Was ist Azure Stack HCI?

Azure Stack HCI (Hyper-Converged Infrastructure) ist eine hybride Cloud-Lösung von Microsoft, die es Unternehmen ermöglicht, eine hyperkonvergente Infrastruktur in ihrem eigenen Rechenzentrum zu betreiben und gleichzeitig von den Vorteilen der Azure-Cloud zu profitieren. Azure Stack HCI ist speziell für die Ausführung von virtualisierten Workloads auf Windows Server in Kombination mit Azure-Diensten konzipiert. Es verbindet die Flexibilität und Skalierbarkeit der Cloud mit der Kontrolle und Sicherheit einer lokal betriebenen Infrastruktur.

Funktionsweise von Azure Stack HCI

Azure Stack HCI kombiniert Software-definierte Rechen-, Speicher- und Netzwerkfunktionen in einer integrierten Lösung, die auf Standard-x86-Servern ausgeführt wird. Es bietet eine Plattform für die Ausführung von virtuellen Maschinen (VMs) und Containern, die lokal betrieben werden, während sie gleichzeitig nahtlos in Azure integriert sind. Dies ermöglicht eine konsistente Verwaltungserfahrung und die Nutzung von Azure-Diensten wie Backup, Monitoring und Cloud-Analytics.

1. Hyperkonvergente Infrastruktur (HCI)
Im Kern ist Azure Stack HCI eine hyperkonvergente Infrastruktur, die die Virtualisierung von Rechenressourcen, Speicher und Netzwerk in einer integrierten Lösung ermöglicht.

Rechenvirtualisierung: Azure Stack HCI nutzt Hyper-V, Microsofts Hypervisor-Technologie, um mehrere virtuelle Maschinen (VMs) auf einer physischen Server-Hardware auszuführen. Hyper-V bietet eine effiziente und leistungsstarke Virtualisierungsplattform, die eine breite Palette von Workloads unterstützen kann, von einfachen Anwendungen bis hin zu komplexen, geschäftskritischen Systemen.
Speicherverwaltung: Die Speicherkomponente von Azure Stack HCI basiert auf dem Software-definierten Speicher (SDS) von Windows Server, bekannt als Storage Spaces Direct (S2D). S2D ermöglicht die Aggregation von lokalem Speicher auf mehreren Servern zu einem hochverfügbaren und leistungsstarken Cluster. Dieser Cluster bietet verschiedene Speicheroptionen, einschließlich der Verwendung von NVMe, SSDs und HDDs, um unterschiedliche Leistungsanforderungen zu erfüllen.
Netzwerkvirtualisierung: Azure Stack HCI integriert Software-definierte Netzwerkfunktionen, um virtuelle Netzwerke und Switches zu erstellen, die eine flexible und skalierbare Netzwerkarchitektur ermöglichen. Dies umfasst Funktionen wie Netzwerkvirtualisierung, verteilte Firewalls und Lastenausgleichsdienste, die direkt in die Plattform integriert sind.

2. Azure-Integration
Eines der herausragenden Merkmale von Azure Stack HCI ist die tiefe Integration mit Azure-Diensten. Diese Integration ermöglicht es Unternehmen, ihre lokal betriebenen Workloads mit Azure zu verbinden und Cloud-Dienste zu nutzen, ohne ihre Anwendungen vollständig in die Cloud verschieben zu müssen.

Azure Hybrid Services: Azure Stack HCI bietet eine direkte Verbindung zu verschiedenen Azure-Diensten wie Azure Backup, Azure Site Recovery, Azure Monitor und Azure Security Center. Diese Dienste können zur Verbesserung der Betriebskontinuität, Sicherheit und Überwachung der lokal betriebenen Infrastruktur verwendet werden.
Azure Arc: Azure Arc ist ein weiterer Schlüsselservice, der die Verwaltung von Azure Stack HCI erweitert. Azure Arc ermöglicht die zentrale Verwaltung und Governance von hybriden und Multi-Cloud-Umgebungen. Durch Azure Arc können Azure-Richtlinien und -Sicherheitskontrollen auf Azure Stack HCI angewendet werden, und die Infrastruktur kann zusammen mit anderen Azure-Ressourcen verwaltet werden.
Updates und Verwaltung: Azure Stack HCI wird regelmäßig durch Microsoft mit Updates versorgt, die sowohl neue Funktionen als auch Sicherheitsverbesserungen beinhalten. Diese Updates werden über den Azure-Portal bereitgestellt, was eine einfache und zentralisierte Verwaltung der Infrastruktur ermöglicht.

Technische Details von Azure Stack HCI

Azure Stack HCI basiert auf einer Reihe von bewährten Technologien und bietet dabei eine flexible und skalierbare Plattform für die Modernisierung von Rechenzentren.

1. Clusterarchitektur und Hochverfügbarkeit
Azure Stack HCI verwendet eine Clusterarchitektur, die Hochverfügbarkeit und Resilienz bietet. Ein typischer Azure Stack HCI-Cluster besteht aus mindestens zwei physischen Servern, die als Nodes bezeichnet werden, und kann auf mehrere Dutzend Nodes skaliert werden.

Failover-Clustering: Die Nodes in einem Azure Stack HCI-Cluster sind miteinander verbunden und teilen sich Speicherressourcen. Wenn einer der Nodes ausfällt, übernimmt ein anderer Node automatisch dessen Aufgaben, um sicherzustellen, dass die Workloads ohne Unterbrechung weiterlaufen. Dieses Failover-Clustering bietet eine hohe Verfügbarkeit und minimiert Ausfallzeiten.
Storage Spaces Direct (S2D): S2D ist die Software-definierte Speicherlösung, die den Speicherpool über die verschiedenen Nodes verteilt. Es ermöglicht das Erstellen von spiegelnden, paritätsbasierten und erasure-coded Volumes, die eine hohe Leistung und Fehlertoleranz bieten.
RDMA-Netzwerke: Azure Stack HCI unterstützt Remote Direct Memory Access (RDMA), das eine extrem schnelle Netzwerkverbindung zwischen den Nodes ermöglicht, was die Latenz minimiert und die Leistung des Clusters verbessert.

2. Skalierbarkeit und Flexibilität
Azure Stack HCI ist so konzipiert, dass es flexibel skaliert werden kann, um den Anforderungen von kleinen und mittelständischen Unternehmen bis hin zu großen Unternehmen gerecht zu werden.

Flexible Konfiguration: Unternehmen können ihre Azure Stack HCI-Umgebung auf Basis ihrer spezifischen Anforderungen konfigurieren, sei es für kleine Deployments mit wenigen Nodes oder für große Cluster mit Dutzenden von Nodes und mehreren Petabyte an Speicher.
Skalierbare Speicherlösungen: Je nach Bedarf können verschiedene Speichertechnologien wie NVMe, SSDs oder traditionelle Festplatten eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine Anpassung der Speicherinfrastruktur an die Leistungserwartungen und das Budget.
Erweiterbarkeit: Durch die Integration von Azure Arc und die Verbindung zu Azure-Diensten ist Azure Stack HCI eine zukunftssichere Lösung, die sich leicht erweitern lässt, um zukünftige Cloud-Dienste und -Funktionen zu nutzen.

3. Management und Überwachung
Azure Stack HCI bietet umfassende Verwaltungs- und Überwachungstools, die eine einfache Handhabung und Kontrolle der Infrastruktur ermöglichen.

Windows Admin Center: Windows Admin Center ist das primäre Management-Tool für Azure Stack HCI. Es bietet eine moderne, browserbasierte Benutzeroberfläche, über die Administratoren den gesamten Cluster verwalten, virtuelle Maschinen bereitstellen, Updates verwalten und die Leistung überwachen können.
Azure-Portal: Über das Azure-Portal können Administratoren auch Hybrid-Dienste verwalten, Cloud-Ressourcen integrieren und erweiterte Analysen durchführen. Das Azure-Portal ermöglicht es, Azure Stack HCI-Cluster zusammen mit anderen Azure-Ressourcen in einer zentralisierten Ansicht zu verwalten.
Automatisierung: Mit PowerShell und Azure CLI können wiederkehrende Aufgaben automatisiert und komplexe Deployments vereinfacht werden. Azure Stack HCI unterstützt auch die Verwendung von Azure Resource Manager (ARM) Templates zur Automatisierung der Bereitstellung von Workloads und Ressourcen.

Anwendungsbeispiele für Azure Stack HCI

Virtual Desktop Infrastructure (VDI): Unternehmen können Azure Stack HCI nutzen, um eine leistungsstarke und skalierbare VDI-Lösung bereitzustellen. Die enge Integration mit Azure ermöglicht es, VDI-Ressourcen flexibel zu skalieren und gleichzeitig Daten lokal zu halten.
Remote- und Zweigstellenlösungen: Für Unternehmen mit mehreren Standorten bietet Azure Stack HCI eine konsistente Infrastruktur, die zentral verwaltet werden kann. Daten können lokal verarbeitet werden, während Backup und Disaster Recovery in Azure durchgeführt werden.
Moderne Anwendungen: Azure Stack HCI ist ideal für die Ausführung moderner, containerisierter Anwendungen, die in hybriden Umgebungen betrieben werden. Entwickler können lokal in Azure Stack HCI testen und entwickeln und dann in die Azure Cloud skalieren.

Vorteile von Azure Stack HCI

Hybride Cloud-Fähigkeiten: Durch die Integration mit Azure bietet Azure Stack HCI eine umfassende Hybrid-Cloud-Erfahrung, die es Unternehmen ermöglicht, Workloads nahtlos zwischen lokalem Rechenzentrum und Cloud zu verschieben.
Hohe Verfügbarkeit und Resilienz: Die Clusterarchitektur und die Verwendung von S2D bieten eine robuste Plattform mit automatischem Failover und hoher Fehlertoleranz.
Skalierbarkeit: Azure Stack HCI kann flexibel von kleinen Implementierungen bis zu großen Unternehmensumgebungen skaliert werden.
Zentralisiertes Management: Mit Tools wie Windows Admin Center und dem Azure-Portal können alle Aspekte der Infrastruktur einfach verwaltet werden.

Nachteile von Azure Stack HCI

Kosten: Der Aufbau und die Wartung einer Azure Stack HCI-Umgebung kann kostspielig sein, insbesondere für kleinere Unternehmen, die nicht die notwendigen Ressourcen für Hardwareinvestitionen haben.
Komplexität: Die Implementierung und Verwaltung einer hyperkonvergenten Infrastruktur erfordert spezifisches Wissen und Erfahrung, was die Komplexität erhöhen kann.
Abhängigkeit von Microsoft-Ökosystem: Azure Stack HCI ist stark in das Microsoft-Ökosystem integriert, was es weniger flexibel macht, wenn es darum geht, Lösungen außerhalb dieses Ökosystems zu verwenden.

Fazit

Azure Stack HCI ist eine leistungsstarke Lösung für Unternehmen, die eine hybride Cloud-Strategie verfolgen und die Vorteile der Cloud mit der Kontrolle und Sicherheit einer lokalen Infrastruktur kombinieren möchten. Es bietet eine robuste, skalierbare und hochverfügbare Plattform, die es Unternehmen ermöglicht, ihre IT-Ressourcen effizienter zu verwalten und gleichzeitig nahtlos auf Azure-Dienste zuzugreifen. Trotz einiger Herausforderungen, insbesondere hinsichtlich der Kosten und Komplexität, stellt Azure Stack HCI eine zukunftssichere Investition dar, die Unternehmen hilft, ihre IT-Infrastruktur zu modernisieren und für die Zukunft vorzubereiten.

Hier finden Sie unsere Übersichtseite zum Thema Azure Schulung.