Vorteile des Unified Data Center

Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2008/15

Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen die Rechenzentren existierende Ressourcen besser nutzen, beweglicher werden und schnell agieren. Die besonderen Herausforderungen dabei liegen etwa in der Reduktion des Strom- und Kühlbedarfs, um Kosten zu senken und «grünen» Geschäftspraktiken zu entsprechen, oder in der Bereitstellung von Daten und Ressourcen in Echtzeit, um so Flexibilität und die Ausrichtung an aktuelle und kommende Geschäftsanforderungen zu bieten. Damit sie diesen Herausforderungen erfolgreich begegnen können, müssen Organisationen eine einzelne, Netzwerk-basierte Data-Center-Infrastruktur aufbauen, die den traditionellen Server-, Storage- und Netzwerkbetrieb zusammenführt und aufkommende Geschäftsanwendungen effizienter unterstützt.

SAN und LAN: Traditionell versus konvergiert

Kleine Änderungen - grosse Auswirkungen

Momentan liegt der Fokus auf der Serverumgebung und dem Server Access Layer des Netzwerks. Auf Grund der Grösse der Serverumgebung mit Hunderten oder sogar Tausenden von Servern können kleine Änderungen enorme Auswirkungen haben. Multi-Core-Computing und Virtualisierungstechnologien verändern die Data-Center-Landschaft rasant und fordern verstärkt Switching mit hoher Bandbreite und niedriger Latenz. Rackmount- und Blade-Server mit zunehmender Dichte, auf denen mehrere virtualisierte Umgebungen laufen, stellen immer höhere Strom- und Kühlungsanforderungen an die Architektur von Rechenzentren. Virtualisierung ermöglicht höhere Nutzungsniveaus.

Mit dieser stärkeren Ausnutzung einhergeht eine höhere Nachfrage nach 10-Gigabit-Ethernet, Fibre-Channel und Server-Clustering-Vernetzung zu jedem Server und Blade. Glücklicherweise haben bereits bescheidene Verbesserungen bei der Total Cost of Ownership, der Energieeffizienz und der Komplexität erhebliche kumulative Auswirkungen auf das Data Center.

IT-Abteilungen haben es in der Serverumgebung mit einer Reihe von ganz spezifischen Herausforderungen zu tun. Die Ausstattung jedes Server- und Blade-Server-Chassis mit einem Paar redundanter Adapter für spezifische Netzwerke wie LANs und SANs (Storage Area Networks) und für Netzwerke für Backup, Management und Virtual Machine Mobility steigert beispielsweise sowohl die Kosten als auch die Komplexität: Als direkte Kosten fallen etwa die Aufwendungen für Schnittstellen und Kabel an. Indirekte Kosten ergeben sich aus den zusätzlichen Schnittstellen, die die Umstellung auf grossen Server-Formfaktor erzwingen und Upstream Switch Ports belegen. Zusätzliche Infrastruktur steigert die Strom- und Kühllast, und zusätzliche Komplexität macht Geschäftskontinuität und Disaster-Recovery-Strategien noch komplexer.

Servervirtualisierung zeichnet sich als signifikanter Trend ab, um Kosten und Komplexität von heutigen Server-Infrastrukturen zu bewältigen. Während sie ihr Ziel effektiv verfolgt, kann Server-Virtualisierung allerdings auch eine gewisse Belastung für die Netzwerkinfrastruktur darstellen, und zwar durch höhere Komplexität der Topologie und stärkere Bandbreitenausnutzung. Ausserdem tendieren gewisse taktische und proprietäre Herangehensweisen an die Abgrenzung von Server und Netzwerk dazu, «Best Practices» in den Bereichen Design, Betrieb und Management zu untergraben.

Data-Center-Strategien gegen Kostenineffizienz

Eine zeitgemässe Data-Center-Strategie ermöglicht es Unternehmen, Kostenineffizienz und unflexible Services aktueller Data Center direkt anzugehen, deren Architektur oft rein zufällig auf der Basis von «eine Anwendung – ein Server» entwickelt wurde. Das Konzept dazu lautet, die bisher separaten Infrastrukturen des Rechenzentrums in Pools von virtuellen Storage-, Computing- und I/O-Ressourcen zu verwandeln.

Diese Konsolidierung ermöglicht direkte TCO-Einsparungen, während die Virtualisierung eine granularere, dynamischere und flexiblere Zuweisung der Data-Center-Ressourcen erlaubt. Das entscheidende Element ist eine Orchestration-Strategie über das gesamte Data Center hinweg, um die Komplexität dieser virtuellen Umgebung auszugleichen und die Fähigkeit des Data Center auszubauen, Veränderungen der Geschäftsanforderungen zu antizipieren und entsprechend darauf zu reagieren.

Ein Grundsatz einer Erfolg versprechenden Data Center-Strategie ist das Konzept des vereinheitlichten Data Center Network Fabric. Dieses vereinheitlichte Fabric verfügt über die betrieblichen Eigenschaften, um LAN-, SAN- und Server Clustering-Verkehr gleichzeitig zu handhaben. Die Konsolidierung der verschiedenen Netzwerke im Data Center in ein einzelnes Netzwerk ermöglicht erhebliche Einsparungen bei Kapital- und Betriebskosten. Und was genauso wichtig ist: Indem man jedem Server im Data Center einheitliche I/O-Fähigkeiten bietet, lassen sich Servicefunktionen, Flexibilität und Widerstandsfähigkeit des Data Centers erheblich verbessern.

Spürbare betriebliche Vorteile

Ein Unified Data Center Fabric unterstützt Unternehmen darin, ihre IT-Ressourcen auf ihre geschäftlichen Prioritäten auszurichten und so spürbare Vorteile zu bieten:

- Geringere TCO: Ein Unified Fabric over Ethernet für LAN-, SAN- und Server-Cluster-Verkehr bietet Konsolidierung und höhere Ausnutzung von bisher separaten Ressourcen. Durch die Beseitigung von unnötiger Switching-Infrastruktur reduziert es die Anzahl der I/O-Adapter und Kabel um bis zu 50 Prozent, und auch die Strom- und Kühlungskosten lassen sich um bis zu 30 Prozent verringern. Die vereinfachte Infrastruktur hilft auch, die Betriebskosten im Zusammenhang mit Management und Operations zu reduzieren.

- Investitionsschutz: Die Entwicklung hin zu einem Unified Fabric wird nach und nach stattfinden, sobald überzeugende geschäftliche und technische Faktoren auftreten. Ein Unified Fabric erlaubt es Organisationen, ihre Investitionen in existierende Ethernet- und Fibre-Channel-Infrastruktur während dieser Übergangsperiode zu schützen. Dabei nutzen sie die sofortigen Vorteile eines Unified Fabric, ohne hierfür «Best Practices» in den Bereichen Architektur, Management und Betrieb für Ethernet- oder Fibre-Channel-Netzwerke zu gefährden. So können sie von den Vorteilen der Plattform profitieren, ohne stark in Mitarbeitertraining zu investieren, Netzwerkarchitekturen und Betriebsprozeduren umschreiben oder die Risiken eingehen zu müssen, die mit einer kompletten Überarbeitung der Architektur einhergehen.

- Beweglichere Unternehmen: Virtual Machine Server Cluster ermöglicht es den Anwendungen, sich innerhalb des Netzwerks zu bewegen und dabei die Netzwerkservices wie Sicherheits-Policies, QoS (Quality of Service) und Gesamtleistung beizubehalten. Somit kann die IT-Abteilung Anwendungen ganz einfach auf der Basis von Faktoren wie CPU-Ausnutzung und Wärmebelastung verschieben. Dies befähigt, schnell auf sich verändernde Geschäftsanforderungen zu reagieren.

- Bessere Belastbarkeit von Unternehmen: Zusätzlich zum Schutz auf Komponentenebene kann ein Unified Data Center Fabric erhebliche positive Auswirkungen auf die Möglichkeiten eines Unternehmens im Bereich Geschäftskontinuität haben. Virtual Machine Optimized Services tragen dazu bei, dass Anwendungen in Situationen wie Hardwareausfällen oder bei unerwartet starker Nutzung von Anwendungen schnell und transparent zu einer neuen Infrastruktur verschoben werden können. In einer Recovery-Situation erleichtern die vereinfachte Infrastruktur und die einheitlichen I/O-Fähigkeiten die Wiederherstellung des Service.

Grundstein für Umwandlung des Data Center

Die zunehmende Abhängigkeit der Unternehmen von der IT, wenn es darum geht, geschäftliche Vorteile zu erlangen, äussert sich immer wieder im Wachstum der Serverinfrastruktur, von der diese neuen Geschäftssysteme unterstützt werden. Ein Unified Data Center Fabric begegnet als Server-Access-Networking-Lösung der grössten Herausforderung, die mit diesem Wachstum zusammenhängt, nämlich einer wuchernden, ineffizienten und unflexiblen Infrastruktur mit enormen Gesamtbetriebskosten. Umsetzen lässt sich dies zum Beispiel mit der Nexus-5000-Serie von Cisco: Diese Switches gehen die Herausforderung direkt an und verbessern gleichzeitig die Machbarkeit und Anwendbarkeit verwandter Strategien wie der Servervirtualisierung.

Ein Unified Data Center Fabric bietet Unternehmen das Beste aus beiden Welten. Die Plattform bietet eine offene, auf Standards basierende Lösung, die einige der dringendsten aktuellen Probleme im Data Center angeht. Gleichzeitig trägt es dazu bei, den Grundstein für eine breiter angelegte Umwandlung des Data Center zu legen.