Hyperkonvergenter Speicher nutzt softwaredefinierte Methoden, um Datenspeicher zusammen mit Rechen- und Netzwerkfunktionen in einem einzigen System zu virtualisieren. Durch die Virtualisierung stehen wesentlich flexiblere Speicherpools zur Verfügung als bei Speicher, der an ein bestimmtes Hardwaregerät gebunden ist, etwa an ein Network-Attached-Storage-Gerät oder ein Festplatten-/Flash-Array. Durch die Entkopplung von Hardware, Software und Speicher lässt sich hyperkonvergenter Speicher problemlos skalieren und bietet größere Flexibilität und Funktionalität.
Wie funktioniert hyperkonvergenter Speicher?
Hyperkonvergenter Speicher abstrahiert den Speicher und seine Steuerung von der zugrunde liegenden Hardware. Dies ist ein anderer Ansatz als Direct-Attached-Storage (DAS), bei dem jedes Computergerät über ein eigenes Speicherlaufwerk verfügt, oder bei netzwerkbasierten Speicheransätzen, bei denen mehrere Geräte auf einen zentralen Speicherpool in einem Storage Area Network (SAN) oder in einem Network Attached Storage (NAS).
Der Speicher wird zusammen mit unabhängig von der Hardware betriebenen Rechen- und Netzwerkressourcen bereitgestellt, wodurch eine schrittweise Skalierung möglich ist. Unternehmen, die hyperkonvergenten Speicher implementieren möchten, haben drei Möglichkeiten:
- Direkt bei Speicheranbietern kaufen, zusammen mit der für den Betrieb erforderlichen Hardware
- Bei Anbietern kaufen und Commodity-Server und Speichergeräte separat erwerben
- Einen Cloud-Anbieter beauftragen, hyperkonvergenten Speicher als Service bereitzustellen
Komponenten hyperkonvergenter Speicherlösungen
Hyperkonvergenter Speicher besteht aus mehreren Komponenten, darunter einem Hypervisor zum Ausführen der virtuellen Maschinen, softwaredefinierten Anwendungen und Tools für virtuelle Netzwerke. Alles kann auf Standardhardware ausgeführt werden – beispielsweise x86-Servern – statt teurerer proprietärer Arrays.
Wichtig ist, dass hyperkonvergenter Speicher keine separaten Systeme für Speicher-, Netzwerk- und Rechenressourcen benötigt. Auch müssen diese Komponenten nicht jeweils in eine bestimmte Hardware integriert sein, die für eine bestimmte Anwendung optimiert ist. Stattdessen virtualisiert eine über allem liegende Softwareschicht sämtliche Speicher- und anderen Ressourcen, sodass sie von vielen Benutzern und Geräten gemeinsam genutzt werden können.
Dadurch entsteht ein Speicherpool, der eine sehr große Zahl von NAS-Geräten, SAN-Arrays und Cloud-Ressourcen umfassen kann, die als eine Einheit eng integrierter Komponenten verwaltet werden. Ein wichtiger Bestandteil hyperkonvergenter Speicherlösungen sind Load-Balancing- und softwaredefinierte Netzwerkanwendungen, die dabei helfen, den Speicher am optimalen Ort zu platzieren, um die Leistung zu optimieren und den Anforderungen des Unternehmens gerecht zu werden.
Merkmale hyperkonvergenter Speicherlösungen
Bei hyperkonvergentem Speicher müssen nicht mehr alle Hardwarekomponenten separat verwaltet werden. Der Speicher ist nicht länger an ein Festplatten-Array, einen NAS-Filer oder die Cloud gebunden, die jeweils über eigene Verwaltungssysteme verfügen und teilweise mit völlig unterschiedlichen Betriebssystemen arbeiten.
Bei einem hyperkonvergenten Ansatz wird der Speicher auf Hypervisor-Ebene verwaltet und administriert. Der Hypervisor verwaltet mehrere Speicherpools und behandelt sie alle als virtuelle Ressourcen innerhalb eines Pools, wobei die zugrunde liegende Hardware abstrahiert wird. Softwaredefinierter Speicher (SDS) ist durch die Abstraktion der Speicherressourcen von der Hardware entkoppelt und ermöglicht dadurch größere Flexibilität, Effizienz und Skalierbarkeit.
Alle Speicherressourcen können in ein umfassenderes softwaredefiniertes Rechenzentrumskonzept (SDDC) integriert werden. Dieses ergänzt die allgemeinen Rechenzentrumsfunktionen um Automatisierung und sorgt für mehr Automatisierung und Flexibilität bei den Speicherressourcen. Dadurch lassen sich Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) problemlos an den Speicher anbinden, um eine Integration über ein breiteres Spektrum von Plattformen und Anwendungen hinweg zu ermöglichen.
Vorteile hyperkonvergenter Speicherlösungen
Hyperkonvergenter Speicher bietet gegenüber herkömmlichen Speicherlösungen eine Reihe entscheidender Vorteile.
Flexibilität
Die Bereitstellung von Speicher ist mit hyperkonvergentem Speicher deutlich einfacher, da der genaue physische Speicherort oder das Gerät, auf dem der Speicher gehostet werden soll, nicht festgelegt werden muss. Dadurch können Speicheradministratoren leichter auf veränderte Anforderungen reagieren.
Automatisierte Bereitstellung
Früher mussten Speicheradministratoren bei der Bereitstellung von Speicher viel manuelle Arbeit erledigen. Hyperkonvergente Systeme vereinfachen die Bereitstellung, indem der Administrator Leistung, Kapazität und weitere Parameter festlegt und die Speicherressourcen automatisch zugewiesen werden.
Kosten
Wenn die Hardware aus der Gleichung herausfällt, sinken die Speicherkosten deutlich. Natürlich bieten einige Anbieter hyperkonvergente Lösungen mit eigener bevorzugter Hardware an, doch diese Produkte sind in der Regel wettbewerbsfähig kalkuliert. Teure Speicherhardware wird im Allgemeinen nur benötigt, wenn ein bestimmtes System für den Betrieb einer bestimmten Anwendung optimiert ist.
Ausfallzeiten
Das Aufkommen softwaredefinierter Speicherlösungen und hyperkonvergenter Infrastrukturen hat Funktionen wie Selbstheilung, höhere Redundanz und größere Ausfallsicherheit ermöglicht. Dies führt wiederum zu weniger Ausfallzeiten.
Skalierbarkeit
Hyperkonvergenter Speicher lässt sich granular hoch- und herunterskalieren. Wenn mehr Speicher benötigt wird, kann er hinzugefügt und ebenso schnell wieder entfernt werden, sobald er nicht mehr erforderlich ist. Unternehmen zahlen nur für das, was sie benötigen.
Herausforderungen hyperkonvergenter Speicherlösungen
Bei hyperkonvergentem Speicher gilt es, einige Nachteile zu berücksichtigen.
Abhängigkeit vom Anbieter
Die Einführung hyperkonvergenten Speichers bedeutet oft, an das Ökosystem eines bestimmten Anbieters gebunden zu sein. Nicht alle Anbieter binden ihre Nutzer an vordefinierte Hardware. Wenn die Auswahl wichtig ist, kann es sich lohnen, einen Anbieter mit einem breiten Angebot kompatibler Lösungen zu finden.
Leistung
Im Allgemeinen bieten hyperkonvergente Lösungen eine sehr gute Leistung, jedoch nicht für jede Anwendung. Einige Workloads, etwa High-Performance Computing (HPC) und Aufgaben der generativen künstlichen Intelligenz (KI), erreichen mit hyperkonvergentem Speicher möglicherweise nicht die erforderliche Leistung. Es gibt hyperkonvergente Lösungen, bei denen Software, Speicher, Netzwerk, Rechenleistung und Arbeitsspeicher auf einen bestimmten Workload oder eine bestimmte Anwendung zugeschnitten sind und die eine hervorragende Leistung erzielen. Diese Lösungen sind jedoch entsprechend kostenintensiv.
Migration
Sobald alle Daten in einer hyperkonvergenten Speicherlösung liegen, kann es schwierig sein, sie an einen anderen Ort zu verschieben. Innerhalb dieser Lösung besteht zwar Flexibilität, bei der Migration von Daten aus diesem System oder in dieses System ist sie jedoch geringer.
Kapazität
Hyperkonvergente Speicherlösungen lassen sich beträchtlich skalieren, reichen für manche Anwendungen jedoch nicht weit genug. Herkömmlicher Speicher kann beispielsweise ein SAN deutlich stärker skalieren als die meisten hyperkonvergenten Ansätze.
Zusätzliche Ebenen
Hyperkonvergenter Speicher erleichtert das Leben in vielerlei Hinsicht, fügt jedoch eine weitere Ebene hinzu, die auch die Komplexität erhöhen kann. Wer in herkömmlichem Speicher ausgebildet ist, benötigt möglicherweise zusätzliche Schulungen, um diese Technologie zu beherrschen.
Einsatzmöglichkeiten hyperkonvergenter Speicherlösungen
Hyperkonvergenter Speicher eignet sich für eine Reihe von Anwendungen. Hier sind einige der häufigsten
- Virtuelle Maschinen. Hyperkonvergenter Speicher eignet sich gut für eine große Zahl virtueller Maschinen (VMs), da die Virtualisierung gut zu einer SDS-basierten Infrastruktur passt.
- Datenbanken. Einige Datenbanken laufen sehr gut auf hyperkonvergentem Speicher. Tatsächlich bieten manche Anbieter auf ihre Datenbanken zugeschnittene Systeme an, die eine vollständige hyperkonvergente Infrastrukturlösung mit Speicher, Rechenleistung, Netzwerk und Anwendungen umfassen.
- Virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI). Desktop-Virtualisierung trennt die Desktopumgebung sowie die zugehörigen Anwendungen und Daten vom physischen Clientgerät, das traditionell für den Zugriff verwendet wird. Die verschiedenen Desktopkomponenten werden virtualisiert, was größere Flexibilität und eine einfachere Notfallwiederherstellung ermöglicht, da keine Daten lokal auf dem Arbeitsplatzrechner des Benutzers gespeichert werden.
- Datenschutz. Hyperkonvergenter Speicher eignet sich gut dazu, alle Speicherressourcen in einem virtuellen Pool zu vereinheitlichen und so den Datenschutz zu vereinfachen. Software kann den gesamten Pool über eine einzige Oberfläche sichern. Ebenso lässt sich die Notfallwiederherstellung (DR) über den hyperkonvergenten Speicher implementieren, statt jedes physische Speichergerät manuell für Backup und DR konfigurieren zu müssen.
- Niederlassungen. Einige Unternehmen haben Niederlassungen, die von einer zentralisierten, externen IT unterstützt werden. Hyperkonvergenter Speicher eignet sich gut für den Einsatz in Niederlassungen, da sich die Infrastruktur aus der Ferne überwachen lässt.
Fazit
Hyperkonvergenter Speicher erfreut sich wachsender Beliebtheit und eignet sich für viele Anwendungen. Im größeren Zusammenhang wird die IT-Infrastruktur zunehmend virtualisiert. Speicher hat sich von einer arbeitsintensiven IT-Funktion zu einer Aufgabe entwickelt, die immer stärker zum allgemeinen IT-Betrieb gehört. Hyperkonvergenter Speicher macht skalierbaren Speicher einer größeren Zahl von Unternehmen zugänglich, ohne dass sie auf erfahrene Speicherteams angewiesen sind.
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