Hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) Dabei wird der lokale Speicher eines Servers in Verbindung mit softwaredefiniertem Speicher (SDS) verwendet, um ein virtuelles SAN zu erstellen, auf dessen Speicher von allen Knoten in einem HCI-Cluster aus zugegriffen werden kann. Mithilfe von HCI werden Speicher und Rechenleistung über dieselbe Konsole verwaltet. Um Rechenleistung und Speicher in einem HCI-Cluster hinzuzufügen, müssen Sie lediglich zusätzliche HCI-Knoten erwerben, anstatt, wie bei älteren Rechenzentrumstopologien, Speicher zu kaufen, ihn in Server zu integrieren und dann Ihren Speicher und Ihre Rechenleistung über verschiedene Verwaltungskonsolen zu verwalten. Trotz seiner Vorteile ist HCI kein Allheilmittel für Rechenzentrumsprobleme; Tatsächlich sehen wir eine übermäßige Abhängigkeit von HCI, die sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Rechenzentrums auswirkt. Unternehmen suchen nun nach Alternativen, wie der verteilten HCI-Lösung (dHCI) von HPE, die die ProLiant-Server, Nimble Storage und Netzwerk-Switches der M-Serie von HPE als Alternative zu HCI umfasst, da sie die Vorteile von HCI bietet und gleichzeitig deren Nachteile beseitigt.
Hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) Dabei wird der lokale Speicher eines Servers in Verbindung mit softwaredefiniertem Speicher (SDS) verwendet, um ein virtuelles SAN zu erstellen, auf dessen Speicher von allen Knoten in einem HCI-Cluster aus zugegriffen werden kann. Mithilfe von HCI werden Speicher und Rechenleistung über dieselbe Konsole verwaltet. Um Rechenleistung und Speicher in einem HCI-Cluster hinzuzufügen, müssen Sie lediglich zusätzliche HCI-Knoten erwerben, anstatt, wie bei älteren Rechenzentrumstopologien, Speicher zu kaufen, ihn in Server zu integrieren und dann Ihren Speicher und Ihre Rechenleistung über verschiedene Verwaltungskonsolen zu verwalten. Trotz seiner Vorteile ist HCI kein Allheilmittel für Rechenzentrumsprobleme; Tatsächlich sehen wir eine übermäßige Abhängigkeit von HCI, die sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Rechenzentrums auswirkt. Unternehmen suchen nun nach Alternativen, wie z Die verteilte HCI-Lösung (dHCI) von HPE das die ProLiant-Server, Nimble Storage und Netzwerk-Switches der M-Serie von HPE als Alternative zu HCI umfasst, da es die Vorteile von HCI bietet und gleichzeitig dessen Nachteile beseitigt.
Bei HCI wird der lokale Speicher eines Servers in Verbindung mit softwaredefiniertem Speicher (SDS) verwendet, um ein virtuelles SAN (vSAN) zu erstellen, das mit anderen HCI-Knoten in einem HCI-Cluster gemeinsam genutzt werden kann. Mit HCI müssen Sie nur einen einzigen Knoten kaufen, um Rechenleistung und Speicher hinzuzufügen, statt der Alternative: Sie müssen separate Speicher-Arrays kaufen und diese über verschiedene Verwaltungskonsolen sowie Server verwalten und sich um deren Integration kümmern.
Das Hinzufügen zusätzlicher Rechen- und Speicherkapazität mit einem einzigen Produkt vereinfachte die Logistik zur Erhöhung der Kapazität des Rechenzentrums, die weiterhin über dieselbe Steuerungsebene verwaltet werden kann. Trotz dieser Vorteile ist HCI jedoch kein Allheilmittel für Rechenzentrumsprobleme; Tatsächlich sehen wir eine übermäßige Abhängigkeit von HCI, die sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Rechenzentrums auswirkt.
Die Herausforderungen mit HCI
Der erste weitverbreitete Einsatz von HCI erfolgte für die virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI), und es schien, als würden VDI und HCI perfekt zusammenpassen. Wenn zusätzliche Desktops erforderlich waren, konnten wir durch diese Paarung gut einschätzen, wie viel Speicher und Rechenleistung für jeden Desktop benötigt wurden, und neue HCI-Knoten konnten so entworfen werden, dass sie diese Anforderungen entsprechend erfüllen. Dieser Prozess machte es relativ einfach, VDI-Bereitstellungen zu entwerfen, bereitzustellen und zu erweitern.
Nachdem sich HCI mit VDI bewährt hatte, wurden HCI-Knoten verkauft und für allgemeine Arbeitslasten bereitgestellt. Leider sind allgemeine Arbeitslasten nicht so vorhersehbar wie VDI-Arbeitslasten, und aufgrund einer Vielzahl rechenintensiver und speicherintensiver Arbeitslasten skalieren Rechenleistung und Speicher möglicherweise nicht linear miteinander. Sie können Speicher und Rechenleistung einfach nicht mit HCI entkoppeln, da dadurch Ressourcen verloren gehen und verschwendet werden. In einigen Fällen rationalisieren Unternehmen den Ausbau ihrer ineffizienten HCI-Präsenz allein aufgrund der Einfachheit der HCI-IT-Verwaltung.
Sogar VDI-Workloads, der Liebling von HCI, verändern sich. In der IT-Branche kam es in jüngster Zeit zu einer groß angelegten Abwanderung von Mitarbeitern, die traditionell in Büros arbeiteten und nun von zu Hause aus arbeiten (WFH). Es kommt nicht mehr vor, dass Mitarbeiter in VDI-Umgebungen nur mit einer oder zwei Anwendungen betraut sind. Wir sehen jetzt Power-User, die virtuelle Desktops mit 4 oder 8 vCPUs, 32 GB RAM und GPUs benötigen und remote arbeiten. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass Allzweck-HCI-Knoten nicht für die effiziente Bewältigung dieser Art von Arbeitslasten geeignet sind.
Verteiltes HCI (dHCI)
In den letzten Jahren kamen viele IT-Experten zu dem Schluss, dass sie eine Möglichkeit brauchten, Speicher und Rechenleistung granular zu erweitern, aber dennoch über eine einzige Verwaltungskonsole zu verfügen. Sie mussten die IT-Ressourcen entkoppeln und damit HCI, kurz dHCI, disaggregieren. Logisch gesehen sieht dHCI identisch mit HCI aus; Aber auf der physischen Ebene gibt es Speicher- und Rechenknoten. Speicher- und Rechenleistung können separat beschafft und über ein Netzwerk mit hoher Bandbreite miteinander verknüpft werden.
Wenn eine spezielle IT-Ressource erforderlich ist, beispielsweise eine NVIDIA-GPU für Grafikmanipulation, Technik, künstliche Intelligenz (KI) oder maschinelles Lernen (ML), kann eine Rechenressource getrennt vom Speicher hinzugefügt werden. Bei Bedarf kann mehr Speicher hinzugefügt werden, ohne dass nicht benötigte Rechenressourcen verloren gehen.
Um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wie dHCI funktioniert, schauen Sie sich die dHCI-Architektur von HPE an. HPE, einer der ersten Innovatoren und Vorreiter im Bereich dHCI, verfügt über eine Lösung, die HPE ProLiant-Server für die Datenverarbeitung, HPE Nimble für die Speicherung und VMware vSphere für die Verwaltungsebene nutzt.
Ethernet-Switches der M-Serie von HPE verbinden die Hardwarekomponenten miteinander und diese Switches sind die geheime Zutat bei dHCI-Bereitstellungen. In der Vergangenheit stellten Menge und Qualität des Netzwerkverkehrs zwischen Rechner und Speicher einen großen Engpass dar.
Lesen Sie mehr: Praxisnah mit HPE Nimble dHCI
Für die Rechenleistung in einer HPE dHCI-Bereitstellung verwendet HPE seine bekannten und angesehenen DL ProLiant-Server. Diese Server gibt es in einer Vielzahl von Konfigurationen, um den Anforderungen einer Organisation gerecht zu werden. Am einen Ende der Palette bieten sie einen HPE ProLiant DL325 Gen10 Server an, bei dem es sich um ein 1U-Einzelsockel-System mit AMD EPYC-Unterstützung und 16 GB RAM handelt. Auf der anderen Seite bieten sie einen 4U-HPE ProLiant DL580 Gen10-Server an, der bis zu vier Intel Xeon-Prozessoren, 16 TB RAM und 16 PCIe 3.0-Steckplätze unterstützt.
Weniger leistungsstarke Server in einer dHCI-Bereitstellung können zum Hosten einer einzelnen Anwendung eingesetzt werden, während Server mit großen Ressourcenmengen die anspruchsvollsten Anwendungen wie In-Memory-Datenbanken bewältigen können. Server mit mehreren GPUs können anspruchsvolle Analyseberechnungen durchführen. Ein HPE dHCI-Cluster kann bis zu 32 Rechenknoten verarbeiten. Der entscheidende Punkt hierbei ist, dass es möglich ist, einen Server zu erhalten, der besser an Ihre spezifische Arbeitslast angepasst ist, anstatt wie bei HCI einen Server aus einer begrenzten Anzahl von Optionen auszuwählen.
HPE Nimble Storage war ein früher Einstieg in den All-Flash-Array-Markt und ein Innovator im Bereich selbstverwalteter Speicher. Bei der Einführung in eine HPE dHCI-Umgebung wird Nimble Storage automatisch von VMware vCenter erkannt. Zu den derzeit von Nimble Storage unterstützten VMware vSphere-Datenspeicherdiensten gehören VMware Virtual Volumes (VVols), die eine richtliniengesteuerte Speicherung ermöglichen. Es besteht außerdem aus einem „Was-wäre-wenn“-Simulator, der Ihnen helfen kann, die Auswirkungen der Konsolidierung neuer Anwendungen auf einem dHCI-Cluster zu erkennen.
Nimble Storage hat eine Latenz von nur 200 Mikrosekunden und automatische QoS, um sicherzustellen, dass kritische Anwendungen die Ressourcen erhalten, die sie benötigen. Aus Datenschutzgründen kann das System drei gleichzeitige Laufwerksausfälle tolerieren und das Array verfügt über keinen Single Point of Failure. HPE Nimble Storage bietet eine Verfügbarkeit von bis zu 6 Neunen oder weniger als 32 Sekunden Ausfallzeit pro Jahr.
Die wohl kritischste Komponente bei einer dHCI-Bereitstellung ist der Netzwerk-Switch, der eine große Menge an Datenverkehr zwischen Speicher und Rechner bewältigen muss. Switches müssen nicht nur den Bandbreitenanforderungen gerecht werden, sondern sie müssen dies auch mit konstant geringer Latenz tun. Um dies zu erreichen, bietet HPE Switches der M-Serie an, die auf dem Ethernet-Switch-Silizium NVIDIA® Mellanox Spectrum™ basieren.
Die Ethernet-Switch-Familie der M-Serie von HPE basiert auf dem Nvidia Spectrum ASIC und bietet eine große Auswahl an Switches mit 16 bis 128 Ports, die 1 Gbit/s bis 100 Gbit/s unterstützen. Diese Schalter gibt es in den Größen halber und voller Breite.
Ein Merkmal, das diese Switches einzigartig macht, ist ihre Latenzzeit von 300 Nanosekunden, was einem Drittel bis der Hälfte der Latenz anderer Anbieter entspricht. Obwohl diese Switches eine hervorragende Leistung für den allgemeinen Netzwerkverkehr bieten, glänzen sie besonders bei der Weiterleitung von Blockspeicherverkehr, wie z. B. dem iSCSI-Verkehr, zwischen Nimble Storage und ProLiant-Servern in einem dHCI-Cluster. Die herausragende Leistung dieser Switches ist teilweise auf den 16 MB bzw. 42 MB flexiblen gemeinsamen Puffer innerhalb von Spectrum und Spectrum-2 zurückzuführen, der die beste Pufferung und Mikroburst-Absorption ermöglicht. Ebenso unterstützen sie schnelle explizite Überlastungsbenachrichtigungen (ECN) und RDMA/RoCE, um den Speicherdatenfluss zu optimieren, was ihnen einen klaren Vorteil gegenüber konkurrierenden Switches verschafft.
Der SN2010M-Switch der HPE M-Serie ist in einem einzigartigen Formfaktor mit halber Breite erhältlich, der zwei Einheiten nebeneinander ermöglicht, die nur 1U Rack-Platz beanspruchen und so mehr Platz für Speicher und Rechenleistung lassen. Mit zwei Switches erhalten Sie volle Switch-Redundanz auf 1U Platz. Der SN2010M bietet viel Platz in seinem 1U-Gehäuse mit halber Breite: Geschwindigkeiten von 1 Gbit/s bis 100 Gbit/s, 18 SFP28-Ports + 4 QSFP28-Ports für eine Gesamtbandbreite von 1.7 Tbit/s.
Da die Server, Switches und Speicher so stark voneinander abhängig sind, kann es bei der Suche nach der Ursache eines Problems, das bei einer dHCI-Bereitstellung auftreten kann, zu erheblichen Schuldzuweisungen zwischen den Anbietern kommen. Um dieses Problem zu lösen, übernimmt Nimble Support die volle Verantwortung für Supportanrufe, unabhängig von der Komponente. IT-Experten wissen, wie wichtig dieses Serviceniveau ist, da es ihnen eine zentrale Supportorganisation mit engagierten Experten bietet und, was noch wichtiger ist, zu einer schnelleren Problemlösung führt.
Ein Problem bei Nicht-HCI-Systemen besteht darin, dass für deren Überwachung und Verwaltung viele verschiedene Verwaltungskonsolen erforderlich sind, was zu einer Silobildung führt, bei der verschiedene Abteilungen in einer Organisation unterschiedliche Komponenten besitzen und verwalten. Im Gegenteil: Mit HPE dHCI können alle Komponenten über VMware vCenter Server verwaltet werden, wodurch die Silos beseitigt werden, die Systeme in der Vergangenheit geplagt haben.
Um den Mehrwert, den HPE dHCI bietet, zu steigern, gibt InfoSight, ein kostenloser webbasierter Dienst, der die Komponenten in einem HPE dHCI-Cluster überwacht, proaktiv Empfehlungen ab, um Probleme zu verhindern, bevor sie die Leistung einer Anwendung beeinträchtigen.
Schlussfolgerung
dHCI ermöglicht es Unternehmen, die HCI-Vorteile (einfache Verwaltung und Bereitstellung) zu nutzen, ohne die Nachteile (eine begrenzte und unflexible Topologie, die die Bereitstellung von Speicher neben der Rechenleistung erfordert) in Kauf zu nehmen. Diese Inflexibilität bei HCI führt dazu, dass teure Ressourcen ungenutzt bleiben. dHCI ist mehr als nur die Kombination von Servern und Speicher mit Verwaltungssoftware. Um effektiv zu sein, müssen Hardware und Software ganzheitlich zusammen entwickelt werden, und genau das hat HPE mit seinem dHCI-Angebot getan. HPE verwendet seine hochgradig konfigurierbaren ProLiant-Server für die Datenverarbeitung, Nimble Storage mit seiner herausragenden Dateneffizienz und extrem niedrigen Latenz für die Speicherung und, was vielleicht am wichtigsten ist, Netzwerk-Switches der HPE M-Serie, um Informationen zwischen diesen beiden zu übertragen.
In der Vergangenheit wurde die Disaggregation von IT-Ressourcen dadurch erschwert, dass die Bandbreite zwischen Speicher und Rechenleistung nicht mit der für Anwendungen erforderlichen extrem niedrigen Latenzzeit bewältigt werden konnte. Bei Netzwerk-Switches der HPE M-Serie, die mit NVIDIA Spectrum ASIC betrieben werden, ist dies nicht mehr der Fall, da sie die Bandbreite auf eine Weise verarbeiten können, die dHCI zu einer dringend benötigten Realität im modernen Rechenzentrum von heute macht. In Verbindung mit HPE-Servern und der Leistung des von HPE Nimble Storage bereitgestellten All-Flash-Speichers ergeben diese Switches eine äußerst flexible Lösung, die so konfiguriert werden kann, dass sie den Hardwareanforderungen eines Rechenzentrums entspricht, ohne dass teure Ressourcen ungenutzt bleiben, wie dies bei einer HCI-Bereitstellung der Fall wäre. Eines der Hauptunterscheidungsmerkmale von HCI war die einheitliche Verwaltung, aber HPE hat diesen Nachteil von dHCI beseitigt, indem es die für die Erstellung erforderliche Software entwickelt hat alltäglicher Betrieb einer dHCI-Umgebung von einer einzigen Verwaltungskonsole aus Realität werden.
Einrichtung und Konfiguration von HPE Nimble dHCI
Dieser Bericht wird von NVIDIA gesponsert. Alle in diesem Bericht geäußerten Ansichten und Meinungen basieren auf unserer unvoreingenommenen Sicht auf das/die betrachtete(n) Produkt(e).
