Bauhaus-Universität Weimar

Virtuelle Workloads beschleunigen

Virtualisierte Workloads stellen traditionelle Speichersysteme vor Herausforderungen. Auch die Uni Weimar hatte mit ihrem SAN-basierenden Speichersystem Probleme, die wachsende virtuelle Infrastruktur mit den für sie typischen Random I/Os zu bedienen. Ein neues Speichersystem sollte daher die virtuellen Workloads massiv beschleunigen.

  • Uni Weimar beschleunigt virtuelle Workloads

    Typisches Treppenhaus im "Bauhaus"-Stil an der Universität Weimar

  • Bauhaus-Universität Weimar

    Die vier Fakultäten der Bauhaus-Universität bieten 40 Studiengänge für mehr als 4.000 Studierende an.

Die Bauhaus-Universität hat ihren Sitz am Gründungsstandort des Bauhauses in Weimar, der einflussreichen Schule für Kunst und Design im 20. Jahrhundert. Namenhafte Experten aus verschiedenen Fachrichtungen und Ländern prägen seither die Gestaltung der Lebenswelten durch moderne Kunst, Technik und Wissenschaft. Die moderne Hochschule besteht aus vier Fakultäten: Architektur und Urbanistik, Bauingenieurwesen, Kunst und Gestaltung sowie Medien. Gemeinsam bieten diese Fakultäten 40 Studiengänge für mehr als 4.000 Studierende an.
 
Zur IT-Unterstützung der Studierenden, Lehrenden und sonstigen Mitarbeiter betreibt die Universität ein eigenes Rechenzentrum, das sich aus Redundanzgründen auf zwei Standorte verteilt. Steffen Ille ist IT-Leiter der Hochschule für den Bereich Infrastruktur und verantwortlich für die virtuellen Systeme unter VMware. „Wir betreiben in unserer VMware-Umgebung mehr als 240 VMs. Diese sind nach ihrer Bedeutung mit Ampelfarben gekennzeichnet“, so Ille. „Unsere E-Mail-Anwendung ist zum Beispiel dunkelrot. Hier dürfen wir uns keine Ausfälle leisten. Wir hatten große Probleme mit unserem bestehenden EMC Isilon-System. Das Speichersystem wurde mit den Random I/Os der wachsenden virtuellen Umgebung einfach nicht mehr fertig. Die Performance der Anwendungen war schlecht, es kam häufig zu Unterbrechungen auf dem E-Mail-Server und Beschwerden von Benutzern waren an der Tagesordnung.“ Ille und sein Team erkannten, dass das alte Speichersystem nicht in der Lage war, die aktuelle Umgebung adäquat zu unterstützen. Man begann daher mit der Suche nach einer Alternative.

Neues Speichersystem gesucht

„Mit wachsenden virtuellen Strukturen wurde immer deutlicher, dass EMC Isilon das gemischte Profil aus sequentiellen und Random I/Os nicht mehr stemmen konnte“, erklärt Ille. „Die reine Kapazität war kein Thema. Das alte System hat durchaus seine Stärken, wenn es zum Beispiel um Video-Streaming geht. Aber mit immer mehr Random I/Os sank die Leistung des Systems auf niedrige Werte. Wir entschieden uns daher, ein separates Speichersystem zu kaufen, das diese Arbeitslasten besser bewältigen konnte.“
 
Neben der Fähigkeit, alle kritischen Workloads zu unterstützen, musste das neue Storage-System weitere Merkmale aufweisen. So war beispielsweise nicht nur hohe Leistung gefragt, sondern auch eine einfache Administration. Steffen Ille ist in der deutschen Hochschullandschaft gut vernetzt und kannte daher ähnliche Projekte aus jüngster Zeit. „Ich las eine Fallstudie der Universität Freiburg. Dort setzt das Team ein neues Speichersystem erfolgreich ein. Es besteht aus einem Speicher für die Massenspeicherung von Dateien und einem weiteren Speicher speziell für virtuelle Workloads. Wir hatten ja ganz ähnliche Probleme und konnten somit von den Vorarbeiten des dortigen Teams profitieren.“
 
Das Team der Bauhaus-Universität Weimar formulierte einige Kernanforderungen, die die Liste der möglichen Lösungen kurz werden ließen. „Ich bin hier für die Virtualisierung zuständig. Das für die Virtualisierung vorgesehene neue Speichersystem sollte daher in meinen Arbeitsbereich fallen“, berichtet Ille. „Eine enge Integration in den Hypervisor und eine einfache Administration waren hierzu unerlässlich. Ich konnte mir einfach keine Lösung vorstellen, bei der irgendein altertümliches und komplexes LUN- oder Volume-Management implementiert werden sollte. Außerdem sollte NFS das Protokoll der Wahl werden, um das vorhandene 10-GB-Ethernet nutzen zu können. Dadurch fielen praktisch alle SAN-basierten Lösungen unter den Tisch. Eine weitere Anforderung war synchrone Replikation. Wir legen Wert auf hohe Sicherheit und Stabilität unserer Lösungen.“
 
Das öffentliche Ausschreibungsverfahren für eine neue Speicherlösung umfasste ursprünglich zwölf verschiedene Anbieter. Doch allein der Anbieter Tintri konnte alle Anforderungen erfüllen. Die Bauhaus-Universität Weimar entschied daher, Tintri VMstore zu testen und einen Proof of Concept durchzuführen. Die Lösungen hielt den Anforderungen stand.

Performance-Probleme sind passé

Nach dem erfolgreichen Bieterverfahren lieferte Tintris Partner Concat AG zwei VMstore T850 Hybrid Storage Arrays mit einer Gesamtkapazität von 132 TB. Die Universität konnte den neuen Speicher sechs Monate nach der Upgrade-Entscheidung einsetzen. Das ist angesichts der Tatsache, dass die Universität staatlich finanziert und an ein langwieriges und aufwendiges öffentliches Ausschreibungsverfahren gebunden ist, sehr schnell. Die Bereitstellung der beiden Systeme war einfach und dauerte insgesamt rund 4,5 Stunden, bevor die ersten Workloads von der EMC Isilon auf das neue Tintri-System migriert werden konnten.

Seit Implementierung der neuen Lösung hat Ille kein Problem mehr mit rot gekennzeichneten Workloads: „Performance-Probleme sind passé. Wo die EMC Isilon völlig überfordert war, betreibt die Tintri mit nur 30 Prozent ihrer möglichen Leistung alle 240 VMs. Mir gefällt zudem, dass die VMs exakt so darauf laufen, wie ich sie in meinem vCenter sehe. Und sollte tatsächlich ein Problem auftreten, kann man genau feststellen, wo die Ursache liegt. Denn bei der Lösung sieht man nicht nur den reinen Storage, sondern auch Netzwerklatenzzeiten und andere möglichen Engpässe. Diese Transparenz gab es bei der vorherigen nicht-VM-zentrischen Lösung nicht. Für bestimmte Benutzer kann jetzt sogar ein gewisser Self-Service angeboten werden: Sie können ihre eigenen Regeln für Snapshots festlegen.“

Dank der neuen Speicherlösung hat die Bauhaus-Universität Weimar ihre Performance-Probleme innerhalb ihrer virtualisierten Infrastruktur gelöst. Das neue Speichersystem obliegt dem Virtualisierungsteam, was bedeutet, dass es von Mitarbeitern administriert wird, die keine reinen Speicherspezialisten sind. Mit einem einfach administrierbaren Storage und einer hohen Leistungsreserve kann sich das Team um Steffen Ille herum auf seine eigentlichen Aufgaben konzentrieren. Das heißt, die Virtualisierung vorantreiben, anstatt Performance-Probleme auf der Speicherebene zu beheben.

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