Eine hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) kombiniert die Vorzüge einer Public Cloud mit der Kontrolle und dem Datenschutz einer traditionellen IT-Umgebung.
Um heutzutage innovative Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Künstliche Intelligenz (KI), Maschinelles Lernen (ML) und Big Data erfolgreich einzusetzen, benötigen Unternehmen hohe Skalierbarkeit und Flexibilität.
Herkömmliche Ansätze für virtuelle Rechenleistung, wie teure Private Clouds oder risikoreiche Public Clouds, erweisen sich oft als ungeeignet, um Innovation und Wachstum effektiv voranzutreiben.
Die Herausforderung besteht darin, Server, Netzwerke und Speicher effizient zu konfigurieren und mit der virtuellen Rechenumgebung zu synchronisieren. Währenddessen bringen Ihre Wettbewerber möglicherweise bereits Produkte auf den Markt oder starten Dienstleistungen schneller als Sie.
Hier bietet eine hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) für digitale Unternehmen die ideale Lösung. Sie ermöglicht die Bereitstellung von Geschäftsanwendungen in der Cloud, ohne dass eine komplexe IT-Infrastruktur mit separaten Servern, Speichereinheiten und Netzwerken verwaltet werden muss.
Hürden für Innovationen im digitalen Geschäft
Unternehmen, die stark auf Informationstechnologie angewiesen sind, müssen ihren Fokus auf Umsatzgenerierung, Vertrieb, Marketing, Produktinnovation und Wettbewerbsvorteile legen. Traditionelle IT-Infrastrukturen bestehen jedoch aus vielen verschiedenen Komponenten.
Bevor ein neues Projekt zur Produktentwicklung oder Innovation gestartet werden kann, müssen zahlreiche Softwarekomponenten, Entwicklungsumgebungen, Server, Speicher, virtuelle Maschinen und viele weitere Aspekte eingerichtet werden.
Herkömmliche physische Server und Speicher stehen oft in einer Eins-zu-eins-Beziehung, was den Aufwand und die finanziellen Investitionen in IT-Projekte erhöht.
Die Virtualisierung sollte einige Nachteile herkömmlicher Server- und Knotensysteme reduzieren, jedoch bringt auch sie ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Ein zentrales Problem ist der erhöhte Bedarf an Speicherkapazitäten innerhalb der virtuellen Rechenumgebung.
Unternehmen erzeugen ständig Terabytes an redundanten Daten, was kontinuierliche Investitionen in Speichergeräte für das Rechenzentrum erfordert. Dieser Ansatz führt zur Verschwendung von IT-Ressourcen.
Daher sind die Verschwendung von Ressourcen, Geld, Arbeitszeit und Zeit wesentliche Hindernisse für Innovation und Wachstum in digitalen Unternehmen.
Was ist HCI?
Hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) stellt eine zukunftsorientierte Architektur für Rechenzentren dar. Dieses Konzept ist sowohl für kleine als auch große Rechenzentren geeignet. In herkömmlichen serverbasierten Systemen sind Netzwerk, Datenverarbeitung und Speicherung voneinander getrennt.
HCI integriert Rechenleistung, Virtualisierung, Speicherung und Netzwerk in einem einzigen Cluster. Normalerweise wird das gesamte Paket von einem einzigen Anbieter bereitgestellt. Die zugrundeliegende Rechenleistung, das Netzwerk und der Speicher sind hardwaregesteuerte Einheiten. Aus diesem Grund ist die Virtualisierung für kleine und mittlere Unternehmen entweder teuer oder kompliziert.
Bei HCI werden IT-Ressourcen über Software gesteuert. Computer, Netzwerk und Speicher befinden sich auf einem Hypervisor.
Die Software kann flexibel an die jeweiligen Projektanforderungen angepasst werden. Dadurch werden unnötige Ausgaben für IT-Hardware und -Services vermieden.
Dieser softwarebasierte Ansatz hat neuen Rechenzentrumskonzepten den Weg geebnet. HCI-Systeme können auf beliebiger Hardware oder jedem Hypervisor mit Hilfe folgender Schnittstellen bereitgestellt werden:
- Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs)
- Virtuelle Maschinenübersetzung
HCI ermöglicht es, eine konvergierte Infrastruktur unter Software bereitzustellen, um Speicher- und Rechenressourcen zu steuern. Sollte ein anderer Standort oder eine andere Abteilung einen anderen Hypervisor verwenden, ist es nicht notwendig, zusätzliche Rechen- und Speicherressourcen zu erwerben. Das HCI-System kann virtuelle Maschinen zwischen Hypervisoren übersetzen, sodass verschiedene Abteilungen gemeinsam genutzte Ressourcen ohne Bandbreitenkonflikte nutzen können.
Darüber hinaus ermöglicht HCI den Einsatz von APIs, um:
- Die private Cloud mit einer öffentlichen Cloud-Plattform zu verbinden und so die Nutzeranforderungen zu erfüllen
- Geschäftsdaten aus der privaten Cloud-Architektur ins Zentrum zu rücken
- Externe und interne Hypervisoren zu integrieren und mit ihnen zusammenzuarbeiten
- Automatisierung für Business-Anwendungen und Tools zu nutzen
Wie trägt HCI zur IT-Effizienz bei?
Die IT-Effizienz eines Unternehmens hängt von Kosten, Komplexität und Hybrid-Cloud-Zugriff ab. HCI adressiert alle diese Aspekte. Im Folgenden werden diese Punkte ausführlicher erläutert:
Komplexität reduzieren
HCI-Lösungen sind herstellerunabhängig. Es ist nicht notwendig, mehrere Anbieter für Hardware- und Software-Kompatibilität zu konsultieren. Über eine zentrale Software werden alle IT-Ressourcen des Rechenzentrums gesteuert. Applikationsseitige Anpassungen ermöglichen die Konfiguration des Rechenzentrums für unterschiedliche IT-Projekte, ohne die Hardwarekonfiguration zu beeinträchtigen.
Kosten eindämmen
IT-Ressourcen können flexibel zwischen Workstations oder Abteilungen verschoben werden. Es ist nicht erforderlich, verschiedene Server und Speicherfarmen für jede Abteilung innerhalb einer Organisation zu betreiben.
Darüber hinaus verwendet HCI vorhandene Computer- und Netzwerkprotokolle wie x86-Server und Ethernet-Ports, sodass keine kostspieligen Investitionen in eine futuristische IT-Infrastruktur nötig sind.
Die Skalierung mit HCI erfolgt automatisiert. Wenn eine geschäftliche oder kundenorientierte App plötzlich starken Traffic aufweist, wird die HCI-Lösung automatisch im Hintergrund skaliert. Eine manuelle Erhöhung oder Verringerung von Rechen-, Speicher- und Netzwerkkontingenten ist nicht erforderlich.
Hybrid Cloud ermöglichen
HCI ermöglicht die Verwendung erweiterter APIs, um Sandbox- oder Private-Cloud-Umgebungen mit öffentlichen Cloud-Schnittstellen zu verbinden. Alle Daten werden streng verschlüsselt und durch Sicherheitsprüfungen geschützt, sodass keine Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Geschäftsdaten bestehen.
Wie funktioniert HCI?
Ein HCI-System kombiniert die Serverhardware mehrerer Rechenzentren mit lokalem Speicher, wobei oft eine Softwareschicht dazwischengeschaltet ist. Die Software verteilt die Serverkapazität entsprechend der Systemlast der Arbeitsplätze.
Durch Virtualisierung können Server aus verschiedenen Abteilungen und Standorten verbunden werden, um einen übergreifenden Pool von Rechen-, Netzwerk- und Speicherressourcen zu bilden.
Ein typisches HCI-System umfasst folgende Komponenten:
- Ein oder mehrere Hardwaregehäuse (hauptsächlich Serverressourcen). Für Cluster-Appliances mit hoher Verfügbarkeit (HA) müssen mehrere HCI-Knoten verbunden sein.
- Einen Storage Area Network (SAN)-Controller.
- Einen Hypervisor für die Virtualisierung, wie z. B. Hyper-V, VMware, Citrix usw.
Vorteile von HCI
- Da ein einziger Anbieter die gesamte Soft- und Hardwarelösung bereitstellt, ist der Kontakt zu nur wenigen Anbietern und deren Vertretern notwendig.
- Da HCI Speicher-, Rechen- und Netzwerkgeräte an einem Ort hostet, wird weniger Zeit und Geld für die Verwaltung der IT-Infrastruktur benötigt.
- HCI-Systeme befinden sich näher an den Geschäftsworkstations, an denen die Ressourcen verwendet werden, was zu einer höheren Leistung führt.
- HCI-Lösungen sind in einfachen Paketen erhältlich, so dass Unternehmen jeder Größe HCI entsprechend ihren Arbeitslasten erwerben können.
- HCI folgt der Baustein-Strategie, sodass durch das Hinzufügen oder Entfernen von HCI-Knoten die Skalierung nach oben oder unten möglich ist.
Nachteile von HCI
- Da sich HCI noch in der Entwicklung befindet und es keine Standardisierung gibt, kann eine Herstellerabhängigkeit entstehen.
- Es fehlen offene Standards für die logische oder physische Interoperabilität zwischen Knoten verschiedener HCI-Anbieter oder -Systeme.
- Anfangs kann es notwendig sein, Speicher, Netzwerk und Rechenleistung als Gesamtpaket zu kaufen, auch wenn möglicherweise nicht alle drei Komponenten zur Skalierung benötigt werden.
- Die Installation von HCI kann einen hohen Energieverbrauch erfordern, um die nahe beieinander liegenden Rechenzentrums-Farmen zu kühlen.
- Mindestens zwei HCI-Knoten sind erforderlich, um gegenseitige Redundanz zu gewährleisten und hohe Arbeitslasten bei steigendem Datenverkehr zu bewältigen. Dies kann zu höheren Betriebskosten führen.
Konvergent vs. HCI: Unterschiede
| Merkmale | Konvergente Infrastruktur | HCI |
| Definition | Hardwarebasierte Konsolidierung von Remote-Serverressourcen. | Softwarebasierte Konsolidierung von Ressourcen für Virtualisierung oder Remote-Zugriff auf Rechenleistung und Daten. |
| Architektur | Modular | Modular und geclustert |
| Betriebskosten | Höher und nicht kosteneffizient | Erschwinglich und kosteneffizient |
| Flexibilität | Eingeschränkt | Besser als bei konvergenter Infrastruktur |
| Herstellerbindung | Ja | Nein |
| Level | CI ist das Basislevel | HCI ist die nächste Generation von CI |
| Form | Hardwarebasiert | Softwarebasiert |
| Nutzungsumfang | Optimierung des Speicher-zu-CPU-Verhältnisses | Kapitalisierung, Verteilung und produktive Nutzung der Unternehmens-IT-Ressourcen |
| Bereitstellung | Kann als eigenständiger Server oder Gruppe von Servern bereitgestellt werden | Eigenständige Bereitstellung ist nicht möglich |
| Skalierbarkeit | Kauf neuer Hardware erforderlich | Ressourcen können innerhalb einer App minimiert und auf andere Apps umgeleitet werden, um die Skalierbarkeit zu erhöhen |
HCI vs. Cloud: Unterschiede
| Merkmale | HCI | Cloud |
| Definition | Virtualisiert Speicher-, Rechen- und Netzwerkressourcen und stellt sie unter Software zur zentralen Steuerung bereit. | Cloud Computing umfasst Speicher-, Rechen- und Netzwerkressourcen in einer Architektur. Eine Abstraktionsschicht bündelt diese Ressourcen und bietet sie Dritten zur Anwendungsbereitstellung an. |
| Scope | Vereinfacht die IT, sodass sich Unternehmen auf umsatzgenerierende Aufgaben konzentrieren können. | Verbessert die Benutzererfahrung (UX) durch erweiterte Orchestrierung und Automatisierung. |
| Performance | HCI hält Rechenleistung, Speicherung, Daten und Apps sowie das Netzwerk eng beieinander. Daher ist die Leistung besser als die der Cloud. | Die Leistung der Cloud hängt von vielen Variablen wie Public Cloud, Private Cloud, Internetbandbreite, Entfernung zum Server und mehr ab. Daher ist die Leistung geringer als bei HCI. |
| Flexibilität | Flexibler als eine Cloud | Etwas flexible Skalierbarkeit |
| Skalierbarkeit | HCI-Cluster-Hardware muss hinzugefügt werden, um die Arbeitslastkapazität zu erhöhen. | Es ist lediglich eine Erhöhung der Bezahlung und die Änderung des Abonnementlevels online erforderlich. |
| Zuverlässigkeit | HCI-Systeme sind fehlertoleranter als andere Rechenzentrumsverwaltungssysteme. | Die Zuverlässigkeit ist geringer als bei HCI. |
| Workloads | HCI kann ein höheres Arbeitsvolumen und verschiedene Arten von Workloads bewältigen. | Eine vorkonfigurierte Cloud-Infrastruktur verarbeitet oft nur bestimmte Workloads. |
Zukunft von HCI
In den frühen Entwicklungsphasen setzten IT-Manager und Entwickler HCI hauptsächlich für Remote- oder Zweigstellen (ROBO) und VDI ein. Die Technologie für dynamische Ressourcenzuweisung und -wiederverwendung hat jedoch gezeigt, dass HCI ein Eckpfeiler für IT-Innovation und -Wachstum werden kann.
HCI hat sich als zuverlässiges Werkzeug für moderne Rechenzentren etabliert und wird auch im Cloud-Computing-Ökosystem immer beliebter. Unternehmen können ein Cloud-ähnliches Ökosystem mit enger Kontrolle über ihre IT-Ressourcen erhalten.
Unternehmen nutzen HCI, um Virtualisierungsressourcen dort bereitzustellen, wo die Datenverarbeitung tatsächlich stattfindet. Daher findet HCI auch im Edge Computing und in der Datenanalyse Anwendung.
Technologieunternehmen wie Microsoft und Amazon sind mit Produkten wie Azure Stack HCI und AWS Outposts in den HCI-Markt eingestiegen.
Lesetipps zu HCI
#1. Hyperkonvergente Infrastruktur – Ein umfassender Leitfaden
Dieses Amazon-Buch ist eine ideale Ressource für alle, die HCI-Lösungen entwickeln möchten. Es handelt sich dabei nicht um ein Lehrbuch, sondern eher um einen Ratgeber für alle, die die richtigen Fragen stellen können. Auch wenn Sie in einem agilen oder DevOps-orientierten IT-Unternehmen arbeiten und Schwierigkeiten mit der Implementierung von HCI haben, sollten Sie dieses Kindle-Buch lesen.
Das Buch enthält zusätzliche digitale Elemente wie Selbstbewertungstests, Projekte, aktuelle Fallstudienfragen und mehr.
#2. Der Gorilla-Leitfaden für HCI-Implementierungsstrategien
Dieser Gorilla-Leitfaden vermittelt ein tiefes Verständnis von HCI, seinen Strategien, der zugrundeliegenden Architektur, realen Anwendungsfällen und mehr.
Das Buch behandelt HCI aus der Perspektive folgender Themen:
- Virtuelle Desktopinfrastruktur (VDI)
- Tier-1-Anwendungen
- Softwaredefinierte Netzwerke (SDN)
- Rechenzentren am Edge
Durch das gründliche Lesen und Anwenden der HCI-zentrierten Vorschläge in diesem Buch lassen sich effiziente HCI-Lösungen entwickeln. Zudem können Sie beurteilen, ob sich HCI positiv auf Ihr Unternehmen auswirkt.
#3. Rechenzentren mit hyperkonvergenter Infrastruktur
Das Buch HCI Data Centers erläutert diese aufkommende Rechenzentrumstechnologie in leicht verständlicher Sprache. Es werden auch verschiedene realistische Anwendungsfälle skizziert. So erhalten Sie Anleitungen für die Implementierung dieser Technologie oder die Entwicklung von Lösungen für HCI-Anwender.
Darüber hinaus diskutiert und vergleicht das Buch einige HCI-Lösungen in einem herstellerunabhängigen Ansatz. Es ist sowohl als Taschenbuch als auch als Kindle-Version erhältlich.
HCI: Anmerkung des Autors
HCI entwickelt sich rasant. Unternehmen erkennen zunehmend den Wert dieser Technologie. Wenn Sie sich für Rechenzentren und Business Computing interessieren, kann die Entwicklung von hyperkonvergenten Infrastrukturlösungen eine vielversprechende berufliche Option sein.
Unternehmen, die das Beste aus der IT zu einer kosteneffizienten Investition herausholen möchten, sollten sich mit den verschiedenen HCI-Lösungen auseinandersetzen.
In den kommenden Jahren wird sich HCI voraussichtlich als Mainstream-Technologie für die Verwaltung zukunftsorientierter Rechenzentren etablieren.
Zusammenfassung
Verwalten Sie zu viele Speicher-, Server- und Netzwerkgeräte für Ihr digitales Geschäft? Verursachen die Kosten für die IT-Infrastruktur hohe Ausgaben? Viele Unternehmen sehen sich mit ähnlichen Problemen konfrontiert und vertrauen darauf, dass hyperkonvergente Infrastrukturen eine nachhaltige Lösung darstellen.
Daher wächst die Marktgröße von HCI stetig. Ende 2020 betrug sie laut Markets and Markets 7,8 Milliarden US-Dollar. Dieselbe Marktforschungsfirma erwartet, dass der HCI-Markt bis 2025 ein Volumen von 27,1 Milliarden US-Dollar erreichen wird.
Wenn Ihr Unternehmen mit der Verwaltung von Speicher, Servern und Netzwerkausrüstung zu kämpfen hat, ist es an der Zeit, über die Einrichtung einer HCI nachzudenken.
Als nächstes werden die besten Anbieter dedizierter Server in Großbritannien vorgestellt.