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Hyperkonvergente Netzwerke: Integration von HCI und SDN

Software-defined Networking mit hyperkonvergenter Infrastruktur zusammenzuführen, kann Bereitstellung, Skalierung und Management von hyperkonvergenten Netzwerken vereinfachen.

Die wertvollste Funktion, die eine hyperkonvergente Infrastruktur Unternehmen bieten kann, ist die Vereinfachung von IT-Abläufen. Obwohl HCI es überflüssig macht, Storage und Computing getrennt zu verwalten, wächst durch sie die Bedeutung der hyperkonvergenten Netzwerkplattform deutlich, was den Erfolg der Infrastruktur insgesamt angeht.

An der Stelle kommt Software-defined Networking (SDN) ins Spiel. Es hat lange gedauert, aber nun erleben wir, dass HCI und das Software-defined Network miteinander verschmelzen, um das Netzwerk-Management zu vereinfachen. Auch wenn wir uns noch in der Frühphase des Zusammenwachsens von HCI und SDN befinden, gibt es bereits jetzt wohlbekannte HCI-Problembereiche, die sich durch die Integration in den Griff bekommen lassen.

Leichteres initiales HCI-Deployment

Nach meinen Praxiserfahrungen kommt es bei erstmaligen HCI-Bereitstellungen immer wieder zu bestimmten Mustern. Erste Beobachtung: Falls ein Problem während der Einführung auftritt, hat es mit dem hyperkonvergenten Netzwerk zu tun.

HCI bedingt, dass sich jeder Knoten mit mehreren Netzwerken verbindet: Hypervisor-Management, vMotion-Migration, HCI-Storage-Cluster, Out-of-Band-Hardwareverwaltung und allen VM-Netzwerken. Bei diesen Netzwerken kann es sich um virtuelle LANs (VLAN) handeln, die per Trunking mit schnellen Netzwerkadaptern (Network Interface Card, NIC) verbunden sind. Sie können aber auch mit verschiedenen physischen NICs verbunden werden. Meistens ist es eine Kombination aus Trunks und isolierten NICs.

Eine einzige Fehlkonfiguration zwischen dem physischen Netzwerk und der HCI-Plattform führt entweder dazu, dass die Installation fehlschlägt oder kein zuverlässiges VM-Networking stattfindet. Ein SDN, das sich beim initialen HCI-Setup mit bidirektionalem Data Sharing einbinden lässt, sollte Fehlkonfigurationen verhindern.

Die meisten HCI-Plattformen verfügen über einen Deployer, um das initiale Cluster-Setup abzuschließen. Und dieser Deployer sollte in der Lage sein, mit dem SDN zu kommunizieren, um die Konfiguration von Cluster und hyperkonvergentem Netzwerk zu koordinieren. Einige SDN-Produkte nutzen das Preboot Execution Environment (PXE) und das Open Network Install Environment (ONIE), um ein OS auf White Box Switches bereitzustellen. Genau dieses PXE könnte als HCI-Deployer für die komplette Deployment-Integration zwischen SDN und HCI verwendet werden. Eine auf diese Weise durchgeführte Integration von SDN und Ihrem HCI könnte einen der größten Stolpersteine bei HCI-Deployments aus dem Weg räumen.

Vereinfachen von fortlaufenden HCI-Änderungen

Oft bedeuten neue Anwendungen in neuen VMs, dass HCI-Plattformen auf neue Netzwerke zugreifen müssen. Das führt üblicherweise zu Anfragen an den Help Desk, doch bitte VLANs zu vielen physischen Switch-Ports hinzuzufügen, und anschließend zum Abgleich virtueller Netzwerk-Updates. Es folgen noch mehr Help-Desk-Anfragen und Troubleshooting, während die Netzwerk- und Virtualisierungsteams der Frage nachgehen, wer an welcher Stelle etwas falsch gemacht hat.

Wenn Sie SDN in HCI integrieren, lässt sich das alles mit einer simplen Änderung der Software-Policy erreichen. Diese sorgt dafür, dass das Netzwerk für die HCI-Hosts zur Verfügung steht, die dann automatisch konfiguriert werden, damit sie zum physischen Netzwerk passen. Eine einzige Softwareänderung, die die physischen und virtuellen Netzwerke koordiniert, reduziert die Wahrscheinlichkeit einer Fehlkonfiguration.

Die ändere häufige Änderung betrifft die Erweiterung eines HCI-Clusters, indem man neue Knoten hinzufügt. Genau wie die initiale Bereitstellung sind Änderungen an hyperkonvergenten Netzwerken nicht trivial und müssen koordiniert erfolgen. Dieselbe SDN-Integration, die das initiale Cluster Deployment erleichterte, könnte auch die Erweiterung Ihrer HCI-Plattformen vereinfachen.

Was ist mit den Anbietern?

VMware würde sagen, ich liege mit meiner Betrachtungsweise von SDN völlig falsch. Deren physisches Netzwerk ist eine einfache Forwarding Plane und ihr SDN befindet sich innerhalb des Hypervisors. Es gibt eine tiefgreifende Integration zwischen VMware vSphere und VMware NSX, wobei die gesamte Arbeit im Hypervisor und einem einfachen physischen Netzwerk erledigt wird. VMware vSphere bietet ebenfalls Deployment-Funktionen, zum Beispiel Auto Deploy, Host-Profile und verteile Switches, was die Bereitstellung und Änderungsaktivitäten erleichtern kann. Diese VMware-Funktionen könnten allerdings durch etwas mehr Vereinfachung profitieren.

Es hat lange gedauert, aber nun erleben wir, dass HCI und das Software-defined Network miteinander verschmelzen, um das Netzwerk-Management zu vereinfachen.

Big Switch Networks Inc. hat ein validiertes Design angekündigt, bei dem das Big Cloud Fabric SDN des Unternehmens in den Prism Manager von Nutanix integriert ist. Die Integration automatisiert das Networking für das Deployment von Nutanix-Knoten im initialen Cluster-Aufbau und während der Erweiterung des hyperkonvergenten Netzwerk-Clusters vollständig. Big Switch integriert sich in VMware vSphere auf Nutanix und VxRail sowie in Nutanix eigenen Acropolis-Hypervisor für das initiale Deployment und fortlaufende Änderungen, etwa wenn VMs Zugriff auf neue Netzwerke benötigen.

Ich gehe davon aus, dass auch Hewlett Packard Enterprise (HPE) Fortschritte bei der HCI- und SDN-Integration erzielt. HPE hat 2018 Plexxi übernommen, und ich war immer schon davon überzeugt, dass die Networking-Technologie von Plexxi sich sehr gut in eine HCI-Plattform, beispielsweise HPE SimpliVity, würde integrieren lassen.

Plexxi integriert sich bereits in vSphere für Funktionen wie garantierte Bandbreite für VMotion-Ereignisse. Hoffentlich kommt es also zur vollständigen Integration zwischen Plexxi und SimpliVity sowie, möglicherweise, zu einer stärkeren Plexxi-Integration in andere hyperkonvergente Infrastrukturen, zum Beispiel vSphere oder sogar einige der Linux-basierten HCI-Plattformen.

Wie steht es mit Cisco? Der bekannteste Netzwerkausrüster für Enterprise-IT bietet als SDN-Produkt Application Centric Infrastructure (ACI) und HyperFlex für HCI. Auch die Netzwerkhardware der Blade-Server in Ciscos Unified Computing System verfügt über eine Fülle von Software-defined Features. Alle notwendigen Bestandteile sind also vorhanden. Ich erkenne aber keine Vereinfachung, wenn man sie zusammenfügt – zumindest jetzt noch nicht.

Kein Durchbruch, aber großes Potenzial

Vielleicht ist die Zeit noch nicht ganz reif für die Integration von Software-defined Networking und hyperkonvergenter Infrastruktur. Doch diese Integration besitzt das Potenzial, einige zentrale Problemfelder zu entschärfen, insbesondere für Kunden, die HCI in großem Umfang bereitstellen und verwalten.

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