Die IT-Landschaft wandelt sich rasant. Datenmengen wachsen exponentiell und Anwendungen werden immer komplexer. Deshalb benötigen Unternehmen heute IT-Infrastrukturen, die nicht nur leistungsfähig, sondern auch flexibel, skalierbar und kosteneffizient sind. Genau hier setzt Disaggregated Infrastructure an: ein modernes IT-Architektur-Modell, das zugleich flexibel, einfach und kosteneffizient ist.
In diesem Artikel beleuchten wir alle relevanten Aspekte von Disaggregated Infrastructure von der technischen Funktionsweise über konkrete Anwendungsfälle bis hin zu praktischen Implementierungstipps.
Was ist Disaggregated Infrastructure? Definition & Funktionsweise
Disaggregated Infrastructure bezeichnet ein IT-Architekturkonzept, bei dem die traditionell fest gekoppelten Komponenten Compute, Storage und Netzwerk physisch voneinander getrennt werden. Im Gegensatz zu monolithischen Systemen oder auch zu Hyperconverged Infrastructure (HCI) können diese Ressourcen unabhängig voneinander skaliert und verwaltet werden.
Das Kernprinzip basiert auf der Idee des Resource Pooling: Anstatt feste Hardware-Einheiten zu verwenden, werden die verschiedenen Ressourcen in separate Pools aufgeteilt und über hochperformante Netzwerkverbindungen (Fabrics) miteinander verbunden. Eine zentrale Software-Orchestrierung steuert die dynamische Zuteilung dieser Ressourcen basierend auf dem aktuellen Bedarf.
Architektur einer Disaggregated Infrastructure – am Beispiel Dell
Nachfolgend wird die Umsetzung durch Dell gezeigt. Das beschriebene Grundprinzip ist jedoch generalisierbar, auch wenn andere Anbieter leicht abweichende Begriffe wie Composable Infrastructure (CDI), Open Infrastructure oder etwa Rack-scale Architecture verwenden.
Dell verfolgt einen modularen, offenen, sicherheitsbetonten Infrastrukturansatz, der auf drei strategischen Prinzipien fußt:
- Software-Driven Automation: Automatisierte Provisionierung und Verwaltung reduzieren manuelle Eingriffe.
- Intrinsic Data Security: Sicherheit ist von Anfang an integriert, nicht nachträglich ergänzt. Daten und Systeme sind intrinsisch geschützt.
- Open Ecosystem: Offene Standards und Partnerschaften, um verschiedene Technologien, Anbieter und Lösungen zu integrieren.
Wachsende Bedeutung im Markt
Disaggregated Infrastructure gewinnt rasant an Bedeutung. Marktanalysen bestätigen den Aufwärtstrend. Der weltweite Markt wächst laut Verified Market Reports von rund 6,5 Mrd. US-Dollar im Jahr 2024 auf etwa 15,2 Mrd. US-Dollar bis 2033. Treiber sind der steigende Bedarf an flexiblen und skalierbaren IT-Architekturen. Disaggregated Infrastructure wird zu einer Schlüsseltechnologie moderner IT-Umgebungen.
Klassische IT-Infrastruktur vs. Hyperconverged Infrastructure (HCI) vs. Disaggregated Infrastructure
Um die Vorteile von Disaggregated Infrastructure zu verstehen, hilft ein Vergleich mit etablierten Infrastruktur-Ansätzen:
Klassische IT-Infrastruktur (3-Tier)
Die traditionelle 3-Tier-Architektur trennt Compute, Storage und Netzwerk in separate Silos. Jede Komponente wird unabhängig beschafft und verwaltet. Das klingt zunächst nach Flexibilität, führt in der Praxis aber zu erheblichen Herausforderungen:
- Komplexe Integration: Verschiedene Systeme müssen manuell integriert und aufeinander abgestimmt werden
- Hoher Verwaltungsaufwand: Separate Management-Tools für jede Komponente erhöhen die Komplexität
- Schwierige Cloud-Integration: Die starre Struktur erschwert hybride Cloud-Szenarien
Hyperconverged Infrastructure (HCI)
HCI konsolidiert Compute, Storage und teilweise Netzwerk in standardisierten Appliances oder Software-definierten Nodes. Das vereinfacht die Verwaltung erheblich und reduziert die Komplexität. Allerdings bringt auch HCI spezifische Limitierungen mit sich:
- Node-basierte Skalierung: Erweiterungen sind standardmäßig nur in festen Einheiten (kompletten Nodes) möglich.
- Überprovisionierung: Benötigen Sie beispielsweise nur zusätzlichen Storage, müssen Sie in der Regel einen kompletten Node mit CPU und RAM hinzufügen.
- Begrenzte Flexibilität: Die vordefinierte Konfiguration der Nodes passt nicht immer optimal zu den Anforderungen.
Disaggregated Infrastructure
Disaggregated Infrastructure kombiniert die Stärken beider Ansätze, wie Dell es treffend formuliert: „Combine the flexibility of 3-Tier and the simplicity of Hyperconverged with Disaggregated“. Die Ressourcen sind physisch getrennt, werden aber in gemeinsamen Pools organisiert und per Software orchestriert.
Diese Architektur ermöglicht:
- Granulare Skalierung: Jede Ressource kann unabhängig und bedarfsgerecht erweitert werden
- Optimale Auslastung: Ressourcen werden dynamisch dort zugewiesen, wo sie benötigt werden
- Einfache Modernisierung: Technologie-Upgrades können schrittweise erfolgen
- Nahtlose Cloud-Integration: Offene Standards erleichtern hybride Szenarien
| Bewertungskriterium | Klassische IT-Infrastruktur | Hyper-converged Infrastructure (HCI) | Disaggregated Infrastructure |
| Skalierungsflexibilität | Eingeschränkt. Einzelne Infrastruktur-Stacks müssen oft gemeinsam wachsen | Mittel. Nur in Node-Einheiten | Sehr hoch. Ressourcen-spezifisch möglich |
| Ressourceneffizienz | Niedrig. Häufige Überprovisionierung | Mittel. Node-bedingte Verschwendung | Hoch. Bedarfsgerechte Zuweisung |
| Verwaltungskomplexität | Hoch. Separate Tools und Prozesse | Niedrig. Zentrale Verwaltung | Mittel, aber stark automati-sierbar |
| Total Cost of Ownership (5 Jahre) | Hoch durch Ineffizienzen | Mittel. Gut für Standard-Workloads | Niedrig bei dynamischen Anforderungen |
| Anfangsinvestition | Mittel | Mittel bis hoch | Hoch, amortisiert sich aber schnell |
| Cloud-Readiness | Gering. Schwierige Integration | Mittel. Einige Hybrid-Optionen | Hoch. Native Cloud-Integration |
| Vendor Lock-in | Mittel bis Hoch. Je nach Kombination von mehreren Anbietern | Hoch. Meist Komplettlösungen | Niedrig. Offene Standards |
| Geeignet für | Stabile, vorhersehbare Workloads | VDI, Test und Dev, Business Applikationen | Dynamische, skalierbare Workloads |
Welche Vorteile bietet Disaggregated Infrastructure?
Feingranulare Skalierung nach tatsächlichem Bedarf
Der größte Vorteil disaggregierter Architekturen liegt in der präzisen Skalierbarkeit. Sie erweitern gezielt nur diejenigen Ressourcen, die tatsächlich benötigt werden. Ist beispielsweise für eine KI-Anwendung mehr GPU-Power erforderlich, lässt sich diese hinzufügen, ohne gleichzeitig Storage oder CPU-Kapazitäten mitzukaufen. Diese Flexibilität vermeidet Überprovisionierung und optimiert Investitionen.
Maximale Ressourcenauslastung und Kosteneffizienz
Durch das Resource Pooling können ungenutzte Kapazitäten verschiedener Workloads gegenseitig ausgeglichen werden. Während eine Anwendung primär CPU-lastig ist, nutzt eine andere hauptsächlich Storage. Disaggregated Infrastructure sorgt dafür, dass alle Ressourcen optimal ausgelastet werden, was die Gesamtbetriebskosten (TCO) deutlich senkt.
Längere Hardware-Lebenszyklen und besserer Investitionsschutz
Da Komponenten unabhängig voneinander erneuert werden können, müssen nicht mehr komplette Systeme ausgetauscht werden. Ein Storage-Array kann beispielsweise durch modernere SSDs erweitert werden, während die Compute-Hardware weiter genutzt wird (im Vergleich zu HCI). Dies verlängert Lebenszyklen und schützt Investitionen.
Hohe Agilität bei Technologie-Upgrades
Disaggregated Infrastructure schützt Ihre Investitionen, indem neue Technologien schrittweise integriert werden können. CXL für Memory-Pooling? NVMe-oF für Ultra-Low-Latency-Storage? Diese Innovationen lassen sich ohne Komplettersatz der Infrastruktur einführen.
Native Cloud-Integration und Hybrid-Flexibilität
Disaggregierte Systeme sind durch ihre modulare Architektur ideal für hybride Cloud-Strategien geeignet. Workloads können nahtlos zwischen On-Premises-Ressourcen und Cloud-Services verschoben werden, da beide Umgebungen ähnliche API-basierte Orchestrierung nutzen.
Mögliche Nachteile und Herausforderungen
Höhere Komplexität erfordert neue Skills
Disaggregated Infrastructure erfordert ein tieferes Verständnis der Workload-Anforderungen und Ressourcenabhängigkeiten. Die Planung wird anspruchsvoller, da verschiedene Komponenten koordiniert werden müssen. Ohne geeignete Management-Tools kann die Verwaltung komplex werden.
Dell adressiert diese Herausforderung mit umfassenden Automatisierungslösungen. Die Dell Automation Platform reduziert manuelle Eingriffe und macht komplexe Orchestrierung beherrschbar. Trotzdem: Bei der Einführung einer Disaggregated Infrastructure sollte bewusst Zeit zum Lernen eingeplant werden, da das Konzept neue Prozesse und Denkweisen erfordert.
Erhöhte Anforderungen an die Netzwerkperformance
Die Trennung der Komponenten macht das Netzwerk zum kritischen Element. Hohe Bandbreite und niedrige Latenz sind essentiell für optimale Performance. Netzwerkausfälle können die gesamte Infrastruktur beeinträchtigen, weshalb redundante, hochverfügbare Fabric-Verbindungen erforderlich sind.
Anfangsinvestitionen und Migrationskomplexität
Die Implementierung erfordert spezialisiertes Know-how in Bereichen wie Software-Defined Infrastructure, API-Management und Fabric-Technologien. Unternehmen müssen entweder interne Expertise aufbauen oder auf externe Partner setzen, was initial zusätzliche Kosten verursachen kann.
Die höheren Anfangsinvestitionen amortisieren sich bei dynamischen Workloads typischerweise innerhalb von zwei bis drei Jahren. Danach profitieren Unternehmen von deutlich niedrigeren Betriebskosten und höherer Agilität.
5 Anwendungsbeispiele aus der Praxis
Flexible Skalierung für KI & Machine Learning
KI-Workloads sind hochdynamisch und erfordern je nach Trainingsphase unterschiedliche Ressourcen. Während der Datenaufbereitung wird primär Storage und CPU-Leistung benötigt, beim Training hauptsächlich GPU-Power. Disaggregated Infrastructure ermöglicht die bedarfsgerechte Bereitstellung dieser Ressourcen ohne Verschwendung. Dell PowerEdge XE-Systeme kombiniert mit PowerFlex bieten hier optimale GPU- und Storage-Skalierung für KI-Projekte.
Edge Computing effizient implementieren
Unternehmen mit verteilten Standorten arbeiten mit flexiblen IT-Ressourcen, die zentral verwaltet, aber lokal bereitgestellt werden. Klassische Ansätze erfordern komplette Mini-Rechenzentren für jeden einzelnen Standort. Mit disaggregierter Architektur lassen sich Ressourcen bedarfsgerecht und kosteneffizient an Edge-Locations verteilen und zentral verwalten.
Performance-kritische Echtzeitanwendungen
Finanzhandel, industrielle Automatisierung und Telekommunikation verlangen minimale Latenzen und höchste Verfügbarkeit. Disaggregated Infrastructure mit z.B. NVMe-oF (NVMe-over-Fabric) ermöglicht extrem performante Storage-Zugriffe. Dell PowerFlex in Kombination mit CXL (Compute Express Link)-Technologie (in Entwicklung) bietet hier Spitzenleistung für zeitkritische Anwendungen.
Mandantenfähige Service-Provider-Umgebungen
Service Provider und IT-Abteilungen von Unternehmensgruppen bedienen verschiedene Kunden auf derselben Infrastruktur, aber strikt voneinander getrennt und oft mit individuellen SLAs. Disaggregated Infrastructure ermöglicht physische und logische Isolation auf Ressourcen-Ebene, während ein einheitliches Management alle Mandanten bedient. Dell APEX lässt sich in einer Disaggregated Infrastructure einsetzen, um Compute und Storage unabhängig voneinander, mandantenfähig und nutzungsbasiert bereitzustellen.
IT-Modernisierung ohne Komplettaustausch
Bestehende IT-Landschaften müssen häufig graduell modernisiert werden, ohne den laufenden Betrieb zu gefährden. Disaggregated Infrastructure erlaubt selektive Upgrades einzelner Komponenten. Veraltete Storage-Arrays können durch moderne NVMe-SSDs ersetzt werden, während Server und Netzwerk weiter genutzt werden.
7 Tipps für die erfolgreiche Implementierung einer Disaggregated Infrastructure
1) Analysieren Sie Ihre Workloads gründlich
Bevor Sie mit der Implementierung beginnen, müssen Sie Ihre aktuelle Situation genau kennen. Welche Workloads laufen in Ihrer Umgebung? Wie sind die Ressourcen-Anforderungen sowohl im Durchschnitt als auch in Spitzenzeiten? Wo gibt es Überprovisionierung, wo Engpässe?
Nutzen Sie Monitoring-Tools, um über mehrere Wochen Daten zu sammeln. Achten Sie besonders auf:
- CPU- und Memory-Auslastung pro Workload
- Storage-IOPS und Durchsatz
- Netzwerk-Traffic-Patterns
- Zeitliche Schwankungen und Abhängigkeiten
Diese Analyse bildet die Grundlage für die Dimensionierung Ihrer Disaggregated Infrastructure.
2) Behandeln Sie das Netzwerk als kritischen Erfolgsfaktor
Das Netzwerk ist das Rückgrat jeder disaggregierten Infrastruktur. Sparen Sie hier nicht am falschen Ende. Moderne Fabric-Technologien sind kein Nice-to-have, sondern essentiell für Ihren Erfolg.
Konkrete Empfehlungen:
- Mindestens 25 GbE für produktive Umgebungen, besser 100 GbE
- Redundante Pfade für Ausfallsicherheit
- Low-Latency-Switches mit ausreichend Buffer-Kapazität
- Vorkonfigurierte Lösungen, die speziell für Disaggregated Infrastructures optimiert sind
3) Starten Sie mit Pilotprojekten und skalieren Sie schrittweise
Starten Sie mit einem überschaubaren Pilotprojekt. Wählen Sie einen Workload, der von der Flexibilität profitiert, aber nicht geschäftskritisch ist. Sammeln Sie Erfahrungen, optimieren Sie Prozesse, schulen Sie Ihr Team.
Ein bewährtes Vorgehen:
- Start mit Development/Test-Umgebungen
- Migration unkritischer Produktions-Workloads
- Schrittweise Überführung kritischer Anwendungen
- Vollständige Migration nach bewährten Prozessen
4) Automatisieren Sie von Anfang an
Nutzen Sie die Automatisierungsmöglichkeiten gleich von Anfang an. Infrastructure-as-Code sollte der Standard sein, nicht die Ausnahme. Vollautomatisierte Provisionierung sowie Self-Service-Portale für Fachabteilungen sollten das Ziel sein.
5) Investieren Sie in Skills und Schulungen
Disaggregated Infrastructure erfordert neue Denkweisen und Fähigkeiten. Ihre IT-Mitarbeiter müssen verstehen, wie Software-definierte Infrastruktur funktioniert, wie APIs genutzt werden, wie Orchestrierung arbeitet.
Planen Sie ausreichend Zeit und Budget für:
- Grundlagen-Schulungen zu SDI und Disaggregation
- Vendor-spezifische Trainings (z.B. Dell PowerFlex, PowerEdge XE, Automation Platform, APEX)
- Hands-on-Workshops mit realen Szenarien
- Kontinuierliche Weiterbildung bei neuen Features
6) Nutzen Sie strategische Partnerschaften
Arbeiten Sie mit erfahrenen Partnern zusammen, die bereits erfolgreiche Disaggregation-Projekte umgesetzt haben. Das reduziert Risiken und beschleunigt die Time-to-Value.
Was ein guter Partner mitbringen sollte:
- Nachgewiesene Expertise in Disaggregated Infrastructure
- Zertifizierte Experten für Ihre gewählte Technologie
- Referenzprojekte in Ihrer Branche
- Umfassende Services von Planung bis Betrieb
7) Etablieren Sie Monitoring und kontinuierliche Optimierung
Disaggregated Infrastructure lebt von der dynamischen Optimierung. Implementieren Sie von Anfang an umfassende Monitoring-Lösungen, die Ihnen zeigen, wie Ressourcen genutzt werden und wo Optimierungspotenzial besteht.
Wichtige Metriken:
- Ressourcen-Auslastung pro Pool
- Latenz zwischen Komponenten
- Workload-Performance und SLA-Erfüllung
- Kosten pro Workload/Transaktion
Nutzen Sie diese Daten für kontinuierliche Verbesserungen.
Fazit: Der richtige Zeitpunkt für den Umstieg
Disaggregated Infrastructure steht für einen fundamentalen Paradigmenwechsel in der IT-Architektur. Sie löst die starren Grenzen klassischer Systeme auf und schafft die Flexibilität, die moderne Unternehmen benötigen. Die Vorteile sind überzeugend: Durch feingranulare Skalierung, optimale Ressourcenauslastung und native Cloud-Integration ermöglicht disaggregierte Architektur eine nie dagewesene Agilität.
Natürlich bringt jede neue Technologie auch Herausforderungen mit sich. Die erhöhte Komplexität und die Abhängigkeit von performanten Netzwerkverbindungen erfordern sorgfältige Planung und entsprechende Expertise. Doch mit den richtigen Partnern und einer durchdachten Implementierungsstrategie lassen sich diese Hürden erfolgreich meistern.
Für Unternehmen, die ihre IT-Strategie zukunftssicher gestalten möchten, führt kein Weg an Disaggregated Infrastructure vorbei. Diese Technologie bildet das Fundament für KI-Anwendungen, Edge Computing, hybride Cloud-Modelle und weitere Innovationen, welche die nächsten Jahre prägen werden.
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