Wählen Sie die richtige IT-Infrastruktur aus und betreiben Sie diese richtig
Ihr DevOps-Team betreibt komplexe Systeme in der Cloud oder On-Premise. Die Vielzahl an beteiligten Komponenten sorgt dafür, dass unklar ist, wo geeignete Stellschrauben für die Verbesserung der Energieeffizienz sind. Kommen Ihnen Fragen wie diese bekannt vor?
- Betreibe ich unser Kubernetes energieeffizient? Welche Möglichkeiten zur Optimierung habe ich?
- Habe ich die richtige Message-Oriented Middleware (MOM) ausgewählt? Habe ich diese richtig dimensioniert und betreibe ich sie richtig?
- Ich verwende ein RDBMS. Wäre stattdessen der Einsatz eines NoSQL-Datenbanksystems bei gleichem Leistungsverhalten energieeffizienter?
- Unsere Anwendung basiert auf Spring. Wäre eine leichtgewichtigere Basis, beispielsweise Quarkus oder Micronaut, besser geeignet?
- Gibt es Ersatz für eine Infrastrukturkomponente, die das Gleiche leistet, aber energieeffizienter ist?
Sie sehen, die Fragestellungen gehen in zwei Richtungen: Nutze ich die richtige IT-Infrastruktur – und nutze ich die eingesetzte IT-Infrastruktur richtig? Wir wollen Ihnen Antworten auf diese Fragen geben.
Welche Rolle spielt die IT-Infrastruktur?
Die IT-Infrastruktur ist das Rückgrat Ihrer Anwendungen. Alle Optimierungen auf Ebene der Anwendungen helfen nichts, wenn die IT-Infrastruktur falsch ausgewählt, falsch dimensioniert oder falsch betrieben wird.
Es gilt daher, die Infrastruktur nicht nur blind auszuwählen – beispielsweise weil alle das gerade so machen – sondern bezogen auf Ihren Anwendungsfall und Ihre Anforderungen die am besten geeigneten Infrastrukturkomponenten zu ermitteln. Und danach gibt es selbst bei einer sorgfältig ausgewählten IT-Infrastruktur viele Fallgruben im laufenden Betrieb: von Überdimensionierung und Unterdimensionierung über Konfigurationsfehler bis hin zu Fehlern in der Nutzung.
Die Rolle der IT-Infrastruktur ist daher gar nicht hoch genug einzuordnen, wenn es um einen gleichzeitig sicheren, aber auch energieeffizienten Betrieb Ihrer Anwendungen geht.
Vorteile einer gut ausgewählten, dimensionierten und betriebenen IT-Infrastruktur
Wie bei der Optimierung Ihrer Anwendungen ist auch bei der IT-Infrastruktur das Ziel, durch Reduktion des Verbrauchs an CPU-Zeiten, Hauptspeichernutzung, Netzwerkverkehr und genutztem Storage eine Verringerung des Energieverbrauchs zu erreichen.
Wir sehen dort drei wesentliche Hebel, dies zu erreichen:
Auswahl der „richtigen“ IT-Infrastruktur-Komponenten
Damit ist gemeint, dass Sie das richtige Maß für die verwendeten Infrastrukturkomponenten finden. Schießen Sie mit Kanonen auf Spatzen, ist das Ergebnis eine viel zu groß dimensionierte IT-Infrastruktur, die bei Grundlast ineffizient bezogen auf die Aufgabe ist. Wählen Sie die Infrastrukturkomponenten zu klein aus, haben Sie mit einer permanent überforderten IT-Infrastruktur zu kämpfen – mit ebenfalls negativen Auswirkungen auf die Energieeffizienz.
Ein schönes Beispiel hierfür ist der Einsatz von Kafka für die Verarbeitung von Datenströmen. Sind Ihre zu lösenden Aufgaben eher überschaubar, kann der Einsatz von Kafka bereits einen Overhead darstellen, der gar nicht notwendig wäre. Gleichzeitig wäre der Verzicht darauf bei vielen Datenströmen mit hohen Datenraten geradezu fahrlässig. Dieses Beispiel ist eins zu eins übertragbar auf Bereiche wie Prozess-Engine, Datenbanksystem oder Komponenten zur asynchronen Kommunikation. Hier gilt es auf Basis der Anforderungen das richtige Maß bei der Auswahl der Infrastrukturkomponenten zu finden.
Sinnvolle Dimensionierung der IT-Infrastrukturkomponenten
Haben Sie die IT-Infrastrukturkomponenten ausgewählt, stellt sich als nächste Frage die „richtige“ Dimensionierung: Eine zu groß dimensionierte Infrastrukturkomponente braucht zu viele Ressourcen und kann damit nicht energieeffizient betrieben werden. Eine zu kleine Dimensionierung führt entweder zu Problemen beim Betrieb – beispielsweise nicht eingehaltene SLAs bei den Antwortzeiten – oder eben doch wieder zu einer Überprovisionierung, weil bei einer Überlastung „mal eben“ große Mengen an zusätzlichen Ressourcen hochgefahren werden. Das löst zwar das Problem kurzfristig, aber oft bleibt eine solche Ad-hoc-Neudimensionierung dauerhaft bestehen.
Schauen wir uns als Beispiel für Dimensionierung Kubernetes an. Kubernetes verfügt über zwei Skalierungsebenen: Jede Kubernetes-Instanz kann mit einem Horizontal Pod Autoscaler skaliert werden, der Pods bei Bedarf hinzufügt oder entfernt. Der Cluster Autoscaler dagegen überwacht die Ressourcennutzung als Ganzes und fügt Knoten zum Cluster dazu oder entfernt diese daraus. Damit diese Skalierungsverfahren funktionieren, müssen Sie Grenzen für CPU- und Speichernutzung festlegen. Setzen Sie diese zu niedrig an, beendet Kubernetes die Anwendung aufgrund der Verletzung der Grenzen. Setzen Sie diese zu hoch, verschwenden Sie Ressourcen.
Optimierter Betrieb der Komponenten der IT-Infrastruktur
Nachdem die IT-Infrastrukturkomponenten passend zu den bestehenden Anforderungen ausgewählt und bestmöglich dimensioniert wurden, müssen diese dauerhaft betrieben werden. Dazu gehört eine Reihe von Maßnahmen, die dies unterstützen, beispielsweise:
- Konfiguration der IT-Infrastrukturkomponenten mittels Good Practices.
- Einrichtung von Dashboards für die Überwachung der Komponenten inklusive der Signalisierung von besonderen Betriebszuständen.
- Wo möglich: Nutzung von Mechanismen wie Auto-Scaling, um immer die optimale Menge an IT-Infrastruktur vorzuhalten.
Insbesondere die sinnvolle Konfiguration – das Drehen an den richtigen Stellschrauben – ist entscheidend für den optimalen Betrieb der IT-Infrastruktur.
Gemeinsam optimieren wir die Komponenten Ihrer IT-Infrastruktur
Unsere Expertinnen und Experten haben langjährige Erfahrungen bei der Auswahl, der Dimensionierung und beim Betrieb unterschiedlichster Middleware-Komponenten. Wir wissen, welche Middleware sich in welchem Einsatzfeld bewährt hat und kennen die Grenzen unterschiedlichster Infrastrukturkomponenten.
Unsere Erfahrungen für Dimensionierung und Konfiguration liegen in Form zahlreicher Good Practices für unterschiedlichste Infrastrukturkomponenten vor: Sei es die auf Ihren Einsatzzweck zugeschnittene Konfiguration eines Kubernetes-Clusters oder die Parametrisierung einer BPM-Engine wie Camunda – unsere tiefgehende Expertise hilft, Komponenten der IT-Infrastruktur gleichzeitig zweckmäßig und energieeffizient zu betreiben.
Mit unserer Kenntnis der Arbeitsweisen und Eigenschaften verschiedener Branchen – beispielsweise Versicherungen, Banken, Automotive oder Energie – kennen wir die besonderen Anforderungen, die sich aus der jeweiligen Domäne ergeben und können dies für die Optimierung der IT-Infrastruktur nutzen.
Flankiert wird das alles durch unsere Erfahrung darin, den Energieverbrauch Ihrer Anwendungen sowie der beteiligten Komponenten der Infrastruktur zu messen und Kennzahlen daraus abzuleiten. Dazu pflegen wir auch Partnerschaften mit namhaften Herstellern entsprechender Messwerkzeuge.
Kontaktieren Sie uns, um gemeinsam Lösungen für Sie zu finden. Wir freuen uns, Sie bei Ihrem Projekt zu unterstützen. Sprechen Sie uns einfach an!