud-Plattform, bietet sich Microsoft Azure Stack HCI an – und dies in Verbindung mit einem zulässigen, skalierbaren und leistungsstarken „Server-Fundament“. Eine solches Komplettpaket ist PRIMEFLEX for Azure Stack HCI. Die Server- und Virtualisierungs-Software stellt Microsoft: Windows Server 2019, Hyper-V sowie Storage Spaces Direct für die Virtualisierung der Storage-Ressourcen. Für die Server-Systeme, Management-Tools sowie Beratung und Support sind Fujitsu und dessen Partner zuständig.

Ein Kernelement von PRIMEFLEX for Azure Stack HCI sind leistungsstarke x86-Server der Reihe Fujitsu PRIMERGY RX2540. Allerdings steht eine Vielzahl weiterer Server-Modelle zur Wahl.
Ein Kernelement von PRIMEFLEX for Azure Stack HCI sind leistungsstarke x86-Server der Reihe Fujitsu PRIMERGY RX2540. Allerdings steht eine Vielzahl weiterer Server-Modelle zur Wahl. (Bild: Fujitsu)

Alle Server-Konfigurationen werden im Vorfeld von Microsoft für Azure Stack HCI zertifiziert. Fujitsu führt daher umfangreiche Tests durch und stellt einen Hard- und Software-Stack zusammen, der quasi aus dem Stand funktionsfähig ist. Die IT-Abteilung eines Nutzers erspart sich dadurch das aufwendige „Zusammenpuzzeln“ eines HCI-Systems. Hinzu kommt bei einer Lösung wie PRIMEFLEX for Azure Stack HCI der durchgängige (End-to-End-)Support durch den Hersteller und dessen Partner. Auch dies ist ein Faktor, der vor allem die IT-Abteilungen mittelständischer Unternehmen nachhaltig entlasten kann.

Ausfallsicherheit durch Cluster-Technologie

Zu den Besonderheiten einer HCI zählt, dass sie auf Standard-Servern wie den PRIMERGY-Systemen von Fujitsu implementiert wird. Um eine hohe Performance und Fehlertoleranz sicherzustellen, besteht eine Hyper-Converged Infrastructure aus einem Cluster mit mindesten zwei Systemen. Fällt ein Server aus, springt der zweite ein. Dadurch ist eine Hyper-Converged Infrastructure auch für Unternehmen interessant, die eine bezahlbare und skalierbare Plattform für unternehmenskritische Anwendungen benötigen. Das kann eine ERP-Lösung (Enterprise Resource Planning) oder ein CRM-System (Customer Relationship Management).

Statt externer Storage-Systeme, die über ein Storage Area Network (SAN) angebunden werden, kommen bei HCI interne, virtualisierte Speicherressourcen zum Einsatz. Je nach Anforderung kann der Nutzer dabei auf konventionelle Festplatten und SSDs zurückgreifen – oder einen Mix aus beiden Storage-Medien. Ergänzend dazu lassen sich weitere Systeme „andocken“, etwa Backup-Appliances wie die Fujitsu Eternus CS200c für die Datensicherung.

Kein SAN erforderlich

Eine HCI kommt somit ohne komplexes SAN aus. Das ist unter zwei Gesichtspunkten ein Vorteil. Zum einen wegen der geringeren Kosten. Denn ein Storage Area Network erfordert spezielle Switches und Management-Tools. Zum anderen ist die Verwaltung eines HCI-Systems weniger aufwändig. Das ist für Unternehmen wichtig, die sich keine IT-Fachleute leisten können, die über Know-how im Bereich Speichernetzwerke verfügen.

In die Software einer HCI-Lösung sind Datenservices integriert, beispielsweise für die Datenkompression und das Deduplizieren mehrfach vorhandener Daten. Dadurch kann der Speicherplatz effizienter genutzt werden. Nach Erfahrungswerten von Fujitsu steigt bei Einsatz der beiden Technologien das nutzbare Speichervolumen bis um den Faktor zehn. Die Storage-Kosten sinken im Vergleich zu einer herkömmlichen Rechenzentrumsinfrastruktur um bis zu 50 Prozent.

Mit Microsoft Azure Stack HCI in Verbindung mit PRIMERGY-Servern von Fujitsu erhalten Anwender ein komplettes Datacenter im Kompaktformat. Es lässt sich zudem mit der Microsoft-Azure-Cloud zu einer Hybrid Cloud kombinieren.
Mit Microsoft Azure Stack HCI in Verbindung mit PRIMERGY-Servern von Fujitsu erhalten Anwender ein komplettes Datacenter im Kompaktformat. Es lässt sich zudem mit der Microsoft-Azure-Cloud zu einer Hybrid Cloud kombinieren. (Bild: Microsoft)

Verwalten lässt sich ein HCI-Cluster mithilfe von zentralen Management-Werkzeugen. Dies sind die von Windows Server her bekannten Tools wie Windows Admin Center, System Center und Powershell. Die IT-Administratoren müssen sich somit nicht mit neuer Software beschäftigen. Auch das ist ein Kostenfaktor, der nicht zu unterschätzen ist.

Skalieren einfach gemacht

Zu den weiteren Vorteilen der HCI von Microsoft und Fujitsu zählt, dass Nutzer „klein anfangen“ können. In der Basiskonfiguration besteht ein Cluster aus zwei Server-Knoten (Node), etwa Systemen der Reihe PRIMERGY TX1330 M4 für weniger als 20.000 Euro. Dass für den Einstieg eine HCI mit nur zwei Servern bereitsteht, ist eine Besonderheit des Lösungsansatzes von Fujitsu. Denn die Angebote anderer Anbieter starten mit drei oder vier Nodes. Dies in Verbindung mit den höheren Kosten erschwert es speziell kleineren und mittelständischen Unternehmen, eine HCI anzuschaffen.

Skalieren ist bei einer Hyper-Converged Infrastructure einfach: Wer mehr Rechenleistung und Storage-Kapazitäten benötigt, fügt weitere Nodes hinzu. Bei PRIMEFLEX for Azure Stack HCI lässt sich eine HCI-Umgebung auf bis zu 16 Knoten erweitern, die im Vollausbau 4 Petabyte (PB) an Speicherplatz bieten. Somit stehen auch dann genügend Rechenleistung und Speicherplatz zur Verfügung, wenn die Anforderungen an die IT-Infrastruktur massiv steigen.

Apropos Rechenpower: Die PRIMERGY-Server von Fujitsu erreichen mehr als 150.000 IOPS (Input/Output Operations per Second) pro Server. Die Latenzzeiten (Latency) liegen dabei unter einer Millisekunde. Ein HCI-Cluster kommt somit auch für anspruchsvolle Anwendungen in Betracht. Dank der niedrigen Latency eignet sich PRIMEFLEX for Microsoft Azure Stack HCI beispielsweise als „Mikrorechenzentrum“ in IoT-Umgebungen (Internet of Things). Solche Datacenter werden beispielsweise am Rand (Edge) von vernetzten Produktionsumgebungen platziert und führen dort Analysen von Daten durch, die von Sensoren an Maschinen stammen. Diese Auswertung muss möglichst schnell erfolgen, um möglichst schnell auf Probleme reagieren zu können, etwa das Überhitzen eines Elektromotors.

Lizenzkosten sparen

Ein heikler Punkt bei hyperkonvergenten Systemen sind die Lizenzkosten. Der Nutzer muss zum einen die Software für die Hardware-Plattform bereitstellen. Das sind beispielsweise ein Betriebssystem wie Windows Server 2019 oder eine Linux-Distribution. Hinzu kommen die Kosten für die Virtualisierungslösung sowie für die Software von Netzwerk- und Storage-Komponenten. Um herauszufinden, was denn eine solche HCI letztlich kostet, ist somit ein gehöriges Maß an Rechenarbeit nötig.

Einfacher und übersichtlicher ist dagegen, wenn der Nutzer ein Komplettpaket erhält, inklusive aller Software-Lizenzen. Diesen Weg gehen Fujitsu und Microsoft bei PRIMEFLEX for Azure Stack HCI. Diese Lösung enthält Windows Server 2019 SDDC (Software-Defined Datacenter) sowie Applikationen für Speicher- und Netzwerksysteme und den Hypervisor Hyper-V. Fujitsu stellt zudem mit der Serverview Suite und Software Infrastructure Manager (ISM) Software für das Lifecycle-Management der Server beziehungsweise die Verwaltung von „Software-Defined“-Rechenzentrumskomponenten bereit.

Konvergente und hyperkonvergente Infrastruktur im Vergleich: Bei einer HCI wie PRIMEFLEX for Azure Stack HCI werden auch die Storage-Ressourcen virtualisiert und in das System integriert.
Konvergente und hyperkonvergente Infrastruktur im Vergleich: Bei einer HCI wie PRIMEFLEX for Azure Stack HCI werden auch die Storage-Ressourcen virtualisiert und in das System integriert. (Bild: Fujitsu)

Hilfreich ist, wenn Unternehmen bereits vor der Implementierung der HCI zusammen mit Fachleuten des Lösungslieferanten, sprich Fujitsu und dessen Partnern, eine Bestandaufnahme der Lizenzen machen. Neben der Software von Microsoft, etwa Windows Server, sollten auch die Lizenzen für bereits verwendete Virtualisierungslösungen und Storage-Produkte erfasst werden. Ein solches Lizenz-Consulting ist die Grundlage, um eine Konsolidierung der Lizenzen durchzuführen und dadurch die Kosten zu verringern.

Für wen eine HCI interessant ist

Eine Lösung wie PRIMEFLEX for Azure Stack HCI kommt für eine breite Palette von Einsatzfeldern und Anwendern in Betracht. Unternehmen jeder Größe – vom Mittelständler über einen Großkonzern bis hin zu einem Service-Provider – haben die Möglichkeit, mithilfe einer Hyper-Converged Infrastructure veraltete Server und Storage-Systeme im Datacenter schnell und kostengünstig zu ersetzen. Das kann im laufenden Betrieb erfolgen, weil sich ein HCI-Cluster innerhalb einer Viertelstunde aufsetzen lässt. Dank der vorzüglichen Skalierungsoptionen besteht zudem keine Gefahr, dass ein HCI-System nach kurzer Zeit an Performance-Grenzen stößt.

HCI-Systeme eignen sich außerdem dafür, virtualisierte Workloads auf einer Plattform zusammenzuführen. Dadurch verringert sich der Wildwuchs an Servern mit Virtual Machines unterschiedlicher Art, der sich vielen Rechenzentren herausgebildet hat. Ein Unternehmen muss somit weniger Server und Storage-Systeme betreiben und verwalten. Das schlägt sich zudem in niedrigeren Kosten für die Klimatisierung und Stromversorgung nieder. Unternehmen können dadurch ihren „ökologischen Fußabdruck“ reduzieren.

Brückenschlag zur Cloud

Für viele Nutzer dürfte eine weitere Eigenschaft von PRIMEFLEX for Azure Stack HCI von Interesse sein: Sie können damit auch Services verwalten, die sie über Microsofts Cloud-Plattform Azure beziehen. Denkbar ist beispielsweise, dass ein Unternehmen IT-Sicherheitsdienste oder eine Lösung für das Disaster Recovery als Cloud-Services bucht. Die Hyper-Converged Infrastructure wird dadurch zu einem zentralen Bestandteil einer Hybrid Cloud.

Fazit

PRIMEFLEX for Azure Stack HCI hat somit das Potenzial, auch älteren Rechenzentren neues Leben einzuhauchen und ihnen den Weg in die Cloud zu ebenen. Doch eine solche „Frischzellenkur“ will dennoch gut überlegt sein. Daher ist es ratsam, sich im Vorfeld von HCI-Anbietern wie Fujitsu und dessen Partnern beraten zu lassen. Dies alleine deshalb, weil Fujitsu für seine PRIMEFLEX-Systeme eine große Palette von Konfigurationsmöglichkeiten anbietet. Dadurch ist es möglich, dem Nutzer eine passgenaue Hyper-Converged Infrastructure bereitzustellen. Und ein Maßanzug ist allemal die bessere Wahl als ein „One-Size-Fits-All“-Modell von der Stange.

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