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20.03.1998 - 

Cluster-Lösungen im Vergleich (Teil 1)

Cluster-Lösungen im Vergleich (Teil 1) Digital-Cluster unter Open VMS sind die Besten

Nun hat zwar Compaq mit Open VMS herzlich wenig zu tun.Aber bekanntlich kauft die Pfeiffer-Company Digital, so die US-Kartellwächter ihr Plazet zu dem Firmenzusammenschluß geben.DECs Cluster-Angebot gehört dann zur Mitgift, nach der sich andere Unternehmen wahrscheinlich die Finger lecken würden.

So zumindest muß man die Ergebnisse der TBR-Marktforscher auslegen, die alle diejenigen Cluster-Lösungen einem Test unterzogen, die 1997 am Markt verfügbar waren (siehe Kasten "Welche Cluster-Lösungen verglichen wurden").Diese Einschränkung bedeutet, daß der von Microsoft und DEC zu entwickelnde "Cluster Server" (vormals "Wolfpack"), Suns "Full-Moon"- beziehungsweise "Sun-Cluster"-Konzept und IBMs "Phoenix"-Projekt keiner Wertung unterzogen wurden.

Über alle sechs Kriterien gerechnet, schnitt Digitals Cluster-Lösung unter Open VMS mit 88 Prozent aller erreichbaren Punkte am besten ab.Die Tester vom TBR setzten zum Vergleich ein fiktives Referenzsystem an, das die anzunehmenden Erwartungen an ein Cluster-System komplett erfüllen würde.

Die in allen Einzelresultaten erzielten guten Ergebnisse der Digital-Offerte führen die Analysten vor allem auf zwei Tatsachen zurück: Zum einen sei DECs Cluster-Lösung die ausgereifteste am Markt, zum anderen seien Cluster-Charakteristika schon im Design des Betriebssystems Open VMS vorgesehen.

IBMs "HACMP"-System kam mit 77 Prozent aller maximal erreichbaren Punkte auf Platz zwei.NCRs "Lifekeeper" rangiert mit 62 Prozent auf dem dritten Rang.IBMs "Parallel-Sysplex"- und HPs "MC/ Lock-Manager"-Angebote erzielten immerhin noch mehr als 50 Prozent der Gesamtpunktzahl.

TBR weist darauf hin, daß - obwohl miteinander verglichen - die Systeme sehr unterschiedlich sind.Als Beispiel führen die Analysten die beiden vorgenannten IBM- und HP-Lösungen an: Big Blues Parallel Sysplex verbindet S/390-Host-Systeme zu Rechnerknoten und läuft auf dem zwar proprietären, de facto aber weitverbreiteten MVS-Betriebssystem.Es ist für extrem große, dabei unterschiedliche Arbeitslasten geeignet.HPs MC/Lock Manager wurde demgegenüber auf eine spezielle Aufgabe, den Einsatz für parallele Datenbanksoftware, zugeschnitten.

Prinzipiell gewichteten die TBR-Autoren nach sechs Kritierien.Als am wichtigsten veranschlagten die Analysten, wie es um die Verfügbarkeit (Availability) eines Cluster-Systems bestellt ist.Von ähnlicher Bedeutung ist, wie ein Rechnerverbund im Falle einer Havarie laufende Applikationen retten beziehungsweise aktive Transaktionen auf intakte Rechnerkomplexe umsatteln kann.Weitere untersuchte Kriterien sind die Skalierbarkeit, das Cluster-Management und die Konfigurationsflexibilität mehrerer gekoppelter Computer.Auch die Verbindungsmodalitäten (Connectivity) wurden unter die Lupe genommen.

Skalierbarkeit

Cluster-Systeme lassen sich, schreibt TBR, auf zwei Arten ausbauen: Zum einen durch die Anzahl von Rechnerknoten in einem Cluster-Verbund, zum anderen durch die Zahl der möglichen Prozessoren in solch einem Rechnerknoten.

Digitals VMS-Lösung heimste bezüglich der Anzahl maximal verknüpfbarer Knoten (bis zu 96) die höchstmögliche Punktzahl ein.IBMs Parallel Sysplex folgte auf Platz zwei (32).Alle anderen Systeme unterstützen nicht mehr als acht Knoten. Beide Sun-Cluster-Varianten bieten lediglich Unterstützung für zwei verbundene Rechnerkomplexe.Im wesentlichen handelt es sich bei diesen also um eine Failover-Lö- sung.

Anders sieht es aus, vergleicht man, wieviel Prozessoren maximal in einem SMP-Rechnerknoten (SMP = symmetrisches Multiprocessing) zum Einsatz kommen können.Hier liegt NCRs "Worldmark"-Server-Konzept mit bis zu 32 CPUs vorn, dicht gefolgt von Suns "Ultra Enterprise Servern" (30), den "HP-9000-T"-Modellen (14), DEC (zwölf) sowie den IBM-MVS-Maschinen (zehn) und den Unix-basierten HACMP-Rechnern (acht).

Wichtig bei Cluster-Systemen ist vor allem die Frage, wie Applikationen über den gesamten Cluster hinweg genutzt werden.Mit anderen Worten, kann von verschiedenen Rechnerknoten auf eine Datei, einen Datensatz oder gar auf ein Datenfeld zugegriffen werden.Voraussetzung hierfür ist ein Lock Manager.Alle getesteten Cluster-Lösungen außer Suns "Solstice-HA"-Cluster und HPs "MC/Service Guard" - bei denen es sich um sogenannte Shared-nothing-Cluster handelt - besitzen diese Funktion.

Essentiell ist darüber hinaus, ob eine Cluster-Technologie auch Vorkehrungen bietet, um Arbeit über verschiedene Knoten hinweg möglichst günstig zu verteilen.Dies ist von Bedeutung, weil sich sowohl die Arbeitslast als auch die Aufgaben selbst ständig ändern.

Verfügbarkeit

Schon bei der Skalierbarkeit zeigten sich die erheblichen Potentiale von Cluster-Konfigurationen.Trotzdem ist das Argument Ausbaufähigkeit nicht das wesentliche.Wenn Anwender Cluster-Topologien einführen, dann vor allem aus einem Sicherheitsbedürfnis bei unternehmenskritischen Anwendungen heraus. DV-Systeme von Brokern, in Banken, bei Versicherungen und in der Produktion müssen in erster Linie ausfallsicher, immer verfügbar sein.

Hier haben die TBR-Analysten verschiedene Subkategorien gebildet: Einmal komme es darauf an, in welcher Weise sich ein Rechnerausfall auf von Endanwendern gerade benutzte Applikationen auswirkt.Von Bedeutung sei zudem, wieviel personellen Aufwands es in MIS-Abteilungen bedarf, um eine "geräuschlose" Failover-Aktion abwickeln zu können.Auch ob sich Applikationen ohne große Umstände an Cluster-Umgebungen anpassen lassen, ob also beispielsweise entsprechende Scripts geschrieben werden müssen, falle ins Gewicht.

Auch in Sachen Verfügbarkeit machen die TBR-Experten mit Digitals Open-VMS-Lösung einen klaren Sieger aus.Von maximal in dieser Kategorie zu erzielenden 105 Punkten schaffte DEC 103.

In der Open-VMS-Cluster-Umgebung müßten weder spezielle Scripts verfaßt noch irgendwelche Veränderungen an Applikationen vorgenommenn werden, um eine reibungslose Weiterarbeit des Systems zu bewirken, wenn ein Rechnerknoten in die Knie geht.

Alle getesteten Cluster-Systeme unterstützen im Prinzip für Applikationen eine Failover-Funktion.Der Anwender kann somit im Fall einer Havarie nach kurzer Unterbrechung in seiner Anwendung weiterarbeiten.Einschränkung allerdings: Eine gerade laufende Transaktion darf zum Zeitpunkt des Systemzusammenbruchs nicht gerade an eine Datenbank oder ein Dateisystem adressiert gewesen sein. Viel hängt davon ab, wie das Design der betreffenden Applikation ausgelegt ist.In der Regel gilt aber: Nur bei ausgeklügelten Client-Server-Applikationen geht man sicher, daß ein gerade einkommender Teil einer Transaktion noch gesichert und so lange gespeichert wird, bis die in ihm enthaltene Information nach dem Wiederhochfahren oder nach der Umlagerung auf einen anderen Knoten verarbeitet wird.Bei anderen Anwendungen ist eine zum Zeitpunkt eines Crashs gerade auf dem Weg befindliche Transaktion verloren.

Welche Cluster?

Die TBR-Analysten verglichen neun verschiedene Cluster-Lösungen von fünf verschiedenen Unternehmen.

-NCRs "Lifekeeper"-Produkt;

-Suns beide Cluster-Angebote "Solstice High Availability Cluster" sowie "Parallel Database Cluster";

-Hewlett-Packard (HP) kam mit den drei Systemen "HP MC/Service Guard", "HP MC/Lock Manager" sowie einer Lösung aus ihrer "Exemplar-X"-Server-Reihe in die Wertung;

-IBM ging mit der auf S/390-Rechnerknoten basierenden "Parallel-Sysplex"-Variante, zum anderen mit der unter "RS/6000"- und "SP2"-Maschinen und Unix laufenden "High-Availa- bility Cluster-Multi-Processing"-(-HACMP)Version an den Start;

-last, aber eben nicht least, schauten sich die Experten DECs "Open-VMS"-basierte Lösung an.

Was geprüft wurde

TBR untersuchte die Leistungsfähigkeit der Cluster-Varianten anhand von sechs Kriterien.

-Skalierbarkeit;

-Verfügbarkeit;

-Flexibilität in puncto Einbindung in heterogenen Umgebungen;

-Connectivity, also die Art, wie Cluster miteinander verbunden werden können, ob Industriestandards wie etwa FDDI oder Ethernet-Verbindungen und ob SCSI-Technologie unterstützt werden, war hier entscheidend;

-Installation/Upgrade/Management:

Die Experten untersuchten, wie leicht oder schwer ein Cluster-Gebilde mit entsprechenden Tools verwaltet werden kann.Besonders gut schnitten hier solche Lösungen ab, bei denen sich ein Rechnerverbund für den Administrator und den Endbenutzer wie ein einziges System darstellte;

-Applikationsunterstützung:

Schließlich war den Analysten auch wichtig, in welcher Weise Software-Anwendungen die spezifischen Charakteristika einer Cluster-Umgebung sowie ihrer Ressourcen nützen können.Hier wurde beispielsweise gefragt, welche Vorkehrungen in den jeweiligen Systemen getroffen worden waren, um etwa ein sogenanntes Applikations-Failover zu realisieren.