Wie Unternehmen mit Azure Stack HCI ihre On-Premise-IT optimieren können

Mit Azure Stack HCI hat Microsoft ein Betriebssystem für virtuelle hyperkonvergente IT-Infrastrukturen konzipiert. Unternehmen schöpfen damit die Rechenleistung ihrer Server sowie die zugehörigen Speicherkapazitäten optimal aus. Die serverbasierte Infrastruktur lässt sich im eigenen Rechenzentrum autark oder in einer Private Cloud in Kombination mit der Microsoft Azure Business Cloud betreiben.

Was ist eine hyperkonvergente Infrastruktur?

Hyperkonvergente Infrastrukturen (HCI) bestehen aus einer Servervirtualisierung, kombiniert mit einem softwarebasierten Storage, einem Switch-basierten Software-defined Network und einer Administrationsoberfläche. Alle Komponenten sind in leistungsfähige Server integriert, die komplett auf Industriestandards aufbauen.

Was HCI bringt

Spezielle CPUs und Schnittstellen etwa für Storage oder spezielle Appliances gibt es nicht, was ein schnelles Upgrade auf neue Standardversionen problemlos ermöglicht. Die Server-Cluster basieren auf kostengünstigen Standardservern und stellen für alle darauf laufenden Anwendungen einen gemeinsamen Speicherpool bereit. Somit entfallen teure, separat vorgehaltene Storage-Silos für einzelne Anwendungen. Da das Storage integriert ist, vereinfacht sich zudem die Administration. Ein leistungsfähiger Software-Stack ist bei HCIs ein ebenso entscheidender Faktor wie ein Software-defined Storage, mit dem sich unstrukturierte Daten aus verschiedensten Quellen sicher abspeichern und gut verwalten lassen.

Warum Azure Stack HCI auch ohne Cloud vielfältig einsetzbar ist

Unternehmen, die On-Premise-Kapazitäten als Private Cloud in eine hybride Cloud-Umgebung einbinden wollen, sollten diese in eine hyperkonvergente Infrastruktur verlagern. So können sie alles gemeinsam auf einer Managementoberfläche übersichtlich verwalten. Werden die Windows- oder Linux-Server und Services aus der Microsoft Azure Business-Cloud genutzt, bietet sich als Betriebssystem für die Private Cloud Azure Stack HCI an.

Darüber hinaus lässt sich Azure Stack HCI unabhängig von der Cloud einsetzen, um mit der Virtualisierung Rechen- und Speicherkapazitäten im eigenen Rechenzentrum zu optimieren. Zu den typischen Anwendungen für eine HCI zählt zum Beispiel eine zentral verwaltete, ausfallsichere Virtuelle Desktop Infrastructure (VDI). Dabei können User mit verschiedenen Endgeräten über das Netz auf ihre virtuellen Maschinen zugreifen. Für Filialen oder für Edge-Rechenzentren eignen sich Micro-Cluster, die eine schnelle Rechenleistung vor Ort gewährleisten.

Die langfristige Datenspeicherung oder beispielsweise die zugehörigen Big-Data-Analysen übernimmt die HCI im zentralen Rechenzentrum. Diese kann für unterschiedlichste Anwendungen ausgelegt sein – bis hin zu High-Performance-Computing-Lösungen mit hochskalierbaren SQL-Servern. Da die Infrastruktur bereits auf Azure Stack HCI basiert, ist es mit wenig Aufwand möglich, sie um Cloud-Services aus Microsoft Azure zu erweitern. Dazu zählen Backup-Services sowie Überwachungs- und Security-Funktionen.

Wie eine HCI mit Azure Stack HCI aufgebaut ist

Das Betriebssystem Azure Stack HCI wird lokal betrieben, aber über die Cloud abgerechnet. Für die monatliche Abrechnung benötigt Microsoft bisweilen Zugriff übers Internet, um die Anzahl der damit betriebenen Nodes zu erfassen. Das System erhält halbjährlich ein Update.

Der zugehörige Hypervisor Hyper-V unterstützt Windows-Server sowie zahlreiche Linux-Distributionen und verwaltet die virtuellen Maschinen und Hosts. Die integrierte Speichersoftware Storage Spaces Direct (S2D) steuert die Speicherlaufwerke an und kann die Datenspeicher verschiedener Server zu einem Storage-Cluster zusammenfassen. So ist es beispielsweise einer Analysesoftware möglich, auf einen Datensee verschiedenster Dateiformate zuzugreifen. Der Administrator teilt die Cluster in logische Laufwerke auf, die er dann für Anwendergruppen freigibt. Die HCI verwaltet er über das Windows Admin Center.

Ausfallsicherheit wird über Spiegelung erreicht. Das kann eine Dreiwegespiegelung sein oder bei Clustern mit nur zwei Servern eine geschachtelte Resilienz, die selbst bei zwei Hardwareausfällen die Verfügbarkeit der Daten gewährleistet.

Aufbau einer hyperkonvergenten Infrastruktur mit Azure Stack HCI

Warum Azure Stack HCI mehr bietet als eine HCI mit Windows Server 2019 oder 2022

Verwendet ein Unternehmen Windows Server 2019 Datacenter oder Windows Server 2022 Datacenter, stehen ihm fast die gleichen HCI-Funktionalitäten zur Verfügung wie bei Azure Stack HCI. Sie sind in den Volumen- und OEM-Lizenzen enthalten. Allerdings erhält der Anwender nur seltener Updates. Darüber hinaus arbeiten Hyper-V und S2D unter Azure Stack HCI schneller. Das Betriebssystem ermöglicht zum Beispiel ein bis zu viermal schnelleres Rebuildung bei ausgefallenen Speicherplatten. Das kann bei Speicherkapazitäten bis 16 Petabyte merklich Zeit sparen. Zudem bietet Azure Stack HCI einige Zusatzfunktionen. So sind unter anderem räumlich verteilte Cluster möglich (Stretched Clustering). Die Server eines Clusters können dabei mehrere Kilometer voneinander entfernt stehen.

Wer Anwendungen weiter nutzen möchte, die nur unter Windows Server 2008 laufen und sich nicht auf ein aktuelles Betriebssystem portieren lassen, kann diese in eine HCI mit Azure Stack HCI integrieren und erhält dafür weiterhin Security-Updates. Bei einer HCI unter Windows Server 2019 Datacenter oder Windows Server 2022 Datacenter besteht diese Möglichkeit nicht.

Welche Konfigurationen für welche Anwendung sinnvoll sind

Kleine Niederlassungen, Filialen oder Edge-Anwendungen benötigen platzsparende Lösungen. Thomas-Krenn hat hierfür zusammen mit Microsoft die Azure Stack HCI Micro-Cluster entwickelt. Diese enthalten 2 bis 16 zertifizierte Nodes mit Intel- oder AMD-Prozessoren. Es gibt sie als kompakte Tower-Server für Büroumgebungen oder als 1HE-Server für 19-Zoll-Racks.

Die 2HE- und 4HE-Server der Azure Stack HCI Rack-Series von Thomas-Krenn sind ebenfalls von Microsoft zertifiziert und für höhere Rechenleistung und Speicherkapazitäten ausgelegt. Auch sie können mit Intel- oder AMD-CPUs ausgestattet werden und enthalten bis zu 64 zertifizierte Nodes. Je nach Anwendung und Geschwindigkeitsanforderungen bieten sie Slots für NVMe-, SSD- und Festplattenlaufwerke. Bei der Konfiguration der Cluster ist darauf zu achten, dass die einzelnen Server eines Clusters identisch aufgebaut sein müssen. 

Fazit

Mit Azure Stack HCI erhält der Anwender eine hyperkonvergente Infrastruktur, die stets auf dem aktuellen Stand der Technik ist. Ältere Systeme lassen sich einbinden, räumlich verteilte Cluster sind möglich. Sollen Teile der HCI in eine hybride Cloud-Umgebung integriert werden, ist dies problemlos machbar.

Mehr zum Thema:
E-Book Azure Stack HCI mit Windows Admin Center verwalten
Webinar Next Generation Micro-Cluster für Azure Stack HCI