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Azure Stack HCI: Cloud-Funktionen im eigenen Rechenzentrum
Azure Stack HCI bringt auf zertifizierter Hardware Funktionen aus der Microsoft-Cloud in das lokale Datacenter. Wir zeigen die Möglichkeiten, die sich im Storage-Bereich bieten.
Azure Stack HCI ist ein hyperkonvergentes Betriebssystem von Microsoft, das auf eigener Hardware installiert wird. Das System baut auf Windows Server 2022 auf und bringt Azure-Funktionen in das lokale Rechenzentrum. Das System wird nach Azure-Maßgaben lizenziert und bietet dadurch flexible Möglichkeiten virtuelle Maschinen (VMs) zu betreiben, die lokal laufen, aber von Azure profitieren. Beispiele dafür sind das Hotpatching, SMB über QUIC oder Extended Security Updates für Windows Server 2012/2012 R2.
Der Betrieb von Azure Stack HCI kann auch für kleine Unternehmen sinnvoll sein, denn ein kleines Cluster mit zwei Knoten reicht für den Betrieb aus. Wir haben Azure Stack HCI in einem eigenen Beitrag vorgestellt. Die Verwaltung erfolgt vor allem über das Windows Admin Center. Hierüber lässt sich der Azure-Stack-HCI-Cluster auch einrichten.
Azure Stack HCI nutzt eine softwaredefinierte Speicherarchitektur, die hochverfügbaren und skalierbaren Storage bietet. Die Konfiguration umfasst Hyper-Converged-Infrastruktur-Cluster, die direkten Speicher (Direct Attached Storage, DAS) mit Netzwerkkonnektivität kombinieren. Dies ermöglicht den Einsatz von Storage Spaces Direct (S2D), um den lokalen Speicher in einem Cluster zu einem gemeinsamen Pool zusammenzufassen. S2D unterstützt sowohl SSDs als auch Festplatten und kann diese in verschiedenen Tiering- und Caching-Konfigurationen kombinieren, um Leistung und Kapazität effizient zu optimieren.
Resilienz wird durch Replikationstechniken wie Spiegelung und Parität gewährleistet, die Daten über mehrere Server hinweg sichern. Für die Verwaltung des Speichers bietet Azure Stack HCI integrierte Tools, mit denen die Kapazität überwacht, Leistungsanalysen durchgeführt und potenzielle Probleme proaktiv identifiziert werden können. Eine wichtige Überlegung ist die angemessene Dimensionierung des Clusters und der Netzwerkinfrastruktur, um eine optimale Leistung und Ausfallsicherheit zu gewährleisten.
Cloud Storage im eigenen Data Center mit Azure Stack HCI und Storage Spaces Direct
Als Storage-System setzen Cluster mit Azure Stack HCI auf die Datenträger und das Storage, das in den Cluster-Knoten verbaut ist. Verwaltet wird der Speicher über Storage Spaces Direct. Basis von Azure Stack HCI ist Windows Server 2022 und dessen Storage-Funktion Storage Spaces Direct, bei dem die lokalen Datenträger der angebundenen Cluster-Knoten zu einem gemeinsamen Speicher zusammengefasst werden.
Die Einrichtung erfolgt auch hier über das Windows Admin Center, sodass Unternehmen die Konfiguration und Aufteilung der Laufwerke selbst bestimmen können. Es findet dabei keinerlei Synchronisierung mit der Cloud statt, die Daten bleiben im lokalen Rechenzentrum.
Ebenfalls mit dabei ist eine automatische Datendeduplizierung, die auch auf den Technologien in Windows Server 2022 aufbaut. Diese Technik lässt sich in Windows Server 2022 auch ohne Azure Stack HCI oder ein Cluster umsetzen.
Storage Spaces Direct in Azure Stack HCI nutzt Caching-Mechanismen, um die Speicherleistung zu optimieren. Eine sorgfältige Auswahl der SSDs für das Caching und die Verwendung von NVMe-Laufwerken kann die Leistung weiter steigern. Wichtig ist auch die Überwachung der I/O-Leistung und das Anpassen der Speicherkonfiguration an die spezifischen Anforderungen der Workloads.
Storage in Azure Stack HCI verwalten
Die Kommunikation zwischen den Servern erfolgt über das Netzwerk. Beim Einsatz von Storage Spaces Direct ist es daher wichtig, dass die Netzwerkverbindung zwischen den Servern optimal ist. Die verschiedenen, physischen Laufwerke im Azure-Stack-HCI-Cluster lassen sich nach der Einrichtung ebenfalls mit dem Windows Admin Center verwalten.
Über Volumes können logische Laufwerke, inklusive Ausfallsicherheit erstellt werden. Hier sind auch herkömmliche Spiegelungen aktivierbar. Basis der logischen Volumes in Azure Stack HCI sind die Laufwerke, die ebenfalls im Windows Admin Center angezeigt werden. Hier ist es darüber hinaus möglich mit Speicherreplikation zu arbeiten. Dadurch können Unternehmen ein Cluster auf verschiedene Länder oder Rechenzentren ausdehnen.
Über Laufwerke ist auch die komplette Kapazität des Storage Spaces zu sehen sowie der verwendete Bereich. Volumes lassen sich jederzeit erweitern oder deren Daten abrufen. Dazu wird im Windows Admin Center bei Volumes auf das jeweilige Volume geklickt. Hier sind die Daten des Volumes zu sehen. An dieser Stelle kann das Volume erweitert oder offline gesetzt werden. Ist das Volume leer, lässt es sich an dieser Stelle auch löschen.
Storage in Azure Stack HCI nutzen
In den meisten Fällen nutzen Unternehmen das Storage in Azure Stack HCI vor allem für den Betrieb von VMs oder für Container-Umgebungen. Auch hier bleiben die Daten im lokalen Rechenzentrum. Bei der Verwendung von Azure Stack HCI erfolgt die Lizenzierung der Azure-VMs auf die gleiche Weise, wie beim Einsatz von VMs direkt in Azure. Außerdem stehen spezielle Editionen wie Windows Server 2022 Datacenter Azure Edition zur Verfügung. Diese Edition bietet zum Beispiel Hotpatching.
Azure Stack HCI ermöglicht die Skalierung von Speicherkapazität und -leistung durch das Hinzufügen neuer Nodes zum Cluster. Die Skalierbarkeit ist nahtlos und erfordert keine Ausfallzeiten, was für Unternehmen, die dynamisch wachsende Workloads haben, entscheidend ist. Die Cluster-Konfiguration muss sorgfältig geplant werden, um zukünftiges Wachstum zu berücksichtigen und eine Über- oder Unterdimensionierung zu vermeiden.
