Webscale IT – Chance für CIOs und RZ-Leiter? (Teil 2)

Wie sehen die Rechenzentrumsinfrastrukturen der Zukunft aus? Diese Frage stellen sich derzeit viele CIOs. Denn der Charakter und die Anforderungen der Workloads an die RZ-Infrastruktur befinden sich im Wandel. E-Commerce, Analytics, mobile und Cloud Applications verlangen nach deutlich mehr Skalierbarkeit. Sind Webscale Systems die Patentlösung?

Web-Scale-IT–Das Erfolgsgeheimnis von Google, Facebook & Co

Vor dem geschilderten Hintergrund stellt sich für viele CIOs die Frage, was das Erfolgsgeheimnis der IT-Operations von Google, Facebook & Co ist. Auch wenn diese einzelne Herausforderungen individuell angehen, lassen sich folgende Muster erkennen, die den Charakter von „Web-Scale“-Computing prägen:

  • Hohe Investitionen in eigene Rechenzentren (Google investiert zwischen 11-15 Mrd. USD pro Jahr)
  • Hybride Rechenzentrumsstrategie (Verteilung der Infrastruktur auf eigene Lokationen sowie Co-Location-Standorte für breite geographische Abdeckung und hohe Flexibilität und Ausfallsicherheit)
  • Entwicklung eigener Infrastruktur-Stacks bzw. Server-Architekturen auf Basis von x86-Standardhardware
  • Compute-, Storage- und Netzwerk-Ressourcen werden mittels Virtualisierungs- und Container-Technologien komplett abstrahiert und automatisiert verwaltet
  • Einsatz von „Distributed File Systems“ und artverwandten Technologien zur Organisation der Daten (Replication, Cloning, Reduplication, Data Tiering, Compression etc.)
  • Steuerung der Infrastruktur ist komplett „Software-Defined“ und hardware-unabhängig; dabei spielen Open Source-Technologien (z.B. MapReduce, Zookeeper, Cassandra) eine wesentliche Rolle
  • Design- und Architektur-Mantra lautet „Design for Failure“, sprich die Systeme werden so ausgelegt, dass eine hohe Resilienz gewährleistet ist und Daten über Redundanz gesichert und verfügbar gemacht werden

Web-Scale-IT–Das Konzept

Die Erfolgsformel liegt also im hohen Abstraktionsgrad zwischen den Hardware-Komponenten und der intelligenten Software-Schicht zur Administration, Kontrolle und Optimierung von Infrastruktur sowie auch der Datenbestände auf der Plattform. In „Web-Scale“-Infrastrukturen stellt jeder Node einen autonomen aber redundanten Bestandteil eines eng vermaschten Netzes an Ressourcen dar, bei dem Speicher und Rechenkern zwar virtualisiert aber eng gekoppelt sind. Der Flash-basierte Speicher kann daher direkt angesprochen werden, ohne das langsame Netzwerkverbindungen Flaschenhälse verursachen, was eine hohe I/O-Performance und Skalierbarkeit zur Folge hat. Komplexe NAS/SAN-Strukturen werden im „Web-Scale“-Modell überflüssig, was die Administration deutlich vereinfacht.

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Neben dem vereinfachten Handling der Infrastruktur, stellt die Software-Schicht einen weiteren elementaren Mehrwert dar. Die Kombination von Distributed File Systems und artverwandten Technologien zur Kompression, Reduplikation und effizienten Verwaltung der Daten ermöglicht es, deutlich größere Datenmengen effizient zu verarbeiten, zu monitoren und zu optimieren. Da ein Großteil der eingesetzten Technologien (z.B. MapReduce, Zookeeper, Cassandra) auf Open Source basiert, verringern sich die TCO gegenüber rein proprietären Systemen mit ähnlichem Funktionsspektrum deutlich.

Web-Scale im Unternehmensrechenzentrum

Die Planung, der Aufbau und der Betrieb solcher Web-Scale-Plattformen waren bislang sehr aufwendig und teuer. Die Konzeption eigener Server-Architekturen, die Entwicklung von Distributed File Systems sowie die Integration einer Vielzahl an Software-Komponenten zu einem optimierten Gesamtsystem mit den geforderten Skalierungsfähigkeiten, kann nur von einem Team ausgewiesener Spezialisten bewerkstelligt werden. Neben erfahrenen Data Center-Architekten, Server- und Storage-Experten und Cloud-Spezialisten sind zudem noch viele erfahrene Software-Entwickler gefragt. Aus diesem Grund fanden sich solche Web-Scale-Infrastrukturen bislang nur in Unternehmen á la Google, Facebook und Co.

Bedingt durch die Entrepreneurship- und Venture Capital-Kultur in den USA und dem ausgeprägten Wissens- und Personenaustausch zwischen den großen Internetfirmen, Universitäten und Startups, sind in den letzten Jahren erste Technologiefirmen entstanden, die die Web-Scale-Erfahrungen von Google & Co in Produkte und Lösungen transferiert haben, die auch von Anwendern in der Enterprise-IT eingesetzt werden können. Diese Web-Scale-Systems, auch „Hyperconverged“-Systems genannt, werden hauptsächlich als fertige Appliances geliefert und können von Unternehmen oder auch Service Providern in Standard-Racks eingesetzt werden. Somit ergibt sich für die Anwender eine „Plug and Play“-Erfahrung beim Einsatz der Systeme. Der Implementierungs- und Konfigurationsaufwand der Systeme ist gegenüber dem Aufbau einer eigenen, vergleichbaren Architektur daher gering.

Web-Scale-IT – Roadmap für CIOs und RZ-Leiter

„Cloud at your terms“ – So könnte man in Kürze die Chancen beim Einsatz von Web-Scale-Systems beschreiben. Die Erfahrungen und Errungenschaften der großen Cloud-Player „out-of-the-box“ im eigenen Rechenzentrum nutzen zu können – das klingt für viele CIOs und Rechenzentrumsleiter verlockend.

Dies trifft sicherlich auch zu. Dennoch müssen IT-Entscheider sich auch bewusst sein, dass mit dem Einsatz von Web-Scale-Systems einige Veränderungen der internen IT-Organisation und Prozesse einhergehen. So werden die Grenzen zwischen Server- und Storage-Infrastrukturen aufgelöst. Unternehmen, deren Teams in diesen Bereichen heute noch autonom aufgestellt sind, werden umdenken müssen. Auch muss berücksichtigt werden, dass nur der Betrieb virtualisierter Workloads auf den Web-Scale-System Sinn macht. Der Bare-Metal-Betrieb ungeliebter Legacy-Workloads lässt sich mittels Web-Scale nicht ablösen.

Web-Scale-Systems ermöglichen es Unternehmen ohne den Aufbau spezieller Cloud-Architektur- und Projektteams relativ problemlos in ein „echtes“ Cloud Computing einzusteigen. Da sich in der DACH-Region derzeit noch rund 30 Prozent der Unternehmen in der Cloud-Planungs- und Evaluierungsphase befinden, sind Web-Scale-Systems für viele Anwender eine interessante Alternative zum „Build your Own“ und „Public Cloud“-Ansatz.

Neben dem Marktführer Nutanix bieten auch EMC, VMware sowie eine Reihe an Startups vergleichbare Lösungen an, die sich hinsichtlich ihrer Performance und Integrationsmöglichkeiten aber deutlich unterscheiden.

Bei der Auswahl eines geeigneten Anbieters sollten IT-Entscheider folgende Kriterien berücksichtigen:

  • Lineare Skalierung / Performance des Systems
  • Unterstützung für multiple Hypervisoren und x86-Hardware
  • Hybride Betriebskonzepte möglich
  • Einfache Administration, intuitive Dashboards und detaillierte Analytics
  • Klare Produkt- und Unternehmensstrategie (Fokus auf Web-Scale-Systems)

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Über den Autor:

Senior Analyst & CEO

Carlo VeltenDr. Carlo Velten ist CEO des IT-Research- und Beratungsunternehmens Crisp Research AG. Seit über 15 Jahren berät Carlo Velten als IT-Analyst namhafte Technologieunternehmen in Marketing- und Strategiefragen. Seine Schwerpunktthemen sind Cloud Strategy & Economics, Data Center Innovation und Digital Business Transformation. Zuvor leitete er 8 Jahre lang gemeinsam mit Steve Janata bei der Experton Group die „Cloud Computing & Innovation Practice“ und war Initiator des „Cloud Vendor Benchmark“. Davor war Carlo Velten verantwortlicher Senior Analyst bei der TechConsult und dort für die Themen Open Source und Web Computing verantwortlich. Dr. Carlo Velten ist Jurymitglied bei den „Best-in-Cloud-Awards“ und engagiert sich im Branchenverband BITKOM. Als Business Angel unterstützt er junge Startups und ist politisch als Vorstand des Managerkreises der Friedrich Ebert Stiftung aktiv.

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