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Wie HCI-Networking die IT entlasten kann

HCI-Networking ist komplexer, als es den Anschein hat. Wer eine echte Vereinfachung erreichen will, muss sich eine Strategie für Kapazität und Resilienz zurechtlegen.

Bei Netzwerkinfrastruktur geht es um Vereinfachung. Eine hyperkonvergente Infrastruktur (Hyper-converged Infrastructure, HCI) soll das Leben von IT-Mitarbeitern leichter machen. Dazu stellt sie für Workloads im Unternehmen Pools von Compute- und Storage-Ressourcen bereit – idealerweise in einer echten Private Cloud.

Die Nutzung von HCI wächst im Enterprise-Bereich nach wie vor. Dabei geht diese spezielle IT-Infrastruktur über spezifische Anwendungsfälle hinaus – etwa dedizierte Cluster, die Storage Arrays oder Farmen mit virtueller Desktop-Infrastruktur (VDI) ersetzen – und öffnet sich für allgemeines Computing, insbesondere in Private-Cloud-Umgebungen.

HCI ist allerdings weit entfernt vom dominanten Paradigma, da es lediglich einen Bruchteil der gesamten Data-Center-Infrastruktur im durchschnittlichen Unternehmen darstellt. Zudem wird es oft nur außerhalb von bestehenden Data Centern eingesetzt, etwa für Filialen und aufkommende Edge-Computing-Initiativen.

Echtes HCI führt die Compute- und Storage-Hardware sowie das erforderliche Verbindungs-Networking für diese Komponenten zu einem einzigen System zusammen. Dabei umgeben die zugehörigen Management-Tools und -schnittstellen die Hardware. Das interne Netzwerk kann alles Mögliche sein, angefangen von Standard-Kupfer-Ethernet über InfiniBand bis zu passiven optischen Meshes.

Die IT ist lediglich verantwortlich für das grundlegende Management des internen Netzwerks über die HCI-Software, nicht für dessen Bereitstellung. Allerdings ist die IT zuständig für das Provisioning des Data-Center-Netzwerks, das die HCI mit dem Rest der Infrastruktur verbindet. Dabei gilt es, die spezifischen Anforderungen von HCI zu berücksichtigen.

Rein softwarebasierte HCI

Rein softwarebasierte HCI ermöglicht einen Bring-your-own-Ansatz für Hardware. Obwohl dieser Ansatz einige der Vereinfachungsvorteile von HCI zunichtemacht, erlaubt er es, vorhandene Ressourcen weiter zu nutzen, statt sie ersetzt werden müssen. Die IT muss in diesem Fall die Netzwerk-Interconnects unter den Komponenten bereitstellen sowie die Links zum Rest der Infrastruktur.

Hauptsorge bei Interconnection-Anschlüssen in einer Software-HCI sind Kapazität und Latenz. Die IT will ausreichende Kapazität – höchstwahrscheinlich mehrfachgebündelte Links mit 1 GBit/s oder ein 10-GBit/s-Link – mit ultrageringer Latenz unter den Komponenten, um die Performance der HCI als Einheit zu maximieren.

Die Verbindung zwischen HCI und Networking

Kapazität und Resilienz sind, wie immer, die Hauptsorge, wenn es darum geht, einen beliebigen HCI-Architekturtyp mit dem Rest der Infrastruktur zu verbinden. In der Regel gilt: Ein HCI-Knoten benötigt Links mit größerer Kapazität – und mehr von ihnen – als ein typischer Server.

Mit den richtigen Verbindungen kann HCI seine Versprechen erfüllen: Vereinfachung und weniger Verwaltungs-Aufwand für die IT-Abteilung.

Ganz gleich, ob der Knoten allgemeinen Compute-Zwecken dient oder auf einen einzelnen Task spezialisiert ist, es werden wahrscheinlich mindestens vier Ethernet-Links mit hoher Kapazität benötigt: zwei mal zwei Paare laufen auf separaten NICs (Network Interface Cards, Netzwerkadapter). Jedes Paar besteht aus einem Storage-orientierten Link sowie einem Compute-orientierten Link und muss in der Lage sein, minimale Performance-Anforderungen alleine zu erfüllen.

Die genaue Kapazität, die benötigt wird, variiert mit der Konfiguration und den Zielen der HCI. Die IT sollte mindestens 4x1G-Links einplanen, obwohl 4x10G immer häufiger anzutreffen sind, während Links mit 4x25G an Bedeutung gewinnen. Dort, wo einzelne Links mit den gewünschten Kapazitäten nicht ohne Weiteres verfügbar sind, muss die IT eventuell auf die Bündelung mehrerer Links zu einem Set zurückgreifen. Das wiederum erhöht die Anzahl der benötigten Switch Ports und NIC-Sockets.

Für die Resilienz verbindet sich jedes Link-Paar mit einem anderen Leaf oder Edge Switch, den die IT so konfigurieren sollte, dass eine gleichzeitige Nutzung möglich ist – zum Beispiel durch Multichassis Link Aggregation. Wenn sich IT-Organisationen entscheiden, HCI einzuführen und ihre Rollen zu erweitern, nimmt die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Verfügbarkeit noch zu. Somit wird eine redundante Ergänzung für das Data Center Fabric unumgänglich.

Fazit

Obwohl nichts Magisches oder Geheimnisvolles an HCI-Networking ist, muss man trotzdem seiner spezifischen Rolle und seinen speziellen Anforderungen Aufmerksamkeit schenken. Die IT sollte nicht davon ausgehen, dass es damit getan ist, ein paar Kabel anzuschließen. Mit den richtigen Verbindungen jedoch kann HCI seine Versprechen erfüllen: Vereinfachung und weniger Verwaltungsaufwand für die IT-Abteilung.

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