Start Unternehmen Microsoft Azure Stack HCI für den Edge (2-Knoten-HCI)

Microsoft Azure Stack HCI für den Edge (2-Knoten-HCI)

by Brian Beeler

In einem früheren Artikel haben wir uns mit der Implementierung von befasst Microsoft Azure Stack HCI auf DataON-Hardware. DataON ist ein erstklassiger Partner von Intel und von Microsoft zertifizierter Hardwareanbieter, der seit 20 Jahren Microsoft-Lösungen integriert, um Unternehmen schlüsselfertige Microsoft-Lösungen bereitzustellen. In diesem Artikel betrachten wir eine spezifische Implementierung des Microsoft Azure Stack HCI; ein Zwei-Knoten-Cluster (2NC).

​In einem früheren Artikel haben wir uns mit der Implementierung von befasst Microsoft Azure Stack HCI auf DataON-HardwareDataON ist ein erstklassiger Partner von Intel und von Microsoft zertifizierter Hardwareanbieter, der seit 20 Jahren Microsoft-Lösungen integriert, um Unternehmen schlüsselfertige Microsoft-Lösungen bereitzustellen. In diesem Artikel betrachten wir eine spezifische Implementierung des Microsoft Azure Stack HCI; ein Zwei-Knoten-Cluster (2NC).

Vorteile von 2-Knoten-HCI

Aus Gründen der Zuverlässigkeit und Robustheit schlagen die meisten herkömmlichen Softwareanbieter die Verwendung eines Clusters mit drei oder vier Knoten (3NC, 4NC) vor, aber für viele Anwendungsfälle ist ein 3NC oder 4NC übertrieben, da solche Systeme nicht nur stark überdimensioniert sind, sondern auch aus Kostengründen unerschwinglich sind Sie benötigen zwar mehr Hardware, benötigen aber auch mehr Betriebssystem- und Anwendungslizenzen. Bei richtiger Konfiguration kann ein 2NC jedoch die Zuverlässigkeit und Robustheit bieten, die für viele Unternehmen wie Remote-/Zweigstellen (ROBO), kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und Edge-Bereitstellungen (Einzelhandel, verteilte Unternehmen) erforderlich ist. In solchen Anwendungsfällen kann ein 2NC den Bedarf an Ausfallsicherheit erfüllen, ohne die Ressourcen, die Komplexität und die Kosten, die eine 3NC- oder 4NC-Bereitstellung mit sich bringen würde.
 
Ein Geschäftsszenario könnte für die Verwendung kleinerer Server beim Erstellen eines Clusters ausgearbeitet werden. Dies führt jedoch nicht unbedingt zu einer linearen Kostenreduzierung, da bei dieser Strategie die Softwarelizenzkosten oder die zur Unterstützung weiterer Knoten erforderliche Infrastruktur nicht berücksichtigt werden. Während die Anwendungsfälle für ROBO und SMB relativ bekannt sind, ist Edge Computing weniger bekannt. Edge Computing ist dezentrales Computing, das am häufigsten für mobiles Computing und das Internet der Dinge (IoT) eingesetzt wird. Edge-Bereitstellungen werden dort benötigt, wo entweder die Latenz der Kommunikation mit einem zentralen Rechenzentrum unerschwinglich sein könnte oder wo eine große Datenmenge lokal durchsucht und dann auf relevante Daten reagiert werden muss. Denken Sie beim letzten Punkt darüber nach, wie viele Daten ein autonomes Fahrzeug jede Sekunde sammelt und wie viele davon von geringem Wert sind und nicht zur späteren Verarbeitung an das Rechenzentrum zurückübertragen werden müssen.
 

DataON Kepler-47

DataON war einer der ersten Anbieter, der den Wert von 2NCs erkannte und deren Integration annahm. Im September 2017 kündigte DataON die ersten beiden kommerziell erhältlichen hyperkonvergenten Kepler-47-Infrastrukturen (HCI) für Windows Server 2016 Storage Spaces Direct-Systeme (jetzt Azure Stack HCI) an. 

Eines der DataON-Systeme, das Kepler-47S, wurde für kostenbewusste Bereitstellungen entwickelt und der Speicherbedarf konnte mit einer Hybridmischung aus SSD- und HHD-Speicher erfüllt werden, während das Kepler-47P ausschließlich SSD-Laufwerke nutzt und für Umgebungen mit Bedarf konzipiert wurde mehr Leistung. Wie alle DataON-Produkte basieren sie auf Intel-Servern und -Speichern, und der erste Support für Software und Hardware wird direkt von DataON übernommen. 

Der Kepler-47 hat eine interessante Geschichte, da er von Microsoft als Proof-of-Concept während der Entwicklung von Storage Spaces Direct entworfen wurde. Die Entwickler wollten sehen, ob sie einen leistungsstarken, ressourceneffizienten 2NC entwickeln könnten, der zu einem niedrigen Preis erhältlich wäre, und das taten sie auch – DataON sagte, dass ihre Kepler-47-Systeme (für beide Knoten) für weniger als 10 % erworben werden können 15 USD und kann in weniger als 2 Minuten bereitgestellt werden. Der Preis dieses Clusters ist umso erstaunlicher, wenn man bedenkt, dass DataON sie auf hochwertigen Intel-Servern und -Speichern und nicht auf allgemeiner oder kostengünstiger Hardware aufbaut. Außerdem werden Mini-Tower-Servergehäuse verwendet, sodass beide Knoten im gleichen Raum untergebracht werden können, der für die Unterbringung eines einzelnen XNUMXU-Servers erforderlich wäre. 

Um den Preis zu senken und die Zuverlässigkeit auf Unternehmensstandards zu halten, verfügt ein Kepler-47-Cluster über einige einzigartige Hardwarefunktionen, wie z. B. die Verwendung von Intels Thunderbolt 3 USB Typ-C für die Verbindung zwischen den Knoten anstelle von Ethernet. Dadurch entfällt der Bedarf an kostspieligen Hochgeschwindigkeits-Netzwerkadaptern und -Switches und die Bereitstellung und Verwaltung wird vereinfacht. Thunderbolt 3 bietet einen Durchsatz von bis zu 40 Gbit/s, ausreichend für die Replikation von Speicher und die Live-Migration virtueller Maschinen von einem Knoten zum anderen.

Für eine bessere Sichtbarkeit, Überwachung und Verwaltung enthält DataON sein eigenes MUST (Management Utility Software Tool), um SAN-ähnliche Speicherüberwachungsfunktionen bereitzustellen.


DataON MUSS Hauptansicht (größeres Bild anzeigen)


DataON MUSS Alert-Setup (größeres Bild anzeigen)


DataON MUST-Warnungen (größeres Bild anzeigen)

Zwei-Knoten-HCI-Cluster-Management

Ein 2NC-Cluster auf kleinem Raum und zu geringen Kosten ist jedoch sinnlos, wenn er nicht ausreichend Ausfallsicherheit und Robustheit bietet. Die Kepler-47-Systeme von DataON erreichen dies, indem sie Intel-Hardware für die Server verwenden und Microsoft-Softwarefunktionen auf ihren 2NC Microsoft Azure Stack HCI-Lösungen nutzen.

2NC unterstützt den gleichzeitigen Ausfall eines Laufwerks und eines Servers. Dazu wird RAID5 + 1 verwendet, um die Paritätsausfallsicherheit zu gewährleisten und diese auf den anderen Server zu spiegeln. Microsoft nennt diese Fähigkeit „verschachtelte Ausfallsicherheit“ und hat diese Funktion zu Storage Spaces Direct in Windows Server 2019 hinzugefügt.

Verschachtelte Ausfallsicherheit erfordert keine spezielle RAID-Hardware und kann auf zwei verschiedene Arten implementiert werden; verschachtelter Zwei-Wege-Spiegel, der die beste Leistung bietet, oder verschachtelte spiegelbeschleunigte Parität, die eine höhere Dateneffizienz ermöglicht. Die verschachtelte Zwei-Wege-Spiegelung erstellt eine RAID1-Kopie der Daten auf dem Host und auf dem anderen Knoten. Durch die geschachtelte, spiegelungsbeschleunigte Parität wird auf jedem Server eine Kopie der Daten erstellt, für die Datenstabilität wird jedoch Erasure Coding anstelle von RAID1 verwendet, mit Ausnahme aktueller Schreibvorgänge, bei denen eine bidirektionale Spiegelung verwendet wird. Die verschachtelte Zwei-Wege-Spiegelung hat eine Dateneffizienz von 25 %, da vier Kopien der Daten auf die Festplatte geschrieben werden, im Vergleich zur verschachtelten spiegelbeschleunigten Parität, die eine Dateneffizienz von 33 % bis 40 % aufweist.

Azure Site Recovery kann für Geschäftskontinuität und Standortwiederherstellung verwendet werden und ist in Windows Admin Center integriert. Azure Site Recovery ist ein Azure-Dienst, der auf VMs ausgeführte Arbeitslasten in Azure-Speicher repliziert. Wenn ein Totalausfall auftritt oder eine Site offline geht, können Sie ein Failover für geschäftskritische VMs durchführen und diese in der Azure-Cloud ausführen. Azure Site Recovery unterstützt außerdem eine Sandbox-Umgebung für Failover-Tests und einen Wiederherstellungsplan zur Automatisierung des Failovers.

Einer der Vorteile der 2NC-Lösung von DataON besteht darin, dass bei Bedarf zusätzliche Knoten hinzugefügt werden können, wenn zusätzliche Kapazität benötigt wird. Um das Hinzufügen von Knoten zu vereinfachen, hat DataON im August dieses Jahres einen schalterlosen 3NC herausgebracht.

Fazit

Wir haben in der Vergangenheit nicht viel Zeit damit verbracht, HCI-Cluster mit zwei Knoten zu untersuchen, da die meisten HCI-Produkte drei oder vier Knoten erfordern, um die für Unternehmen erforderliche Ausfallsicherheit und Robustheit bereitzustellen. Selbst in diesen Fällen ist oft ein Cloud-basierter Zeuge erforderlich, um die Knoten synchron zu halten, oder andere Bereitstellungseinbußen, die die Komplexität erhöhen, die HCI zu beseitigen versucht. Es gibt natürlich auch andere softwaredefinierte Möglichkeiten, Zwei-Knoten-Cluster zu erreichen, aber das bedeutet auch, dass man auf den Komfort eines gehärteten und gut verstandenen Hypervisors verzichten muss. Die beiden Knotenlösungen von DataON bieten nicht nur die Möglichkeit, einen Knotenausfall zu überstehen, sondern ermöglichen auch einen Laufwerksausfall im überlebenden Knoten ohne Risiko für die Daten. 

Obwohl wir in diesem Artikel die meiste Zeit damit verbracht haben, das kostengünstige Kepler-47-System zu diskutieren, hat uns DataON gezeigt, dass ein Kepler-47-System mit vier NVMe pro Knoten 600 IOPS liefern konnte und weniger als 40 US-Dollar kostete. Alternativ kann Azure Stack HCI auch mit herkömmlichen Rack-Mount-Servern für Umgebungen durchgeführt werden, in denen ausreichend Platz vorhanden ist oder eine begründete Erwartung besteht, dass der Speicher- oder Rechenbedarf in Zukunft erweitert werden muss. Es geht auch in die andere Richtung: Der von uns getestete 4-Knoten-Cluster könnte bei Bedarf problemlos in einen 2-Knoten-Cluster mit oder ohne Switch umgewandelt werden.

HCI-Cluster mit zwei Knoten sind eindeutig nicht für alle Anwendungsfälle die beste Lösung. Für diejenigen, die jedoch eine Lösung mit geringem Platzbedarf, geringer Komplexität und geringen Kosten benötigen, ohne auf betriebliche Flexibilität und Zuverlässigkeit zu verzichten, sind die Azure Stack HCI-Angebote mit zwei Knoten von DataON eine Überlegung wert.

Azure Stack HCI-Produktseite

DataON Azure Stack HCI-Lösungen

Dieser Bericht wurde von DataON gesponsert. Alle in diesem Bericht geäußerten Ansichten und Meinungen basieren auf unserer unvoreingenommenen Sicht auf das/die betrachtete(n) Produkt(e).