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30.11.2004

Flachen Servern fehlen die Standards

Obwohl Blade-Server bereits seit einigen Jahren angeboten werden, kocht jeder Hersteller sein eigenes Süppchen - zum Nachteil der Anwender und Systemadministratoren.

Fast jeder IT-Leiter steht im Rechenzentrum vor einer anspruchsvollen Aufgabe: Auf der vorhandenen Fläche muss immer mehr Rechenleistung erbracht werden, und die dafür notwendigen Server sollten auch noch zentral und einfach administrierbar sein. Denn obwohl Standard-Server immer kleiner werden, wächst der Bedarf an Performance und an dedizierten Systemen schnell. So erwartet zum Beispiel das Marktforschungsunternehmen IDC für 2004 ein Wachstum des weltweiten Server-Markts um fünf Prozent gegenüber dem Vorjahr.

Um die Probleme im Rechenzentrum zu lösen, gibt es heute drei Wege: Große Mainframes mit den eingebauten Virtualisierungstechniken erlauben es, mehrere hundert Einzel-Server auf eine physische Maschine zu konsolidieren. Allerdings ist dieser Weg nur für solche Unternehmen eine realistische Option, die bereits über eine Mainframe-Infrastruktur und entsprechendes Know-how verfügen. Der zweite Weg sind die verbreiteten Rackmount-Server, die in standardisierte Schränke, so genannte Racks, eingebaut werden und dort teilweise nur eine Höheneinheit (44 Millimeter) belegen. In einem Standardgehäuse mit 42 Höheneinheiten lassen sich also maximal 42 dieser Maschinen unterbringen.

280 Server im Schrank

Die dritte Möglichkeit, noch mehr Server auf der vorhandenen Rechenzentrumsfläche zu platzieren, sind Blades. Die schmalen, nur wenige Höheneinheiten hohen Server werden eng nebeneinander montiert und ermöglichen damit besonders hohe Server-Dichten von bis zu 280 Servern pro Schrank. Jeder Server ist dabei autark und besitzt seine eigenen Prozessoren, Hauptspeicher, I/O-Schnittstellen; er kann meist mit mehreren Festplatten bestückt werden. Stromversorgung, Kühlung, USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) und Netzwerkanbindung stellt das Chassis bereit. Ganz neu ist die Idee allerdings nicht. Erste Ansätze für diese Bauform gab es bereits Mitte der 90er Jahre für die Telekommunikationsbranche.

Damit lösen die Blades einige Probleme der Rackmount-Server: Da die üblichen Rackmount-Maschinen keine gemeinsam genutzten Ressourcen haben, ergibt sich im Schrank ein entsprechendes Kabelgewirr aus Stromkabeln, Netzwerkleitung und gegebenenfalls KVM-Kabeln. Zudem ist der Energiebedarf der Rackmount-Server deutlich höher als bei Blades. Denn jeder Server besitzt dabei ein bis zwei Netzteile - ein Standard-Rack mit 42 Höheneinheiten und 42 Servern kommt also im Extremfall auf 84 Netzteile. Um die Ausfallsicherheit zu garantieren, sollte zudem jedes Netzteil an einen separaten Stromkreis angeschlossen sein. Das bedeutet aber auch, dass ein entsprechender Aufwand bei der Kühlung der Systeme und des Server-Raums betrieben werden muss. Blades sind hier schon aufgrund der gemeinsam genutzten Stromversorgung wesentlich genügsamer. So soll zum Beispiel das IBM-Blade-Center rund 40 Prozent weniger Strom verbrauchen als ein leistungsgleicher Einzel-Server und mit weniger als 20 Prozent der Kabel auskommen. Maxdata macht eine ähnliche Rechnung auf: 14 Server mit je einer Höheneinheit benötigen demnach 126 Kabel, die mit 14 Servern voll bestückte "BladeBase" des Hardwareherstellers nur 19. Die 107 Kabel weniger im Schrank ermöglichen eine deutlich einfachere Wartung im Störungsfall.

Einige weitere Merkmale zeichnen die Blades gegenüber anderen Server-Konzepten aus: Durch die Management-Tools der Hersteller kann das komplette Rack mit mehreren hundert Servern zentral verwaltet werden. Neue Server können im laufenden Betrieb ein- und ausgebaut werden, das Aufsetzen einer neuen Maschine erfolgt komplett aus der Ferne. Dafür hat sich der plakative Begriff "Lights-Out Management" (LOM) etabliert. Die Leistungsfähigkeit büßt bei dieser Methode nicht nennenswert ein: Laut Forrester Research sind die Blades in Sachen Anwendungs-Performance einem aus vergleichbaren Komponenten bestehenden Rackmount-Server ebenbürtig.

Betriebskosten

Die Vorteile der Blades spiegeln sich auch in den Gründen wider, warum Anwender sich für diese Technik interessieren. Bei einer Umfrage des Marktforschungsunternehmens Gartner gaben 30 Prozent der Befragten an, mit Blade-Servern die Total Cost of Ownership ihrer Server reduzieren zu wollen. Für elf Prozent stand die höhere Server-Dichte im Vordergrund (siehe Grafik "Gründe für Blades").

Doch wo Licht ist, ist auch Schatten. Blade ist nicht gleich Blade, es gibt bis dato keine verbindlichen Standards für die Hardware oder die Management-Software. Konnten bei den 19-Zoll-Rackmount-Servern noch Geräte unterschiedlicher Anbieter in ein Gehäuse gebaut werden, müssen sich die An-wender bei den Blades auf ei-nen Hersteller festlegen. Obwohl fast alle Blades auf der Standard PC-Architektur aufbauen, sind Gehäuse und Backplanes bei jedem Anbieter anders konstruiert.

Unterschiedliche Gehäuse

Erfolge auf dem Weg zu allgemein verbindlichen Standards gab es bislang kaum. Das lässt sich technisch jedoch nur schwer begründen, arbeiten doch in den meisten Blades ähnliche Kernkomponenten: Fast alle Produkte basieren zum Beispiel auf der Prozessorarchitektur x86, die in PCs und herkömmlichen Servern meist zum Einsatz kommt. Die Mehrheit wird von Intels Server-Prozessor Xeon angetrieben. Daneben finden sich häufig noch die Strom sparenden Mobile-Pentium-Prozessoren von Intel und selten der Mobile Athlon von AMD. Nur zwei Hersteller bieten auch Blades mit 64-Bit-Prozessoren auf Risc-Basis an. Von IBM sind Blades mit dem hauseigenen Power-Prozessor erhältlich, Sun Microsystems baut unter anderem Blades mit Sparc-CPUs. Erste Modelle mit Intels Itanium-Prozessor sind inzwischen auch verfügbar. Unterschiede finden sich vor allem darin, wie die Blades auf Infrastrukturkomponenten wie SAN (Storage Area Network) zugreifen oder wie einzelne Server im Chassis organisiert sind.

Proprietäre Software

Ebenso proprietär wie die Hardware ist die Management-Software. Während die Verwaltungswerkzeuge eines Herstellers meist für Blades und herkömmliche Server eingesetzt werden können, lassen sich Blades eines anderen Anbieters damit bestenfalls rudimentär administrieren. Denn die Gemeinsamkeiten der eingesetzten Protokolle und Technologien bei den Blades unterschiedlicher Hersteller existieren nur auf einer sehr grundlegenden Ebene.

Zwar kann prinzipiell jedes Administrations-Tool, das für herkömmliche Server-Farmen gedacht ist, auch für Blade-Server eingesetzt werden. Allerdings benötigen Blades bauartbedingt einige Zusatzfunktionen, um ihr ganzes Potenzial auszuspielen, die von Anbieter zu Anbieter unterschiedlich gehandhabt werden. Schließlich sind nicht nur extrem viele Server zu verwalten. Die Blades haben auch einige Eigenschaften, die herkömmliche Server nicht aufweisen. Dazu gehört zum Beispiel das Monitoring von Komponenten, die bei Blades Bestandteil des Chassis sind. Diese werden von den traditionellen Administrationswerkzeugen nicht erfasst. Zudem wird üblicherweise nicht jeder Blade-Server separat mit dem Netzwerk verbunden, sondern nur das Gehäuse. Damit werden beim Installieren des Betriebssystems aus der Ferne andere Funktionen gebraucht als bei Rackmount-Servern. Ebenso müssen Ressourcen den einzelnen Steckplätzen im Blade-Chassis zugeordnet werden können. Und da Blades Hot-Swap-fähig sind, also im laufenden Betrieb ein- und ausgebaut werden können, müssen auch dafür Möglichkeiten zur automatischen Erkennung und Konfiguration vorhanden sein.

So nennt zum Beispiel Gartner zehn Funktionen, die eine Administrationssuite für Blades unbedingt beherrschen muss. Neben Monitoring und Remote-Management gehört dazu vor allem der Bereich "Discovery und Inventory", also das Erkennen von neuen Servern im Chassis und die Kontrolle der konfigurierten Blades. Diese Funktion ist auch dafür zuständig, das Inventory, also die Datenbank der Gesamtkonfiguration, mit dem Ist-Zustand abzugleichen und auf Inkonsistenzen zu überprüfen. Wichtig ist laut Gartner auch die Zuteilung von Ressourcen an einzelne Anwendungen oder Server sowie die Möglichkeit zum Clustering und Lastausgleich. Allerdings sind nicht alle von Gartner aufgezählten Funktionen auch in der Standardsoftware der Hersteller enthalten. Meist kommen die Anwender nicht umhin, umfassende Management-Suiten der Anbieter oder von Drittherstellern zu kaufen. Gartner rät Anwendern, die alle Hardware - Blades und herkömmliche Server - von einem Anbieter beziehen, auch dessen Management-Werkzeuge einzusetzen. Damit steht den Administratoren ein einheitliches Hilfsmittel zur Verfügung, um die gesamte Infrastruktur zu verwalten. Unternehmen, die sich jedoch nicht an einen Anbieter binden, sollten zu den Produkten der Dritthersteller greifen, da sonst die Systembetreuer sich in mehrere Tools einarbeiten müssen. (wh)