Hyperconverged Infrastructure (HCI): Fünf Aspekte, die Sie kennen sollten

Zurück zur Konsolidierung: Immer mehr Unternehmen setzen auf hyperkonvergente Infrastruktur – die Weiterentwicklung klassischer, konvergenter Systeme. Warum? Weil sie den Aufbau eines zukunftsfähigen Rechenzentrums vereinfacht und Spielraum für innovative Lösungen und zukünftige Entwicklungen lässt. Was genau sich dahinter verbirgt und welche Vorteile diese Infrastruktur mit sich bringt, erfahren Sie hier.

Abstrakte Darstellung einer Hyperconverged Infrastructure.

Hyperconverged Infrastructure © Alex / Adobe Stock

Was ist eine hyperkonvergente Infrastruktur?

Eine hyperkonvergente Infrastruktur bzw. Hyperconverged Infrastructure (HCI) ist ein einheitliches softwaredefiniertes System, das die gängigen Komponenten eines Rechenzentrums vereint: Storage, Networking und Computing. Bei einer HCI kombiniert intelligente Software herkömmliche Serverhardware wie x86_64-basierte Server mit lokalen Speicherressourcen und Netzwerkschnittstellen zu flexiblen Komponenten. Per Software-Konfiguration lassen sich die einzelnen Komponenten bzw. Virtual Machines (VMs) dann für die jeweiligen Arbeitszwecke optimal auf die geeigneten Knoten verteilen.

Der Clou liegt in der Virtualisierung der Infrastruktur: Rechenleistung und Speicherressourcen laufen in einer Appliance auf Virtual Machines (VMs), was das Installieren, Migrieren und On-Demand-Skalieren vereinfacht. Die aufwändige Überprüfung von Hardware-Kompatibilitätslisten (HCL) entfällt. Da die Speichersysteme direkt an die Serverhardware angebunden und virtuell verwaltet werden können, entfallen auch komplexe Speichernetzwerke. Mit diesem Setup lassen sich alle HCI-Funktionen, Knoten und VMs zentral managen.

Warum klassische Infrastrukturen nicht mehr ausreichen

Klassische Infrastrukturen werden den heutigen Anforderungen hybrider und verteilter Cloud-Umgebungen nicht mehr gerecht. Das traditionelle IT-Infrastrukturmodell ist silobasiert und hardwarezentriert. Es beruht auf speziell angefertigter Hardware für Storage und Networking wie Network Attached Storage (NAS) und Storage Area Network (SAN), die mit der Management-Software verschiedener Anbieter isolierte Silos bildet. Die Leistung dieser Systeme wird von der Hardware definiert, was nachträgliches Optimieren und Skalieren erschwert. Deshalb sind bei diesem Ansatz selbst für einfache Anforderungen oft teure Lösungen im Einsatz, um potenziellen Mehrbedarf decken zu können.

Als Weiterentwicklung des klassischen Ansatzes vereint ein konvergentes System bzw. Converged Infrastructure (CI) Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen in einem einzigen Rack. Bei diesem Modell kann zwar die Verwaltung besser integriert und nach Bedarf optimiert werden, viele Prozesse im Betrieb und in der Fehlerbehebung erfordern aber weiterhin separate Systeme und Verwaltungsplattformen. Hinzu kommt, dass die Hardware-Komponenten für die Ausführung von Workloads vorkonfiguriert sind und nicht ohne Weiteres verändert werden können. Bei CI wurden die physischen Grenzen traditioneller Systeme zwar beseitigt, die Herausforderungen der Bereitstellung und des Betriebs virtueller Maschinen (VM) aber noch nicht gelöst.

HCI bessert diese Lücken aus. Mit der Architektur lassen sich traditionelle und moderne Anwendungen über mehrere Rechenzentren hinweg betreiben und verwalten – schnell und einfach.

So ist Hyperconverged Infrastructure aufgebaut

Die Komponenten hyperkonvergenter Infrastruktur können in zwei Bereiche unterteilt werden: die verteilte Datenebene und die Verwaltungsebene. Während die verteilte Datenebene über ein Node-Cluster läuft und Ressourcen für VMs oder containerbasierte Anwendungen bereitstellt, umfasst die Management-Ebene die zentrale Verwaltung aller Komponenten.

Komponenten der Datenebene:

  • integrierte Virtualisierung (Hypervisor)
  • Storage-Virtualisierung
  • Networking-Virtualisierung
  • Computing-Virtualisierung

Komponenten der Verwaltungsebene:

  • Management-Software zum zentralen Überwachen und Steuern
  • ggf. erweiterte Verwaltungsfunktionen wie Automatisierung

Welche Vorteile hat eine hyperkonvergente Infrastruktur?

Die Liste an Komponenten für die Verwaltung von Rechenzentren wurde über die letzten Jahre immer länger. Die gute Nachricht: Auch die Liste der Vorteile von HCI kann sich sehen lassen.

So kann HCI Ihrem Unternehmen helfen:

  • Kostensenkung: Vor allem mit neuen Prozessoren lassen sich die Energie-, Investitions- und damit Gesamtbetriebskosten effektiv senken.
  • Unkomplizierter Hardwareeinsatz: Die Hardwareoptionen lassen sich passend zu den Anforderungen des Unternehmens auswählen. Statt proprietärer und heterogener Hardware hat sich der Einsatz homogener Standard-Komponenten wie x86_64-Server bewährt.
  • Schlüsselfertige Infrastruktur: Für unterschiedliche Workloads sind vorgefertigte Lösungen erhältlich, die den Einstieg vereinfachen.
  • Schnelle Bereitstellung: Das Implementieren und Konfigurieren einer HCI-Infrastruktur ist einfach und in kurzer Zeit möglich. Zum einen ist nur ein Anbieter involviert, zum anderen kann die HCI-Management Software den kompletten Lifecycle managen.
  • Einfachere Administration: Dank HCI-Komponenten können Routineaufgaben über Server durchgeführt werden und erfordern dadurch weniger Zeit und Fachkenntnisse als herkömmliche Architekturen. Die Verwaltung läuft über eine zentrale Konsole, Storage- bzw. Netzwerk-Admins sind nicht nötig.
  • Mehr Flexibilität: Allein ein HCI-Cluster kann zahlreiche Nodes umfassen, die je nach Typ unterschiedlich viele Speicher-, Netzwerk- ,CPU- und GPU-Ressourcen mitbringen – für eine schnelle Reaktion auf neue Anforderungen.
  • Weniger Kapazitätsbedarf: Komprimierung und Deduplizierung erfordern zwar mehr CPU-Leistung, schonen aber die Kapazitäten ohne funktionale Einbußen.
  • Lineare Skalierbarkeit: HCI-Plattformen erlauben eine nahezu lineare und horizontale Skalierung nach dem aktuellen Bedarf.
  • Public Cloud im eigenen Rechenzentrum: Mit HCI lassen sich Services sowohl in der Cloud (z. B. mit SAP) als auch im eigenen Rechenzentrum automatisiert deployen.

Und was sagen die Zahlen? Die realen Vorteile im Arbeitsalltag belegen auch Studien wie die IDC Technology Spotlight: Hyperkonvergente Infrastruktur. Den Ergebnissen zufolge kann HCI den Zeitaufwand für die Bereitstellung um 55 % senken und die Anwendungsleistung um 62 % verbessern. Mit 84,2 % haben außerdem fast alle Teilnehmer*Innen Vertrauen oder sehr großes Vertrauen in die Ausführung ihrer strategischen Workloads in HCI-Systemen.

7 spannende Aspekte rund um Hyperconverged Infrastructure

  1. Hyperkonvergente Infrastruktur ist rein softwarebasiert: Alle Komponenten eines herkömmlichen Rechenzentrums sind per Virtualisierungssoftware abstrahiert.
  2. HCI ermöglicht die flexible Auswahl vorkonfigurierter Serverinstanzen (CPU, Storage, GPU), um die passende Hardware für den benötigten Workload bereitzustellen.
  3. HCI ist auch für kleine Unternehmen geeignet: Der Aufwand ist minimal und der Betrieb erfordert primär Kenntnisse in der Virtualisierung und der Verwaltung hyperkonvergenter Systeme.
  4. HCI funktioniert ähnlich wie die Public Cloud, aber im eigenen Rechenzentrum – indem sie Rechenleistung, Speicher und Netzwerkressourcen zentral und skalierbar virtualisiert.
  5. Unternehmen können HCI kurzfristig nach dem tatsächlichen Bedarf skalieren und schnell neuen Business-Anforderungen anpassen.
  6. Zu den wichtigsten HCI-Anbietern gehören laut Gartners Magic Quadrant von 2021 Nutanix, VMware, StorMagic und Microsoft.
  7. Auch HCI kann als monolithische, softwaredefinierte Blackbox die Sicht vernebeln und die Security gefährden. Für mehr Transparenz, Detailgrad und automatisierte Sicherheit sorgen Lösungen wie Cubro (Monitoring), ExtraHop (NDR), Sentinel One (XDR) und Splunk (u. a. SIEM). NetDescribe berät Sie gern zum optimalen Setup.

Fazit

Über die Jahre hinweg sind die Rechenzentren vieler deutscher Unternehmen zu schwerfälligen Monolithen geworden, deren Kurs drei bis fünf Jahre im Voraus geplant werden muss. Flexibel auf neue Technologien oder Anforderungen zu reagieren ist kaum möglich. Eine Lösung ist hyperkonvergente Infrastruktur – ein zukunftsfähiger Ansatz, mit dem IT-Teams ihre Rechenzentren schnell, einfach und nach Bedarf verwalten und skalieren können. Unabhängig von den Vorteilen sollten Sie aber vorab prüfen, ob HCI für das Rechenzentrum Ihres Unternehmens wirklichen Nutzen bringt. Den Aufbau und die Vorteile von HCI zu kennen ist nur der erste Schritt. Eine unverbindliche Beratung zur passgenauen Umsetzung kann der nächste sein.

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Evelyn Ode

Corporate Communications

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