Wie sieht die Datacenter-IT künftig aus? Die Frage geht an Dell.

Software-defined geht’s ins Rechenzentrum der Zukunft

| Autor / Redakteur: Peter Dümig* / Rainer Graefen

Aus Sicht von Dell umfasst das Future Ready Enterprise, dessen Kern von einem Software-defined Datacenter gebildet wird, sowohl die Legacy IT als auch die neue IT.
Aus Sicht von Dell umfasst das Future Ready Enterprise, dessen Kern von einem Software-defined Datacenter gebildet wird, sowohl die Legacy IT als auch die neue IT. (Dell)

Die Unternehmens-IT muss die Effizienz und Performance aller Systeme kontinuierlich steigern, zügig neue Technologien implementieren und Applikationen immer schneller anpassen. Dazu bedarf es einer Neuausrichtung der Rechenzentren, damit die IT zur treibenden Kraft bei der kontinuierlichen Optimierung von Businessmodellen und Geschäftsprozessen wird.

Ziele und Aufgaben der IT haben sich in den letzten Jahren deutlich geändert. Lange Zeit genügte es, als Dienstleister den Fachbereichen die täglich benötigen IT-Services bereitzustellen, Hard- und Software-Updates vorzunehmen und den Betrieb aufrechtzuerhalten. Als Folge davon waren IT-Abteilungen viel-fach zu stark auf Technologien fixiert.

Heute reicht das nicht mehr aus, denn die Fachbereiche benötigen mehr als eine IT-Grundversorgung. In einem sich permanent verändernden Geschäftsumfeld ist es auch Aufgabe der IT, die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens zu stärken. Die IT muss in kurzer Zeit und sehr flexibel in der Lage sein, neue Geschäftsanforderungen aus den Fachbereichen umzusetzen. Dies geht nur, wenn Rechenzentren und IT-Infrastrukturen grundlegend renoviert und modernisiert werden.

Zukunftsfähige Rechenzentren

Es gibt nicht den Königsweg, der in jedem Fall zu einem hoch-modernen und zukunftsfähigen Rechenzentrum führt. Jedes Unternehmen muss seine eigene Strategie finden – oft unter-stützt durch einen externen IT-Dienstleister und -Berater, der über einschlägige Erfahrungen verfügt. In vielen Fällen besteht der erste Schritt in einem „Data Center Future Readiness Assessment“.

Dabei entsteht eine Bestandsaufnahme der vorhandenen Infrastrukturen im Rechenzentrum und deren Herausforderungen im täglichen Betrieb. Hier geht es beispielsweise um Themen wie Standardisierung auf Intel-Basis, Automatisierung, System-Management und ein Software-defined Datacenter.

Als Ergebnis entsteht eine Übersicht über den Transformationsprozess vom Ist- zum Soll-Zustand. Mit einer Re-Hosting-Lösung etwa können Unternehmen bestimmte Mainframe-Applikationen und Daten auf eine kostengünstigere Linux-Umgebung verlagern und damit Kosteneinsparungen bei den Lizenzen und im Betrieb erzielen.

Software-defined Storage

Der Einstieg in eine softwaredefinierte IT-Infrastruktur erfolgt über die Virtualisierung, genauer gesagt die Server-Virtualisierung. Vor allem in den letzten drei bis vier Jahren hat der Anteil der virtualisierten Server in den Rechenzentren noch einmal deutlich zugenommen. 2012 waren laut Marktforscher Gartner rund die Hälfte der in den Unternehmen eingesetzten Server virtualisiert.

Bis Ende 2014 ist deren Anteil auf gut 70 Prozent angestiegen. Einer der wichtigsten Vorteile der Virtualisierung ist eine effizientere Nutzung von IT-Ressourcen in Form einer Konsolidierung von Applikationen auf weniger physischen Servern.

War die Technik der Virtualisierung vor einigen Jahren weitgehend auf Server beschränkt, so hat sie sich in der Zwischenzeit auch auf weitere IT-Infrastrukturkomponenten ausgedehnt – zunächst auf die Storage-Systeme. Das technologische Fundament von Software-defined Storage bildet – ebenso wie bei den Servern – eine logische Trennung von Hard- und Software. Sie zielt letztlich darauf ab, Daten einfacher, effizienter und flexibler zu speichern, zu sichern, zu archivieren und sie bei Bedarf wiederherzustellen.

Den Anfang machte das Tiering

Die Anfänge dazu gehen zurück auf Software-basierte, modulare Speichersysteme, die ein dynamisches Tiering ermöglichen. Software platziert dabei automatisch die Daten in Abhängigkeit der Zugriffshäufigkeit entweder auf vergleichsweise teuren Speichermedien mit schnellen Zugriffszeiten oder auf kosten-günstigen, hochkapazitativen Systemen mit längeren Zugriffs-zeiten. Darüber hinaus haben einige Unternehmen bereits für selten benötige Daten oder solche, die mit Geschäftspartnern oder Kunden geteilt werden, Cloud-Lösungen im Einsatz.

Hier das All-In-One Array Dell Storage SC4020
Hier das All-In-One Array Dell Storage SC4020 (Bild: Ostler)

Vor allem für künftige Anwendungsszenarien testen Unternehmen neue Softwarelösungen oder konvergente Appliances, die in einem Gehäuse Server, Storage-Systeme, Switches und Virtualisierungssoftware kombinieren. Auf Basis flexibler Konfigurationsmöglichkeiten hinsichtlich Prozessorkernen, Flash-Speichern für Lese- und Schreiboperationen und SATA-Platten können Unternehmen konvergente Appliances wie die Dell XC an unterschiedliche Anforderungen anpassen.

Die modulare Architektur ermöglicht eine vertikale und horizontale Skalierung, so dass sich einmal eingerichtete Umgebungen schnell und ein-fach an neue Anforderungen anpassen lassen. Ein bedeutender Vorteil ist die vereinfachte Bereitstellung virtueller Maschinen für geschäftskritische Applikationen auf Basis von Microsoft Exchange, Microsoft SQL Server, Oracle- und SAP-Datenbanken, die Desktop-Virtualisierung oder den Aufbau von Private Clouds.

Beispiele aus dem Dell-Angebot

Auf jeder Appliance sowie auf den Knotenrechnern läuft das „Nutanix Distributed File System“ (NDFS), das die vorhandenen Festplatten und SSDs über alle Knoten hinweg zusammenfasst. Dieser Speicherpool ist über eine fehlertolerante Architektur für alle angeschlossen Appliances zugänglich. Auf Basis dieses verteilten Dateisystems verwalten die Administratoren keine LUNs, Storage-Volumina oder RAID-Gruppen mehr, sondern steuern die virtualisierten Umgebungen auf der Ebene virtueller Maschinen mit Hilfe von Richtlinien, die sich aus den Anforderungen der einzelnen Applikationsszenarien ergeben.

Ein weiterer Trend bei Software-defined Storage ist die zunehmende Verbreitung von Open-Source-Lösungen, die auf der Cloud-Plattform OpenStack basieren; sie enthält alle Kernfunktionalitäten für Compute, Storage und Networking. So sind etwa Lösungen verfügbar, die Server und Switches mit der Block-basierten Speichersoftware „Red Hat Ceph Storage“ kombinieren und sich beispielsweise für den Einsatz in Private Clouds eignen.

Software-defined Networking

Bedingt durch die weitere Verbreitung der Server-Virtualisierung haben sich auch die Rahmenbedingungen für Networking geändert. Der bislang dominierende North-South-Traffic in Form einer hierarchischen Client-Server-Punkt-zu-Punkt-Verbindung verliert zugunsten des East-West-Traffics zwischen den Servern an Bedeutung.

Da über die Netzwerke heute immer größere Datenmengen transportiert werden, führt dies zu steigenden Anforderungen an die benötigte Bandbreite. Die herkömmlichen zentralistischen und monolithischen Netzwerke sind dafür aber nicht ausgelegt. Deren Aufrüstung ist aufwändig und kostspielig. Wenn alle Slots belegt sind, bleibt den Unternehmen keine andere Wahl als ein umfassender Hardware-Tausch.

Zukunftsfähige Rechenzentren erfordern daher neue Lösungen. Konvergente Infrastrukturen sowie Software-defined Networking ermöglichen die notwendigen Veränderungen bei der Bereitstellung der Netzwerkinfrastrukturen.

Offenheit ist eine der wichtigen Grundlagen

Software-defined Networking entkoppelt die Datenweiterleitung von der Netzwerk-steuerung und damit den Datenfluss (Data Plane) von der Steuerlogik (Control Plane). Ein Administrator erhält im Vergleich zu den bisherigen monolithischen Architekturen über die Control Plane einen besseren Überblick über das Geschehen im Netz und kann so den Datenfluss effizienter lenken.

Open Networking Switches von Dell können als Komplettlösung für Fabric, Linux, NVO oder SDN im Rechenzentrum eingesetzt werden: S3048-ON (1G Switch), S4048-ON (10G Switch), S6000-ON (40G Switch), Z9100-ON (100G Switch).
Open Networking Switches von Dell können als Komplettlösung für Fabric, Linux, NVO oder SDN im Rechenzentrum eingesetzt werden: S3048-ON (1G Switch), S4048-ON (10G Switch), S6000-ON (40G Switch), Z9100-ON (100G Switch). (Bild: Ostler)

In diesem Modell – Dell bezeichnet dies als „Open Networking“ – sind Switch-Hardware und Netzwerkbetriebssystem voneinander entkoppelt, und die benötigten Funktionalitäten können ausschließlich per Software bereitgestellt werden (zu den jüngsten Switches siehe: Download-Links unten). Sind Anwender nicht mehr an das vorgegebene Switch-Betriebssystem gebunden, können sie dazu auch auf Lösungen von Drittanbietern zugreifen und so ihre Infrastrukturen flexibel an ihre Anforderungen anpassen. Offene Lösungen verdrängen damit die veralteten Architekturen proprietärer Technologien.

An der Open-Networking-Initiative sind verschiedene Kooperationspartner beteiligt, unter anderem Cumulus Networks, Anbieter eines Linux-Betriebssystems für Netzwerkgeräte. „Cumulus Linux“ kommt zusammen mit Fixed Port Switches zum Einsatz.

Wichtige Partnerschaften

Ferner gibt es auch eine Kooperation zwischen Dell, Cumulus und VMware, bei der Anwender die Netzwerkvirtualisierungsplattform „VMware NSX“ unter Cumulus Linux auf Dell Networking Switches nutzen können. Eine weitere Variante ist das „Switch Light OS“ von Big Switch Networks, das für das Networking-Ethernet-Switching-Portfolio von Dell verfügbar ist.

Software-defined Networking, die Trennung von Hard- und Software sowie offene Lösungen bieten umfangreiche Möglichkeiten für neuartige Netzwerkdesigns, von denen Unternehmen durch eine höhere Flexibilität und weniger Aufwand bei der Ein-richtung und dem Betrieb profitieren. Optimal miteinander kombiniert bilden Server-Plattformen, Software-defined Storage und Software-defined Networking zusammen die zentralen Komponenten für den Aufbau leistungsfähiger, effizienter und zukunftssicherer Rechenzentren. Gerade bei einem noch in der Entwicklungs- und Evaluationsphase befindlichen Thema, wo es darum geht, welche Komponenten sich für bestimmte Anwendungsszenarien eignen, sind Unternehmen auf Unterstützung und Beratung durch Partner angewiesen, die das gesamte Lösungsportfolio von A bis Z abdecken können.

* Peter Dümig ist Senior Server Product Manager bei Dell in Frankfurt

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