Was ist hyperkonvergenter Speicher?

Zwei Personen schauen aufs Handy

Autoren

Josh Schneider

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

Was ist hyperkonvergenter Speicher?

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 wesentlich flexibler und skalierbarer als herkömmliche Speicherlösungen sind.

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Konvergente Infrastruktur vs. hyperkonvergente Infrastruktur

Um hyperkonvergente Speicher besser zu verstehen, ist es hilfreich, die Unterschiede zwischen konvergenter Infrastruktur (CI) und hyperkonvergenter Infrastruktur (HCI) zu vergleichen.

Was ist eine konvergente Infrastruktur?

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.

Was ist eine hyperkonvergente Infrastruktur?

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.

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Schlüsselkomponenten von hyperkonvergentem Speicher

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.

Softwaredefinierter Speicher (SDS)

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.

Hypervisor

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.

Knoten

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 erstellen.

Compute

Rechenkomponenten führen VMs und Apps innerhalb hyperkonvergenter Plattformen aus.

Netzwerk

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.

Vorteile von hyperkonvergentem Speicher

Eine hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) bietet mehrere kostensparende und leistungssteigernde Vorteile, einschließlich

  • Skalierbarkeit
  • Datenschutz
  • Vereinfachte Verwaltung
  • Kosteneinsparungen
  • Hohe Leistung

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 Vorteilen, von der Verwendung hochverfügbarer Standardhardware bis hin zur Rationalisierung der Betriebskosten.

Hohe Leistung

Hyperkonvergente Speichersysteme sind in der Lage, Hochgeschwindigkeitsspeichergeräte wie Solid-State Drives (SSDs) für eine schnelle und reaktionsschnelle Ressourcenzuweisung selbst bei sehr anspruchsvollen Anwendungsfallen wie dem Betrieb einer virtuellen Desktop-Infrastruktur (VDI) zu nutzen

Herausforderungen des hyperkonvergenten Speichers

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: Hyperkonvergenter Speicher bietet viel Flexibilität innerhalb eines hyperkonvergenten Systems. Unternehmen, die später von einer HCI weg migrieren möchten, können jedoch bei der Migration zu einem anderen Architekturtyp auf besondere 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. Praktisch gesehen 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.

Anwendungsfälle für hyperkonvergente Speicher

Im Folgenden sind nur einige der wichtigsten Anwendungsfälle für hyperkonvergente Speicher aufgeführt.

Cloud-Computing

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.

Physische Erweiterung

Für wachsende Unternehmen, die eine neue Zweigstelle einrichten möchten, bietet hyperkonvergenter Speicher mehr Ressourcen bei geringerem Platzbedarf vor Ort.

Disaster Recovery

Hyperkonvergente Speicherung macht es für Unternehmen viel einfacher, ihre Daten zu sichern und zu speichern, was hyperkonvergente Infrastrukturlösungen ideal für Disaster Recovery macht.

Weiterführende Lösungen
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