Was ist hyperkonvergente Infrastruktur (HCI)?
Hyperkonvergente Infrastruktur (Hyper-Converged Infrastructure, HCI) ist eine softwaredefinierte IT-Infrastruktur, die alle Elemente herkömmlicher „hardwaredefinierter“ Systeme virtualisiert. Sie umfasst mindestens virtualisiertes Computing (Hypervisor), softwaredefinierten Storage und virtualisierte Netzwerktechnologie (softwaredefiniertes Netzwerk). HCI wird in der Regel auf kommerziellen Standardservern ausgeführt und ist daher für viele Unternehmen eine kosteneffiziente Lösung.
Wie funktioniert HCI?
Mit HCI wird der gesamte Rechenzentrumsstack konvergiert, einschließlich Compute-, Datenspeicher-, Speichernetzwerk- und Virtualisierungstechnologie. Genauer gesagt kombiniert sie die gängige Serverhardware in Rechenzentren mit lokal verbundenen Speichergeräten.
Diese Konvergenz ermöglicht eine rationalisiertere und effizientere Ressourcenverwaltung. HCI-Systeme bestehen in der Regel aus Serversystemen mit Direct Attached Storage und können ähnliche Systeme zusammenfassen. Alle physischen Rechenzentrumsressourcen befinden sich auf einer einzigen Verwaltungsplattform für Hardware und Software, was die Verwaltung vereinfacht und die Effizienz erhöht.
HCI vs. herkömmliche konvergente Infrastrukturen
Klassische konvergente Infrastrukturen (Converged Infrastructure, CI) sind ein hardwarebasierter Ansatz für die Konvergenz von Speicher und Prozessen. Sie arbeiten mit Bausteinen und bieten verschiedene feste Konfigurationen. Allerdings müssen Änderungen an der CI oft vom Anbieter vorgenommen werden und sind kostenpflichtig.
Andererseits ist HCI ein softwarebasierter Ansatz, der eine nahezu unsichtbare Infrastruktur bereitstellt. Der Großteil der Komplexität verbirgt sich in der HCI-Plattform. HCI ist flexibler, anpassungsfähiger und skalierbarer und punktet mit einem einfachen, schnellen Deployment-Modell. Sie wird häufig auf Standardkomponenten bereitgestellt und bietet so eine vereinfachte Scale-Out-Architektur mit Standardservern. Dadurch wird HCI für Unternehmen attraktiver, die den Zeitaufwand und die Komplexität in Verbindung mit ihrer Infrastruktur reduzieren möchten.
HCI vs. Hypervisoren
Der Hypervisor ist eine Schlüsselkomponente eines HCI-Systems. Es ist die Software, Firmware oder Hardware, die virtuelle Maschinen (VMs) erstellt und ausführt. Im Kontext der HCI ermöglicht der Hypervisor die Virtualisierung der Compute-Komponente, wodurch mehrere VMs auf einem einzigen physischen Host ausgeführt werden können.
Der HCI-Management-Layer bietet jedoch verschiedene Elemente, die native Hypervisor-Verwaltungstools nicht bieten. Die meisten Hypervisor-Verwaltungstools sind mit einzelnen Hosts verbunden und werden zur Erstellung virtueller Maschinen verwendet. Der HCI-Management-Layer ermöglicht hingegen eine einheitlichere Monitoring- und Management-Erfahrung. Er bietet einen besseren Einblick in den Zustand und die Verwendung der Komponenten des HCI-Systems.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Hypervisoren zwar Teil der HCI, aber nicht damit gleichzusetzen sind. HCI bietet einen umfassenderen und integrierteren Ansatz für die Verwaltung und Überwachung von IT-Infrastrukturen als Standalone-Hypervisoren.
Was sind die Vorteile hyperkonvergenter Infrastrukturen?
HCI ist dafür konzipiert, die Komplexität zu minimieren und die Skalierbarkeit zu erhöhen. Sie bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter Kosteneffizienz, verbesserte Speichereffizienz, vereinfachtes IT-Management, verbesserte Leistung und Ressourcenoptimierung, Skalierbarkeit und Flexibilität, Multicloud- und Private-Cloud-Technologie sowie Virtualisierungsunterstützung, Sicherheit und Datenschutz.
Kosteneffizienz und Erschwinglichkeit
HCI kann zu erheblichen Kosteneinsparungen verhelfen. HCI-Lösungen sind wegen ihrer Einfachheit und Erschwinglichkeit attraktive Plattformen, die oft ähnliche oder größere wirtschaftliche Vorteile bieten als Public-Cloud-Alternativen. Die Kosteneinsparungen ergeben sich aus der Tatsache, dass HCI-Plattformen unabhängige, integrierte Systeme sind, mit denen die Kosten für die Bereitstellung und Wartung separater Komponenten, wie z. B. eines SAN, gesenkt werden.
Verbesserte Speichereffizienz
HCI steigert die Speichereffizienz, indem Nicht-Primärspeicher in einem einheitlichen Pool für die Datensicherung, Datenarchivierung und Notfall-Wiederherstellung zusammengeführt wird, wodurch dessen Optimierung, Leistung und Kosteneffizienz erheblich verbessert wird. Hyperkonvergenter Speicher ist ein softwaredefinierter Ansatz, bei dem Speicher-, Rechen-, Virtualisierungs- und Netzwerktechnologien zu einer einzigen Einheit kombiniert werden, wobei die gleiche Hardware genutzt wird. Dieser Ansatz ermöglicht mehr Flexibilität und Kosteneinsparungen bei der Speicherung.
Vereinfachte IT-Verwaltung
HCI vereinfacht das IT-Management, indem die zentralisierte Verwaltung virtueller Umgebungen über ein einziges Interface ermöglicht wird. Die Komplexität wird verringert, da Kompatibilitätsprobleme zwischen verschiedenen Anbietern vermieden werden, sodass Unternehmen alle Aspekte ihrer Infrastruktur von einem Ort aus verwalten können. Diese Vereinfachung kann zu geringeren IT-Betriebskosten führen und Admins mehr Zeit für Innovationen verschaffen.
Verbesserte Performance und Ressourcenoptimierung
HCI verbessert die Leistung und Ressourcenoptimierung durch die Integration von Rechen-, Speicher- und Virtualisierungsressourcen in einem einzigen System. Durch diese Integration wird die Verkabelung und Latenz reduziert und verschiedene Workload-Typen können ohne den I/O-Blender-Effekt bewältigt werden, der bei herkömmlichen Systemen auftreten kann. HCI kann auch geschäftskritische Anwendungen beschleunigen, z. B. relationale Datenbanken, die entsprechend der jeweiligen Anwendungsanforderungen skaliert werden können.
Skalierbarkeit und Flexibilität
HCI bietet Skalierbarkeit und Flexibilität, da User ganz einfach entsprechend ihren Anforderungen in puncto Computing- und Speicherressourcen skalieren können. Eine HCI kann bereits mit nur 3 Nodes implementiert werden und bringt Cloud-ähnliche Einfachheit in lokale Umgebungen – alles mit einer einzigen, einfach zu verwaltenden Plattform. Für die Bereitstellung von HCI-Systemen braucht es nur einen Bruchteil der Zeit, die für das Deployment klassischer IT-Infrastrukturen aufgewendet werden muss. Damit entfällt auch die Notwendigkeit, sich durch Overprovisioning für Wachstum zu rüsten.
Unterstützung für Multicloud und Virtualisierung
HCI unterstützt Multicloud und Virtualisierung durch die enge Integration von Rechen-, Speicher- und Virtualisierungsressourcen in einem einzigen System. Diese Integration ermöglicht das vereinheitlichte Management all dieser Ressourcen, was Administratoren die Ressourcenverwaltung erleichtert und die Gesamtkosten senkt.
Sicherheit und Datenschutz
HCI bietet Sicherheit, indem Datenschutz, Disaster Recovery und Resilienz verbessert werden. Sie gewährleistet die Sicherheit und Kontinuität des Geschäftsbetriebs, indem sie eine schnelle Wiederherstellung von Systemen und Daten ermöglicht und Ausfallzeiten sowie potenzielle Verluste minimiert.
Komponenten und Architektur einer HCI
Speicher-, Computing- und Netzwerkmodule
In einem HCI-System sind Speicher, Computing und Netzwerk in einem einzigen System integriert. HCI stützt sich auf softwaredefinierten Speicher, der Speicherressourcen abstrahiert und bündelt und so eine hohe Leistung und Flexibilität ermöglicht.
Dieser Ansatz schafft einen Software-Layer zwischen dem physischen Speicher und der Datenanforderung, sodass das System auf jedem x86-System ausgeführt werden kann. Dadurch wird die Abhängigkeit der Software von proprietärer Hardware aufgehoben.
Bei den Rechenressourcen einer HCI handelt es sich in der Regel um virtuelle Maschinen (VMs), die mit einem softwaredefinierten Ansatz verwaltet werden. Diese VMs sind die zentralen Akteure im HCI-System, wobei die Ressourcen nach Bedarf auf sie verteilt werden.
HCI nutzt Software Defined Networking (SDN), um Netzwerkfunktionen zu virtualisieren. Mit SDN kann ein IT-Team den Netzwerkverkehr in komplexen Netzwerktopologien über eine zentrale Schnittstelle steuern.
Die Rolle virtualisierter Ressourcen
Die Virtualisierung spielt bei HCI eine entscheidende Rolle. Durch die Verwaltung von Ressourcen über eine Virtualisierungsschicht werden die VMs und die Workloads, die sich darauf stützen, zu den zentralen Komponenten des hyperkonvergenten Systems. Die Ressourcen werden nach Bedarf auf sie verteilt.
Dieser Ansatz ermöglicht eine effektive Ressourcenverteilung und Datennutzung. Zudem können VMs zwischen Hosts verschoben werden, wodurch die Funktionalität einer bestimmten VM über verschiedene Systeme hinweg wiederverwendet werden kann.
Integration und Verwaltung von HCI-Systemen
HCI-Systeme sind so konzipiert, dass sie sich schnell in aktuelle Gegebenheiten integrieren lassen und über ein einheitliches Verwaltungsinterface verwaltet werden können. Dies erleichtert die Verwaltung und verringert den Bedarf an Fachwissen und Ausrüstung.
Ein Hypervisor oder Virtual Machine Monitor verwaltet HCI-Komponenten. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Software, die virtuelle Maschinen verwaltet. Das Hypervisor-Betriebssystem und die Ressourcen werden von den virtuellen Maschinen isoliert und es wird eine effiziente Verwaltung der Infrastruktur ermöglicht.
HCI bietet eine effizientere und kostengünstigere Methode zur Verwaltung von Infrastrukturen, da mehrere Komponenten in einem zentralisierten System betrieben werden. Jeder Server in einem HCI-System wird als Node bezeichnet – und eine Gruppe von Nodes bildet ein Cluster. Die funktionale Software auf jedem Node verteilt alle operativen Funktionen auf den Cluster, um eine hohe Effizienz zu erzielen.
Bewältigung von IT-Herausforderungen mit HCI
Datenbanken und kritische Geschäftsanwendungen
HCI spielt eine entscheidende Rolle bei der Verwaltung von Datenbanken und kritischen Geschäftsanwendungen. Sie ermöglicht die Konvergenz von Anwendungen und Datenbanken auf einer einzigen agilen Plattform, was den IT-Betrieb erheblich vereinfacht und Ausfallzeiten reduziert. Zudem bietet HCI eine flexible Möglichkeit, um kritische Datenbank- und Anwendungsinfrastrukturen zu modernisieren und gleichzeitig die Leistung zu steigern. Unternehmen migrieren Anwendungen und Datenbanken zu HCI, um Agilität, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit zu verbessern.
Big Data, Cloud Native und VDI
In Kombination mit Cloud Computing kann HCI anhand von Big Data intelligente, effiziente und effektive Lösungen schaffen. Darüber hinaus spielt HCI eine wichtige Rolle in virtuellen Desktop-Infrastrukturen (VDI). Eine auf vSAN gestützte HCI bietet zum Beispiel eine kosteneffiziente, sichere Plattform für VDI, die für ein gutes Nutzererlebnis und minimale Kosten sorgt. HCI verstärkt auch die Vorteile der VDI durch Einfachheit, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz.
ROBO-Optimierung
HCI ist für Edge Computing optimiert, was auch ROBO-Szenarien (Remote Office/Branch Office, Remote-Niederlassungen/Zweigstellen) abdeckt. Mit HCI wird eine einfache, minimale On-Premise-Infrastruktur bereitgestellt, die den Wandel beschleunigen und Unternehmen auf zukünftige Herausforderungen vorbereiten kann. Die Skalierbarkeit von HCI ermöglicht das einfache Hinzufügen von Nodes zu bereits bereitgestellten Systemen und ist somit eine ideale Lösung für die Remote-Arbeit und Optimierung von Zweigstellen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass HCI ein wertvolles Asset für Unternehmen ist, da diese zahlreichen IT-Herausforderungen damit bewältigt werden können. Der Einsatz von HCI für Datenbanken, kritische Geschäftsanwendungen, Big Data, Cloud-Native-Szenarien, VDI und ROBO-Optimierung verdeutlicht ihre Vielseitigkeit und Effektivität in der IT-Landschaft.
Effektive HCI-Use-Cases
HCI ist bei allgemeinen Workloads wie Infrastrukturserver, Dateiserver, Anwendungsserver und Datenbankserver nicht mehr wegzudenken. Aber auch bei Sekundärspeicherangeboten ist sie ein wichtiges Instrument. Ihre Use Cases sind vielfältig und erstrecken sich über verschiedene Bereiche. Sie umfassen neben dem Rechenzentrumsmanagement auch Entwicklung und Tests, Datenanalysen sowie Backups und Disaster Recovery.
Rechenzentrumsverwaltung
HCI vereinfacht das Rechenzentrumsmanagement durch die Bereitstellung einer zentralen Verwaltungseinheit, die vollständige Integration mit dem gesamten Rechenzentrum und den Wegfall separater Komponenten. Sie zentralisiert Ressourcen und Management, senkt Kosten, reduziert die Komplexität und entlastet Mitarbeiter:innen – alles bei gleichzeitiger Steigerung der Leistung. HCI kombiniert Rechenleistung, Virtualisierung, Massenspeicher und Netzwerk in einem einzigen Cluster, sodass User problemlos entsprechend ihren Anforderungen in Sachen Computing- und Speicherressourcen skalieren können.
Entwicklung und Tests
HCI eignet sich gut für Entwicklungs- und Testumgebungen, da Ressourcen aus der Produktionsumgebung repliziert werden. Entwickler:innen wird eine programmierbare Infrastrukturumgebung bereitgestellt, die sie direkt in ihre Workflows integrieren können. Sie können virtuelle Maschinen auf Kommando erstellen und entfernen und alles auf einer Infrastruktur ausführen, die eine gute Leistung bringt. So kommen sie mit ihrer Arbeit schneller voran. Außerdem bietet HCI Entwickler:innen eine kosteneffiziente Testumgebung, die wie die Produktionsumgebung funktioniert.
Datenanalysen
HCI spielt eine wichtige Rolle in der Datenanalyse. Sie bietet eine Plattform zum Erstellen datengestützter Interfaces und zum Verwalten der gesamten Datenpipeline von der Erfassung über die Bereinigung von Daten bis hin zu verschiedenen Arten der Analyse.
Backup und Disaster Recovery
HCI hat sich als logische Wahl für Backup und Disaster Recovery erwiesen. Fast ein Drittel der befragten Unternehmen hat in den letzten zwei Jahren einen Ausfall erlebt. Das unterstreicht noch einmal, wie wichtig zuverlässige Disaster-Recovery-Lösungen sind. Die Skalierbarkeit, einfache Verwaltung und Integrationsmöglichkeiten von HCI machen daraus eine effektive Infrastruktur für Disaster Recovery.
Wechsel zu HCI
Mit einem Wechsel zu HCI wird von einer herkömmlichen IT-Infrastruktur zu einem stärker integrierten und vereinfachten System übergegangen. HCI vereint Rechenleistung, Speicher und Netzwerktechnologie in einem einzigen System, vereinfacht die Verwaltung und reduziert die Betriebskosten.
Wie vereinfacht HCI die Cloud-Transformation und die Modernisierung von Rechenzentren?
HCI spielt eine entscheidende Rolle bei der Cloud-Transformation und Modernisierung von Rechenzentren. Sie kombiniert Rechenzentrumskomponenten zu validierten Lösungen mit zentralisiertem Management, beschleunigt die Bereitstellung, reduziert die Betriebskosten und verbessert die Auslastung. HCI-Lösungen lassen sich in containerisierte Umgebungen integrieren, skalieren Server und Speicher unabhängig voneinander und unterstützen hybride Infrastrukturen für die Cloud-Replikation. Diese Flexibilität und Skalierbarkeit machen HCI zu einem wichtigen Motor für Unternehmenswachstum, da sie die zunehmenden Anforderungen moderner Daten und Anwendungen in puncto Leistung und Resilienz unterstützen kann.
Was sind die Kostenvorteile eines Wechsels zu HCI?
Der Wechsel zu HCI kann zu erheblichen Kosteneinsparungen verhelfen. Durch Konsolidierung der Hardwareressourcen und Maximierung ihrer Nutzung reduziert HCI nicht nur die Anzahl der benötigten Server – auch der Platzbedarf im Rechenzentrum wird verringert, es wird weniger Strom verbraucht und es muss weniger gekühlt werden. Durch die vereinfachte Verwaltung von HCI wird außerdem der Zeit- und Ressourcenaufwand für die zugrundeliegende Infrastruktur reduziert, was weitere Kosteneinsparungen ermöglicht.
Unternehmen sollten jedoch ihre spezifischen Ressourcen- und Kapazitätsanforderungen berücksichtigen, da eine unzureichende granulare Skalierung der Ressourcen in einer HCI einige dieser Kosteneinsparungen möglicherweise zunichtemachen könnte.
Warum entscheiden sich Kunden für HCI-Lösungen?
Kunden entscheiden sich aus mehreren Gründen für HCI-Lösungen. Die einfache Bereitstellung ist ein wichtiger Faktor, da HCI-Plattformen bereits vorinstalliert und vorkonfiguriert sind, was den Aufwand reduziert, der mit traditionellen Infrastrukturen verbunden ist.
HCI bietet außerdem eine einheitliche Plattform mit gängigen Protokollen und integrierten Technologien, wodurch die Leistung sich leichter verbessern lässt. Die Skalierbarkeit ist ein weiterer Schlüsselaspekt, da Unternehmen mit HCI klein anfangen und Nodes nach Bedarf hinzufügen können. Und schließlich vereinfacht die Konsolidierung von Ressourcen in einem einzigen System das Management und die Überwachung von Daten. Gleichzeitig wird dadurch die Angriffsfläche insgesamt reduziert.
Wie können Sie HCI einsetzen, um Ihre Unternehmensziele zu erreichen?
Für ein den Unternehmenszielen zugutekommendes HCI-Deployment müssen die Anforderungen des Unternehmens und die potenziellen Vorteile der HCI sorgfältig evaluiert werden. Das beinhaltet das Ermitteln der Workloads, für die eine HCI von Vorteil wäre, die Verdeutlichung der Datenkapazitätsanforderungen und die Überlegung, wie HCI das Unternehmenswachstum fördern kann. Darüber hinaus ist es wichtig, die potenziellen Kosteneinsparungen sowie die einfache Bereitstellung und Skalierbarkeit von HCI zu berücksichtigen.
Best Practices für die HCI-Bereitstellung
Best Practices für die HCI-Bereitstellung umfassen ein klares Verständnis der Anforderungen und Ziele sowie eine sorgfältige Bewertung der potenziellen Vorteile und Kosten von HCI. Darüber hinaus ist es wichtig, für Skalierbarkeit zu planen, um sicherzustellen, dass die HCI-Lösung mit dem Unternehmen wachsen kann. Unternehmen sollten bei der Wahl einer HCI-Lösung auch das Potenzial für Vendor-Lock-in in Betracht ziehen, da dies die künftige Flexibilität einschränken könnte. Schließlich sollten Unternehmen sicherstellen, dass sie über die notwendigen Fähigkeiten und Ressourcen verfügen, um die HCI-Lösung effektiv zu verwalten.
Erste Schritte mit HCI
Um mit HCI auf Bare Metal zu beginnen, muss ein Unternehmen sich zuerst ein Bild von seinen spezifischen Anforderungen machen und ermitteln, wie HCI diese erfüllen kann. Dazu gehört auch die Evaluierung von Workloads und Datenkapazitätsanforderungen.
Der nächste Schritt besteht darin, die richtige Dedicated-Server-Hardware und Software auszuwählen und anschließend das Betriebssystem bereitzustellen. Es sollten Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz der HCI-Komponenten in der Public Cloud implementiert werden. Viele Unternehmen beginnen mit einem Pilotprojekt, um die Vorteile von HCI zu testen, bevor sie ihre Workloads vollständig migrieren.
HCI ermöglicht die unabhängige Skalierung von Ressourcen, sodass Unternehmen klein anfangen und Nodes nach Bedarf hinzufügen können – sie können die HCI sogar in einer Hybrid-Cloud-Konfiguration betreiben. Vor Abschluss der Bereitstellung sollten verschiedene HCI-Lösungen anhand der Anforderungen des Unternehmens bewertet werden. Schließlich kann das Team sich um die umfassende HCI-Bereitstellung kümmern, was auf verschiedene Arten mit jeweils eigenen Vorteilen und Herausforderungen möglich ist.
OVHcloud und hyperkonvergente Infrastrukturen
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Ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Sicherheit und Leistung für eine optimale Nutzung Ihrer Daten. High Grade Dedicated Server sind für die neuen Herausforderungen rund um konvergente Infrastrukturen und Storage optimiert. Diese Plattformen stützen sich auf AMD EPYC- und Intel Xeon Gold-Prozessoren und lassen sich nahtlos in Ihre Architektur integrieren. Sie können damit branchenführende Software und Lösungen ausführen.
