Hyperconverged infrastructuur (HCI) omvat het gebruik van de lokale opslag van een server, gekoppeld aan softwaregedefinieerde opslag (SDS), om een virtueel SAN te creëren waarvan de opslag toegankelijk is vanaf alle knooppunten in een HCI-cluster. Met behulp van HCI worden opslag en rekenkracht beheerd vanaf dezelfde console. Om rekenkracht en opslag in een HCI-cluster toe te voegen, hoeft u alleen extra HCI-nodes aan te schaffen in plaats van, zoals bij verouderde datacentertopologieën, opslag te moeten kopen, deze te integreren met servers en vervolgens uw opslag en rekenkracht te beheren met behulp van verschillende beheerconsoles. Ondanks de voordelen is HCI geen wondermiddel voor datacenterproblemen; in feite zien we dat een te grote afhankelijkheid van HCI een negatieve invloed heeft op de economie van het datacenter. Ondernemingen kijken nu naar alternatieven, zoals HPE's gedistribueerde HCI (dHCI)-oplossing die HPE's ProLiant-servers, Nimble Storage en netwerkswitches uit de M-serie omvat als alternatief voor HCI, omdat het de voordelen van HCI biedt en de nadelen ervan wegneemt.
Hyperconverged infrastructuur (HCI) omvat het gebruik van de lokale opslag van een server, gekoppeld aan softwaregedefinieerde opslag (SDS), om een virtueel SAN te creëren waarvan de opslag toegankelijk is vanaf alle knooppunten in een HCI-cluster. Met behulp van HCI worden opslag en rekenkracht beheerd vanaf dezelfde console. Om rekenkracht en opslag in een HCI-cluster toe te voegen, hoeft u alleen extra HCI-nodes aan te schaffen in plaats van, zoals bij verouderde datacentertopologieën, opslag te moeten kopen, deze te integreren met servers en vervolgens uw opslag en rekenkracht te beheren met behulp van verschillende beheerconsoles. Ondanks de voordelen is HCI geen wondermiddel voor datacenterproblemen; in feite zien we dat een te grote afhankelijkheid van HCI een negatieve invloed heeft op de economie van het datacenter. Bedrijven kijken nu naar alternatieven, zoals HPE's gedistribueerde HCI-oplossing (dHCI). die HPE's ProLiant-servers, Nimble Storage en netwerkswitches uit de M-serie bevat als alternatief voor HCI, omdat het de voordelen van HCI biedt en de nadelen ervan wegneemt.
HCI omvat het gebruik van de lokale opslag van een server, gekoppeld aan softwaregedefinieerde opslag (SDS), om een virtuele SAN (vSAN) te creëren die kan worden gedeeld met andere HCI-knooppunten in een HCI-cluster. Met HCI hoeft u slechts één node aan te schaffen om rekenkracht en opslag toe te voegen in plaats van het alternatief: afzonderlijke opslagarrays moeten kopen en deze vanaf verschillende beheerconsoles moeten beheren, evenals servers en de noodzaak om deze te integreren.
Het toevoegen van extra reken- en opslagcapaciteit met één enkel product vereenvoudigde de logistiek van het vergroten van de capaciteit van het datacenter, die nog steeds kan worden beheerd vanuit hetzelfde besturingsvlak. Ondanks deze voordelen is HCI echter geen wondermiddel voor datacenterproblemen; in feite zien we dat een te grote afhankelijkheid van HCI een negatieve invloed heeft op de economie van het datacenter.
De uitdagingen met HCI
Het eerste wijdverspreide gebruik van HCI was voor virtuele desktopinfrastructuur (VDI), en het leek erop dat VDI en HCI perfect bij elkaar pasten. Wanneer er extra desktops nodig waren, gaf deze koppeling ons een goed idee van hoeveel opslagruimte en rekenkracht nodig waren voor elke desktop, en nieuwe HCI-nodes konden worden ontworpen om dienovereenkomstig aan deze vereisten te voldoen. Dit proces maakte het relatief eenvoudig om VDI-implementaties te ontwerpen, te implementeren en uit te breiden.
Nadat HCI een bewezen staat van dienst had met VDI, begonnen HCI-knooppunten te worden verkocht en ingezet voor algemene workloads. Helaas zijn algemene workloads niet zo voorspelbaar als VDI-workloads en kunnen compute en storage niet lineair met elkaar schalen vanwege een verscheidenheid aan rekenintensieve en storage-intensieve workloads. U kunt eenvoudigweg de opslag niet loskoppelen en rekenen met HCI, omdat dit gestrande, verspilde bronnen achterlaat. In sommige gevallen rationaliseren bedrijven het uitbreiden van hun inefficiënte HCI-voetafdruk alleen vanwege het gemak van HCI IT-beheer.
Zelfs VDI-workloads, de lieveling van HCI, veranderen. De IT-industrie heeft onlangs een grootschalige migratie gezien van werknemers die van oudsher in kantoren werkten en nu vanuit huis werken (WFH). We zien niet langer werknemers die belast zijn met slechts één of twee applicaties binnen VDI-omgevingen. We zien nu hoofdgebruikers die virtuele desktops nodig hebben met 4 of 8 vCPU's, 32 GB RAM en GPU's, die op afstand werken. Het behoeft geen betoog dat HCI-knooppunten voor algemeen gebruik niet zijn uitgerust om dit soort werklasten efficiënt aan te pakken.
Gedistribueerde HCI (dHCI)
In de afgelopen paar jaar kwamen veel IT-professionals tot de conclusie dat ze een manier nodig hadden om opslag uit te breiden en granulair te rekenen, maar dat ze nog steeds één beheerconsole nodig hadden. Ze moesten IT-resources ontkoppelen en dus HCI, of kortweg dHCI, opsplitsen. Van een logische aanwezigheid lijkt dHCI identiek aan HCI; maar op fysiek niveau heeft het opslag- en rekenknooppunten. Opslag en rekenkracht kunnen afzonderlijk worden aangeschaft en aan elkaar worden gekoppeld via een netwerk met hoge bandbreedte.
Als een gespecialiseerde IT-resource vereist is, zoals NVIDIA GPU voor grafische manipulatie, engineering, kunstmatige intelligentie (AI) of machine learning (ML), kan een compute-resource afzonderlijk van opslag worden toegevoegd. Indien nodig kan meer opslag worden toegevoegd zonder dat onnodige rekenresources vastlopen.
Bekijk HPE's dHCI-architectuur om een beter idee te krijgen van hoe dHCI werkt. HPE, een van de eerste innovators en pioniers in dHCI, heeft een oplossing die HPE ProLiant-servers gebruikt voor rekenkracht, HPE Nimble voor opslag en VMware vSphere voor het beheervlak.
HPE M-serie Ethernet-switches verbinden de hardwarecomponenten met elkaar en deze switches zijn het geheime ingrediënt in dHCI-implementaties. In het verleden was de hoeveelheid en kwaliteit van het netwerkverkeer tussen compute en storage een enorme bottleneck.
Lees verder: Hands-on met HPE Nimble dHCI
Voor rekenkracht in een HPE dHCI-implementatie gebruikt HPE de bekende en gerespecteerde DL ProLiant-servers. Deze servers zijn er in een grote verscheidenheid aan configuraties om aan de behoeften van een organisatie te voldoen. Aan de ene kant van het gamma bieden ze een HPE ProLiant DL325 Gen10-server, een 1U, single-socket, AMD EPYC-aangedreven systeem met 16 GB RAM. Aan de andere kant bieden ze een 4U HPE ProLiant DL580 Gen10-server die maximaal vier Intel Xeon-procs, 16 TB RAM en 16 PCIe 3.0-slots ondersteunt.
Minder krachtige servers in een dHCI-implementatie kunnen worden ingezet om een enkele applicatie te hosten, terwijl servers met enorme hoeveelheden resources de meest veeleisende applicaties aankunnen, zoals in-memory databases. Servers met meerdere GPU's kunnen veeleisende analytische berekeningen uitvoeren. Een HPE dHCI-cluster kan maximaal 32 rekenknooppunten aan. Het belangrijkste punt hier is dat het mogelijk is om een server te krijgen die meer is aangepast aan uw specifieke werklast, in plaats van een server te selecteren uit een beperkt aantal opties, zoals bij HCI.
HPE Nimble Storage was een vroege nieuwkomer op de all-flash array-markt en een innovator op het gebied van zelfbeheerde storage. Bij introductie in een HPE dHCI-omgeving wordt Nimble Storage automatisch ontdekt door VMware vCenter. VMware vSphere-gegevensopslagservices die momenteel door Nimble Storage worden ondersteund, omvatten VMware Virtual Volumes (VVols), waarmee beleidsgestuurde opslag mogelijk is. Het bestaat ook uit een "wat als"-simulator die u kan helpen de effecten te zien van het consolideren van nieuwe applicaties op een dHCI-cluster.
Nimble Storage heeft een latentie van slechts 200 microseconden en automatische QoS om ervoor te zorgen dat kritieke applicaties de bronnen krijgen die ze nodig hebben. Voor gegevensbescherming kan het systeem drie gelijktijdige schijfstoringen tolereren en heeft de array geen enkel storingspunt. HPE Nimble Storage heeft tot 6-Nines beschikbaarheid, of minder dan 32 seconden downtime per jaar.
Het meest kritieke onderdeel in een dHCI-implementatie is ongetwijfeld de netwerkswitch, die een enorme hoeveelheid verkeer tussen opslag en rekenkracht moet verwerken. Switches moeten niet alleen voldoen aan de bandbreedtevereisten, maar ze moeten dit ook doen met een consistent lage latentie. Om dit te bereiken, biedt HPE M-serie switches die worden aangedreven door het NVIDIA® Mellanox Spectrum™ Ethernet-switchsilicium.
De HPE M-serie Ethernet Switch-familie, gebaseerd op de Nvidia Spectrum ASIC, heeft een breed scala aan switches om uit te kiezen, variërend van 16 tot 128 poorten die ondersteuning bieden van 1Gb/s tot 100Gb/s. Deze schakelaars zijn verkrijgbaar in maten van halve en volledige breedte.
Een kenmerk dat deze switches uniek maakt, is hun latentie van 300 nanoseconden, een derde tot de helft van die van andere leveranciersswitches. Hoewel deze switches uitstekende prestaties leveren voor algemeen netwerkverkeer, blinken ze echt uit bij het doorgeven van blokopslagverkeer, zoals het iSCSI-verkeer, tussen Nimble Storage en ProLiant-servers in een dHCI-cluster. De uitstekende prestaties van deze switches zijn deels te danken aan de flexibele gedeelde buffer van 16 MB en 42 MB binnen Spectrum en Spectrum-2, die zorgt voor de beste buffering en microburst-absorptie. Evenzo ondersteunen ze snelle expliciete congestiemelding (ECN) en RDMA/RoCE om opslaggegevensstromen te optimaliseren, wat hen een duidelijk voordeel geeft ten opzichte van concurrerende switches.
De HPE M-serie SN2010M-switch is beschikbaar in een unieke vormfactor van halve breedte, waardoor twee units naast elkaar kunnen worden geplaatst die slechts 1U rackruimte innemen, waardoor er meer ruimte overblijft voor opslag en rekenkracht. Met twee switches heb je volledige switchredundantie in 1U ruimte. De SN2010M heeft veel te bieden in zijn 1U-behuizing met halve breedte, met snelheden van 1 Gbps tot 100 Gbs, 18 SFP28-poorten + 4 QSFP28-poorten voor een totale bandbreedte van 1.7 Tbps.
Omdat de servers, switches en opslag zo onderling afhankelijk zijn, kan dit nogal wat vingerwijzen tussen leveranciers veroorzaken wanneer ze proberen de hoofdoorzaak te achterhalen van een probleem dat zich kan voordoen bij een dHCI-implementatie. Om dit probleem op te lossen, neemt Nimble Support de volledige verantwoordelijkheid voor ondersteuningsoproepen, ongeacht het onderdeel. IT-professionals kennen het belang van dit serviceniveau, omdat het hen een centrale ondersteuningsorganisatie met toegewijde experts biedt en, nog belangrijker, leidt tot een snellere probleemoplossing.
Een probleem met niet-HCI-systemen is dat er veel verschillende beheerconsoles nodig zijn om ze te bewaken en te beheren, wat leidt tot silovorming, waarbij verschillende afdelingen in een organisatie verschillende componenten bezitten en beheren. Integendeel, met HPE dHCI kunnen alle componenten worden beheerd via VMware vCenter Server, waardoor de silo's die systemen in het verleden teisterden, worden geëlimineerd.
Om de waarde die HPE aan dHCI toevoegt te vergroten, zal InfoSight, een gratis webgebaseerde service die de componenten in een HPE dHCI-cluster bewaakt, proactief aanbevelingen doen om problemen te voorkomen voordat ze de prestaties van een applicatie onderbreken.
Conclusie
dHCI stelt bedrijven in staat om HCI-voordelen te behalen (gemak van beheer en implementatie), zonder de nadelen (een beperkte en inflexibele topologie waarvoor opslag naast compute moet worden ingezet). Deze inflexibiliteit in HCI zorgt ervoor dat dure middelen gestrand en ongebruikt blijven. dHCI is meer dan alleen servers en opslag combineren met beheersoftware. Om effectief te zijn, moeten de hardware en software op een holistische manier samen worden ontwikkeld en dit is wat HPE heeft gedaan met hun dHCI-aanbod. HPE gebruikt hun zeer configureerbare ProLiant-servers voor rekenkracht, Nimble Storage met zijn uitstekende data-efficiëntie en ultralage latentie voor opslag en, misschien wel het belangrijkste, netwerkswitches uit de HPE M-serie om informatie tussen deze twee door te geven.
In het verleden werd de mogelijkheid om IT-resources te splitsen belemmerd door het onvermogen om de hoeveelheid bandbreedte tussen opslag en rekenkracht te verwerken met de ultralage latentie die vereist is voor applicaties. Met netwerkswitches uit de HPE M-serie die worden aangedreven door NVIDIA Spectrum ASIC, is dit niet langer het geval, omdat ze de bandbreedte op zo'n manier aankunnen dat dHCI een broodnodige realiteit wordt in het moderne datacenter van vandaag. Deze switches vormen, in combinatie met HPE-servers en de kracht van all-flash storage geleverd door HPE Nimble Storage, een uiterst flexibele oplossing die kan worden geconfigureerd om te voldoen aan de hardwarevereisten van datacenters zonder dat dure resources gestrand en ongebruikt blijven, zoals bij een HCI-implementatie. Een van HCI's belangrijkste onderscheidende factoren was uniform beheer, maar HPE heeft deze laster voor dHCI verwijderd door de software te creëren die nodig is om de dagelijkse werking van het runnen van een dHCI-omgeving vanaf een enkele beheerconsole een realiteit.
NVIDIA netwerk-/HPE-oplossingen
Installatie en configuratie van HPE Nimble dHCI
Dit rapport wordt gesponsord door NVIDIA. Alle standpunten en meningen in dit rapport zijn gebaseerd op onze onbevooroordeelde kijk op het (de) product(en) in kwestie.
