HCI vs. UCI: Bereitstellungsmodelle

Verstehen Sie die beiden VergeOS-Bereitstellungsarchitekturen -- Hyperconverged Infrastructure (HCI) und Ultra Converged Infrastructure (UCI) -- und wann welche empfohlen werden sollte.

Zwei Wege, VergeOS bereitzustellen

VergeOS ist unter Infrastrukturplattformen einzigartig, weil es unterstützt zwei unterschiedliche Bereitstellungsmodelle aus derselben Software-Installation:

• HCI (hyperkonvergierte Infrastruktur) -- Rechenleistung und Speicher laufen auf jedem Knoten. Ressourcen skalieren gemeinsam.
• UCI (ultrakonvergierte Infrastruktur) -- Rechenleistung und Speicher laufen auf dedizierten, separaten Knotentypen. Ressourcen skalieren unabhängig.

Die meisten konkurrierenden Plattformen (VMware vSAN, Nutanix) unterstützen nur HCI. VergeOS bietet Ihnen beide Optionen -- und Sie können sie sogar innerhalb eines einzigen Systems kombinieren.

System vs. Cluster

• System — die gesamte VergeOS-Bereitstellung, bestehend aus einem oder mehreren Clustern, die als eine Einheit verwaltet werden.
• Cluster — eine Gruppe von Knoten mit passender Hardware, die Rechenleistung und Hochverfügbarkeitsgrenzen gemeinsam nutzen. vSAN-Speicherebenen erstrecken sich über alle Cluster im System, sodass der Speicher systemweit gemeinsam genutzt wird, auch wenn Rechenleistung und HA pro Cluster abgegrenzt sind.

HCI: hyperkonvergierte Infrastruktur

In einer HCI-Bereitstellung trägt jeder Knoten im Cluster sowohl Speicherkapazität und Rechenressourcen bei. Wenn Sie von einem davon mehr benötigen, fügen Sie einen weiteren Knoten hinzu -- wodurch beides erweitert wird.

Funktionsweise

Der häufigste Ausgangspunkt ist ein 2-Knoten-HCI-Cluster. Zwei Controller-Knoten bilden einen einzigen Cluster, der Speicher (vSAN) und Rechenleistung (VM-Workloads) verwaltet. Beide Knoten tragen Tier-0- und Workload-Tier-Datenträger zum gemeinsamen Speicherpool bei, und beide Knoten führen virtuelle Maschinen aus.

Zum Wachsen fügen Sie Scale-out-Knoten demselben Cluster hinzu. Jeder Scale-out-Knoten tritt per Netzwerkerkennung automatisch bei und stellt sofort zusätzliche Speicher- und Rechenkapazität bereit.

Wann HCI wählen

Szenario	Warum HCI funktioniert
Kleine Bereitstellungen (2--8 Knoten)	Minimale Komplexität, jeder Knoten übernimmt zwei Aufgaben
Ausgewogene Workloads	Wenn Speicher- und Rechenanforderungen ungefähr gleich schnell wachsen
Edge-/Remote-Standorte	2-Knoten-Cluster mit vollständiger Hochverfügbarkeit und kleinem physischem Footprint
Evaluation und Tests	Schnellster Weg zu einem funktionsfähigen VergeOS-System
Budgetbewusst	Für kleine bis mittlere Workloads werden insgesamt weniger Knoten benötigt

Wichtige Merkmale

• Minimum: 2 Knoten (Controller-Paar)
• Skalierung: Fügen Sie Scale-out-Knoten demselben Cluster hinzu
• Knotenrollen: Alle Knoten führen Speicher aus und Rechenleistung
• Clusteranzahl: 1
• Einfachheit: Am einfachsten bereitzustellen und zu verwalten

UCI: ultrakonvergierte Infrastruktur

UCI ist der Oberbegriff für jede Bereitstellung, bei der Speicher und Rechenleistung unabhängig auf dedizierten Knotentypen. Die kanonische Form nutzt drei Cluster (Controller, Speicher, Rechenleistung); eine beliebte Hybridvariante fasst Controller + Speicher in zwei Cluster zusammen. In beiden Fällen skalieren Sie jede Ressourcenschicht unabhängig -- fügen Sie Speicherknoten hinzu, wenn Sie mehr Kapazität benötigen, oder Rechenknoten, wenn Sie mehr CPU und RAM brauchen, ohne beides kaufen zu müssen.

Funktionsweise

Eine UCI-Bereitstellung beginnt mit demselben 2-Knoten-Controller-Paar, aber die Controller verwalten das System, ohne Produktions-Workloads auszuführen oder Benutzerdaten zu speichern. Dedizierte Speicherknoten bilden einen zweiten Cluster, der die gesamte vSAN-Kapazität bereitstellt. Dedizierte Rechenknoten bilden einen dritten Cluster, der alle VM-Workloads ausführt.

Wann UCI wählen

Szenario	Warum UCI funktioniert
Große Umgebungen (10+ Knoten)	Unabhängige Skalierung vermeidet Überprovisionierung
Speicherintensive Workloads	Fügen Sie Speicherkapazität hinzu, ohne nicht benötigte Rechenleistung zu kaufen
Rechenintensive Workloads	Fügen Sie GPU- oder High-CPU-Knoten hinzu, ohne nicht benötigten Speicher zu kaufen
KI / HPC / GPU-Cluster	Dedizierter Rechencluster mit GPU-Passthrough, getrennt vom Speicher
Cloud Service Provider	Optimieren Sie die Hardwareausgaben pro Ressourcenschicht über viele Mandanten hinweg
Planbares, ungleichmäßiges Wachstum	Speicher- und Rechenanforderungen wachsen mit unterschiedlichen Raten

Wichtige Merkmale

• Minimum: 6 Knoten (2 Controller + 2 Speicherknoten + 2 Rechenknoten)
• Skalierung: Fügen Sie Knoten einzelnen Clustern unabhängig hinzu
• Knotenrollen: Jeder Knoten hat eine einzelne Rolle (Controller, Speicher oder Rechenleistung)
• Clusteranzahl: 3 in der kanonischen Form (Controller, Speicher, Rechenleistung); 2 in der Hybridvariante
• Flexibilität: Hardware je Rolle passend dimensionieren (NVMe-dicht für Speicher, mit GPU für Rechenleistung)

Hybrides UCI: Die Zwei-Cluster-Variante

VergeOS unterstützt auch ein hybrides UCI Modell — eine Zwei-Cluster-UCI-Variante, die die Controller- und Speicherrollen in einem Cluster zusammenfasst. Controller-Knoten stellen vSAN-Speicher UND Systemverwaltung bereit; sie führen keine Produktions-VM-Workloads aus. Ein separater Cluster dedizierter Rechenknoten übernimmt die gesamte VM-Ausführung.

Dies ist ein beliebtes Bereitstellungsmodell, weil es die Controller-/Speicherebene schlank und dediziert hält, während die Rechenleistung über ihren eigenen Cluster unabhängig skaliert. Die Controller stellen den Rechenknoten über die Core Fabric vSAN-Speicher bereit.

Controller-Knoten müssen keine VMs ausführen

In einer hybriden Bereitstellung dienen Controller-Knoten häufig nur als Speicher- und Verwaltungsknoten — auf ihnen laufen keine Produktions-VMs. Das reduziert Ressourcenkonflikte auf den Controllern und vereinfacht die Kapazitätsplanung: Speicher skaliert durch Hinzufügen von Knoten zum Controller-Cluster, Rechenleistung skaliert durch Hinzufügen von Knoten zum Rechencluster.

Alternativ können die Controller auch bei Bedarf zusätzlich zu Speicher auch VMs ausführen — das ist in kleineren Umgebungen nützlich, in denen zwei Knoten ausschließlich für Speicher zu reservieren verschwenderisch wirkt. Das Hybridmodell ist flexibel: Controller können je nach Anforderung nur Speicher oder Speicher + Rechenleistung bereitstellen.

HCI- vs. UCI-Vergleich

Aspekt	HCI	UCI
Mindestanzahl Knoten	2	6
Clusteranzahl	1	3
Knotentypen	Alle Knoten identisch	Controller, Speicher, Rechenleistung
Speicher-Skalierung	An Rechenleistung gebunden	Unabhängig
Compute-Skalierung	An Speicher gebunden	Unabhängig
Hardware-Einheitlichkeit	Alle Knoten haben dieselben Spezifikationen	Knoten je Rolle optimiert
Bereitstellungskomplexität	Geringer	Höher
Kosten im kleinen Maßstab	Geringer (weniger Knoten)	Höher (mindestens 6 Knoten)
Kosten im großen Maßstab	Kann überprovisionieren	Optimierte Ausgaben pro Schicht
Beste Passung	Klein bis mittel, ausgeglichen	Groß, ungleichmäßiges Wachstum, spezialisierte Workloads

Entscheidungsrahmen

Nutzen Sie dieses Flussdiagramm, um Ihre Empfehlung für das Bereitstellungsmodell zu bestimmen:

Schnelle Faustregeln

1. Beginnen Sie mit HCI es sei denn, Sie haben einen bestimmten Grund, UCI zu wählen
2. Erwägen Sie UCI wenn Sie 10+ Knoten benötigen oder spezielle Hardwareanforderungen haben
3. Hybrides UCI (2-Cluster) ist ein guter Zwischenschritt -- beginnen Sie mit HCI und verlagern Sie dann die Rechenleistung auf einen eigenen Cluster
4. Sie können sich weiterentwickeln von HCI zu hybridem UCI bis hin zu vollständigem UCI, wenn die Umgebung wächst

Beispiele für den Terraform-Playground

Der VergeOS Terraform-Playground enthält Beispielkonfigurationen für jedes Bereitstellungsmodell, sodass jede Topologie leicht getestet werden kann:

Modell	Beispieldatei	Knoten	Cluster
2-Knoten-HCI	examples/2-node-hci.tfvars	2	1
HCI + Scale-out	examples/4-node-hci.tfvars	4	1
Hybrides UCI	examples/4-node-hybrid-hci-2-cluster.tfvars	4	2
Vollständiges UCI	examples/6-node-uci-3-cluster.tfvars	6	3

Jedes Beispiel ist eine .tfvars Datei, die Sie kopieren nach terraform.tfvars und mit Ihren Umgebungseinstellungen anpassen. Das Bereitstellungsmodell wird durch boolesche Umschaltvariablen gesteuert:

• HCI: Keine Umschalter erforderlich (Standard)
• HCI + Scale-out: create_scale_out_nodes = true
• Hybrides UCI: create_compute_nodes = true
• UCI: create_storage_nodes = true und create_compute_nodes = true

VMware Bridge

Kommen Sie von vSAN? VergeOS unterstützt sowohl HCI- als auch UCI-Bereitstellungen aus derselben Installation -- keine separate Produktstufe oder Lizenzierung für entkoppelten Speicher. Speicherknoten- und Rechenknotentypen sind vollwertige Bereitstellungsoptionen, die alle über dieselbe UI verwaltet werden.

Nutanix Bridge

Kommen Sie von Nutanix? VergeOS führt Speicher als integrierten OS-Dienst aus — es gibt kein pro Knoten zu dimensionierendes, zu patchendes oder zu diagnostizierendes CVM. Speicherknoten- und Rechenknotentypen ermöglichen es Ihnen, Hardware je Rolle innerhalb eines einzigen Systems zuzuweisen.

Ein-Knoten-Bereitstellungen

Obwohl VergeOS für Multi-Knoten-Cluster ausgelegt ist, Ein-Knoten-Bereitstellungen haben sinnvolle Anwendungsfälle:

• Bare-Metal-Ersatz — Ersetzen Sie einen traditionellen physischen Server durch einen einzelnen VergeOS-Knoten, der mehrere VMs ausführt, und profitieren Sie von den Vorteilen der Virtualisierung (Snapshots, Ressourcenverwaltung, einfache Sicherung), ohne einen zweiten Knoten zu benötigen
• Edge-Standorte — Ein einzelner Knoten an einem entfernten Standort, an dem Daten lokal nicht kritisch sind (z. B. Thin-Client-Host, lokaler Cache, Beschilderung) und bei Bedarf von einem zentralen Standort repliziert werden können
• Entwicklung / Labor — Ein eigenständiges System für Tests und Entwicklung

Ein-Knoten-Bereitstellungen verfügen dennoch über Redundanz auf Festplattenebene — vSAN verwendet 2-Kopie-Mirroring über die Laufwerke innerhalb des Knotens (wodurch etwa 50 % nutzbare Kapazität entstehen) und schützt so vor Ausfällen einzelner Laufwerke. Allerdings gibt es keine Redundanz auf Knotenebene — wenn der Knoten selbst ausfällt, sind die Workloads nicht verfügbar, bis er wiederhergestellt ist. Snapshots und Offsite-Replikation werden dringend empfohlen.

Zusammenfassung

Konzept	Wichtigste Erkenntnis
HCI	Jeder Knoten macht alles. Einfach, kostengünstig im kleinen Maßstab.
UCI	Dedizierte Rollen pro Knoten. Flexibel, kostenoptimiert im großen Maßstab.
Hybrides UCI	Controller übernehmen Speicher/Verwaltung; Rechenleistung skaliert separat. Zwei-Cluster-UCI-Variante.
VergeOS-Vorteil	Dieselbe Plattform unterstützt alle drei Modelle -- keine Produktänderungen erforderlich.

Nächste Schritte

Jetzt, da Sie die HCI- und UCI-Bereitstellungsmodelle verstanden haben, behandelt das nächste Thema die Speicherschicht, die beide antreibt: vSAN / VergeFS →