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Kriterien für den Serverkauf: Hardware

Hardware- und Softwarehersteller für Server bieten Produkte für Unternehmen aller Art. In diesem Artikel geben wir einen Überblick, um Ihnen beim Hardwarekauf zu helfen.

Das explosive Wachstum von Cloud-Computing-Plattformen und die vorangegangene Virtualisierungswelle haben die Rolle des Servers in KMUs und Unternehmen erheblich verändert.

Die Virtualisierung ermöglichte es Unternehmen, mehrere virtuelle Maschinen (VMs) auf einer einzigen, physischen Box zu platzieren. Das steigerte die Hardwareauslastung und verbesserte die Möglichkeiten zur Konsolidierung von IT-Ressourcen.

Die Virtualisierung ebnete den Weg in die Cloud, da IT-Abteilungen durch sie in der Lage waren, VMs an einen externen Standort bei Anbietern wie AWS, Google und Microsoft zu verschieben. Geschäftskritische Anwendungen – wie CRM (Customer Relations Management), HR (Human Resources, Mitarbeiterverwaltung) und ERP (Enterprise Resource Planning) – die zuvor auf internen Servern liefen, kamen ebenfalls in Form von SaaS (Software as a Service) in die Cloud.

Dennoch werden Unternehmen aller Größen weiterhin Server besitzen und betreiben. Einige Unternehmen ziehen es vor, interne Server und Private Clouds für besonders sensible Workloads oder Anwendungen zu unterhalten, die zu kostspielig oder schwierig auf eine Public-Cloud-Plattform zu migrieren sind.

Das Angebot und die vielen möglichen Architekturen, in denen verschiedene Ressourcen zu einem Rechenzentrum werden, sind ein weites Feld. Deshalb erscheint dieser Artikel in zwei Teilen. Im ersten Teil gehen wir hauptsächlich auf verfügbare Hardware und deren Vor- und Nachteile in verschiedenen Einsatzszenarien ein. Im zweiten Teil lesen Sie, worauf es bei der Verwaltung moderner Rechenzentren ankommt – denn je mehr hybride und softwaredefinierte Architekturen im Einsatz sind, desto wichtiger wird die Software und die Verwaltung.

Die Mainframes der 1950er und 1960er Jahre sind die Großväter unserer modernen Server. Deren Geschichte beginnt jedoch erst Anfang der 1990er Jahren mit der Erfindung von Web- und Rack-Servern. Heute gibt es Server in einer Reihe von Formfaktoren und mit unterschiedlichen Fähigkeiten, die sowohl in kleinen als auch in großen Unternehmen ihren Platz finden:

Tower-Server. Ein Tower-Server befindet sich in einem hochformatigen, alleinstehenden Gehäuse und ähnelt damit dem geläufigen PC im Tower-Stil. Diese Server bieten den Vorteil einer einfacheren Kühlung, da sie eine relativ geringe Komponentendichte aufweisen. Außerdem sind sie vergleichsweise kostengünstig, weshalb sie vor allem für kleinere Unternehmen mit begrenztem Budget in Frage kommen. Tower-Server benötigen jedoch mehr Platz als andere Servertypen.

Rack-Server. Ein Rack-Server ist, wie der Name schon sagt, für die Montage auf einem Server-Rack in einem Rechenzentrum konzipiert (Abbildung 1). Rack-Server spielen oft eine Allround-Computing-Rolle im Rechenzentrum und unterstützen eine Vielzahl von Workloads.

Diese Server sind platzsparender als Tower-Server. Die Abmessungen von Servern und Racks sind standardisiert, so dass Server verschiedener Hersteller in dasselbe Rack passen. Die Standardisierung erleichtert der IT-Abteilung auch das Hinzufügen neuer Server und das Ersetzen der alten. Das Kabelmanagement kann sich jedoch bei der Wartung von Rack-Servern, die an Stromversorgung, Netzwerkgeräte und Speichergeräte angeschlossen sind, als eine Herausforderung erweisen.

Abbildung 1: Ein Rack-Server ist so gestaltet, dass er in ein standardisiertes Serverrack passt.
Abbildung 1: Ein Rack-Server ist so gestaltet, dass er in ein standardisiertes Serverrack passt.

Blade-Server. Ein Blade-Server ist ein kompaktes Gerät, das mehrere dünne, modulare Leiterplatten, so genannte Server-Blades, enthält (Abbildung 2). Jedes Blade enthält einen einzelnen Server, der oft einer Anwendung zugeordnet ist. Da Blade-Server in der Regel dediziert sind, haben Administratoren mehr Kontrolle über den Zugriff und die Übertragung von Daten zwischen Geräten.

Blade-Server bieten eine höhere Verarbeitungsdichte als andere Servertypen, was zu einem potenziellen Preis- und Leistungsvorteil führt. Zu den weiteren Vorteilen von Blade-Servern gehören die Kühlung – wobei in der Regel jeder Blade-Server einzeln durch Lüfter gekühlt wird – minimale Verkabelung, geringer Stromverbrauch und eine vereinfachte Speicherkonsolidierung. Blade-Serversysteme sind außerdem aufgrund ihrer im laufenden Betrieb austauschbaren, modularen Komponenten (Hot Swap) einfacher zu reparieren als Rack-Server. Auf der anderen Seite wurden Blade-Server früher auf proprietären Architekturen aufgebaut, was die Herstellerbindung zu einem möglichen Fallstrick für Käufer macht.

Abbildung 2: In einem Blade-Server sind Prozessor, Arbeitsspeicher, I/O, Festplattenspeicher und weitere Komponenten in Module aufgeteilt.
Abbildung 2: In einem Blade-Server sind Prozessor, Arbeitsspeicher, I/O, Festplattenspeicher und weitere Komponenten in Module aufgeteilt.

Hyperkonvergente Infrastruktur (HCI). HCI-Systeme zielen darauf ab, eine einfachere Alternative zur traditionellen IT-Infrastruktur zu bieten, indem sie Rechenleistung, Speicher und Hypervisor in einem integrierten System vereinen. Bei einem typischen Hyperkonvergenzangebot sollte ein Rechenzentrumstechniker ohne besondere Kenntnisse in der Lage sein, die Hardwarekonfiguration, die Hypervisorbereitstellung und die Implementierung des Software-defined Storage (SDS) in etwa einer Stunde zu erledigen. Die Produkte umfassen meist einen Einrichtungsassistenten, der die dafür notwendigen Informationen bereithält. Die Implementierungsprozesse sind weitgehend automatisiert.

Großrechner (Mainframes). Mit dem Aufkommen von Client-Server-Architekturen in den 1990er Jahren wurde prognostiziert, dass Mainframes komplett verschwinden werden. Doch egal, wie oft ihr Abgesang eingeleitet wird: sie halten sich hartnäckig. Die heutigen Mainframes haben den Vorteil, dass sie große Mengen gleichzeitiger Transaktionen und hohe E/A-Lasten (Eingabe/Ausgabe, I/O, Input/Output) unterstützen, ohne dass die Leistung darunter leidet. Finanzdienstleistungsunternehmen, die zahlreiche Transaktionen in Echtzeit und gleichzeitig durchführen müssen, gehören zu den typischen Mainframe-Kunden. Die Hauptnachteile von Großrechnern sind ihre Größe und ihr Preis.

Komponenten der Serverarchitektur

Zu den Schlüsselkomponenten der Serverhardware-Architektur gehören die Hauptplatine (Motherboard), der Prozessor (CPU), der Arbeitsspeicher (RAM) und der Datenspeicher.

Die Hauptplatine befindet sich im Herzen des Servers und bildet den Mittelpunkt des Systems, über den die Komponenten miteinander verbunden und externe Geräte angeschlossen werden. Advanced Technology Extended (ATX) und Low Profile Extension (LPX) sind die beiden verbreiteten Typen von Motherboards. Die Namen verweisen jeweils auf den zugehörigen Formfaktor und stellen somit sicher, dass alle Komponenten im Server zueinander passen.

Der Prozessor oder die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) befindet sich auf der Hauptplatine. Zu den CPU-Komponenten gehören die arithmetisch-logische Einheit (ALU, Arithmetic-Logic Unit), die Gleitkommaeinheit, die Register und der Cache-Speicher. Ein Server kann auch eine Grafikkarte (Graphic Processing Unit, GPU) enthalten, die Anwendungen wie maschinelles Lernen und Simulationen unterstützen kann. Tensor-Prozessoren und neuromorphe Prozessoren bietet zusätzliche Ebenen der Prozessorspezialisierung.

RAM-Mikrochips werden ebenfalls in die Hauptplatine eingesteckt und dienen als Hauptspeicher eines Systems. RAM enthält das Betriebssystem, Anwendungen und Daten für den schnellen Zugriff durch den Prozessor. Als Speicher kann ein Server ein Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive, HDD), ein Solid-State-Laufwerk (SSD) oder eine Kombination dieser beiden verwenden.

Die zukünftige Rolle eines neuen Servers ist entscheidend bei der Wahl des Formfaktors. Ein Unternehmensrechenzentrum sollte zum Beispiel die Unterschiede zwischen Rack- und Blade-Servern vorab gegeneinander abwägen.

Wer ein heterogenes Rechenzentrum betreiben möchte, sollte sich eher für Rack-Server entscheiden, da verschiedene Fabrikate und Modelle zusammen existieren können. Rack-Server bieten auch eine Reihe von Möglichkeiten für Stromanschlüsse und Netzwerkverkabelung. Große Rack-Server lassen sich außerdem ohne viel Aufwand erweitern, da sie zusätzliche Prozessoren, Speicher und lokale Speicherplatten aufnehmen können.

Blade-Server hingegen sind für Szenarien gedacht, in denen es vorteilhaft ist, Rechenleistung, Speicher und Netzwerk eines bestimmten Anbieters in einem einzigen System zu vereinen. Dafür erhalten Unternehmen mit Blade-Servern eine schnellere Bereitstellung und vereinfachte Verwaltung.

Weitere Trends in der Serverarchitektur sind disaggregierte hyperkonvergente Infrastruktur und Composable Infrastructure, die als Weiterentwicklung der konvergenten Infrastruktur betrachtet werden können. Eine Composable Infrastructure fasst Computer-, Speicher- und Netzwerk-Fabric-Ressourcen in einem softwaredefinierten Rechenzentrum logisch zusammen. Diese Ressourcen bilden die Grundlage für gemeinsam genutzte Dienste, auf die Admins zurückgreifen können, um im laufenden Betrieb Instanzen zusammenzustellen.

Abbildung 3: Unternehmen haben unterschiedliche Gründe für die Anschaffung neuer Serverhardware – meistens tauschen sie jedoch alte aus.
Abbildung 3: Unternehmen haben unterschiedliche Gründe für die Anschaffung neuer Serverhardware – meistens tauschen sie jedoch alte aus.

Anforderungen

Wer vorhat, in näherer Zukunft neue Server anzukaufen, sollte seine aktuellen und zukünftigen Workload-Anforderungen berücksichtigen. Hier gilt es verschiedene Faktoren zu betrachten:

CPU. Die CPU ist aufgrund ihrer zentralen Rolle beim Ausführen von Programmen und bei der Datenmanipulation der Dreh- und Angelpunkt für die Leistung des zukünftigen Systems. Manche Anwender nutzen mehrere Prozessoren, normalerweise mit einem Prozessor pro Sockel. Andere verwenden einen einzigen Prozessor, der aus mehreren Kernen besteht, um Multiprocessing zu unterstützen. Deshalb gehören zu den wichtigsten Entscheidungskriterien beim Kauf von von Prozessoren die Zahl der verfügbaren Kerne, die CPU-Taktgeschwindigkeit, der verfügbare Cache und die Anzahl der Sockel.

Unternehmen, die eine Cloud-Infrastruktur in einem Rechenzentrum betreiben, können zum Beispiel sowohl auf einem 0,5U-Server (Unit, Höheneinheit) mit einer CPU oder auf einem 1U-Server mit zwei CPUs eine Vielzahl von  allgemeinen Computing-Aufgaben durchführen. Die kleinere 1U-Einheit könnte sich als eine gute Option erweisen, da sie problemlos 16 Kerne aufnehmen und trotzdem mit geläufigen Kühlungsanlagen auskommen kann. Hinzu kommt, dass sie bezüglich der Speicherlaufwerke und Verbindungen etwas flexibler ist.

Arbeitsspeicher (Memory). Der Arbeitsspeicher ist entscheidend, um die maximale Leistung aus einem System herauszuholen. Je höher die Menge des verfügbaren Arbeitsspeichers, desto besser werden die Workloads eines Unternehmens wahrscheinlich performen. Doch auch die Geschwindigkeit und Qualität des Memorys tragen zur Leistung bei. IT-Einkäufer sollten außerdem die Zuverlässigkeit des neuen Systems im Auge behalten und auf ausfallsichere Systeme mit Fehlerkorrekturverfahren (ECC; Error Correction Code) achten.

Speicher. Die Speicheranforderungen bemessen sich nach der geplanten Nutzung: Ein Datenbankserver hat andere Bedürfnisse als ein Server, auf dem eine Webanwendung läuft.

Die meisten Serveranbieter unterstützen sowohl Flash-Speicher in Form von SSDs als auch traditionelle HDDs. Interessenten sollten sich beim Anbieter nach den unterstützten Laufwerkstypen und Laufwerkstechnologien erkundigen.

Zu den häufig anzutreffenden gehören dabei Serial-Attached SCSI (SAS), Serial Advanced Technology Attachment (SATA) und Non-Volatile Memory Express (NVMe). Welche Version sich eignet, hängt wie immer von den geplante Workloads ab. So sollten für große Datenbanken und die Verarbeitung unstrukturierter Daten lokale Instanzlaufwerke vorhanden sein, zum Beispiel NVMe-PCI-Express-Einheiten.

Auf die Checkliste für den Ankauf von Storage gehören als weitere Punkte angemessene Laufwerksgeschwindigkeiten und Größe.

Konnektivität. Netzwerkkonnektivität und Verbindungen – zum Beispiel Host-Bus-Adapter (HBA), die Server und Speicher miteinander verbinden – sind ebenfalls wichtige Faktoren bei der Entscheidung für oder gegen einen Server. Zu den zu evaluierenden Variablen gehören die Anzahl und Geschwindigkeit der Ethernet-Anschlüsse, die Anzahl und Art der USB-Ports und die Unterstützung von Speichersystemen, wie zum Beispiel Storage-Area-Netzwerke (SAN).

Andere Merkmale. Abschließend sollten Käufer noch auf Hot-Swapping-Fähigkeiten Wert legen und abklären, wie viel Redundanz sie für Komponenten wie Festplatten, Netzteile und Lüfter errichten wollen. Servermanagement-Funktionen und Sicherheit sind ebenfalls wichtig.

Zudem spielt die Betriebsumgebung eine Rolle. Hochverfügbarkeit hängt auch entscheidend davon ab, ob ideale Umgebungsfaktoren, wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur, für den Server der Wahl umsetzbar sind. Die American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) hat 2016 ihre empfohlenen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbereiche für Rechenzentrumshardware aktualisiert. Die ideale Betriebstemperatur liegt demnach zwischen 15° und 27° Celsius. Außerdem empfiehlt die Gesellschaft eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 60 Prozent.

Abbildung 4: Administratoren sollten beim Serverkauf den Formfaktor, benötigte Systemressourcen und den Aufwand für die Serververwaltung berücksichtigen.
Abbildung 4: Administratoren sollten beim Serverkauf den Formfaktor, benötigte Systemressourcen und den Aufwand für die Serververwaltung berücksichtigen.

Anbieter und Produkte

Kunden können aus unzähligen Optionen wählen, wenn es an der Zeit ist, einen neuen Server zu kaufen. Im Folgenden haben wir eine Liste bekannter Serveranbieter zusammengestellt:

Asus: AsusTek Computer Inc. bietet verschiedene Rack-Server sowie eine Serie mit GPU-Servern.

Cisco: Cisco möchte mit seinen Blade-Servern der UCS B-Serie, den Rack-Servern der UCS-C-Serie, den Speicherservern der UCS-S-Serie Kunden unterschiedlicher Größe abdecken. Außerdem hat das Unternehmen mit Cisco HyperFlex eine HCI sowohl als Blade- als auch als Rack-Lösung im Angebot.

Dell EMC: Dell EMC bietet unter dem Produktnamen PowerEdge eine breite Palette an Rack- und Blade-Servern an, darunter die PowerEdge-R-Rack-Server der R-Serie, die PowerEdge-Blade-Server der M-Serie und die PowerEdge-C, bis hinauf zur HE-Serie, die sich an Unternehmen richtet, die Datenanalysen, künstliche Intelligenz (KI) und Beschleunigung mittels GPUs benötigen. Hinzu kommen verschiedene Angebote für hyperkonvergente Infrastruktur. Dell hat laut Gartner weltweit den größten Marktanteil unter den Rechenzentrumshardware-Anbietern.

Fujitsu: Das Angebot von Fujitsu umfasst seine Primergy-Rack- und Modularserver sowie die leistungsstärkere Primequest-Serie. Das Unternehmen verkauft außerdem Mainframes.

Hewlett Packard Enterprise (HPE): Auf dem europäischen Markt ist HPE auf dem vordersten Platz was die Serververkäufe angeht. Entsprechend hat das Unternehmen eine ausführliche Produktpalette von Rack- über Bladeserver, bis hin zu Composable Infrastructure und hyperkonvergenten Systemen.

Huawei: Huawei Technologies Co. Ltd. bietet unter anderem seine Rackserver der FusionServer Pro-Serie, Blade-Server der FusionServer E-Serie und High-Density-Server der FusionServer Pro X-Serie an.

IBM: IBM war in den 1950er Jahren Vorreiter bei der Einführung von Mainframe-Computern und hat sich eine wichtige Position am Markt erhalten. IBM bietet natürlich immer noch Mainframes an. Hinzu kommen verschiedene Produktserien für Rack- und Bladeserver, sowie die LinuxOne-Serie für Hybrid-Cloud-Umgebungen.

Inspur: Inspur gehört zu den wichtigsten fünf Anbietern am Servermarkt. Das Unternehmen bietet die gesamte Bandbreite an Rack- und Bladeservern sowie spezialisierte Server, wie zum Beispiel eine hyperkonvergente Appliance, die Nutanix-Software ausführt.

Intel: Intel bietet Serversysteme und Gehäuse an, die eine Reihe von Anwendungen von allgemeinen Workloads bis hin zum High Performance Computing (HPC) abdecken. Das Unternehmen bietet auch Data Center Blocks für HPC, Cloud und Business-IT an.

Lenovo: Das Serverangebot von Lenovo umfasst die ThinkSystem-Rack-Server und Flex System Blades. Die ThinkSystem-Linie bietet auch Edge-Server für IoT (Internet of Things, Internet der Dinge) und Speicherserver sowie Server, die auf Datenanalyse und Virtualisierung ausgerichtet sind.

NEC: NEC Corp. bietet unter anderem eine Produktlinie an, die auf Ausfallsicherheit hin ausgerichtet ist. Bei letzteren Produkten liegt der Schwerpunkt auf der Verfügbarkeit für unternehmenskritische Arbeitslasten.

Oracle: Der Datenbankanbieter Oracle vertreibt auch eine Hardwareserie, die auf das Ausführen der hauseigenen Datenbank hin ausgerichtet ist.

Server für kleine Unternehmen

Hier sind einige Beispiele für Serverhardware für kleinere Unternehmen, die sich eher für Tower-Server interessieren.

Asus: Die TS500-Maschine des Unternehmens kann als Workstation oder Server laufen.

Dell EMC: Der PowerEdge T40-Einstiegsserver ist auf Datei-, Druck-, Mail- und Messaging-Services ausgerichtet. Als Nachfolger des T40 bietet der PowerEdge T140 von Dell EMC KMUs (kleine und mittlere Unternehmen) eine Auswahl an Prozessoren.

Fujitsu: Der kompakte Primergy TX1310 M3-Server des Unternehmens verfügt über ein schraubenloses Gehäuse und HDD-Schnellwechselfunktionen.

HPE: Zu den Serverangeboten dieses Anbieters für kleine Unternehmen gehört der ProLiant ML30 Gen10, der auf Remote- und Zweigstellen ausgerichtet ist. Der ProLiant ML350 Gen10 von HPE kann mit einer Reihe von skalierbaren Xeon-Prozessoren konfiguriert werden, während der ProLiant MicroServer Gen10 Plus eine kompakte Stellfläche für kleine Büros bietet.

Lenovo: Der ThinkSystem ST250 ist ein Server für kleine Büros, der für Geschäfts- und Einzelhandelsanwendungen vorgesehen ist. Das leistungsstärkere ThinkSystem ST550 kann für Private Clouds, Servervirtualisierung und virtuelle Desktop-Infrastrukturen eingesetzt werden.

Eine Strategie entwickeln

Wir haben nun erfahren, welche Optionen Unternehmen für das Einrichten und die Erweiterung ihres Rechenzentrums haben und den grundlegenden Aufbau verschiedener Strukturen kennengelernt.

Doch leider ist es beim Bereitstellen eines Rechenzentrums nicht damit getan, sich einen Server ins Haus zu stellen und ihn anzuschließen. In Teil zwei unserer kleinen Serie zur Serverauswahl finden Sie daher Informationen zu Betriebssystemen, Wartung und Verwaltung von Serverinfrastruktur.

Erfahren Sie mehr über Serverhardware

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