Was ist eine hyperkonvergente Infrastruktur?

Hyperkonvergente Infrastruktur oder HCI ist gleichsam „Virtualisierung auf Speed“. Der Massenspeicher und die Netzwerkfunktionen eines IT-Systems werden von der Hardware abstrahiert und über eine einheitliche Steuerung zugänglich gemacht. Neben der einfacheren Steuerung liegt ein wesentlicher Vorteil einer HCI in der sehr guten Skalierbarkeit dieser Systeme. Für die heute anfallenden Datenmengen ist diese Eigenschaft zentral. Hyperkonvergente Infrastruktur kann in Ihrem Unternehmen individuell eingesetzt werden, besonders häufige Anwendungen finden sich aber in Data Centers für Cloud-Anwendungen.

Elemente einer IT-Infrastruktur

Die grundlegenden Elemente sind Rechenleistung, Speicherplatz und die Vernetzung für den Austausch von Informationen. Der erste Punkt wird durch Server bereitgestellt.

Die traditionelle Lösung besteht darin, diese Elemente getrennt bereitzustellen. Genau im gewünschten Umfang werden sie dann konfiguriert. Eine Anpassung an geänderte Anforderungen ist oft schwierig und mit viel Aufwand verbunden.

Im Prinzip ist dieser Zugang natürlich flexibel, aber darin liegt auch ein wesentlicher Schwachpunkt. Der Aufwand für die Tests und die Inbetriebnahme allgemein ist hoch. Auch ist dieser Aufwand schwierig vorherzusehen, sodass die Einhaltung von Deadlines entsprechend problematisch wird. Das Zusammenwirken der verschiedenen Komponenten muss funktionieren, was bei der Leistungsfähigkeit der heute verfügbaren Elemente immer schwieriger zu gewährleisten ist.

Der erste Schritt: die konvergente Infrastruktur

Nicht überraschenderweise ist diese eine Vorstufe für die hyperkonvergente Infrastruktur oder HCI. Die drei Elemente Rechenleistung, Speicher und Vernetzung sind es, die zum Konvergieren gebraucht werden. Sie werden zusammengefasst und standardisiert. Die Grundlage bildet eine Virtualisierung der Server.

In der Umsetzung kommen zwei Varianten vor.

Die Konfiguration wird standardisiert. Verschiedene Hardware kann verwendet werden und das hat den Vorteil, dass Sie schon vorhandene Komponenten weiter nutzen können. Weitere Komponenten können je nach den herrschenden Anforderungen angeschlossen oder wieder entfernt werden.
Ein Modul wird standardisiert. Ein solches Modul bildet eine Einheit als Gerät und wird oft schon fertig verkabelt ausgeliefert. Ein Beispiel für solche Module sind die Racks, die in Data Centers zum Einsatz kommen. Durch die Standardisierung des Geräts ist diese Lösung noch schneller verfügbar, aber weniger flexibel als die Standardisierung der Konfiguration. Außerdem sind vorhandene Komponenten nicht verwendbar.

Die hyperkonvergente Infrastruktur oder HCI

Die hyperkonvergente Infrastruktur verfolgt im Prinzip dieselben Ziele wie die konvergente, hat aber einen anderen Zugang zur Lösung des Problems. Es gibt keine standardisierten Module, der wesentliche Punkt ist die noch weitergehenden Virtualisierung.

Die Eigenschaften einer HCI

Die Virtualisierung wird im Vergleich zur konvergenten Infrastruktur noch konsequenter eingesetzt. Die Grundlage dafür ist ein Hypervisor für das gesamte System, der als ein Betriebssystem für die virtuellen Maschinen im System gelten kann. Insbesondere werden die VM über den Hypervisor gestartet und gestoppt.

Eine virtuelle Maschine stellt die Rechenleistung zur Verfügung und besitzt einen Arbeitsspeicher. Mehrere Massenspeicher werden aber über eine einheitliche Verwaltung zusammengeschlossen. Zwei Eigenschaften sind für eine hyperkonvergente Infrastruktur wesentlich.

Software-defined Storage: Sie abstrahiert die Funktion des Datenspeichers von der dafür verwendeten Hardware. So ist es möglich, ein virtuelles Laufwerk über mehrere Geräte zu verteilen. Der Speicherplatz kann so flexibler verwaltet und bereitgestellt werden.

Software-defined Networking: Dieses trennt das Routing von der Übermittlung der Datenpakete. Die Regeln für das Routing, also die Wahl des Weges der Datenpakete, werden zentral festgelegt. Die einzelnen Geräte übernehmen nur die Weiterleitung gemäß diesen Regeln.

Die Vorteile einer HCI

– Die modulare Art der Erweiterung ist wesentlich einfacher als eine Erweiterung eines Rechenzentrums durch einzeln ausgewählte Komponenten. Das gilt besonders für die Konfiguration, mit der Benutzung von standardisierten Geräten kann der Aspekt der Modularität noch besser umgesetzt werden. Eine solche Erweiterung ist schneller möglich und mit vorhersehbarem Aufwand durchführbar.

– Die Funktionsfähigkeit der Module ist etabliert oder sogar vom Hersteller garantiert. Sie brauchen deshalb keine individuelle Konfiguration durchzuführen.

– Eine hyperkonvergente Infrastruktur ist besonders gut skalierbar. Diese Skalierbarkeit ergibt sich aus den bereits erwähnten Eigenschaften der HCI. Brauchen Sie mehr Leistung, können Sie diese einfach über den Einsatz von zusätzlichen Modulen erreichen.

– Die Vereinfachung durch eine hyperkonvergente Infrastruktur führt zu niedrigeren Kosten.

Eine HCI ist eine Art der Organisation der Verarbeitung von großen Datenmengen. Sie wird schon mehrere Jahre verwendet und kann als etablierte Technologie angesehen werden. Eine hyperkonvergente Infrastruktur geht konsequent den Weg zu mehr Virtualisierung, die sich für die Bereitstellung von großer Rechenleistung schon länger bewährt hat.