Die IT-Infrastruktur eines Unternehmens besteht klassisch aus mehreren Komponenten: Server verarbeiten Daten, Storage speichert sie, Anwender nutzen Applikationen an ihren Endgeräten und Desktop-Rechnern und das Netzwerk wiederum verbindet alles miteinander. Auch wenn die einzelnen Bestandteile zwingend miteinander verbunden sind und nur gemeinsam eine funktionstüchtige IT ergeben, werden sie getrennt voneinander verwaltet und konfiguriert. Die Administration und Konfiguration ist damit vergleichsweise komplex und aufwendig, veränderte Anforderungen an die IT erfordern meist gezielte Anpassungen mehrerer Komponenten und erhöhen damit die Fehlerhäufigkeiten. Moderne und automatisierte IT-Konzepte sind zudem meist gar nicht abbildbar, da die einzelnen Komponenten sich nicht über moderne Programmierschnittstellen steuern lassen.

In der Praxis wachsen die einzelnen Komponenten deshalb mehr und mehr zusammen. Sie werden so konfiguriert und miteinander kombiniert, dass sie eng ineinandergreifen – sogenannte konvergente Infrastrukturen entstehen. Oftmals werden dabei mehrere Komponenten zu einer Appliance, also einem kombinierten System aus Computer-Hardware und speziell auf diese Hardware optimierter Software, zusammengefasst. Das zentralisiert Teile der Administration und Verwaltung, reduziert zugleich aber auch die Einsatzfähigkeit einer solchen Appliance auf zumeist vorab festgelegte Szenarien. Den Vorteilen der Administration und Verwaltung folgt damit der Nachteil einer geringeren Flexibilität.

Trotz dieser engen Abstimmung aufeinander bleiben die einzelnen Systeme in konvergenten Umgebungen allerdings eben genau das: einzelne Systeme bestehend aus einer Hardware-Ebene inklusive der jeweils dazugehörigen Software. So kommen in einer konvergenten Appliance häufig mehrere proprietäre Ansätze zusammen. Die Hyperkonvergenz geht hier einen Schritt weiter: Die Geräteintelligenz, die bisher in den einzelnen Komponenten saß, wird durch eine Intelligenz ersetzt, die die gesamte IT-Infrastruktur überspannt. Konkret heißt das: Die gesamte IT-Infrastruktur wird zu einer großen Gesamt-Appliance zusammengefasst. Eine übergreifende Management-Software übernimmt dabei die zentrale Steuerung und Verwaltung sämtlicher Komponenten.

Die Basistechnologie für Hyper-Converged-Infrastructures (HCI) ist die Virtualisierung, die in den meisten Rechenzentren bereits aktiv genutzt wird. So braucht nicht jeder Server wirklich ein physisches Pendant, vielmehr laufen mehrere virtuelle Umgebungen auch problemlos auf der gleichen Hardware. Ein Hypervisor bildet die abstrakte Zwischenebene und verteilt die bereitgestellten Ressourcen dynamisch nach Bedarf. Die vorhandenen Kapazitäten können so deutlich effektiver und flexibler genutzt werden. Jede Anfrage bekommt entsprechend freie Kapazitäten zugewiesen. Dabei ist es im Prinzip egal, auf welchem Hardware-System sich die Ressourcen tatsächlich physisch befinden.

In einer modernen HCI-Architektur stellt die Hardware mithin alle Funktionalitäten – von Server über Speicher bis hin zum Netzwerk – vollständig virtualisiert zur Verfügung. Der Hypervisor fungiert als Schnittstelle und Management-Software. Er organisiert die Virtualisierung aller vorhandenen Ressourcen und die Lastverteilung von Anfragen. Speicher und Netzwerk werden zu Software-definierten Komponenten. Das bedeutet, dass beispielsweise kein externes Speichersystem mehr angebunden werden muss, sondern, dass alle verteilten, einzelnen Speichereinheiten zu einem virtuellen Gesamtsystem zusammengefügt werden. Ähnlich wie bei einer Cloud interessiert den Nutzer weitgehend nicht, welche Hardware-Ressourcen gerade wo verwendet werden – was er benötigt, wird flexibel nach Bedarf aus dem gesamten Ressourcen-Pool zusammengestellt.

Die Entkopplung von Hardware und Software bringt verschiedene Vorteile. HCI-Systeme werden zumeist als Gesamtpaket angeboten, vorkonfiguriert vom Hersteller – gewissermaßen als Plug-and-Play-Rechenzentrum. HCI-Infrastrukturen sind darüber hinaus deutlich einfacher skalierbar als klassisch aufgebaute IT-Umgebungen und vermeiden die Vorhaltung einer im Zweifel überdimensionierten Server-Hardware. Weitere Systeme und Komponenten können zudem besonders einfach integriert werden. Der Hypervisor nimmt die Ressourcen in seinen Pool auf und stellt sie Nutzern unmittelbar zur Verfügung. So lassen sich neue Kapazitäten recht schnell implementieren und gleichzeitig isolierte Silo-Lösungen vermeiden.

Die Virtualisierung wirkt sich außerdem positiv auf die Performance aller Systeme aus, weil sämtliche Ressourcen dynamisch und bei Bedarf auch ad hoc und in entsprechend großem Umfang zugewiesen werden können. Ähnliches gilt für die Verfügbarkeit: Der Ausfall einzelner Teile kann nahezu beliebig aus dem Ressourcenpool kompensiert werden. Und mehr noch: Durch die übergreifende Struktur ist es deutlich einfacher, abteilungsübergreifende Prozesse zu automatisieren und auf der IT-Infrastruktur einheitlich abzubilden. Der konsistente Aufbau und das zentrale Management sind hier besonders hilfreich. Hinzu kommt die Möglichkeit, die HCI-Infrastruktur bei Bedarf auch von einem entsprechend spezialisierten Dienstleister managen zu lassen. Eben weil die IT in Form einer HCI als Gesamtpaket daherkommt, kann sie auch gut als Managed Service beziehungsweise fertiger Infrastruktur-Dienst von einem Cloud-Anbieter bezogen werden.

Aber nicht für jedes Unternehmen und jeden Anwendungsfall erweisen sich HCI-Systeme in der Praxis als passend. So sinkt zwar die Komplexität der Infrastruktur als solche, die der Software für das Management aber steigt. Denn nun werden alle Systeme mit einer zentralen Lösung virtualisiert und verwaltet – das erfordert weitreichendes und übergreifendes Know-how.

Der Wechsel von einem vorhandenen IT-Paradigma zur HCI-Technologie ist aus verschiedenen Gründen nicht ganz einfach. HCI eignet sich nicht als Ergänzung bei nur seltenen, temporären Ressourcenengpässen – dafür ist es zu überdimensioniert. Außerdem mag es zwar ein Vorteil sein, wenn ein beinahe schlüsselfertiges System angeschafft wird, es ist aber zugleich ein Nachteil: Denn selten decken vorgefertigte Gesamtangebote tatsächlich alle individuellen Bedürfnisse ab. Zudem begibt man sich oftmals in die technologische Abhängigkeit von einem einzigen Anbieter.

Auch die Kosten sind ein sensibles Thema. Denn einerseits sinken zwar die laufenden Administrations- und Betriebskosten durch den meist geringeren Verwaltungsaufwand und die bessere Skalierbarkeit erheblich. Dem stehen andererseits aber hohe Investitionskosten gegenüber – vor allem dann, wenn die HCI-Infrastruktur nicht gemietet, sondern angeschafft werden soll. Unternehmen sollten deshalb unbedingt im Vorfeld prüfen, ob eine Erweiterung der Infrastruktur unter Umständen ausreicht, oder ob auch Cloud-Optionen als günstigere und flexiblere Alternativen infrage kommen.

Ob die Vorteile überwiegen, muss der jeweils konkrete Anwendungsfall im Unternehmen entscheiden. So kann ein HCI-System beispielsweise dann interessant sein, wenn für einen absehbaren Workload ein schnell einsatzbereites Rechenzentrum benötigt wird. Zudem: Konvergente und hyperkonvergente Infrastrukturen schließen sich gegenseitig nicht aus. So lässt sich beispielsweise eine HCI auch zuvor an einem dedizierten Projekt im Unternehmen testen. Mit den daraus gewonnen Erfahrungen kann dann geplant werden, wie die IT-Landschaft sich künftig grundsätzlich weiterentwickeln soll. Eine pauschale Aussage ist daher schwer zu treffen, aber grundsätzlich gilt schon, dass mit zunehmender Größe der eigenen IT-Infrastruktur die ökonomischen Vorteile einer HCI-Lösung exponentielle Kostenvorteile bringen.

Insgesamt betrachtet kann die HCI-Technologie vielen Unternehmen sehr dabei helfen, ihre IT zu modernisieren, besser zu kontrollieren und viele Prozesse deutlich zu beschleunigen. Dank Virtualisierung und Cloud-ähnlicher Services gewinnt die Infrastruktur gleichzeitig an Flexibilität und Dynamik und damit eine deutlich gesteigerte Reaktionsfähigkeit auf veränderte Business-Anforderungen.