Eine Hyperkonvergente Infrastruktur (Hyperconverged Infrastructure, kurz HCI) ist eine moderne, softwarezentrierte IT-Architektur, die alle grundlegenden Ressourcen eines Rechenzentrums – Rechenleistung (Compute), Speicher (Storage), Netzwerk und Virtualisierung – in einem einzigen, hochintegrierten System vereint. Die dafür erforderliche Netzwerkinfrastruktur verbindet die einzelnen Systeme und kann je nach HCI-Lösung ebenfalls zentral verwaltet oder softwaredefiniert eingebunden werden. Anstatt auf komplexe, proprietäre Spezialhardware für jeden Teilbereich zu setzen, nutzt HCI handelsübliche Standard-x86-Server, deren physische Ressourcen durch eine intelligente Softwareschicht abstrahiert und gebündelt werden.

Das Ende der traditionellen 3-Tier-Architektur 

Der Innovationssprung von HCI lässt sich am besten durch die Abgrenzung zum klassischen Rechenzentrumsaufbau verstehen. Traditionell werden IT-Umgebungen in drei streng getrennten Schichten (3-Tier) konzipiert: Eigene Server für die Rechenleistung, ein komplexes Speichernetzwerk (Fibre Channel/SAN) und dedizierte, oft kostspielige Storage-Arrays zur Datenspeicherung.

Dieser Silo-Ansatz kann Nachteile mit sich bringen: Er erfordert unterschiedliche Management-Tools, spezialisiertes Fachpersonal für die einzelnen Schichten und kann Upgrades aufwendiger machen. HCI bricht diese Hardware-Silos auf. Die wesentlicher Teil der Intelligenz wandert in die Software (Software-Defined), wodurch Compute und Storage enger miteinander verzahnt werden.

Die technologischen Kernkomponenten 

Ein vollwertiges HCI-System stützt sich auf mehrere softwaredefinierte Säulen, die eng ineinandergreifen:

• Virtualisierung (Hypervisor):
  Die klassische Abstraktion von Hardwareressourcen, um virtuelle Maschinen (VMs). Je nach Plattform können auch containerisierte Workloads integriert werden.
• Software-Defined Storage (SDS):
  Die Kerninnovation von HCI. Die Software fasst die lokalen Festplatten und Speichermedien (SSDs/NVMe) der im Verbund (Cluster) befindlichen Server zu einem einzigen, ausfallsicheren und hochperformanten Speicherpool zusammen. Ein separates SAN ist in der Regel nicht erforderlich.
• Software-Defined Networking (SDN):
  Die Virtualisierung und Automatisierung der Netzwerkfunktionen direkt auf Softwareebene.
• Zentrales Management:
  Die gesamte Umgebung wird über ein sogenanntes „Single Pane of Glass“ – also ein zentrales Dashboard – verwaltet. Provisionierung und Überwachung sowie teils Updates erfolgen für alle Komponenten über eine zentrale Steuerung.

Skalierbarkeit nach dem Baukastenprinzip (Scale-Out) 

Der größte wirtschaftliche und operative Vorteil einer HCI-Lösung ist ihre lineare und flexible Scale-Out-Skalierbarkeit. Wenn ein Unternehmen mehr Speicherplatz oder zusätzliche Rechenleistung benötigt, muss nicht mühsam kalkuliert werden, ob das alte Storage-Array noch erweitert werden kann. Stattdessen wird einfach ein weiterer Standard-Server (ein sogenannter Node) als neuer Baustein in das Rack geschoben und per Software in den laufenden Cluster integriert. Das System verteilt die Daten und Lasten anschließend vollautomatisch neu.

Strategischer Einsatz und Infrastrukturplanung 

Aufgrund dieser Agilität und des geringen Platzbedarfs eignet sich Hyperkonvergenz hervorragend für den Aufbau eigener Private Clouds, die Bereitstellung virtueller Arbeitsplätze (VDI) oder für dezentrale Standorte (Edge Computing).

Ob der Paradigmenwechsel hin zu einem HCI-System für die spezifischen Workloads und das Budget einer Organisation der richtige Schritt ist, bedarf jedoch einer sauberen architektonischen Evaluierung. Für das exakte Sizing der benötigten Knotenpunkte, die Auswahl der passenden Herstellertechnologie und die möglichst unterbrechungsfreie Migration bestehender Altsysteme steht die MR Datentechnik als erfahrener IT-Architekt und Integrationspartner beratend zur Seite.