The Sky(lake) is the limit: Converged Networking mit PureStorage

Freitag, 1. November 2019 um 13:11 Uhr

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Ausgangslage

Die IT rückt im Rahmen der Digitalisierung immer mehr vom Platz des Comfortfeatures zum unverzichtbaren Grundstein der Arbeitsfähigkeit und Produktivität eines jeden Unternehmens.

 Diese Stellung macht es notwendig, dass die Datenverarbeitung nie ausfallen oder stocken darf. Gleichzeitig handelt es sich hier nicht um Prestigeanschaffungen sondern um Komponenten, welche stets möglichst günstig zu beschaffen sind. Dies erfordert eine radikale Neubetrachtung der IT-Infrastruktur.

Bestrebung

Die konventionelle Trennung der Netzwerke (Telefonie/LAN/SAN/GLT/…) ist längst überholt und bindet unnötig Ressourcen, da diese Komponenten einzeln angeschafft, gewartet und betrieben werden müssen, dabei aber im seltensten Fall voll ausgelastet werden. Hier liegt eine Menge totes Kapital. Zur Lösung entstand der Ansatz des konvergenten Netzwerkes, welches all diese Services auf einer zentralen Hardware mit einer zentralen Oberfläche bereitstellt. Ethernet ist die Basisplattform.

Durch redundante Verteilung zentraler Komponenten schützt die Plattform gegen jede Bedrohung. Der Endnutzer erlebt einen vereinten Service und Einfachheit bei der Bedienung. Dabei darf die Redundanz nicht zu einem ungenutzten Hot-Standby werden, sondern muss aktiv einen Mehrwert (Effizienzsteigerung) für Ihr Unternehmen bringen.

Die Lösung im Netzwerkbereich

Durch eine Vielzahl von Projekten haben sich die Switche der HPE Flexfabric-Serie als ideale Basis für konvergente, ausfallsichere Netzwerke herausgestellt. Mit einer Switchingkapazität von bis zu 3,2 Terrabit pro Sekunde und den felderprobten Mechanismen des Data-Center-Bridging als auch zusätzlichen Ethernet-Steuermechanismen können diese die Aufgabe des zentralen Backbones fast aller Unternehmen erfüllen.

 Hinzu kommt das einzigartige IRF, welches es ermöglicht über praktisch jede Entfernung bis zu 10 Switche zu einem Gerät zu vereinen und trotzdem lokalen Verkehr lokal zu belassen. Im gleichen Atemzug ist die Verwaltbarkeit erheblich vereinfacht als auch das Problem des Hot-Standby eliminiert.

Die Lösung im Storagebereich

Pure Storage Flasharrays sind der Inbegriff von Ausfallsicherheit und Performance im Bereich der Speichertechnologien und dominieren den Wettbewerber durch ihr unerreicht optimiertes Design. Jedes Flasharray ist in sich bereits komplett redundant ausgelegt.

Zusätzlich kann mit einem 5-minütigen Aufwand ein weiteres Array an einem zweiten Standort so eingerichtet werden, dass es eine aktiv nutzbare synchron-Replikation des ersten darstellt. Dank Erasure-Coding (EC) können diese die kombinierte Geschwindigkeit aller installierten ALL-Flash-Speicherzellen nutzen und gleichzeitig den Ausfall mehrerer dieser Zellen kompensieren.

Das Design

Das Optimum an Redundanz und Performance lässt sich erreichen, wenn sich die zentrale IT über 3 Standorte erstreckt. Hierbei befindet sich jeweils ein HPE 5950 32QSFP28 Switch und ein Flasharray in jedem Standort. Die Switche bilden mittels IRF einen Verbund, dessen Intra-Stack-Geschwindigkeit bei 800 Gigabit pro Sekunde liegt.

 Die drei Flasharrays werden jeweils mittels 4 Dualport QSFP+ Netzwerkkarten mit 4 Links an dem Switch im eigenen Standort und je zwei Links zu den anderen beiden Switchen verbunden. Hierdurch ergibt sich dank DCB und Superjumbos ein iSCSI-Durchsatz von 320 Gigabit pro Flasharray. Während die beiden primären Arrays einen gemeinsamen Speicherpool den Hosts mit echten 640 Gigabit pro Sekunde IO-Geschwindigkeit präsentieren dient das dritte Array als „sekundärer Massenspeicher“ für weniger intensiv genutzte Daten bzw. als Ziel für die asynchrone Replikation der primären Arrays.

Das Resultat

Die Flasharrays stellen den Hosts nun Speicher schneller zur Verfügung als es einzelne Server jemals verarbeiten könnten. Das Coreswitchcluster ist trotzdem so unbelastet, dass alle Server und Unterzentralenswitche direkt an diese angeschlossen werden können und noch immer genug Performance übrigbleibt, um den zentralen Router darzustellen.

Da alle Server und Unterverteiler aus ihrer Sicht nur auf ein Netzwerkgerät verbunden sind kann LACP verwendet werden. Dies hat nicht nur eine bessere Konvergenzzeit und Loopsicherheit als Spanning Tree sondern bündelt auch noch die Bandbreite der genutzten Verbindungen.

Einfache Störungen wie der Ausfall von mehreren Laufwerken der Flasharrays, Netzteilen oder Speichercontroller werden selbstverständlich ohne Performanceverlust kompensiert, während dank des Carepacks die Ersatzteile bereits auf dem Weg zu Ihnen sind.

Komplexe Katastrophen, wie der totale Verlust eines Standortes - beispielsweise durch Feuer - verursachen bei ihnen keine schlaflosen Nächte. Das Switchcluster ist noch immer produktiv, Sie haben nicht einmal Daten verloren, die im Moment des Ausfalls über TCP übermittelt wurden.

Ihre Flasharrays sind danach weiterhin im 1:1 synchronen Betrieb zwischen den beiden primären Standorten oder können auf Wunsch die high-performance LUN durch Konvertierung des asynchronen Replikats zur synchronen Spiegelung mit voller Geschwindigkeit und Datenverfügbarkeit aus zwei Brandabschnitten präsentieren. Telefonie, LAN, Gebäudeleittechnik, SAN, Videoüberwachung… all dies läuft weiterhin fehlerfrei!

Sobald der Over-night-Express mit Ihren Ersatzgeräten eintrifft, konfiguriert das IRF-Cluster den verloren Member selbständig. Auch die Flasharrays stellen den Normalzustand schneller wieder her als der Akt des Einbaus und der Neuverkabelung dauert.

Fazit: Die Steigende Diversifizierung von IT-Services und -anforderungen kann effektiv nur noch durch eine Konvergenz der Serviceplattformen gemanagt werden. Hierbei sorgen ECE-fähige Switchcluster von HP und die All-Flash Speicherarrays der Pure Storage nicht nur für die Bereitstellung dieser Plattform, sie bieten eine unerreichte aktive nutzbare Redundanz an Komponenten unter einem Fronten-End

Ihr Ansprechpartner

Martin Alexander Sperling

IT Consultant

kontakt@klopfer.com

Dokumente zum Download

Veröffentlicht am Freitag, 1. November 2019 um 13:11 Uhr von Stefan Burkhardt.

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