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Donnerstag, 21. September 2017, Ausgabe Nr. 38

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Informationstechnik

Software hält die Rechnerhardware zusammen

Von Ariane Rüdiger | 22. Mai 2015 | Ausgabe 21

Günstige Standardhardware wird durch Software zu nahezu unbegrenzt wachstumsfähigen Infrastrukturen zusammengeschweißt – so könnte in Zukunft Hardware in Rechenzentren aussehen. „Hyperkonvergenz“ lautet das Schlagwort für diesen Ansatz.

Hier der Server, da der Speicher, beides verbunden durch ein separates Netzwerk. Dazu komplexe Verwaltungssoftware, hohe Administrations- und Wartungskosten, teure Upgrades bei Kapazitätsengpässen, verbunden mit schwacher Auslastung der Systeme in Zeiten geringer Lasten – von all diesen Problemen können die IT-Verantwortlichen ein Lied singen.

Eine Antwort der großen Hersteller auf diese Herausforderung sind sogenannte hyperkonvergente Systeme. Deren Prinzip besteht darin, die bisher getrennten Welten Speicher, Netzwerk und Server zusammenzubringen.

Dazu verwenden die Hersteller möglichst Standardkomponenten: Intel-Prozessoren, konventionelle Hard-Disks oder Flash-basierte Speicher (Solid-State-Discs, SSDs) sowie die Standards Ethernet oder PCIe zur Vernetzung werden in Einheiten, den Knoten, zusammengefasst.

Von ihnen gibt es meist mehrere Varianten, die sich in einem Gesamtsystem mehr oder weniger beliebig kombinieren lassen. Die Regel sind Knoten für Speicherzwecke (mehr Festplatten als Rechenkapazität) und Knoten, bei denen die Betonung auf dem Rechnen liegt, die Serverknoten. Oft bringen diese aber ebenfalls noch viel Speicherkapazität mit.

Die Prozessoren werden in der Regel virtualisiert, bieten also vielen virtuellen Maschinen ein Heim. Es ist davon auszugehen, dass auf die Dauer die Vielfalt der Knotenformen zunehmen wird, denkbar sind beispielsweise Knoten, deren Rechen- und Speicherkapazität maßgeschneidert auf die Anforderungen ganz bestimmter Anwendungen optimiert wird.

Zusammengeschweißt wird das Ganze durch eine möglichst intelligente Software, die das Gesamtsystem komplett verwaltet und steuert, Prozessoren oder Speicherbereichen Lasten (Workloads) zuweist, Überlastungen einzelner Komponenten vorbeugt, Ausfälle abfängt und neu hinzukommende Knoten automatisch einbindet.

Jüngst haben wieder drei Hersteller neue Varianten solcher hyperkonvergenten Lösungen vorgestellt: Dell, IBM und EMC. Zwei der Hersteller bauen dabei auf das Softwarewissen Dritter, die sich von Anfang an der Hyperkonvergenz verschrieben haben: Dell nutzt für seine XC-Serie Software der Firma Nutanix. Die EMC-Tochterfirma VCE – vormals ein Joint Venture aus Cisco, EMC und Vmware – setzt bei ihrer Vx-Rack-Serie Software des Zukaufs Scale-IO ein. Lediglich IBM verwendet bei seinen Pure-Power-Systemen nur Eigenes beziehungsweise Open Source: Sie werden mit Open Stack verwaltet.

Im Gegensatz zu den beiden anderen Herstellern verwendet IBM seine eigenen Power-8-Prozessoren. EMC und Dell liefern vorvernetzte Racks mit Knoten auf Basis von Intel-Prozessoren.

Zur detaillierten Ausstattung der Knoten gibt IBM noch keine Details bekannt. Bei EMC stehen zwei Knotentypen zur Wahl: In den Speicherknoten stecken 24 2,5-Zoll-Speicherschächte für beliebige Speichermedien, dazu kommt eine Prozessoreinheit mit zwei Intel-Prozessoren auf Basis der Haswell-Architektur. Serverknoten haben ebenfalls 24 Speicherplätze, aber vier statt einer Prozessoreinheit. Jeweils sechs Festplatten sind dabei einer Prozessoreinheit zugewiesen.

Dell bietet drei Knotentypen an, die auf unterschiedlichen Servern aufbauen. Bei den eingesetzten Intel-Xeon-Doppelprozessoren können Anwender aus Varianten zwischen sechs bis 16 Kernen wählen. Die Zahl der 2,5-Zoll-Speicherschächte schwankt je nach Knotentyp zwischen zehn und 24, wobei maximal vier SSDs und 20 konventionelle Festplatten untergebracht werden können.

Die Funktionen der Software sind relativ ähnlich. Ein wichtiger Unterschied zwischen dem von EMC eingesetzten Scale-IO und der von Dell verwendeten Nutanix-Lösung besteht darin, dass erstere neben SSDs und Hard-Disks auch reine Flash-Speichermodule für den PCIe-Bus unterstützt. EMC plant demnächst auch ein auf Vmware-Software optimiertes System. Von Dell ist derzeit nichts in dieser Richtung zu vernehmen. Nutanix wird hier wohl auch in später entwickelten Knotentypen den Softwarekern der Lösung bilden.

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