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Softwaredefiniertes Datacenter: Ist Ihre Infrastruktur bereit?
Joel McKelvey
Sr. Marketing Manager
Mike Andren
Sr. Product Manager, Cisco

Das softwaredefinierte Datacenter (SDDC) ist ein neuer Markttrend, der beschreibt, wie IT-Ressourcen über Software definiert, nach Richtlinien provisioniert und über eine API-Integration bereitgestellt werden können. Das Ziel des SDDC besteht darin, die Geschwindigkeit der Servicebereitstellung für Benutzer und Applikationseigentümer zu erhöhen, die Kosten zu senken und die Komplexität zu verringern.

Dazu müssen Datacenter über einfache Bereitstellungsaufgaben hinauswachsen und in der Lage sein, integrierte Services über die gesamte Infrastruktur hinweg schnell bereitzustellen. Computing, Networking und Storage müssen über Software definiert und gemanagt werden, um ein voll automatisiertes, applikationsgesteuertes Datacenter zu schaffen, in dem Richtlinien durchgesetzt werden.

Klingt das zu gut, um wahr zu sein? Tatsächlich sind Cisco und NetApp bereits auf dem besten Weg, diese Möglichkeiten anzubieten, insbesondere mit der konvergierten FlexPod Infrastrukturplattform.

In diesem Artikel sehen wir uns einige der Hardwareanforderungen – Computing, Netzwerk und Storage – sowie die Management- und Orchestrierungsanforderungen des softwaredefinierten Datacenters an. Wir erklären Ihnen, was Sie beachten müssen, wenn Sie heute zu einem softwaredefinierten Datacenter wechseln möchten.

Die Möglichkeiten des SDDC ausschöpfen

Einfach ausgedrückt hängt ein softwaredefiniertes Datacenter von zwei wichtigen Eigenschaften ab:

  • Managebarkeit: Dies erfordert eine enge Integration in die zugrunde liegende Hardware, die Möglichkeit, Management durch APIs anzupassen, und die Möglichkeit, die bevorzugten Tools verwenden zu können.
  • Programmierbarkeit: Applikationen müssen in der Lage sein, Services direkt von der IT-Infrastruktur nach Bedarf zu provisionieren und auf sie zuzugreifen.

In einer idealen Welt könnten Sie SDDC-Funktionen auf sämtliche zugrunde liegende Hardware anwenden. Momentan liegt der Schlüssel zum Erfolg mit dem SDDC jedoch darin, zugrunde liegende Geräte auszuwählen, die den erforderlichen Umfang an Managebarkeit und Programmierbarkeit bieten.

Das bedeutet, dass Sie ein gewisses Maß an Konsistenz in Ihrer gesamten Infrastruktur benötigen. Wenn Ihre Managementsoftware nicht mit Ihrem Storage kommunizieren kann oder Ihrem Switch offene APIs fehlen, könnten Sie sich in einer Sackgasse befinden. In den folgenden Abschnitten werden die Anforderungen an jedes Infrastrukturelement detailliert beschrieben.

Obwohl es sicher möglich ist, eine Infrastruktur zusammenzustellen, die alle Möglichkeiten des SDDC ausschöpft, können in vielen Fällen konvergierte Infrastrukturlösungen, insbesondere FlexPod, den schnellsten und einfachsten Weg zum Erfolg bieten.

Computing

Im Bereich Computing kommt man leicht zu dem Schluss, dass Server- und Desktop-Virtualisierung ausreichen, um die Computing-Anforderungen des SDDC zu erfüllen. Tatsächlich ist die Annahme, dass Virtualisierung gleichbedeutend mit SDDC wäre, ein verbreiteter Irrtum.

Obwohl es außer Frage steht, dass die Virtualisierung die IT revolutioniert hat, werden Sie bei genauerem Hinsehen erkennen, dass das SDDC zwei weitere Dinge benötigt:

  • Bessere Kontrolle über die Hardware
  • Support für mehrere Hypervisoren

Kontrolle auf Hardwareebene

In virtualisierten Umgebungen gibt es in Verbindung mit Aspekten wie BIOS-Version, Firmware und Befehlssatz des Prozessors fast immer Hardwareherausforderungen. Inkompatibilitäten können Einschränkungen oder Komplikationen in die Umgebung bringen. Das weiß jeder, der irgendwann versucht hat, eine vMotion Operation auf einem Server durchzuführen, der nicht über die richtigen BIOS- oder Firmware-Einstellungen verfügt. In manchen Fällen kann sogar ein einziger Unterschied in der Firmware-Konfiguration ausreichen, um vMotion Aktivitäten zwischen Servern zu unterbinden.

Darüber hinaus verfügen viele, wenn nicht alle Datacenter immer noch über eine Kombination aus virtualisierten Servern und Bare-Metal-Servern. Im Idealfall kann ein softwaredefiniertes Datacenter Bare-Metal-Server genauso effizient managen wie virtuelle Server, und es kann alle Workloads gleich gut unterstützen.

Serviceprofile auf physischer Ebene, die mit einer virtuellen Infrastruktur zusammenarbeiten, sind ein wichtiger Bestandteil von Cisco UCS. Mit Serviceprofilen können Sie dafür sorgen, dass die zugrunde liegende Serverumgebung für alle Anwendungsgebiete richtig konfiguriert ist, ob für einen Hypervisor, für mehrere Hypervisoren oder für eine Bare-Metal-Installation eines Betriebssystems.

Mehrere Hypervisoren: Im Laufe der nächsten paar Jahre werden in Ihrem Datacenter vermutlich mehrere Hypervisoren laufen, wenn dies nicht schon jetzt der Fall ist. Es ist beispielsweise nicht ungewöhnlich, Microsoft Exchange in einer virtualisierten Microsoft Umgebung laufen zu lassen. Wenn Sie für Applikationen und Virtualisierung denselben Anbieter nutzen, können Sie sicher sein, dass keine Komplikationen auftreten, wenn Sie irgendwann den Support rufen müssen. Bei Oracle Database und Oracle VM stellt sich die Situation ähnlich dar. Dieses Multi-Hypervisor-Modell bedeutet, dass sowohl Ihre zugrunde liegende Hardware als auch Ihr Management zunehmend unabhängig vom Hypervisor sein müssen.

Cisco erweitert die UCS Funktionen und die UCS Manager Software, um UCS noch flexibler, noch managebarer und noch offener für das softwaredefinierte Paradigma zu machen. Alle APIs für die Umgebung sind offengelegt und UCS – ob Teil einer FlexPod Lösung oder alleine – ist hypervisorunabhängig und arbeitet mit jedem der Hypervisoren von VMware, Microsoft, Oracle, Citrix und Red Hat zusammen. Das UCS Management ist hochskalierbar, sodass über UCS Central 10.000 Server oder mehr gemanagt werden können.

Netzwerk

Es gibt schon seit über 20 Jahren softwaredefinierte Netzwerke in Form von VLANs und anderen Technologien zur Netzwerkvirtualisierung. Zu den letzten Neuerungen zählen eine konvergierte Fabric und das virtualisierte Switching. Die wichtigsten Anforderungen an das Networking im softwaredefinierten Datacenter sind:

  • Multi-Protokoll-Unterstützung
  • offenes Management und Programmierbarkeit

Multi-Protokoll-Unterstützung: Hierbei geht es größtenteils um die Unterstützung der verschiedenen SAN- und NAS-Protokolle, die in einem Datacenter – softwaredefiniert oder nicht – erforderlich sein könnten. Dies schließt Fibre Channel und/oder Fibre Channel over Ethernet (FCoE) für SAN-Support sowie das IP-Netzwerk zur Unterstützung von iSCSI und NAS-Protokollen wie NFS und CIFS ein.

Beim Computing kommt es auf die Funktionen und Beschränkungen der zugrunde liegenden Hardware an. NetApp und Cisco haben hart daran gearbeitet, eine branchenweite Akzeptanz von FCoE zu erreichen, und wir bieten Support für lückenloses FCoE vom Storage bis zum Host. Das bedeutet, Sie benötigen für die Unterstützung eines beliebigen NAS- oder SAN-Protokolls, das Ihre Applikationen voraussetzen, nur ein Kabel zwischen Servern und Storage. Sie müssen nur einmal verkabeln und nutzen dann Software, um den über das Kabel laufenden Verkehr zu definieren. So kann Ihre Infrastruktur jede Anforderung unterstützen, ohne dass eine physische Änderung erforderlich wäre. Dies ist eine offensichtliche Voraussetzung für alles, was den Begriff „softwaredefiniert“ tragen möchte.

Offenes Management und Programmierbarkeit: Über softwaredefiniertes Networking (SDN) wird derzeit viel diskutiert und debattiert. Das neue SDN Framework kann für einige Umgebungen ideal sein. Jedoch sind zusätzliche Optionen erforderlich, insbesondere dann, wenn es um den Support von Umgebungen geht, in denen bereits beträchtliche Investitionen in die Netzwerkinfrastruktur getätigt wurden.

Cisco hat das Framework Cisco Open Network Environment (ONE) als breit angelegten Ansatz für offenere, programmierbare und applikationsgesteuerte Netzwerke entwickelt. ONE umfasst SDN und andere Netzwerkbereitstellungsmodelle.

Cisco Open Network Environment (ONE) umfasst SDN und mehrere andere Netzwerkbereitstellungsmodelle.

Abbildung 1) Cisco Open Network Environment (ONE) umfasst SDN und mehrere andere Netzwerkbereitstellungsmodelle.

Mit dem Cisco ONE Framework können Sie Ihre vorhandene Netzwerkinfrastruktur nutzen und gleichzeitig neue Technologien und Services hinzufügen, um neue Möglichkeiten wahrnehmen zu können. Es integriert Applikationsumgebungen vollständig in zugrunde liegende Netzwerkinfrastrukturen und Services, wodurch Applikationen mit der Infrastruktur kommunizieren können und die Infrastruktur besser auf Applikationsanfragen reagiert. Dies erleichtert die Einführung neuer Geschäftsmodelle und ermöglicht Entwicklern eine direkte Kommunikation mit dem Netzwerk, ohne alle zugrunde liegenden Komplexitäten und Subsysteme verstehen zu müssen.

Weitere Informationen zu Cisco ONE finden Sie im ONE Whitepaper oder in diesem Blogbeitrag.

Storage

Bei einem softwaredefinierten Datacenter sind Managebarkeit und Programmierbarkeit auf der Storage-Ebene genauso wichtig wie bei Computing und Networking.

NetApp Storage erfüllt die Anforderungen des SDDC mit virtualisierten Storage-Services, Support für Hardware unterschiedlicher Anbieter und Applikations-Self-Service.

Abbildung 2) NetApp Storage erfüllt die Anforderungen des SDDC mit virtualisierten Storage-Services, Support für Hardware unterschiedlicher Anbieter und Applikations-Self-Service.

NetApp hat sich auf einen Ansatz für softwaredefinierten Storage (SDS) konzentriert, der Folgendes umfasst:

  • Virtualisierte Storage-Services: Das NetApp Clustered Data ONTAP Betriebssystem bietet Storage-Services über Storage Virtual Machines (SVMs), deren Funktionen denen von Virtual Machines und Serverhypervisoren ähneln. Sie sind die Basis für bessere Flexibilität, rollenbasierte Zugriffssteuerung und -delegierung sowie für die Möglichkeit, Storage-Services mit vordefinierten Datensicherungs-, Verfügbarkeits- und Performance-Merkmalen zu erstellen.
  • Support für verschiedene Plattformen: NetApp konzentriert sich darauf, nicht nur NetApp FAS Hardware zu unterstützen, sondern auch Standardhardware, Integrationen mit Cloud-Service-Providern und – über die V-Series – Storage-Arrays anderer Anbieter.
  • Applikationsintegration und Self-Service: Die Integration mit zahlreichen Infrastruktur-, Management- und Applikationspartnern schafft Interoperabilität. Ein einzelner, offener Satz an APIs ist über alle Plattformen, auf denen Data ONTAP läuft, standardisiert.

FlexPod Lösungen bieten all diese Storage-Funktionen, einschließlich der Möglichkeit, Drittanbieter-Storage über NetApp V-Series Open Storage Controller einzubinden. Eine detailliertere Beschreibung des NetApp Ansatzes für softwaredefinierten Storage finden Sie in einem älteren Tech OnTap Artikel.

Management und Orchestrierung

Beim Management und bei der Orchestrierung eines softwaredefinierten Datacenters gibt es drei Ansätze:

  • Integrierte Converged Infrastructure Manager (CIMs): Diese Manager verwalten Server, Netzwerke und Storage über eine einzelne Konsole.
  • Support für führende Managementtools: Dies schließt Cloud-Managementplattformen, Tools von Anbietern wie Microsoft und VMware sowie Support für wichtige Managementanbieter wie CA und BMC ein.
  • Lückenlose, offene APIs: Diese bieten die Möglichkeit, Ihre Infrastruktur Ihren Anforderungen entsprechend zu programmieren.

Beim SDDC gilt, dass sämtliche Infrastrukturhardware mindestens zwei dieser Ansätze unterstützen muss: Support für verbreitete Tools und offene APIs. Wenn Sie ein Gerät in Ihrer Umgebung haben, das nicht von den Tools Ihrer Wahl oder über APIs gemanagt werden kann, befinden Sie sich in einer Sackgasse.

Die meisten Anbieter einer konvergierten Infrastruktur verlassen sich sehr auf den ersten Ansatz, sodass Sie deren Managementtools verwenden müssen und keine lückenlosen APIs nutzen können, die Sie für eine vollständige Applikationsintegration und die Kontrolle über die Programmierung benötigen. Dies ist einer der Bereiche, in denen Cisco und NetApp viel Arbeit geleistet haben, damit sich die FlexPod Plattform und die zugehörigen Komponenten von der Konkurrenz abheben. FlexPod deckt alle drei oben beschriebenen Bereiche ab.

  • Für das Management einer konvergierten Infrastruktur ist der UCS Director, der auf der kürzlich erfolgten Übernahme von Cloupia durch Cisco basiert, mit Standardfunktionen für FlexPod als CIM verfügbar. Der UCS Director unterstützt darüber hinaus andere Komponenten in Ihrem Datacenter und erleichtert den Übergang von einer herkömmlichen Infrastruktur zu einem konvergierten Infrastrukturmodell. Des Weiteren wird FlexPod mit einem Elementmanagement für jede Infrastrukturebene ausgeliefert, einschließlich Cisco UCS Manager und NetApp OnCommand System Manager.
  • Cisco und NetApp haben bei FlexPod zusammen eine Strategie des offenen Managements verfolgt. Mit ihr können wir das umfassendste Portfolio an unterstützten Managementoptionen bieten, einschließlich verbreiteter Lösungen wie OpenStack, CA, Cisco Intelligent Automation for Cloud und Microsoft System Center.
  • Für jeden Aspekt von FlexPod werden APIs angeboten sowie detaillierte Leitfäden zu Voraussetzungen für das FlexPod Management. Das bedeutet, dass unabhängige Softwareanbieter und Ihre internen Entwickler die Vorteile jeder einzelnen Funktion der Plattform nutzen können.

FlexPod bietet ein offenes Managementnetzwerk mit äußerst breitem Support.

Abbildung 3) FlexPod bietet ein offenes Managementnetzwerk mit äußerst breitem Support.

Sie haben vielleicht schon bemerkt, dass FlexPod in letzter Zeit einige wichtige Anerkennungen erhalten hat, darunter die Auszeichnungen „Best of TechEd 2013“ für Systemmanagement und „Microsoft 2013 Server Platform Partner of the Year“. (In der Randleiste finden Sie weitere Einzelheiten.) Wir sind der Meinung, dass dies eine Menge über die Bedienbarkeit der Plattform aussagt.

Applikationsintegration

Obwohl das SDDC die einfache Integration mit jeder beliebigen Applikation verspricht, ist es dennoch sinnvoll, eine Infrastruktur zu haben, von der Sie wissen, dass sie gängige Enterprise-Applikationen wie Oracle Database, SAP sowie Microsoft Exchange, SQL Server und SharePoint unterstützt. Spezifische Integrationen können die Implementierung, das Management und die Sicherung dieser und anderer wichtiger Applikationen im softwaredefinierten Datacenter erleichtern.

NetApp und Cisco arbeiten hart daran, immer besseren Support für Software zu bieten, auf die sich Ihr Unternehmen verlassen können muss. Mit Cisco Verified Designs, NetApp Verified Architectures und Lösungsleitfäden erweitern wir unseren Support fortlaufend auf eine Vielzahl von Enterprise-Software. Sie können mit diesen Tools Enterprise-Applikationen schneller auf FlexPod implementieren und bessere Ergebnisse erzielen. Informationen zu den neuesten Erweiterungen zum Applikations- und Infrastruktursupport von FlexPod und anderen Verbesserungen finden Sie in diesem Tech OnTap Artikel. Die umfassende und vollständige Liste von Cisco Validated Designs für FlexPod finden Sie auf der Cisco FlexPod Design Zone Website.

NetApp erleichtert mit der SnapManager Produktsuite die Datensicherung und das Datenmanagement für wichtige Applikationen und die Infrastruktur. Sie können diese Funktionen als Teil Ihres SDDC Framework integrieren. Cisco und NetApp haben darüber hinaus vor Kurzem die FlexPod Validierung der NetApp SnapProtect Technologie für Backup und Recovery angekündigt. Mit der einzelnen Managementkonsole von SnapProtect können Sie applikationsgerechte Snapshot Kopien über Disk-to-Disk-to-Tape-Prozesse erstellen, katalogisieren und managen. Dies verleiht Ihren implementierten Applikationen mehr Stabilität und bietet Applikationsbenutzern bessere Service-Level.

Schlussfolgerung

Es ist derzeit bereits möglich, die Architektur eines softwaredefinierten Datacenters zu entwerfen. Jedoch müssen Sie darauf achten, die richtigen Server, Netzwerke und Storage-Komponenten auszuwählen, um gute Ergebnisse zu erzielen. Ihre Hardwareausstattung muss die richtigen Funktionen bieten und mit den Managementtools und Applikationen Ihrer Wahl zusammenarbeiten. Darüber hinaus muss Ihre gesamte Hardware über offene APIs verfügen. Das ist wichtig, da dies nicht nur die Integration mit Managementtools erleichtert, sondern Sie darüber hinaus Ihre Infrastruktur mit Applikationen integrieren können.

Momentan besteht der einfachste und schnellste Weg zu SDDC-Funktionen darin, eine konvergierte Infrastrukturlösung zu implementieren. Doch selbst dann müssen Sie ein aufmerksames Auge auf Managebarkeit und API-Support richten. Cisco und NetApp haben hart daran gearbeitet, dass die FlexPod Plattform die Anforderungen eines SDDC erfüllen kann.

Alle Infrastrukturelemente verfügen über die erforderlichen Funktionen. Cisco UCS unterstützt Serviceprofile, die die Implementierung und die Verschiebung von Applikations-Workloads vereinfachen. UCS unterstützt des Weiteren eine breite Vielfalt an Hypervisoren, was es praktisch unabhängig vom eingesetzten Hypervisor macht. Die FlexPod Umgebung unterstützt mit verfügbaren Cisco Nexus 7000 Switches lückenloses FCoE, damit Sie die Verkabelung nur einmal durchführen müssen und anschließend über die Software festlegen können, welche Storage-Protokolle genutzt werden sollen. NetApp Storage bietet eine außergewöhnliche Storage-Virtualisierung und eine breite Integration mit einer Vielzahl an Applikationen und Managementtools. Alle FlexPod Komponenten verfügen über offene APIs zur Vereinfachung der direkten Applikationsintegration. Und schließlich bieten wir zertifizierte oder validierte Designs an, um die Implementierung verbreiteter Enterprise-Applikationen weiter zu beschleunigen.

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Von Joel McKelvey, Sr. Marketing Manager for Virtualization and Cloud, und Mike Andren, Sr. Product Manager for UCS Cloud Solutions, Cisco Systems

Joel McKelvey verfasst regelmäßig technische und strategische Whitepaper zu Themen wie Virtualisierung, Storage und Datacenter-Infrastruktur. Er ist Mitautor von zwei technischen Referenzbüchern. Joel hat darüber hinaus bereits auf internationaler Bühne Vorträge zur Virtualisierung und IT-Umstrukturierung gehalten. Er verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in den Bereichen Engineering, Marketing und strategische Positionierung. Er ist für Cisco und VMware Systeme zertifiziert und besitzt Master-Abschlüsse der Columbia University und der UC Berkeley. Außerdem engagiert er sich im Vorstand verschiedener Unternehmen und gemeinnütziger Organisationen. Bei NetApp ist Joel für das integrierte FlexPod Marketing zuständig.

Mike arbeitet eng mit Cisco Partnern an Lösungen zur Cloud-Implementierung und für fortlaufendes Cloud-Management zusammen. Mit Letzterem beschäftigt er sich schon seit 2008. Mike leitete bei Surgient das Produktmanagement für eine der ersten Cloud-Managementplattformen auf dem Markt. Nachdem Surgient von Quest Software übernommen wurde, war er für verschiedene Produkte im Bereich Monitoring und Management von Clouds verantwortlich. Mike besitzt einen Abschluss der Stanford University in Wirtschafts- und Kommunikationswissenschaften.

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Auszeichnungen für NetApp und FlexPod

2013 hat FlexPod eine Menge wichtiger Auszeichnungen erhalten:

Best of TechEd 2013

FlexPod with Microsoft Private Cloud hat die Auszeichnung „Best of TechEd 2013“ in der Kategorie Systemmanagement gewonnen. Die „Best of TechEd“-Auszeichnungen, die unter anderem von Microsoft und Windows IT Pro gesponsert werden, stellen eine Anerkennung für Microsoft Partner dar, die innovative Produkte und Services anbieten.

Microsoft partners

NetApp wurde als Microsoft Server Platform Partner of the Year 2013 ausgewählt, da FlexPod „Kunden hilft, hochskalierbare Microsoft Private Cloud Lösungen einfach zu implementieren“.

ING Direct: Bank In a Box

Das Team von ING DIRECT hatte eine Vision zur Beschleunigung von Entwicklung und Tests: Es wollte jedem, jederzeit, zu jedem Zweck und zu geringstmöglichen Kosten eine Kopie der Bank zur Verfügung stellen können. Dies umfasste einen vollen Satz der Applikationen, Services und Konfigurationen der Bank sowie 5,5 Terabyte an Daten.

Finden Sie heraus, wie das Team diese Vision mithilfe von FlexPod und Microsoft Private Cloud Realität werden ließ.

Softwaredefinierter Storage

Sind Sie bereit für softwaredefinierten Storage? Vaughn Stewart hat im Tech OnTap Artikel vom letzten Monat die NetApp Auffassung von SDS einschließlich Storage-Services, plattformübergreifendem Support und Applikations-Self-Service detailliert beschrieben.

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