Vorteile und Kriterien Storage in konvergenten Infrastrukturen

Soll ein Rechenzentrum auf möglichst einfache Weise erweitert werden, bietet sich die Implementierung einer konvergenten Infrastruktur an. Ein Vorteil dieses Ansatzes: Storage-Komponenten lassen sich einfach an geänderte Anforderungen anpassen.

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Was tun, wenn das hauseigene Rechenzentrum modernisiert werden muss? Viele Unternehmen wollen in einem solchen Fall ihre Server und Storage-Systeme nicht in eine Public Cloud verlagern. Eine Möglichkeit besteht darin, eine konvergente Infrastruktur aufzubauen. Diese setzt sich in der Regel aus vollständig aufeinander abgestimmten, standardisierten Server-, Speicher- und Netzwerkkomponenten zusammen.

Solche Lösungen zeichnen sich durch einen hohen Integrationsgrad aus, kommen vorkonfiguriert und lassen sich einheitlich verwalten. Die Vorteile liegen auf der Hand und reichen von einer einfachen Inbetriebnahme über eine einheitliche Verwaltung bis hin zu schnelleren Prozessen. Daraus resultieren meist geringere Gesamtbetriebskosten.

Pluspunkt zentralisiertes Management

Ein Beispiel für eine konvergente Infrastruktur ist Nflex von Fujitsu und NetApp. Das Komplettsystem besteht aus getesteten und aufeinander abgestimmten Speichersystemen von Netapp, Primergy Servern von Fujitsu und Extreme Network Switches. Hinzu kommen eine zentrale Management-Software und VMware vSphere als Hypervisor.

Für die Lösung spricht das einfachere zentrale Management der Infrastrukturkomponenten. In einer herkömmlichen im Rechenzentrum betriebenen IT-Umgebung kommen im Normalfall Systeme unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz, für deren Verwaltung unterschiedliche Tools genutzt werden müssen. Ohne Frage verringert eine zentrale Management-Plattform für alle Komponenten somit den Aufwand für Administratoren erheblich.

Höhere Performance, niedrige Latenz

Im Vergleich zu den meisten Storage-Architekturen in Rechenzentren weisen die Speicherkomponenten einer konvergenten Infrastruktur zudem eine höhere Performance auf. Der Grund ist, dass sich die Schnittstellen des Storage-Netzwerks und der Controller von Festplatten und SSDs zu Flaschenhälsen entwickeln können, wenn mehrere Server auf ein Storage Array zugreifen. Dazu tragen unzureichend dimensionierte Prozessoren der Controller bei.

Bei einer konvergenten ebenso wie bei einer hyperkonvergenten Infrastruktur (HCI), nehmen hingegen die Zahl der IOPS (I/O Operations per Second) nahezu linear zu, sobald weitere Knoten hinzugefügt werden. Das ist beispielsweise für die Ausführung von Datenbank-Anwendungen erforderlich, da diese auf hohe I/O-Werte und niedrige Latenzzeiten angewiesen sind.

Worauf achten?

Sollen auf konvergenten Infrastruktursystemen anspruchsvolle und geschäftskritische Anwendungen laufen, spielt somit die die Leistungsfähigkeit der Storage-Systeme eine wichtige Rolle. Die Controller sollten prinzipiell in einer ausfallsicheren Konfiguration (zwei Systeme) vorhanden sein. Bei den Prozessoren der Controller sind Versionen mit sechs bis hin zu 16 Cores in einer Dual-Socket-Konfiguration anzuraten. Bei Einstiegskonfigurationen reichen Hybrid-Speicherkomponenten mit Flash-Storage und Festplatten aus. Wer jedoch in puncto Performance und Latenzzeiten auf der sicheren Seite sein möchte, greift zu All-Flash-Systemen.

Eine vergleichbare Flexibilität müssen die Anwendungsserver bieten. Auch hier sind Dual-Socket-Systeme eine gute Wahl, für die Prozessoren mit je bis zu 18 Cores bereitstehen. Um Engpässe zu vermeiden, sollte sich der Arbeitsspeicher bis auf 1,5 Terabyte DDR-4-RAM erweitern lassen. Eine weitere Anforderung ist, dass der Hersteller Erfahrung mit dem Bau von Server-Systemen für den Einsatz in Rechenzentren hat.

Konvergente und hyperkonvergente Infrastrukturen

Unter dem Aspekt Zukunftssicherheit ist es wichtig, dass eine konvergente Infrastruktur Scale-up- und Scale-out-Erweiterungsoptionen anbietet. Hier zeigt sich ein grundlegender Unterschied zu hyperkonvergenten Ansätzen. Bei diesen ist der kapazitive Datenspeicher eng mit dem Gesamtsystem verknüpft. Allerdings mangelt es etlichen HCI-Appliances an einer Anbindung an externe Storage Area Networks (SANs) und Network-Attached-Storage-Systeme (NAS). Das bemängelt unter anderem das Beratungshaus ISG in einer Studie: Der Schwerpunkt liege bei HCIs auf Direct-Attached Storage (DAS).

Flexibler ist eine konvergente Infrastrukturen, das sie mehrere Erweiterungsoptionen bietet:

• Scale-up, beispielweise durch das Hinzufügen weiterer Storage-Komponenten und Server-Einheiten.

• Scale-out, indem weitere Storage-Knoten hinzugefügt werden.

Der Ausbau der Speicherkapazitäten einer HCI erfolgt somit in der Regel durch das Hinzufügen neuer Knoten, inklusive Server- und Netzwerkressourcen. Bei einer konvergenten Infrastruktur lassen sich Compute- und Storage-Bestandteile unabhängig voneinander erweitern.

Der Anwendungsfall entscheidet

HCI ist vor allem für Unternehmen eine gute Wahl, die einen Mix aus unterschiedlichen Workloads nutzen und eine IT- und Storage-Umgebung benötigen, die sich mittels Scale-out ausbauen lässt.

Wer hingegen eine höhere Performance und Erweiterbarkeit benötigt, die zudem auf die Anforderungen spezieller Workloads zugeschnitten ist, kann zu einer konvergenten Infrastruktur greifen. Somit ist für jede der beiden Technologien Platz im Rechenzentrum.

Der Autor: Thorsten Marzin ist Senior Solution Architect bei der Fujitsu Technology Solutions GmbH.

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