Scale-Out ist der Hauptfokus der meisten hyperkonvergenten Infrastrukturen (HCI), aber Scale-Out HCI reicht nicht aus, um ein kostengünstigeres und einfacher zu betreibendes Rechenzentrum zu schaffen, erklärt George Crump von Storage Switzerland.
George Crump von Storage Switzerland sieht ein Problem mit hyperkonvergenten Infrastrukturen (HCI). Die HCI Anbieter behaupten, Scale-Out zu bieten, indem sie Knoten hinzufügen, um die Rechenleistung, Netzwerkbandbreite und Speicherleistung/-kapazität zu erhöhen. Aber eine skalierbare Infrastruktur ist nicht ausreichend. HCI lässt sich nicht sehr groß skalieren. Sie kann auch nicht klein oder vertikal skaliert werden.
Es gibt jedoch noch eine weitere Skalierungsdimension hinzufügen, die Tiefe. Die Skalierungstiefe stellt sicher, dass jeder Knoten innerhalb der Infrastruktur bis zu seinem maximalen Potenzial genutzt wird, bevor ein weiterer Knoten hinzugefügt wird. Wie die anderen Dimensionen der Skalierung muss auch HCI die Skalierungstiefe verbessern, und das ist etwas, das Ultraconverged Infrastructure (UCI) fast einzigartig beherrscht.
Was ist eine Deep-Scale-Infrastruktur?
Bei HCI werden Knoten hinzugefügt, lange bevor die Software die Rechenleistung und die Leistungsfähigkeiten der vorhandenen Knoten voll ausschöpft. Eine Architektur wie UCI, die Deep-Scale bietet, stellt sicher, dass die Investition in die vorhandenen Knoten voll ausgeschöpft wird, bevor das Unternehmen Zeit und Geld für das Hinzufügen eines weiteren Knotens ausgibt.
Deep-Scale erfordert zwei Fähigkeiten in der Software. Erstens muss die Software effizient sein. Effizienz ist ein Bereich, in dem HCI aufgrund seiner mehrschichtigen Form der Konvergenz Schwierigkeiten hat. Bei HCI befinden sich zwar alle Komponenten auf demselben Knoten, aber Virtualisierung, Netzwerk und Speicher sind drei separate Ebenen.
Da die HCI-Anbieter nicht immer Eigentümer des Hypervisors sind, können sie diesen nicht optimieren. Außerdem können sie den Speicher und das Netzwerk nicht parallel zum Hypervisor betreiben. Die meisten HCI-Lösungen erfordern, dass Netzwerk und Storage als virtuelle Maschine (VM) innerhalb des Hypervisors ausgeführt werden, wodurch sie der Virtualisierungssteuer unterliegen. Das bedeutet, dass IT-Experten nicht das volle Potenzial der Prozessoren und des Speichers in jedem Knoten nutzen können. Sie müssen viel Spielraum lassen, um die Steuer zu bezahlen. Der Overhead wird mit zunehmender Knotenanzahl immer größer.
UCI sorgt für Effizienz
UCI integriert Virtualisierung, Netzwerk und Speicher in ein einheitliches Betriebssystem für Rechenzentren (Data Center Operating System, DCOS). Speicher und Netzwerke werden als gleichberechtigte Bürger ausgeführt, nicht als VMs. Durch die Integration entfällt ein Großteil des mit der Virtualisierung verbundenen Overheads, so dass virtualisierte Anwendungen eine nahezu unveränderte Leistung erzielen. Dank dieser Effizienz können IT-Experten mehr Workloads auf weniger physischer Hardware ausführen als bei einer typischen HCI-Lösung.
Die DCOS-Lösung von VergeIO namens VergeOS integriert auch die globale Inline-Deduplizierung. Diese Integration reduziert nicht nur die Kosten der Speicherinvestition, sondern auch den typischen Overhead, der mit dem Deduplizierungsalgorithmus verbunden ist. Die Speicherfunktionen von VergeOS sind so leistungsstark, dass viele IT-Experten diese Lösung in Betracht ziehen, wenn eine Speichererneuerung ansteht.
Flexibilität des Knotens
Der zweite Aspekt der tiefen Skalierung ist die Knotenflexibilität. Die meisten HCI-Lösungen sind durch die Art der Knoten, die in einem einzigen Cluster vorhanden sein können, stark eingeschränkt. Diese Knoten müssen sehr ähnliche Konfigurationen, dieselben oder ähnliche Prozessoren und dieselben oder ähnliche Speichermedien haben. Die Ähnlichkeit bedeutet, dass Kunden, die z. B. nur Kapazität benötigen, zusätzliche Rechenleistung benötigen. Nicht nur, dass die ursprüngliche Investition nicht ausgelastet ist, jetzt ist ein Teil der Investition doppelt unterausgelastet. Wenn der HCI-Cluster skaliert, sinkt die Auslastung der Hardware rapide.
UCI bietet Knotenunterschiedlichkeit
Mit UCI können Knoten mit unterschiedlichen Konfigurationen Mitglieder desselben DCOS sein. Die Knoten werden nach Typ gruppiert:
Blended Nodes – Ein ausgewogenes Verhältnis von CPU- und Speicherleistung/-kapazität.
Compute Nodes – Eine Gruppe von Knoten mit höherwertigen Prozessoren, einschließlich GPUs.
Hochleistungsspeicherknoten – Eine Gruppe von Knoten mit NVMe-SSDs.
High Capacity Storage Nodes – Eine Gruppe von Knoten mit Festplattenlaufwerken mit hoher Kapazität.
Scale-Out-HCI reicht nicht aus, da es keine Knotenvielfalt bieten kann
Eine unbegrenzte Anzahl von Knotentypen kann in Clustern organisiert werden, und ein DCOS konsolidiert diese Cluster und fasst ihre Fähigkeiten in einem globalen Ressourcenpool zusammen. Der globale Ressourcenpool kann diese Fähigkeiten universell über alle Workloads hinweg für bestimmte Workloads bereitstellen, die sie nutzen können. So benötigt beispielsweise nicht jeder Workload im Rechenzentrum einen Grafikprozessor, aber diejenigen, die ihn benötigen, profitieren in der Regel erheblich von seiner Verfügbarkeit.
VergeIO bezeichnet diese Knotenflexibilität als Teil der vertikalen Skalierungsfähigkeit, aber sie fördert auch die Fähigkeit, tief zu skalieren. Die Gruppierung von Knoten nach ihrem Potenzial und dem beabsichtigten Anwendungsfall begrenzt den Ressourcenverbrauch.
Durch die Kombination von Knotenflexibilität mit der Vorab-Effizienz der Software werden VergeIO-Kunden feststellen, dass ihr prozentualer Anteil an der Hardwarenutzung viel höher ist als bei jeder HCI. Ein höherer Auslastungsgrad korreliert direkt mit einer Reduzierung der Hardware-Ausgaben und der laufenden Betriebskosten. Das bedeutet auch, dass IT-Planer, wenn das Unternehmen neue Workloads hinzufügt oder neue, innovativere Hardware auf den Markt kommt, diese Workloads und Lösungen in das bestehende DCOS einpfropfen können, anstatt eine völlig neue Infrastruktur zu schaffen.
Dr. Jakob Jung ist Chefredakteur Security Storage und Channel Germany. Er ist seit mehr als 20 Jahren im IT-Journalismus tätig. Zu seinen beruflichen Stationen gehören Computer Reseller News, Heise Resale, Informationweek, Techtarget (Storage und Datacenter) sowie ChannelBiz. Darüber hinaus ist er für zahlreiche IT-Publikationen freiberuflich tätig, darunter Computerwoche, Channelpartner, IT-Business, Storage-Insider und ZDnet. Seine Themenschwerpunkte sind Channel, Storage, Security, Datacenter, ERP und CRM.
Dr. Jakob Jung is Editor-in-Chief of Security Storage and Channel Germany. He has been working in IT journalism for more than 20 years. His career includes Computer Reseller News, Heise Resale, Informationweek, Techtarget (storage and data center) and ChannelBiz. He also freelances for numerous IT publications, including Computerwoche, Channelpartner, IT-Business, Storage-Insider and ZDnet. His main topics are channel, storage, security, data center, ERP and CRM.
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