Wie die Universität Waikato eine Grundlage für die Zukunft schuf
Modernisierung der Forschungsdateninfrastruktur mit Qumulo zur Vereinfachung der Verwaltung, zur Verbesserung der Ausfallsicherheit und zur Ermöglichung künftigen Wachstums.
Die Universität von Waikato musste eine veraltete Dell PowerScale-Umgebung ersetzen, die nach wie vor häufig unter ihrem ursprünglichen Namen „Isilon“ bezeichnet wird und Hunderte Millionen von Dateien für Forschungs-, Lehr- und Verwaltungsaufgaben unterstützt. Anstatt das Projekt als reine Hardware-Erneuerung zu betrachten, nutzte die Universität die Gelegenheit, um zu überdenken, wie Dateispeicher in Unternehmen betrieben, genutzt, skaliert und verwaltet werden sollten.
Die Universität entschied sich für Qumulo auf Basis von HPE GreenLake und schuf damit eine nutzungsbasierte, standortübergreifende Architektur, die darauf ausgelegt ist, den wachsenden Forschungsbedarf zu decken und gleichzeitig den Betriebsaufwand für den Unternehmensspeicher zu reduzieren. Die Universität migrierte rund 540 TB in Form von 327 Millionen Dateien von Isilon zu Qumulo und stimmte die Umstellung sorgfältig auf die Anforderungen von Lehre und Forschung ab, um Unterbrechungen so gering wie möglich zu halten.
Heute setzt die Universität Qumulo sowohl in ihrer primären Umgebung in Hamilton als auch an einem sekundären Notfallwiederherstellungsstandort in Auckland ein. Die Infrastruktur unterstützt aktuelle Forschungs- und akademische Arbeitsabläufe und bietet der Universität gleichzeitig die Möglichkeit, die Nutzung von S3 auszuweiten, die Datenanalyse und das Lebenszyklusmanagement zu verbessern, externe Forschungskooperationen zu fördern und Daten bei sich ändernden Anforderungen auf weitere Standorte oder in die Cloud auszuweiten.
Die Herausforderung: Eine Isilon-Modernisierung bot die Gelegenheit, die Speicherstruktur neu zu überdenken
Die Universität hatte Isilon als Teil ihrer Dateispeicherinfrastruktur für Unternehmen eingesetzt. Da sich diese Umgebung dem Ende ihrer Lebensdauer näherte, musste das Infrastrukturteam entscheiden, womit sie ersetzt werden sollte. Anstatt automatisch eine neue Generation derselben Plattform einzuführen, prüfte die Universität, ob eine andere Architektur ihre langfristige Infrastrukturstrategie besser unterstützen könnte.
Der Umfang machte diese Entscheidung besonders wichtig. Die Universität verwaltete rund 540 TB, verteilt auf 327 Millionen Dateien, 140 SMB-Freigaben und 30 NFS-Freigaben. Die Forschungsdaten nahmen stetig zu, während Lehre, Forschung und Verwaltung auf einen zuverlässigen Zugriff auf diese Informationen angewiesen waren. Jede Ablösung musste den gewohnten SMB- und NFS-Zugriff gewährleisten und sich gleichzeitig an den akademischen Kalender sowie die laufenden Forschungsaufgaben anpassen, was kaum Spielraum für Ausfälle oder endgültige Umstellungen ließ.
Die Universität strebte zudem eine einfachere Betriebsführung, einen besseren Überblick über die Kapazitätsauslastung, eine zuverlässige Notfallwiederherstellung und eine flexiblere Skalierbarkeit an. Anstelle einer weiteren großen Vorabinvestition auf der Grundlage prognostizierter zukünftiger Kapazitäten wollte die Universität mithilfe von HPE GreenLake zu einer verbrauchsbasierten OpEx-Struktur übergehen.
Ein weiterer Gesichtspunkt war ein besserer Einblick in den Datenverbrauch. Die Universität wollte nachvollziehen, welche Bereiche Kapazitäten beanspruchten, wo Wachstum zu verzeichnen war und letztendlich, wie die Infrastrukturkosten enger an die Gruppen gekoppelt werden könnten, die sie verursachen. Die Ablösung von Isilon bot daher die Gelegenheit, ein anderes Betriebsmodell für Forschungsdaten zu etablieren – und nicht nur einfach neuen Speicher anzuschaffen.
Warum Qumulo?
Qumulo bot der Universität die Möglichkeit, ihre Datei-Infrastruktur zu modernisieren, ohne dass Forscher und Anwendungen ihre gewohnten Arbeitsabläufe aufgeben mussten. Die Plattform bietet einheitliche SMB- und NFS-Dienste, Snapshots, Replikation, Zugriffskontrollen und Echtzeit-Transparenz der Kapazitäten im Rahmen des HPE GreenLake-Nutzungsmodells.
Die Universität behält den traditionellen Dateizugriff im Unternehmensumfeld bei und vereinfacht gleichzeitig die Verwaltung hinter den Kulissen. Die Kapazität wächst mit dem Bedarf, anstatt ausschließlich als große, periodisch anfallende Hardware-Investition betrachtet zu werden, und die Qumulo-Architektur bietet Optionen für eine Erweiterung über die derzeitige Umgebung der Universität hinaus, da sich die Anforderungen zwangsläufig ändern werden. Eine zentrale Anforderung ist eine Datenbasis, die Agilität über den Kern, den Rand und die Cloud hinweg gewährleistet.
Ebenso wichtig war es, dass die Universität darauf vertrauen konnte, Hunderte Millionen bestehender Dateien von Isilon zu migrieren, ohne dass die Umstellung des Speichersystems zu einer Störung für die Forscher führte.
540 TB und 327 Millionen Dateien von Isilon auslagern
Die Universität musste etwa 540 TB an Daten migrieren, bestehend aus rund 327 Millionen Dateien, darunter 140 SMB-Freigaben und 30 NFS-Freigaben. Das Projekt musste den akademischen Kalender und die laufenden Forschungsaktivitäten berücksichtigen, wodurch nur begrenzte Zeitfenster für Ausfälle und die endgültigen Umstellungen zur Verfügung standen.
Die Universität verfolgte einen schrittweisen Ansatz, um die Arbeitslasten in kontrollierten Etappen zu verlagern, und schloss die Migration in nur wenigen Monaten ab, wobei die Datenintegrität gewahrt, Zugriffsrechte beibehalten und Betriebsunterbrechungen auf ein Minimum reduziert wurden. Atempo Miria übertrug die Daten über ein 25-Gb-Netzwerk. Die Universität wählte ein Migrationstempo, das ihren akademischen und forschungsbezogenen Anforderungen entsprach; die Lösung kann Migrationen jedoch beschleunigen, wenn kürzere Zeiträume erforderlich sind.
Qumulo unterstützt eine Vielzahl von Migrationstechnologien und -ansätzen, die auf die jeweilige Umgebung und die Anforderungen jedes Kunden zugeschnitten sind. Seit der Migration der Universität hat Qumulo „Qumulo SLURP“ eingeführt – das „Simple Lightweight Universal Replication Program“, eine Hochgeschwindigkeits-Engine für den Datentransfer, die entwickelt wurde, um groß angelegte Migrationen von NAS-Plattformen von Drittanbietern, darunter Dell PowerScale, zu vereinfachen. SLURP war zum Zeitpunkt der Migration der Universität noch nicht verfügbar.
Unabhängig von der Migrationstechnologie verdeutlicht die Erfahrung der Universität einen wichtigen Punkt: Die Verlagerung einer Umgebung mit großen Dateien weg von Isilon oder NetApp muss weder die Nutzer noch die Anwendungen, die diese Daten verwenden, beeinträchtigen. Wie Robert Jurgensen, Leiter der Abteilung für digitale Infrastruktur an der Universität Waikato, beschrieb den Übergang wie folgt:
„Es verlief so gut wie reibungslos. Alles lief wie gewohnt. Die Forscher nutzten den Speicher im Wesentlichen genauso weiter wie zuvor mit Isilon. Ihre SMB- und NFS-Workflows blieben unverändert, obwohl sich die zugrunde liegende Infrastruktur geändert hatte.“
Für Unternehmen, die einen Wechsel weg von Isilon in Betracht ziehen, ist diese Kontinuität entscheidend. Ein Projekt zur Modernisierung der Speicherstruktur muss nicht zwangsläufig zu einem Projekt zur Modernisierung der Benutzerumgebung oder der Workloads werden.
Weniger Verwaltungsaufwand für Speicher, mehr Flexibilität bei der Infrastruktur
Hinter den Kulissen wurden die Unterschiede zwischen der alten und der neuen Umgebung noch deutlicher. Eines der Ziele der Universität war es, den Verwaltungsaufwand für den Betrieb des Unternehmensspeichers zu reduzieren. Heute benötigt die Universität keinen eigenen Speicheradministrator mehr, der sich ausschließlich um Qumulo kümmert. Stattdessen teilt sich das gesamte Infrastrukturteam diese Aufgabe problemlos.
Jurgensen erklärte, die Plattform sei so einfach zu bedienen, dass neue Teammitglieder sich ohne monatelange Fachschulungen darin einarbeiten könnten. Drei oder vier Mitarbeiter der Infrastrukturabteilung seien mittlerweile mit der Bedienung von Qumulo vertraut, wodurch die Abhängigkeit von einem einzigen Speicherspezialisten verringert werde.
Die Erfahrungen der Universität mit Upgrades verliefen nach einem ähnlichen Muster. Das Support-Team von Qumulo hilft bei Software-Upgrades und Sicherheitsupdates, wobei der Prozess unkompliziert bleibt. Das Ergebnis ist eine Umgebung, die umfangreiche Forschungsdaten bewältigen kann, ohne dass die Speicherinfrastruktur ständig die Aufmerksamkeit des Infrastrukturteams erfordert.
Besserer Einblick in Forschungsdaten
Durch die Modernisierung der Speicherplattform hat die Universität zudem einen besseren Einblick in die von ihr verwalteten Daten gewonnen. Qumulo bietet Transparenz hinsichtlich Auslastung und Leistung, während das Infrastrukturteam der Universität derzeit die Qumulo-APIs und weitere Visualisierungsfunktionen untersucht, um noch tiefere Einblicke in die Umgebung zu gewinnen.
Für eine Forschungseinrichtung bedeutet Kapazitätsmanagement mehr als nur zu wissen, wie viele Terabyte noch verfügbar sind. Die Universität möchte wissen, wer die Kapazität beansprucht, wie schnell einzelne Bereiche wachsen und ob die Daten, die den Primärspeicher belegen, noch aktiv genutzt werden.
Jurgensen beschrieb eine Zukunft, in der das Infrastrukturteam beispielsweise eine Forschungsgruppe mit 150 TB Daten identifizieren könnte, auf die seit mehreren Jahren nicht mehr zugegriffen wurde. Diese Informationen könnten als Grundlage für eine Diskussion dienen, ob die Daten weiterhin auf dem Primärspeicher verbleiben müssen, in eine andere Speicherebene verschoben werden könnten oder ob die Kapazität für aktive Forschungszwecke freigegeben werden könnte. Anstatt auf das Datenwachstum lediglich mit dem Kauf von mehr Speicherplatz zu reagieren, möchte die Universität Infrastrukturentscheidungen auf der Grundlage der tatsächlichen Datennutzung treffen.
Qumulo über den herkömmlichen Dateispeicher hinaus erweitern
Die Universität nutzt Qumulo bereits über herkömmliche SMB- und NFS-Dateidienste hinaus. Ein Beispiel hierfür ist das Lernmanagementsystem der Universität, bei dem das Infrastrukturteam die S3-Funktionen von Qumulo genutzt hat, um eine schreibgeschützte Live-Kopie der Produktionsdaten für Support- und Entwicklungsumgebungen zu erstellen.
Bisher war für die Pflege dieser Umgebungen unter Umständen erforderlich, Exporte aus der Produktionsumgebung wiederholt in diese Umgebungen zu verschieben. Der neue Ansatz bietet einen gemeinsamen Zwischenspeicherort und verringert die Notwendigkeit, Exporte aus der Produktionsumgebung ständig zwischen den Umgebungen hin und her zu verschieben. Dies ist ein frühes Beispiel dafür, wie die Universität Qumulo nicht nur dazu nutzen kann, die Isilon-Umgebung, die es ersetzt hat, einfach nachzubilden.
Datensouveränität und die Bedeutung der Wahlfreiheit
Die Modernisierungsstrategie der Universität basiert nicht darauf, alles in die öffentliche Cloud zu verlagern. Für Teile ihrer Forschungsumgebung ist es aus Gründen der Governance und der Datenhoheit nach wie vor wichtig, Daten vor Ort zu speichern. Forschungsdatensätze können sensible Informationen enthalten, darunter medizinische Daten und Daten der Māori, weshalb die Universität sorgfältig abwägen muss, wo diese Informationen gespeichert und wie sie verwaltet werden.
Daher war eine leistungsstarke On-Premises-Architektur eine wichtige Anforderung, als die Universität ihren Isilon-Ersatz evaluierte. Gleichzeitig wollte die Universität nicht, dass die heutige Infrastrukturentscheidung die Optionen von morgen einschränkt. Jurgensen sieht einen Mehrwert darin, die Qumulo-Umgebung bei sich ändernden Anforderungen zu erweitern – sei es durch zusätzliche Standorte vor Ort, Cloud-Infrastruktur, Forschungsstandorte am Netzwerkrand oder eine Kombination aus all dem.
Die Zukunft: Forschungsdaten näher an die Forscher heranbringen
Die universitäre Forschung erfolgt zunehmend in Zusammenarbeit über Institutionen, Standorte und Länder hinweg. Die University of Waikato arbeitet international mit Forschern und Organisationen zusammen, und herkömmliche Fernzugriffslösungen können zu Reibungsverlusten führen, wenn externe Forscher VPN-Verbindungen, institutionelle Zugangsdaten oder andere Mechanismen benötigen, nur um auf die für die Zusammenarbeit erforderlichen Datensätze zugreifen zu können.
Die Universität prüft derzeit Möglichkeiten, eine Nutzererfahrung zu bieten, die modernen Filesharing-Diensten näherkommt, und gleichzeitig die erforderlichen Kontrollmechanismen in Bezug auf Governance und Infrastruktur aufrechtzuerhalten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, geeignete Datensätze näher an die Forscher heranzubringen, die mit ihnen arbeiten, anstatt von jedem Kooperationspartner zu verlangen, dass er sich an Hamilton wendet.
„Eine der wichtigsten Prioritäten ist es, die Zusammenarbeit mit externen Forschern wesentlich nahtloser zu gestalten. Da sich unsere Anforderungen weiterentwickeln, sind wir zuversichtlich, dass Qumulo uns die richtige Datenplattform zur Verfügung gestellt hat, um diese Herausforderung und alles, was noch kommen mag, zu meistern.“ – Robert Jurgensen
Die Universität prüft daher eingehend das gesamte Portfolio von Qumulo, insbesondere die umfassenden S3-Dienste, den verteilten Datenzugriff, die Überwachung, die Single-Sign-On-Integration, Tiering, Archivierung, Cloud-Konnektivität, Ransomware-Schutz und Cyber-Recovery. Jurgensen beschrieb die umfassendere Chance darin, die „Qumulo-Struktur“ auf weitere Standorte auszuweiten, während sich die Anforderungen der Universität weiterentwickeln.
Das Ziel ist nicht die Cloud um der Cloud willen. Vielmehr geht es darum, der Universität mehr Wahlmöglichkeiten hinsichtlich des Speicherorts der Daten zu bieten – unter Berücksichtigung von Zugänglichkeit, Wirtschaftlichkeit, Leistung, Zusammenarbeit und Governance.
Auswirkungen auf das Geschäft
540 TB wurden von Isilon ausgelagert. Das Team migrierte rund 327 Millionen Dateien über 140 SMB- und 30 NFS-Freigaben hinweg und stellte dabei die Kontinuität in Forschung, Lehre und Verwaltung sicher.
Minimale Beeinträchtigung für die Nutzer. Die Forscher griffen weiterhin über die gewohnten SMB- und NFS-Workflows auf die Daten zu, auch wenn sich die zugrunde liegende Infrastruktur geändert hatte.
Ausfallsicherheit an zwei Standorten. Qumulo wird sowohl in der Hauptumgebung der Universität in Hamilton als auch am Disaster-Recovery-Standort in Auckland eingesetzt, wobei an jedem Standort 10 Knoten mit einer Replikation nahezu in Echtzeit zum Einsatz kommen.
Geringere Abhängigkeit von spezialisierter Speicherverwaltung. Mehrere Mitglieder des Infrastrukturteams können Qumulo verwalten, anstatt sich auf einen speziellen Speicherspezialisten verlassen zu müssen.
Mehr Transparenz bei Forschungsdaten. Informationen zu Kapazität und Auslastung bilden die Grundlage für fundiertere Entscheidungen hinsichtlich Datenwachstum, Aufbewahrungsfristen, Tiering und künftiger Infrastrukturanforderungen.
Eine Plattform für die zukünftige Forschungszusammenarbeit. Die Universität untersucht derzeit, wie S3, verteilter Zugriff, Tiering, Archivierung, Cloud-Integration, Überwachung, SSO und weitere Funktionen zur Wiederherstellung nach Cybervorfällen die zunehmend dezentralisierte Forschung unterstützen könnten.
Das Fazit: Die Abkehr von Isilon muss nicht zwangsläufig zu Beeinträchtigungen für Ihre Nutzer führen
Die Geschichte der University of Waikato begann, als sie ihre Isilon-Umgebung ersetzen musste. Anstatt einfach nur die nächste Generation derselben Architektur anzuschaffen, nutzte die Universität diese Erneuerung als Anlass, um zu überdenken, wie sie Unternehmensdateispeicher beschaffen, verwalten, skalieren, schützen und nutzen sollte.
Die Universität migrierte rund 540 TB und 327 Millionen Dateien von Isilon zu Qumulo, während die Forscher weiterhin mit den ihnen vertrauten SMB- und NFS-Workflows arbeiteten. Die Universität vereinfachte die Verteilung der Speicherverwaltung auf das gesamte Infrastrukturteam, schuf Ausfallsicherheit über zwei Standorte hinweg und nutzte das HPE GreenLake-Modell für einen flexibleren Ansatz bei der Nutzung der Infrastruktur, um auf sich ändernde Anforderungen reagieren zu können.
Für Organisationen, die einen Wechsel von Isilon, NetApp oder anderen Plattformen in Betracht ziehen, zeigt die University of Waikato, dass ein Wechsel der zugrunde liegenden Speicherplattform keine Beeinträchtigungen für die Nutzer und Anwendungen mit sich bringen muss, die die Daten verwenden. Die Migration war erst der Anfang. Die Universität verfügt nun über eine Plattform, die sich parallel zu ihrem Ansatz in den Bereichen Forschungsdaten, Zusammenarbeit, Lebenszyklusmanagement, Cloud-Erweiterung und Infrastruktur weiterentwickeln kann.