HCI steht für hyperkonvergente Infrastruktur. HCI besteht aus virtuellen Netzwerk-, Verwaltungs-, Speicher- und Rechnerkomponenten, die Ressourcen gemeinsam nutzen. HCI-Lösungen laufen in der Regel auf handelsüblichen Servern.
Der Begriff Konvergenz bezieht sich auf die Integration mehrerer Technologien in einem System oder auf einem Gerät.
Ein Hypervisor oder der Monitor für virtuelle Maschinen verwaltet die HCI-Komponenten und ist eine spezielle Software, die virtuelle Maschinen verwaltet. Die Virtualisierung ermöglicht es, die von einer physischen Maschine ausgeführten Funktionen in Echtzeit zu simulieren, indem eine virtuelle Version eines Computers, z. B. eines Desktops, Servers oder mobilen Geräts, erstellt wird.
Die Hauptkomponenten von HCI sind x86-Hardware, Netzwerk-Switches, Speicherkapazität und Hypervisor-Software. HCI-Cluster bestehen in der Regel aus mindestens drei Hardware-Knoten, um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten. Jeder Knoten benötigt einen eigenen Hypervisor.
Mit benutzerdefinierten Warnmeldungen und Datenvisualisierung können Sie Probleme mit dem Netzwerkzustand und der Leistung schnell erkennen und vermeiden.
HCI ist eine Alternative zu KI. Eines der Hauptmerkmale von HCI ist, dass sie softwaredefiniert ist. Im Gegensatz dazu ist CI hardwaredefiniert.
CI-Komponenten sind Bausteine, die unabhängig voneinander verwendet werden können, z. B. kann ein Server entfernt und separat betrieben werden. Bei HCI sind alle Komponenten vollständig integriert, z. B. ist der zugrunde liegende Server ein integraler Bestandteil der hyperkonvergenten Infrastruktur, und andere Komponenten im System können nicht ohne ihn betrieben werden.
Im Gegensatz zu HCI wird bei CI der Speicher nicht mit VMs geteilt. Die HCI-Speicherarchitektur besteht aus mehreren Knoten. Jeder Knoten verfügt über einen eigenen Storage-Controller-Dienst. Dies unterscheidet sich vom CI-Speicher, der direkt mit der physischen Hardware verbunden ist.
Ein Vorteil der HCI-Speicherarchitektur ist die schnellere E/A und der schnellere Datendurchsatz, vor allem weil die Daten weniger Hardware, z. B. physische Kabel, durchqueren müssen. HCI nutzt die Ressourcen effizienter als KI, da sie den von ihr verwalteten VMs die Daten nur dann zur Verfügung stellt, wenn diese sie benötigen und anfordern. HCI ist hardwareunabhängig.
HCI ist ein nützliches Werkzeug in Szenarien, in denen verschiedene Anwendungen gleichzeitig alltägliche Prozesse ausführen müssen, z. B. in den Bereichen Finanzen, HR und IT-Support. Ein weiteres Beispiel ist, wenn der Speicher bei Bedarf skalierbar sein muss, weil die Zahl der Online-Anfragen stark ansteigt. HCI kann auch dort eingesetzt werden, wo ein zuverlässiges Repository für große Mengen strukturierter und unstrukturierter Daten benötigt wird, die nur wenig nachgefragt werden, wie z. B. in einem Bibliotheksarchiv.
HCI wird häufig zur Erstellung, zum Testen und zur Qualitätssicherung von Anwendungen eingesetzt, bevor diese in Produktionsumgebungen eingesetzt werden. Da virtualisierte Server isoliert sind, wirken sich Fehler nicht auf andere laufende Anwendungen aus.
Einer der wichtigsten Anwendungsfälle für HCI ist das Hosten von VDI-Lösungen. VDI ist die Verwendung von virtualisierter Desktop-Software zur Ausführung von Desktop-Betriebssystemen in der Cloud. VDI ermöglicht Benutzern den Fernzugriff auf virtuelle Desktops von ihren Computern oder mobilen Geräten aus. Die VDI-Software läuft auf einer virtuellen Maschine (VM), die auf einem zentralen Server gehostet wird. Zu den Anwendungsfällen für VDI gehören Remote-Mitarbeiter, die mit VDI-Software auf die Plattform eines Unternehmens zugreifen, oder Mitarbeiter eines Support-Centers, die sich von zu Hause aus bei einer zentralen Workstation anmelden, um rund um die Uhr auf Kundenanfragen zu reagieren.
HCI-Lösungen sind in modernen Rechenzentren weit verbreitet. Rechenzentren nutzen HCI-Funktionen, um große Datenmengen zu speichern, zu verwalten und zu analysieren, da sich mit HCI problemlos Speicherknoten hinzufügen lassen. Virtuelle Datei-, Datenbank- und Anwendungsdienste können gleichzeitig, aber getrennt auf einem Server ausgeführt werden. HCI ermöglicht jedem Dienst eine hohe Verfügbarkeit seiner Ressourcen mit zentralisierter Software auf einem Host-Rechner, der die Anfragen zentral verwaltet.
HCI bietet auch Speicherplatz für praktisch unbegrenzten sekundären Speicher, beispielsweise für Backups und archivierte Daten.
Benachrichtigungen in Echtzeit bedeuten eine schnellere Fehlerbehebung, so dass Sie handeln können, bevor ernstere Probleme auftreten.
Rechenzentren, die HCI verwenden, lassen sich leicht vergrößern oder verkleinern, da neue Knoten schnell hinzugefügt oder entfernt werden können. Dies unterstützt ungeplante Anforderungen an zusätzliche Daten- oder Verarbeitungskapazitäten, wenn eine unerwartete Welle von Anfragen an einen Server auftritt. Mit HCI ist es einfacher, Spitzen- und Tiefpunkte der Arbeitslast in Echtzeit zu erkennen, da VMs nur bei Bedarf Ressourcen von ihrem Host anfordern.
Virtualisierte Umgebungen sind voneinander isoliert und haben keinen Einfluss auf die Arbeitslast anderer Gastmaschinen. Die Verwendung separater Entwicklungsumgebungen für verschiedene Projekte fördert das schnelle Testen und Bereitstellen neuer Anwendungen.
Wenn HCI-Elemente gewartet werden müssen, können sie vorübergehend auf andere Knoten migriert werden; es ist keine separate Hardware erforderlich und es gibt keine Ausfallzeiten. Für die Benutzer ist das Wartungsfenster transparent, und die Arbeit kann wie gewohnt fortgesetzt werden.
HCI unterstützt die gleichzeitige Ausführung mehrerer Geschäftsanwendungen. Ein Server kann virtuell eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Systeme simulieren, z. B. für Messaging, Netzwerke, Sicherheit, Verwaltung, Finanzen oder die Entwicklung neuer Produkte.
Zu den Vorteilen von HCI gehören geringere Kosten für Bereitstellung, Wartung, Betrieb und Verwaltung.
HCI ermöglicht mehrere virtuelle Umgebungen mit unterschiedlichen Betriebssystemen und Funktionen; in nicht virtualisierten Systemen kann jeweils nur ein Betriebssystem ausgeführt werden, für das ein eigener Server erforderlich ist. Darüber hinaus können VMs in HCI-Systemen mit Disaster-Recovery-Optionen gebaut werden, die keine zusätzliche Hardware benötigen.
Die Kosten für HCI variieren in Abhängigkeit von den Kosten des zugrunde liegenden Hypervisors. Kommerzielle Lösungen sind zum Beispiel teurer als Open-Source-Lösungen. Allerdings müssen auch die Implementierungskosten von Open-Source-Lösungen und die potenziellen Risiken berücksichtigt werden, die mit dem Kauf billigerer Lösungen von unbekannten Anbietern verbunden sind.
VMs können zwischen Hosts verschoben werden. Dies ermöglicht die Wiederverwendung von Funktionen, die für eine bestimmte VM spezifisch sind, über verschiedene Systeme hinweg. HCI ermöglicht es einem Unternehmen, Teams spezialisierte Umgebungen zur Verfügung zu stellen, z. B. für Tests, Entwicklung oder geschäftsspezifische Anwendungen.
Virtualisierung ermöglicht die Serverkonsolidierung. Anstatt mehrere Server zu kaufen, können Unternehmen einen einzigen Server verwenden und die Ressourcen zwischen mehreren virtuellen Umgebungen gemeinsam nutzen.
HCI ermöglicht die Speicherung wichtiger Daten auf dem Host, während weniger wichtige und/oder Echtzeitdaten auf virtuellen Maschinen gespeichert werden.
Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen werden in HCI-Implementierungen eingesetzt, um die Echtzeitnutzung von Daten zu analysieren und die Speicherkapazität im laufenden Betrieb zu optimieren.
HCI-Systeme sind einfacher zu verwalten, da sich alle Komponenten - Datenverarbeitung, Netzwerk und Speicher - am selben Ort befinden, nämlich auf dem Host-Server. Die zentralisierte Verwaltung erhöht die Produktivität.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Virtualisierungslösungen ermöglichen HCI-Lösungen die automatische Konfiguration und Bereitstellung aller Systemkomponenten zur gleichen Zeit. Es gibt keine individuelle proprietäre Software, die separat bereitgestellt werden muss.
HCI unterstützt die Single-View-Analyse über eine Vielzahl virtueller Konfigurationen hinweg. Dies hilft dem Management, die Systeme in einer Organisation auf hohem Niveau zu bewerten und zu überwachen. Moderne HCI umfasst KI-Komponenten, um die Leistung virtueller Umgebungen zu überwachen.
HCI-Workloads können problemlos von einem Gastcomputer auf einen anderen verschoben werden. Diese Funktion unterstützt die schnelle Entwicklung und Bereitstellung von Software in agilen Umgebungen.
Unternehmen sind möglicherweise an einen Anbieter gebunden, wenn sie sich für eine einzige HCI-Lösung entscheiden. Ein Vorteil der Anbieterbindung ist, dass der Anbieter für die Behebung von Problemen verantwortlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit einem einzigen Anbieter weniger Risiken verbunden sind und dass es einfacher ist, Patches und Upgrades zu implementieren.
Die Software eines Anbieters ist häufig in eine bestimmte Hardware integriert. Wenn ein Unternehmen zu einem anderen Anbieter wechseln möchte, muss es unter Umständen neue Hardware kaufen. Darüber hinaus verlangen die Anbieter oft hohe Preise für Pakete, und die Unternehmen können keine einzelnen Komponenten aufrüsten.
Das Hinzufügen zusätzlicher Speicherknoten zu einer Umgebung auf Ad-hoc-Basis kann dazu führen, dass gleichzeitig unnötige Speicher- und Rechenressourcen hinzugefügt werden, oder umgekehrt. Wenn zusätzlicher Arbeitsspeicher erforderlich ist, wird möglicherweise auch zusätzlicher Speicher hinzugefügt, der nicht notwendig ist. Dies kann zu einer ineffizienten Skalierung führen.
Virtualisierte Arbeitslasten erfordern einen hohen Bedarf an Speicherkapazität, was zu größeren Mengen redundanter Daten führen kann. Die Verschwendung von Ressourcen durch die granulare Skalierung kann zusätzliche Kosten verursachen.
Die Leistung von HCI-Systemen kann geringer sein als die Leistung von CI-Systemen. Der Grund dafür ist, dass HCI-Komponenten schnell veraltet sein können, weil die Testphase, in der überprüft wird, ob die komplexe Interoperabilität von HCI-Lösungen ordnungsgemäß funktioniert, länger ist.
Das Hauptziel einer HCI-Lösung besteht darin, die Verwaltung der Ressourcen zu unterstützen, die von verschiedenen Anwendungen benötigt werden, die nicht gleichzeitig auf derselben Hardware ausgeführt werden können. Das Hauptziel von Cloud Computing-Lösungen besteht darin, die lokale Speicherung zu begrenzen und den Fernzugriff auf Daten in öffentlichen, privaten oder hybriden Clouds zu ermöglichen.
HCI kann Unternehmen dabei helfen, eine Datenbank in der Cloud einzurichten, und es ermöglicht die Erstellung von Daten aus mehreren Anwendungen. Diese Daten können in unabhängige Cloud-Instanzen übertragen und dort genutzt werden.
SAN bietet gemeinsame Speicherdienste. SAN ist durch Block-Level-Storage gekennzeichnet. Block-Level-Storage simuliert das Verhalten herkömmlicher Festplatten und kann von externen Betriebssystemen gesteuert werden. Block-Level-Storage wird häufig in Cloud-Speicherlösungen verwendet.
SAN unterscheidet sich von HCI dadurch, dass Rechen- und Speicherfunktionen getrennt sind. SAN-Konfigurationen benötigen zusätzliche Server, um die Anwendungsfunktionen bereitzustellen, da die Anwendungen nicht auf einem SAN-Speicherserver laufen, sondern zusätzliche Server benötigen. SAN kann HCI-Lösungen ergänzen. In diesem Szenario kann ein HCI-Knoten mit einem virtuellen SAN-Controller vorkonfiguriert werden, der lokalen Speicher und Input/Output (I/0) verwaltet.
Rechenzentren bewegen sich zunehmend von hardwarezentrierten zu softwarezentrierten Lösungen. HCI ersetzt die traditionellen Strukturen von Rechenzentren, die über separate Speicherserver, Netzwerke und Arrays verfügen.
Immer mehr Rechenzentren setzen auf HCI, zum Beispiel um Kosten zu sparen. Einige Akteure in der Rechenzentrumsbranche sind jedoch der Meinung, dass HCI-Lösungen noch einige Funktionen vermissen lassen. Beispielsweise ist HCI nicht ohne Weiteres in der Lage, extreme Arbeitslasten mit Reaktionszeiten von weniger als einer Millisekunde zu bewältigen, wie dies in herkömmlichen Rechenzentren möglich ist.
Durch die Skalierbarkeit, Einfachheit und Flexibilität von HCI lassen sich virtualisierte Serverlösungen einfacher implementieren und verwalten. In Rechenzentren kann HCI das Overprovisioning reduzieren und typische Herausforderungen der Umgebung lösen, wie z. B. den Aufwand und die Kosten für die Wartung physischer Hardware, den Kauf zusätzlicher Server, die Versicherung der Hardware und die Beschäftigung von Supportpersonal zur Sicherung und Verwaltung der Hardware.
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Software kann ohne Hardware nicht laufen. HCI bietet Rechenzentren die Möglichkeit, ihre Hardwareanforderungen und den damit verbundenen Aufwand für die Wartung physischer Rechenzentren zu minimieren. HCI kann auch eine flexible und kosteneffiziente Grundlage für die Erstellung virtueller Datenbanken im Cloud Computing sein.
HCI-Technologien sind in der Lage, Cloud-Infrastrukturen zu unterstützen und nicht zu ersetzen, wenn es eine große Benutzerbasis gibt, wie z. B. bei Anwendungen für soziale Netzwerke. Für Unternehmen kann HCI zur Unterstützung von On-Premises Private Clouds eingesetzt werden. Auch kleinere Unternehmen können vom Einsatz von HCI profitieren. HCI ist eine Möglichkeit, mehrere Betriebssysteme und unterschiedliche Anwendungen zu verwalten und Virtualisierung einzusetzen, um die Hardwarekosten zu senken und die Anzahl der Spezialumgebungen zu erhöhen, in denen Mitarbeiter arbeiten können.
