Hyperkonvergente Systeme: Azure Stack HCI versus Windows Server mit Storage Spaces Direct

    Azure Stack HCI SetupMit Windows Server 2016 führte Microsoft Storage Spaces Direct ein. Das OS verfügt seitdem über alle Kompo­nenten, um hyper­konvergente Infra­strukturen einzu­richten. Auf Basis der gleichen Techno­logien kündigte der Her­steller vor zwei Jahren Azure Stack HCI an. Worin unter­scheiden sich die beiden Lösungen?

    Bei Storage Spaces Direct (S2D) handelt es sich um eine virtuelle Speicher­technologie, welche lokale Laufwerke der Cluster-Knoten zu einem Pool zusammenfasst. Dieser dient dann als hoch­verfügbares Storage für virtuelle Maschinen. Der Hyper-V-Verbund stellt damit Rechenleistung, (virtuelle) Netzwerke und Datenspeicher zur Verfügung.

    Das Gleiche gilt auch für Azure Stack HCI, das für Azure Stack hyper-converged Infrastructure steht. Es kombiniert im Wesentlichen die gleichen Bausteine wie Windows Server 2019, um hyper­konvergente Systeme einzurichten.

    Azure Stack OS nur für Hosts

    Dazu gehört das auf Windows Server beruhende Betriebssystem, dass jedoch unter der Bezeichnung Azure Stack HCI firmiert. Es beschränkt sich auf die Rolle als Host-OS und darf nur auf Bare Metal, aber nicht in virtuelle Maschinen installiert werden.

    Azure Stack HCI basiert auf einem angepassten Windows Server Core.

    Entsprechend verfügt es nur über die Rollen, welche es für diese Aufgabe benötigt, allen voran Hyper-V, den Cluster-Service oder S2D. Es bietet auch keine Desktop Experience, so dass es letztlich ein Mittelding zwischen dem kostenlosen Hyper-V Server und Server Core darstellt.

    Eigenes Zertifizierungsprogramm

    Ein wesentlicher Unterschied zu Windows Server besteht darin, dass die Hardware strengeren Anforderungen unterliegt und das Logo "Zertifiziert für Windows Server 2019" nicht reicht. Systeme, die Microsofts Validierung bestehen, finden sich im Azure Stack HCI Catalog.

    Der Azure Stack HCI Catalog enthält eine Reihe von zertifizierten Komplettsystemen.

    Dass Azure Stack HCI aus der Box nur eine geringe Zahl von handverlesenen Komponenten unterstützt, erkennt man zum Beispiel, wenn man das Betriebs­system zur Evaluierung in einer VM der VMware Workstation installieren möchte.

    Für die dort üblichen virtuellen SCSI-Controller und NICs findet sich kein Treiber auf dem Installations­medium, während sich Windows Server dort klaglos einrichten lässt.

    Die Treiberausstattung von Azure Stack HCI beschränkt sich auf eine relativ kleine Zahl unterstützter Komponenten.

    Microsoft verfolgt mit der Beschränkung auf eine überschaubare Zahl an Bauteilen und zertifizierte Komplett­systeme bei hyper­konvergenten Systemen nun einen ähnlichen Ansatz wie etwa VMware oder Nutanix.

    Nachdem die HCI-Cluster aus weitgehend baugleichen Rechnern bestehen sollen, hätte etwa ein minder­wertiger Treiber weitreichende Folgen für die ganze Infrastruktur und eine Reihe von Anwendungen.

    Kostenvorteil von Windows Server

    Eine Angleichung zur Konkurrenz ergibt sich nun auch durch die Lizenz­bedingungen für Azure Stack HCI. Das Betriebssystem darf man nur als Host-OS einsetzen und es muss über ein Abonnement erworben werden, welches über das Azure-Konto abgerechnet wird. Aktuell kostet dieses 10 USD pro Rechenkern und Monat, so dass etwa bei einer Dual-CPU-Maschine mit 16 Cores pro Jahr bereits 1920 USD zusammen­kommen.

    Gerade für kleinere Installationen oder Außenstellen finden sich dann wahrscheinlich günstigere Lösungen für die HCI, wenn man eine dauerhafte Lizenz erwirbt und diese über einen längeren Zeitraum nutzt.

    Windows Server Datacenter Edition enthält dagegen alle Komponenten zu Einrichtung einer hyper­konvergenten Infrastruktur im Host-OS und berechtigt zusätzlich, das Betriebs­system in einer unbegrenzten Anzahl von VMs auszuführen.

    Für Anwender ist es daher oft schwer zu rechtfertigen, wenn sie zusätzlich Geld für die reine Infra­struktur ausgeben wollen, etwa indem sie dort VMware vSphere einsetzen. Das Controlling kann dann argumentieren, dass ähnliche Funktionen bereits in Windows Server enthalten sind, dessen Datacenter-Lizenz für die VMs ohnehin erforderlich ist.

    Dieser Konflikt ergibt sich nun auch bei einer Kaufentscheidung für Azure Stack HCI, weil man in der Regel an einem zusätzlichen Windows Server Datacenter für die VMs nicht vorbeikommt.

    Exklusive Funktionen für Azure Stack HCI

    Deswegen ist absehbar, dass Microsoft diese Variante bevorzugen und mit exklusiven Features ausstatten wird. Dazu gehört etwa, dass Azure Stack HCI kontinuierlich neue Funktionen erhält, während die LTSC-Version von Windows Server nur ca. alle drei Jahre ein Update erhält.

    Die kurzen Update-Zyklen könnte man auch über den Semi-annual Channel (SAC) von Windows Server bekommen, aber Microsoft empfiehlt diese jedoch nicht für Infrastruktur­dienste, beispielsweise die Ausführung von virtuellen Maschinen.

    Zu den Funktionen, die aktuell Azure Stack HCI vorbehalten sind, gehören das Einrichten eines Stretched Clusters über zwei Standorte für das Disaster Recovery, ein integriertes Treiber- und Firmware-Update sowie eine deutliche schnellere S2D-Reparatur, etwa wenn Datenträger ersetzt werden müssen.

    WAC-Workflow nur für Azure Stack HCI

    Neben dem Betriebssystem inklusive S2D gehört auch das Windows Admin Center (WAC) zum Gesamtpaket von Azure Stack HCI. Der Cluster-Manager enthält dort einen Wizard zum Einrichten eines hyper­konvergenten Clusters, der den gesamten dafür nötigen Workflow abdeckt.

    Microsoft-Partner, die zertifizierte Komplettsysteme für Azure Stack HCI anbieten, sind gehalten, das Betriebssystem vorzu­installieren. Dies reicht als Ausgangspunkt, um den HCI-Cluster mit dem WAC zu konfigurieren.

    Obwohl es keine grundlegenden technischen Unterschiede zwischen Azure Stack HCI und Windows Server mit S2D gibt, verweigert der WAC-Wizard die Konfiguration eines hyper­konvergenten Clusters auf Basis von Windows Server 2019.

    Der Wizard im Cluster-Manager von WAC richtet hyperkonvergente Cluster nur auf Basis von Azure Stack HCI ein.

    Entsprechend sind Admins für diese Aufgabe weiterhin auf einen Mix aus Failovercluster-Manager und PowerShell angewiesen, die einige Handarbeit erfordern. Setzen sie zudem ein individuell zusammen­gestelltes System ein, dann müssen sie im Windows Server Katalog für jede Komponente nachforschen, ob sie für S2D geeignet ist.

    Konventionelle Server sowie die mangelhafte Tools-Unterstützung machen Hyperkonvergenz mit Windows Server somit zu einer "Bastellösung". Wer eine solche Infrastruktur für kritische Anwendungen braucht, den wird Microsoft daher zunehmend auf Azure Stack HCI verweisen.

    Fazit

    Microsoft positioniert Azure Stack HCI als seine primäre Plattform für hyper­konvergente Infra­strukturen. Zwar enthält Windows Server 2019 für diesen Zweck die weitgehend gleichen Technologien, gerät aber durch längere Update-Zyklen und mangelhafte Tools-Unterstützung bereits jetzt ins Hintertreffen.

    Viele Anwender dürften diese Nachteile dennoch wegen des Kostenvorteils von Windows Server 2019 in Kauf nehmen. Mit einer Datacenter-Lizenz können sie nicht nur den Host inklusive Hyper-V und Storage Spaces Direct betreiben, sondern das OS zusätzlich in allen VMs installieren. Bei Azure Stack HCI kommt zu den Abo-Gebühren eine solche Windows-Lizenz noch obendrauf.

    Insgesamt schwenkt Microsoft mit Azure Stack HCI auf einen Kurs ein, den etwa VMware, Nutanix oder kleinere Anbieter wie StarWind schon länger vorgegeben haben. Dabei stellen Partner zertifizierte Systeme bereit, die weitgehend standardisiert sind und bei Bedarf als schlüsselfertige Appliances zum Kunden gelangen.

    Das klassische Windows-Modell, bei dem Anwender oder Partner auf Basis sehr heterogener Hardware Lösungen for Ort implementieren, hat bei HCI in absehbarer Zeit ausgedient.

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    1 Kommentar

    24. Mai 2021 - 4:15

    Hallo Wolfgang, danke für deinen tollen Beitrag

    - ein integriertes Treiber- und Firmware-Update:
    dies ist nicht von AzureStack HCI abhängig. Bei DELL z.B. funktioniert das Dell Open Manage für Windows Admin Center generell auf Server Hardware, auch S2D und AzureStackHCI. Voraussetzung für ein Cluster Aware Update sind jedoch hier im Vergleich zum Wettbewerb iDRAC Enterprise Lizenzen.

    - sowie eine deutliche schnellere S2D-Reparatur, etwa wenn Datenträger ersetzt werden müssen:
    Dieses Feature wird es auch in Server 2022 LTSC schaffen.
    Es werden dann von den 256 MB SLABs nur noch 256kb Incremente übertragen statt wie vorher der ganze 256 MB SLAB bei einer Änderung eines Bits.

    Die Reparatur ist nicht nur bei Datenträgeraustausch notwendig, sondern auch wenn der S2D / AzureStackHCI Cluster z.B. aufgrund von Updates oder Wartung zeitweise asynchron wird. Also durchaus eine häufigeres Szenario, wenn man nicht auf Server Core setzt.

    Windows Admin Center Cluster Wizard:
    - ich finde es bedauerlich, dass die Produktgruppe hier so eine offenkundige Partei ergreift. Aber es ist auch so: es ist ein kleines Team und man hatte schon den Eindruck, dass der Wizard überhaupt erstmal fertig werden musste. Offenbar hat man deshalb beim on-premises Wizard noch einiges weggelassen. Uservoices gibt es. Ich hoffe es wird sich noch einpendeln.

    Du weißt ja vieles dort ist immer so etwa bei 70-80% UX und Funktionalitätsrate. 2103.2 Preview ist wieder ein kleiner Schritt vor.

    LifeHack: Zertifizierte "AzureStackHCI integrated Systems" eigenen sich ebenfalls perfekt für S2D Cluster. DELL z.B. empfiehlt dies so. Da man Azure Stack nicht kaufen muss, ist es eine tolle Option.

    Beste Grüße
    Karl Wester-Ebbinghaus