Mainframe, Blade & Co. – wo passt welcher Server?

Der Markt für Server-Betriebssysteme ist klar aufgeteilt. Laut einer Studie des Marktforschungsunternehmen Gartner kommt Microsofts Windows Server auf über 50 Prozent Marktanteil – Tendenz steigend. Auf den Plätzen dahinter folgen das inzwischen nur noch auf PA-RISC- und Itanium-Systemen lauffähige HP-UX (8,6 Prozent), IBM AIX (8,5 Prozent) und Linux (8,4 Prozent). IBMs Mainframe-Betriebssystem System z wird weltweit auf 7,8 Prozent aller Server eingesetzt.

Viel unterschiedlicher dürfte die Marktverteilung bei den Bauformen sein. Auf welcher Art Hardware die Server-Betriebssysteme laufen, wurde von den Gartner-Analysten nicht ermittelt. De facto gibt es aber wohl einen bunten Mix aus den unterschiedlichsten Bauformen und Prozessortypen: von Blade über Rack- und Tower-Server bis hin zu Appliances und Mainframes. Jede Variante hat ihre Vor- und Nachteile, und alle haben auch in mittelständischen Rechenzentren ihre Daseinsberechtigung.

Tatsächlich ist die Virtualisierung auch in mittelständischen Unternehmen das beherrschende Thema im Rechenzentrum. Anbieter wie HP, IBM oder Fujitsu tragen diesem Trend mit ihrem Portfolio sowie der Hardwareausstattung Rechnung, weil sie gerne auch als Cloud-Dienstleister am Markt fungieren.

Sie bieten Kunden an, bestimmte Dienste, wie zum Beispiel den nur einmal pro Monat stattfindenden, ressourcenintensiven Rechnungslauf, ins Rechenzentrum des Herstellers oder seiner Servicepartner auszulagern. Auf diese Weise kann der Kunde auf den Kauf neuer Hardware verzichten. Ein anderes Bespiel sind die Storage-Dienste von Fujitsu. Konsumenten können sich dabei laut Fujitsu die Anschaffung einer zweiten Storage-Komponente sparen, wenn das bereits vorhandene Gerät die Daten zur Sicherheit auf ein System des Dienstleisters spiegelt.

Fujitsu und Dell setzen zum Virtualisieren von Servern auf VMware. Fujitsu sieht eigenen Angaben zufolge darin einen großen Vorteil für die Kunden: Durch die weite Verbreitung von VMware können Anwender ihre virtuellen Maschinen leicht von einem Dienstleister zum nächsten verlagern. Kommt hingegen eine herstellereigene Software zum Einsatz – wie die von IBM zum Virtualisieren auf der Power-Plattform verwendete –, wird die Suche nach einem neuen Cloud-Anbieter schwierig.

Der Mainframe stirbt nicht

Egal von welchem Hersteller der Server stammt, die für die jeweilige Bauform optimalen Anwendungen sind stets dieselben. Am einfachsten ist wohl, das Einsatzszenario der Mainframes (lapidar: Großrechner) zu beschreiben: Insbesondere transaktionsintensive Datenbanken (OLTP, Online Transaction Processing) landen auf dem Mainframe. Hierbei spielt nicht nur die schiere Monoprozessorleistung eine Rolle, sondern auch die Input/Output-Performance des Systems. Die Kombination aus beidem ist die klassische Stärke der Großrechner.

Darüber hinaus kommen die Urgesteine auch deshalb noch zum Zug, weil Bestandskunden ihre Legacy-Anwendungen nicht auf x86 oder Itanium migrieren wollen beziehungsweise aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht umsteigen wollen. Aus Sicht von Fujitsu sind die Claims im Mainframe-Markt klar abgesteckt und ist dieses Geschäft gesättigt. Es gehe, so verlautet es aus dem Konzern, nur noch darum, die Bestandskunden zu halten.

IBM hingegen vertritt eine andere Haltung. Das Unternehmen sieht das Wachstum durch hybride Systeme befeuert, die Mainframe und x86-Plattform vereinen. Allein im vierten Quartal 2010 sollen 24 neue Mainframe-Kunden hinzugekommen sein, die auf die Hybridarchitektur (Mainframe, Power und x86) setzen. Wobei diese Kunden laut IBM keine Legacy-Anwendungen nutzen, sondern einen leistungsstarken Mix aus einer DB2- und einer x86-Anwendungsumgebung suchen.

Blades sind besser als ihr Ruf
Blades eilt immer noch der schlechte Ruf voraus, besonders energiehungrig zu sein. Das stimmt aber nur in den seltensten Fällen. Wird ein Blade-Chassis voll bestückt, benötigt es bei vergleichbarer Leistung sehr wahrscheinlich weniger Energie als ein vergleichbares Konstrukt aus Tower-Servern samt Storage- und Netzkomponenten.

Ihre Vorteile spielen Blades bei Anwendungen aus, die horizontal skalieren (Scale-out), also die Leistung von mehreren Systemen nutzen können und nicht auf massive Mehrprozessorleistung in einem System angewiesen sind. Typischerweise sind das SAP-Applikationen, Web- und andere Client-Server-Anwendungen und horizontal skalierbare Datenbanken wie Apache HBase (Bestandteil von Apache Hadoop) oder MongoDB.

Blades, Tower-Server, Rack-Server, Appliances

Natürlich sind Blades auch im Virtualisierungsumfeld zu Hause. Einerseits hilft hier die erwähnte Skalierbarkeit von CPU- und RAM-Ressourcen. Zum anderen sind die zu den Blade-Systemen gehörenden Netz- und Storage-Blades ebenfalls virtualisierbar, so dass eine gute Grundlage für virtuelle Maschinen geschaffen werden kann.

Dank des gemeinsamen Management-Knotens der Server-Module sind auch Szenarien möglich, in denen zum Warten eines Servers die betreffenden virtuellen Maschinen auf diesem Modul herunter- und auf einem Ersatz-Server wieder hochgefahren werden. Laut Fujitsu ist dies in dieser vollautomatisierten Form mangels I/O-Virtualisierung und Hot-Plug-Funktion mit Tower- und Rack-Servern nicht machbar.

Tower-Server
Alle Server-Hersteller sind sich einig, dass Server im Tower-Format immer weiter an Boden verlieren. Im Datenbankumfeld führt an den gut aufrüstbaren Tower-Gehäusen aber nach wie vor kein Weg vorbei. Das gleiche gilt für Unternehmensfilialen, in denen es mangels Server-Raum keine Racks zum Unterbringen von Rack- oder Blade-Servern gibt.

Blade-Server
Blade- und die scherzhaft "Pizzablech" genannten Rack-Server stehen aufgrund der besseren Platzausbeute höher im Kurs. Der Grund ist der auch im mittelständischen Umfeld anhaltende Trend hin zu Konsolidierung, Virtualisierung und Cloud Computing. Nachdem sich Infrastrukturen aus Rack- und Blade-Servern in der Regel problemlos verwalten lassen, können sie nach und nach mit den Ansprüchen wachsen, ohne gleichzeitig übermäßig viel Raum in den Server-Schränken zu beanspruchen.

Appliances
Eine neue Form von Servern bieten HP, IBM und Oracle mit den auf eine Anwendung spezialisierten Appliances. Dabei handelt es sich um vorkonfigurierte Lösungen für Rechenzentren, die alle zum Betrieb einer Applikation notwendigen Komponenten mitbringen. So sollen sich binnen kurzer Zeit private Clouds in den unternehmenseigenen Rechenzentren aufbauen lassen.

HP tat sich beispielsweise mit Microsoft zusammen, um eine schlüsselfertige Kombination aus Server-, Storage- und Netzprodukten von HP und den Microsoft-Anwendungen Windows Server, Exchange, Sharepoint und SQL Server anbieten zu können. IBMs WebSphere Data Power Appliances wurden maßgeschneidert, um XML-Web-Service-Implementierungen zu vereinfachen, zu sichern und zu beschleunigen. OraclesExadata-Maschinen sind für Großunternehmen konzipiert und für Datenbanken optimiert.

IBM Mainframe spricht mit Windows-Blades

IBM plant bis Ende des Jahres 2011, neben x86-basierten Blade-Servern mit Linux auch solche mit Windows als Betriebssystem durch den Mainframe steuern und verwalten zu lassen. Daneben sind auch die IBM-eigenen Blades mit Power-Prozessoren kompatibel zum Konzept.

Nutzen in der Praxis: Auf der hybriden Plattform lassen sich verschiedenste Anwendungen jeweils in der für sie am besten geeigneten Umgebung betreiben. Dann läuft beispielsweise SAP oder eine Web-Anwendung auf den x86-Blades, während die von diesen Applikationen genutzte Datenbank auf dem Mainframe installiert ist.

Laut IBM soll auf Basis von Policies oder dynamisch je nach Workload die passende Umgebung für die Anwendungen gewählt werden. Gesteuert wird der Verbund von einem zEnterprise-System, das sich mit System z oder Power/AIX beziehungsweise Windows und Linux (x86) versteht. Grundlage hierfür ist, dass die x86-Systeme über eine zBX-Mainframe-Erweiterungseinheit an den Großrechner angeschlossen sind. Die Verteilung der Workloads übernimmt der zManager.

IBM wird eigenen Angaben zufolge auch in Zukunft am Mainframe festhalten. Zum einen sind die Systeme aufgrund der Koppelung von Hard- und Software nach wie vor der Umsatzbringer Nummer eins. Zum anderen bieten hybride Systeme Wittmann zufolge die ideale Mischung, um weg zu kommen von der aus Performance-Gründen in vielen Rechenzentren immer weiter ausufernden Server-Hardware auf x86-Basis.

Fujitsus Mainframe-Betriebssystem läuft auf x86

Fujitsu – neben Bull und IBM der einzig verbliebene Mainframe-Produzent – hat ein ähnliches Konzept im Köcher: Wahrscheinlich ab 2014 soll die bisher "Projekt SE" genannte Serie die klassische /390-Hardware mit x86-Komponenten in einem Gerät vereinen.

Bereits seit einigen Jahren lässt Fujitsu sein Mainframe-Betriebssystem BS2000/OSD auf x86-kompatibler Hardware (Intel Xeon) laufen. Intels Itanium war laut Fujitsu kein Thema. Zwar wollte man die Familie der Fujitsu-SQ-Maschinen ursprünglich auf IA64-CPUs aufbauen, wählte dann aber doch die x86-Plattform.

Bei den SQ-Modellen SQ100 und SQ200 läuft ein Xen-Hypervisor direkt auf der Hardware. In virtuellen Maschinen (VM) können dann BS2000/OSD (OSD Extended Configuration OSD/XC), Windows- und Linux-Server installiert werden. Alle VMs lassen sich laut Fujitsu unabhängig vom darin laufenden Betriebssystem mit einer einheitlichen Management-Konsole verwalten. Ähnlich dem aus der VMware-Welt bekannten Verschieben von virtuellen Maschinen per VMotion sollen sich auch die virtuellen BS2000-Installationen auf andere Server platzieren lassen. Beispielsweise im Schadenfall oder zum Lastausgleich.

Der SQ100 bringt maximal vier Dualcore-Xeon-CPUs (Xeon MP E7220) mit, die Variante SQ200 bietet hingegen vier Hexacore-Prozessoren (Xeon X7542). Von den resultierenden 24 Kernen können die Windows- und/oder Linux-Server auf maximal 17 Stück zugreifen. Bei beiden Maschinen erlauben die verschiedenen Betriebssysteme, über ein Server-eigenes LAN zu kommunizieren. Ein Austausch über den Hauptspeicher ist nicht möglich.

Oracle stimmt Soft- und Hardware ab

Bei Oracle arbeitet man seit der Übernahme von Sun nach dem Motto: Hard- und Software aus einer Hand bedeuten optimale Zusammenarbeit. Die Oracle-Hardware soll den Betriebssystemen Oracle Solaris sowie Oracle Linux und den Anwendungen wie Java oder den Datenbanken die ideale Grundlage bieten. Oracle verkauft die Server aber auch ohne Betriebssystem oder Datenbanklizenzen.

Tower-Server hat Oracle gar nicht im Programm. Vielmehr konzentriert sich der Hersteller auf Rack- und Blade-Maschinen, die jeweils mit x86- (Intel Xeon; AMD-CPUs kommen nur in den für Telcos konzipierten Maschinen zum Einsatz) oder Sparc-Prozessoren erhältlich sind. Laut Oracle reicht die Roadmap der Sparc-Prozessoren fünf Jahre in die Zukunft. Oracle hält also auch in Zukunft an der Plattform fest.

Die Rack-Server nehmen derzeit maximal acht Xeon-Prozessoren und 1 Terabyte RAM (Sun Fire X4800 Server, 5HE, ab zirka 27.000 Euro) auf. Laut Oracle soll diese Maschine bei gleicher oder besserer Leistung erheblich günstiger sein als HPs Itanium-Server oder die Power-Systeme von IBM. Das untere Ende von Oracles Rack-Serie markiert der 1HE hohe Sun Fire X2270 M2 Server (ab zirka 2.400 Euro) mit einem CPU-Sockel und maximal 96 GB RAM.

Blade-Module von Oracle

In das Blade-Chassis Oracle Sun Blade 6000 passen insgesamt zehn Blades. Oracle konzentriert sich hierbei auf das Wesentliche: Neben den Servermodulen sind Komponenten für Infiniband, 10-Gbit-Ethernet oder Fiber-Channel-Hostbus-Adapter im Angebot. Blades von Drittherstellern mit weiteren Funktionen gibt es nicht, anders als bei HP.

Die Servermodule werden als Zweisockel- und als 2x2-Sockelmodell geliefert. Bei Letzterem werden zwei Sun Blade X6275 M2 Server kombiniert, so dass insgesamt 24 CPU-Kerne zur Verfügung stehen. Im Sparc-Blade Sun Blade T6320 steckt ein CPU-Sockel, der einen Vier- oder Achtkernprozessor (Ultra Sparc T2) aufnimmt.

Zum Gratis-Lieferumfang aller Server gehört Oracle VM, ein auf Xen basierender Hypervisor. Neben den hauseigenen Systemen Oracle Linux und Solaris werden auch Red Hat Enterprise Linux sowie Windows Server 2003 und 2008 mit den notwendigen Treibern unterstützt. Eine Lizenzeinschränkung hinsichtlich der Anzahl der virtuellen Maschinen bringt Oracle VM nicht mit.

Egal welche Bauform die Server haben, im Lieferumfang ist immer eine Management-Software für hardwarenahe Funktionen wie Lüfter, Festplatten oder Netzteil enthalten. Optional bietet der Hersteller den Oracle Enterprise Manager. Damit ist es möglich, im Fall eines Datenbankproblems der Ursache genauer auf den Grund zu gehen und zu erkennen, ob es ein Hard- oder ein Softwareproblem ist.

Das ehemalige Sun Ops Center ist jetzt in Oracles Enterprise Manager Ops Center aufgegangen. Damit lassen sich beispielsweise physische Hardware oder virtuelle Maschinen bereitstellen und im Betrieb migrieren sowie Softwareupdates verteilen.

Blades und Racks von Fujitsu und HP

Zehn Einschübe bieten das für den Mittelstand geeignete Blade-Chassis BX600 von Fujitsu. Das Gehäuse nimmt die Server-Module der mit einer oder zwei Intel Xeon-CPUs (Dual- oder Quadcore) bestückten PrimergyBX6xx-Serie auf. Storage-Module bietet Fujitsu für diese Serie nicht. Wer auch Speicher ins Chassis integrieren möchte, muss die Serie BX900 wählen. Das Gleiche gilt für leistungsfähige I/O-Schnittstellen wie Fibre Channel oder 10-Gbit-Ethernet. Auch diese Blades gibt es nur in der BX900-Familie.

Die Rack-Server Primergy RX100 (1.120 Euro), RX200 (ab 1.800 Euro) und RX300 (ab 2.100 Euro) basieren ebenfalls auf Xeon-Prozessoren, sind aber jeweils nur mit einem Sockel erhältlich. Die Modelle variieren im Speicherausbau und der Anzahl der anschließbaren Festplatten.

Eine Besonderheit im Blade-Portfolio von HP sind die Itanium-Blades. HP ist der einzig verbliebene Hersteller, der diese Highend-Prozessoren noch verbaut. Die Itanium-Blades passen in die gleichen Chassis c3000 (vier Steckplätze mit voller Höhe) und c6000 (acht Steckplätze mit voller Höhe) wie die x86-Blades der ProLiant-Serie.Auch Cisco und Brocade liefern jeweils Komponenten, die in HPs Blade-Chassis passen.

Laut HP lohnt sich ein Blade-System ab vier Servern. Dann sind die Gesamtkosten der Komponenten im Vergleich zu Tower- oder Rack-Servern niedriger.

In den ProLiant-Blades stecken die üblichen Xeon-Prozessoren, wobei die Anzahl der Sockel von einem (ProLiant BL620c G7) bis hin zu vier (ProLiant BL680c G7) reicht. Auch ein Modell mit vier Sockeln für AMD-Opteron-CPUs (ProLiant BL685c G7) hat HP im Angebot. Bei mittelständischen Kunden beliebt sind laut Paulewicz die Modelle der BL460-Serie (zwei Xeon- oder Opteron-Prozessoren).

Auch IBM macht in Blades

In seiner System-x-Serie bündelt IBM die x86-kompatiblen Server, darunter auch eine Reihe von Rack-Servern. Von diesen sind laut IBM-Sprecher Hans-Jürgen Rehm die Modelle IBM System x3550 M3 Express (1.900 Euro) oder IBM System x3650 M3 Express (2.370 Euro) gut für den Mittelstand geeignet.

Beide Maschinen basieren auf Intels Xeon E5620. Diesen Geräten fehlt, was die teureren Modelle wie der System x3690 X5 mitbringen: IBMs eigene Enterprise X-Architecture, die anstelle der Intel-Chipsätze zum Einsatz kommt. Laut IBM soll die Architektur aus einem Dual-Prozessor-System die Leistung eines Quad-Core-Servers herauskitzeln. Dies spart unter anderem bei der Anschaffung von Software, die pro CPU-Sockel in Lizenz zu nehmen ist.

Die Blade-Server von IBM finden im Mittelstand typischerweise im Chassis IBM BladeCenter E-Gehäuse Platz, das auf 7HE 14 Einschübe bietet. Neben den üblichen Xeon-Blades hat IBM auch Modelle im Angebot, die auf dem hauseigenen Power7-Prozessor basieren und zwischen vier (BladeCenter PS700 Express) und 16 Kernen (PS702 Express) mitbringen.

Die Power- und x86-Blades lassen sich beliebig im Chassis mischen. Auch in Rack-Servern verbaut IBM die Prozessoren, die laut Hersteller durch Energieverwaltungsfunktionen bei entsprechenden Umgebungsbedingungen mit einer höheren Taktfrequenz und somit höherem Tempo zu arbeiten. Senkt die CPU die Taktfrequenz, sollen sich erhebliche Energieeinsparungen realisieren lassen. (Computerwoche/tö)