Definition Was ist eine Fabric?

In der IT-Welt hat sich die Verbindung von Servern und Client-Rechner über viele Jahre von einer einfachen geteilten Bus-Struktur, über Voll-Duplex-Switche zu einer Crossbar-Switch-Infrastruktur entwickelt. Letztere verbindet, wie in der Telekommunikation, jeden Teilnehmer mit jedem anderen Teilnehmer. Im Idealfall passiert dies zeitgleich. Diese vermaschte Infrastruktur nennt man kurz Fabric oder zu Deutsch Gewebe.

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Mit dem Fibre-Channel-Protokoll (FCP) und der stetigen Weiterentwicklung von FC-Switch-Fabrics wurde der Begriff Fabric populär gemacht. Eine FC-Fabric mit Hunderten von FC-Ports besteht aus einer vermaschten Switch-Architektur und ist im Enterprise-Betrieb die Schaltzentrale für das Storage Area Network (SAN), mit der sehr hohen Verfügbarkeit von 99,999 Prozent. 16 Millionen Geräte hätten sich im Maximalausbau theoretisch miteinander vernetzen lassen. Eine extrem hohe Schaltgeschwindigkeit sorgt für die schnelle nichtblockierende Durchleitung von Datenblöcken zwischen Serverfarmen und Speichersystemen.

Die spezielle Ausgestaltung einer FC-Fabric mit definierten Antwortzeiten und einer ausfallsicheren Architektur sorgt für eine robuste und gut verwaltbare Umgebung, bringt aber sehr viel fixe Randbedingungen mit sich, die sich nicht auf Ethernet-Netzwerke übertragen lassen. Der Wandel in der IT vom privaten Rechenzentrum zum öffentlichen Rechenzentrum hat die FC-Fabric zu einem Spezialisten-Werkzeug gemacht und einmal mehr die Ethernet-Technologie einen Sieg davontragen lassen. Die Organisation weltweiter Telekommunikation ist hier als Vorbild zu sehen. Insofern verändert sich seit einigen Jahren der Begriff Fabric.

Die Universal-Infrastruktur

Heute versteht man unter einer Fabric eine Architektur oder Plattform, die Daten transportiert und bei Bedarf auf dem Transportweg so verändert, dass das Zielgerät sie ohne weitere Eingriffe gleich weiterverarbeiten kann. Ziel ist, eine Topologie zu entwickeln, die Daten in einer Multi-Cloud, autonomen Systemen und dem On-Premise-Rechenzentrum bewegen kann. Der scheinbar gleichwertige Begriff Cloud Computing Platform wird dieser Aufgabenstellung jedoch nicht gerecht, da es bei einer Fabric nicht allein um die Bereitstellung von Rechenleistung geht. Alternative Begriffe sind: Data Center Fabric, Unified Data Center Fabric oder Unified Fabric.

Die physische Infrastruktur ist heutzutage allerdings nur ein Layer von vielen, da es weitere Schichten für die (verschlüsselte) Datenübertragung und die Steuerung wie auch Überwachung aller Verbindungen bedarf. Ziel ist eine umfassende Automatisierung aller Prozesse.

Storage und Compute sollte man nicht trennen

Was wie eine Universallösung für die Rechenprobleme der Menschheit aussieht, leidet allerdings darunter, dass die Verbindungsstrecken viel zu lang sind, um bei höchster CPU-Geschwindigkeit die Daten zur Verarbeitung bereitzustellen. Im Supercomputing-Bereich gibt es inzwischen eine Gegenbewegung zur aktuell laufenden Dezentralisierung von Cloud-Rechenzentren. Um sich Strom- und Kühlungskosten zu sparen, drängen Google, Facebook und Co. bekanntlich mit ihren Rechenzentren in die Polarregionen oder versenken wie Microsoft gleich das gesamte Rechenzentrum im Meer. Der Trend weg von den hochpreisigen Zentren moderner Zivilisation zieht allerdings bei beispielsweise Übertragungen von Finnland nach Frankfurt Verzögerungen im zweistelligen Millisekundenbereich nach sich. Das entspricht der Zugriffszeit auf eine lokale Festplatte.

Aber gerade in den Zentren mit Millionen Bewohnern wird Rechenleistung vor Ort benötigt, um die Daten von VR (Virtual Reality), KI (künstlicher Intelligenz), 5G (5th Generation Mobile Communication) wie auch die Bewegung von autonomen Fahrzeugen zu berechnen. Letztlich geht es in Zukunft immer noch wie in einer FC-Fabric darum, die stetig wachsende Datenmenge so schnell wie möglich zu verarbeiten. Und das bedeutet, dass Prozessor und Speicher eng beieinander sein müssen. Die Idee vom rechnenden Speicher poppt deswegen immer wieder gerne auf.

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