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Hyperkonvergenter Speicher
Veröffentlicht: 13. Februar 2024
Mitwirkende: Josh Schneider, Ian Smalley
Hyperkonvergente Speicherung ist ein Ansatz für die Datenspeicherungsarchitektur, bei dem softwaredefinierte Speicherressourcen in einer hyperkonvergenten Infrastruktur (HCI) zusammengefasst und verwaltet werden.
Herkömmliche Speicher-Arrays und -Komponenten, die in Rechenzentren verwendet werden, erfordern eine separate Speicherverwaltung, was häufig zu einer übermäßigen Partitionierung und ineffizienten Ressourcenzuweisung führt. Alternativ dazu integriert hyperkonvergenter Speicher den gesamten Speicher direkt in den HCI-Stack, zusammen mit Rechen- und Netzwerkfunktionen. Durch Virtualisierung entkoppelt HCI Speicherressourcen von einzelnen Hardwarekomponenten, wodurch hyperkonvergente Speicherlösungen weitaus flexibler und skalierbarer sind als herkömmliche Speicherlösungen.
Entdecken Sie, wie eine softwaredefinierte Architektur den größten Mehrwert bietet, sei es als Software, als Array oder als hyperkonvergente Infrastruktur.
Um hyperkonvergente Speicher besser zu verstehen, ist es hilfreich, die Unterschiede zwischen konvergenter Infrastruktur (CI) und hyperkonvergenter Infrastruktur (HCI) zu vergleichen.
Rechenzentren, die auf einer konvergenten Infrastrukturmethode basieren, integrieren verschiedene Komponenten wie Server, Speicher und Netzwerke in einzelne, vorgefertigte Lösungen. Diese Systeme verwenden modulare Hardware-Appliances, um Rechen-, Netzwerk- und Speicherfunktionen in einem verwaltbaren System zu vereinen. Die eigentliche Datenspeicherung wird von Storage Area Networks (SAN), Network-Attached Storage (NAS) und direkt angeschlossenen Speichermodulen (DAS) übernommen.
CI-Systeme vereinfachen zwar die Bereitstellung und Verwaltung im Vergleich zu nicht konvergierten Systemen, nutzen jedoch die Softwarevirtualisierung nicht vollständig aus, da der Speicherplatz jeder Appliance immer noch an die zugrunde liegende Hardware gebunden ist.
Hyperkonvergente Systeme gehen noch einen Schritt weiter. Durch die Integration von Hardwarekomponenten, aber auch durch deren Abstraktion in Software-Defined Storage (SDS), kann eine hyperkonvergente Infrastruktur hyperkonvergente Speicherressourcen im gesamten Virtual Storage Area Network (vSAN) effizienter bündeln und gemeinsam nutzen. Diese Abstraktion entkoppelt die Speicherung effektiv, um einen gemeinsam genutzten Speicherpool zu schaffen, der flexibel, kostengünstig und agil ist.
Eine hyperkonvergente Infrastrukturlösung bietet Administratorzugriff und Ressourcenautomatisierung über eine Softwareschicht, die als Hypervisor bezeichnet wird, ein einzelnes System, das in der Lage ist, den gesamten verfügbaren Speicherplatz aller Komponenten des Rechenzentrums in eine hyperkonvergente Plattform zu integrieren.
Da HCI-Software keine speziellen HCI-Geräte erfordert und auf gängiger Standardhardware mit hoher Verfügbarkeit ausgeführt werden kann, erkennen sowohl HCI-Anbieter als auch IT-Teams hyperkonvergente Speicher als eine kostengünstige Möglichkeit zur Skalierung von Datenspeicherressourcen an.
Hyperkonvergenter Speicher ist ein Element eines hyperkonvergenten Systems. Um zu verstehen, wie hyperkonvergenter Speicher in ein hyperkonvergentes Rechenzentrum passt, werfen wir einen Blick auf die Schlüsselkomponenten einer hyperkonvergenten Infrastruktur.
Als Dreh- und Angelpunkt der hyperkonvergenten Speicherung abstrahiert und virtualisiert SDS die zugrunde liegende physische Speicherung von Rechenzentrumskomponenten, wodurch der Bedarf an speziellen Speicher-Arrays entfällt und eine effizientere Partitionierung der gesamten Speicherressourcen ermöglicht wird.
Ein Hypervisor ist eine spezielle Softwareschicht, die Workloads hyperkonvergenter Systeme durch die Erstellung von Virtual Machines (VMs) verwaltet, die wie digitale Darstellungen einzigartiger Hardwarekomponenten funktionieren.
In einer HCI-Umgebung ist ein Knoten eine eigenständige Einheit, die Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen umfasst. Die Knoten arbeiten zusammen, um eine einheitliche, virtualisierte IT-Infrastruktur zu schaffen.
Rechenkomponenten führen VMs und Apps innerhalb hyperkonvergenter Plattformen aus.
Die Netzwerkkomponente jedes Knotens verwendet Software-Defined Networking (SDN), um die Kommunikation zwischen den Knoten zu ermöglichen und den Datentransfer innerhalb des HCI zu erleichtern.
Eine hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) bietet mehrere kostensparende und leistungssteigernde Vorteile:
- Skalierbarkeit: Hyperkonvergente Speicher sind extrem einfach zu skalieren, sodass Unternehmen mit einer beliebigen Anzahl von Knoten beginnen und je nach Entwicklung ihrer Workload-Anforderungen weitere Knoten nahtlos hinzufügen oder entfernen können.
- Datenschutz: HCI-Lösungen bieten in der Regel eine verbesserte Ausfallsicherheit und Datensicherheit durch automatische Snapshot-Backups und Redundanzen. Bei einem Hardwareausfall kann HCI den hyperkonvergenten Speicher schnell neu partitionieren, um verlorene Daten wiederherzustellen und Ausfallzeiten zu reduzieren.
- Vereinfachte Verwaltung: HCI vereinfacht die Verwaltung von Rechenzentren für IT-Teams und Administratoren, indem es die vollständige Systemsteuerung in einem einzigen, einheitlichen Dashboard kombiniert.
- Kosteneinsparungen: Hyperkonvergente Systeme bieten eine Vielzahl von Einsparvorteilen, die von der Nutzung hochverfügbarer Standardhardware bis zur Senkung der Betriebskosten reichen.
- Hohe Leistung: Hyperkonvergente Speichersysteme sind in der Lage, Hochgeschwindigkeits-Speichergeräte wie Solid-State-Laufwerke (SSDs), für eine schnelle und reaktionsschnelle Ressourcenzuweisung selbst bei sehr anspruchsvollen Anwendungsfällen wie dem Betrieb virtueller Desktop-Infrastrukturen (VDI).
Obwohl Hyperkonvergenz in der Regel eine effektive Möglichkeit ist, IT-Abläufe im Hinblick auf Effizienz und Skalierbarkeit zu optimieren, gibt es bei der Betrachtung von hyperkonvergentem Speicher einige Nachteile zu bedenken:
- Inkompatibilität mit Anbietern: Obwohl HCI keine spezielle Hardware erfordert und auf branchenüblichen x86-Servern ausgeführt werden kann, neigen viele HCI-Anbieterlösungen dazu, Verbraucher in ihre eigenen spezifischen, abgeschotteten Ökosysteme einzusperren. Es gibt jedoch auch viele Anbieter, deren Produkte nicht gesperrt sind, wenn bei der Auswahl einer hyperkonvergenten Lösung die Kompatibilität im Vordergrund steht.
- Spezialisierte Leistung: Eine verbesserte Leistung wird im Allgemeinen als ein wesentlicher Vorteil der Hyperkonvergenz angesehen. Für bestimmte Workloads wie High-Performance-Computing (HPC) und generative künstliche Intelligenz (KI) ist hyperkonvergenter Speicher jedoch möglicherweise nicht die beste Wahl. Einige HCI-Anbieter bieten maßgeschneiderte Lösungen an, die besser auf bestimmte anspruchsvolle Aufgaben zugeschnitten sind, aber diese spezialisierten Lösungen sind oft mit höheren Kosten verbunden.
- Migration: Hyperkonvergente Speicher bieten viel Flexibilität innerhalb eines hyperkonvergenten Systems. Unternehmen, die später von einer HCI abrücken möchten, können jedoch bei der Migration zu einer anderen Art von Architektur auf spezifische Herausforderungen stoßen.
- Kapazität: In der Praxis kann das Hinzufügen von mehr Speicher auch das Hinzufügen von mehr Rechenleistung und Netzwerk erfordern, da viele HCI-Lösungen keine zusätzlichen herkömmlichen Speicher-Arrays unterstützen. In der Praxis kann das Hinzufügen von mehr Speicher auch das Hinzufügen von mehr Rechenleistung und Netzwerk erfordern, da viele HCI-Lösungen keine zusätzlichen herkömmlichen Speicher-Arrays unterstützen.
Im Folgenden sind nur einige der wichtigsten Anwendungsfälle für hyperkonvergente Speicher aufgeführt.
Während öffentliche Cloud-Computing-Services, wie sie von Anbietern wie IBM, Amazon Web Services (AWS), Microsoft oder Dell angeboten werden, skalierbare Speicherlösungen bieten, stellt hyperkonvergenter Speicher eine hervorragende Alternative für Unternehmen dar, die in ihre eigene Private Cloud oder Hybrid Cloud investieren möchten.
Für wachsende Unternehmen, die eine neue Zweigstelle einrichten möchten, bietet hyperkonvergenter Speicher mehr Ressourcen bei geringerem Platzbedarf vor Ort.
Hyperkonvergente Speicherung macht es für Unternehmen viel einfacher, ihre Daten zu sichern und zu speichern, was hyperkonvergente Infrastrukturlösungen ideal für Disaster Recovery macht.
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