Kapazitätsmanagement

Kapazitätsmanagement ist ein weit gefasster Begriff, der eine Vielzahl von IT-Überwachungs-, Verwaltungs- und Planungsmaßnahmen beschreibt, mit denen sichergestellt wird, dass eine Computerinfrastruktur über ausreichende Ressourcen verfügt, um die aktuellen Datenverarbeitungsanforderungen zu bewältigen und auch die Kapazität für künftige Belastungen zu haben.

Zu den Werkzeugen für das Kapazitätsmanagement gehören Tabellenkalkulationen mit manuell zusammengestellten Leistungsinformationen, die häufig mit den Computergeräten mitgelieferten Element-Manager und spezielle Software oder Hardware, die einen äußerst detaillierten Einblick in die Funktionsweise der Computerkomponenten bietet.

Die Verwaltung der IT-Infrastruktur ist in den letzten Jahren immer komplexer geworden, und die Unternehmen haben ihre internen Systeme durch Ressourcen aus der Cloud ergänzt oder ersetzt. Die Cloud-Services erfordern das gleiche Maß an Kapazitätsmanagement, Leistungsmanagement und Kapazitätsplanung wie die On-Premises-Geräte, so dass ganzheitlichere Kapazitätsmanagement- und Planungs-Tools eingeführt wurden, um diese hybriden Umgebungen im Managementprozess angemessen zu berücksichtigen.

Kapazitätsmanagement in der IT

Die Methoden und Prozesse für das IT-Kapazitätsmanagement können variieren, aber wie auch immer es durchgeführt wird, es erfordert zumindest die Fähigkeit, IT-Ressourcen so genau zu überwachen, dass grundlegende Leistungskennzahlen erfasst und gemessen werden können.

Mit diesen Daten können IT-Manager und -Administratoren Grundlinien für den Betrieb festlegen, um die Verarbeitungsanforderungen eines Unternehmens zu erfüllen. Die Basisinformationen – oder Benchmarks – stellen die durchschnittliche Leistung über einen bestimmten Zeitraum dar und können Abweichungen von diesen festgelegten Werten erkennen.

Kapazitätsmanagement vs. Kapazitätsplanung

Die Kapazitätsplanung basiert in der Regel auf den Ergebnissen und der Analyse der Daten, die im Rahmen der Kapazitätsmanagement-Aktivitäten gesammelt wurden. Durch die Untersuchung von Leistungsabweichungen im Zeitverlauf kann das IT-Management diese Statistiken nutzen, um Modelle zu entwickeln, die die erwartete Verarbeitung beschreiben und für die kurz- und langfristige Planung verwendet werden können.

Indem sie feststellen, welche Ressourcen besonders beansprucht werden, können Administratoren aktuelle Konfigurationen überarbeiten, und IT-Planer können Kaufpläne für Hardware und Software zusammenstellen, die dazu beitragen, zukünftige Anforderungen zu erfüllen.

Wie Kapazitätsmanagement funktioniert

Tools für das Kapazitätsmanagement messen das Volumen, die Geschwindigkeit, die Latenzzeiten und die Effizienz der Datenbewegung, während die Anwendungen eines Unternehmens diese verarbeiten. Der Weg der Daten durch die IT-Infrastruktur muss in all seinen Facetten überwacht werden. Daher muss das Kapazitätsmanagement in der Lage sein, den Betrieb der gesamten Hardware und Software in einer Umgebung zu untersuchen und wichtige Informationen über den Datenfluss zu erfassen.

Mess- und Analysewerkzeuge müssen in der Lage sein, die einzelnen Leistungen der IT-Ressourcen sowie das Zusammenspiel dieser Ressourcen zu beobachten. Ein umfassendes Kapazitätsmanagementverfahren sollte in der Lage sein, die folgenden IT-Elemente zu überwachen und zu messen:

• Server
• Endbenutzer-Geräte
• Netzwerke und zugehörige Kommunikationsgeräte
• Speichersysteme und Speichernetzgeräte
• Cloud-Dienste

Unabhängig davon, ob das Kapazitätsmanagement durch Software, Hardware oder manuelle Mittel erreicht wird – oder durch eine Kombination dieser Mittel – , beruht es auf dem Abfangen von Datenbewegungsmetriken und den internen Prozessen der einzelnen Komponenten. Die meisten IT-Hardwareprodukte werden mit Anwendungen ausgeliefert, die grundlegende Leistungsinformationen extrahieren können. Diese Informationen sind zwar nützlich, aber in der Regel begrenzt und beziehen sich nur auf einige wenige Leistungsfaktoren.

Um detailliertere Statistiken zu erhalten, führt ein Administrator in der Regel ein Software-Dienstprogramm aus, das auf die spezifischen Funktionen einer Komponente ausgerichtet ist. Iometer zum Beispiel ist ein kostenloses, quelloffenes Dienstprogramm, das ursprünglich von Intel entwickelt wurde und Einzelheiten über die Verarbeitung durch Server, Server-Cluster oder einzelne Endbenutzer-Computer liefert. Eine der wichtigsten Metriken, die Iometer liefert, sind die Input/Output-Operationen pro Sekunde (IOPS), ein grundlegendes Maß für die Übertragungsrate von Daten während der Verarbeitung.

Emulationsprogramme sind ebenfalls ein wirksames Instrument für die Kapazitätsverwaltung. Diese Programme imitieren Anwendungsprogramme wie zum Beispiel Datenbankverwaltungssysteme, um festzustellen, wie ein System unter ähnlichen Belastungen in Produktionsumgebungen arbeiten würde. Anwendungsemulatoren enthalten in der Regel eigene Testdatensätze, um genaue und konsistente Ergebnisse für unterschiedliche Geräte zu gewährleisten.

Ein weiterer Ansatz für das Kapazitätsmanagement ist der Einsatz von hardwarebasierten Überwachungsgeräten. Im Allgemeinen konzentrieren sich diese Managementsysteme auf die Netzwerkleistung und können umfassende Informationen zu den meisten Aspekten der Datenübertragung liefern. Die Komponenten dieser Systeme variieren, aber eine Grundkonfiguration umfasst Steuergeräte – in der Regel Server mit spezieller Software – und Netzwerk-TAPs(Network Test Access Points), Geräte, die physisch mit bestimmten Elementen eines Netzwerks verbunden sind, um Informationen über den anfallenden Datenverkehr zu erfassen.

Komponenten des Kapazitätsmanagements

Das Kapazitätsmanagement kann einen eingeschränkten Umfang haben, indem es nur Informationen auf hoher Ebene über eine Vielzahl von Infrastrukturkomponenten liefert oder detaillierte Metriken zu einem Segment der Computerumgebung bereitstellt. Der Trend geht jedoch dahin, so viele Informationen wie möglich zu sammeln und dann zu versuchen, diese Messungen zu einem anwendungszentrierten Bild zu korrelieren. Dieses Bild konzentriert sich auf die Leistung und die Anforderungen der unternehmenskritischen Anwendungen in der gesamten Umgebung und nicht auf die Leistung einzelner Komponenten.

Um diese anwendungszentrierte Sichtweise des Kapazitätsmanagements zu erreichen, müssen jedoch praktisch alle Elemente der IT-Infrastruktur überwacht werden. Darüber hinaus muss die Definition von Kapazität weit genug gefasst sein, um die Auswirkungen einer Anwendung auf die Verarbeitungsleistung, den Arbeitsspeicher, die Speicherkapazität und die Geschwindigkeit aller physischen und Softwarekomponenten einer Infrastruktur zu berücksichtigen.

Die Leistung – oder der Durchsatz – ist eine wichtige Kennzahl für das Kapazitätsmanagement, da sie auf Engpässe bei der Verarbeitung hinweisen kann, die die Gesamtleistung der Anwendung beeinträchtigen. Die zentrale Prozessoreinheit in Servern und anderen angeschlossenen Geräten wie Routern, Speichern und Controllern sollte überwacht werden, um sicherzustellen, dass ihre Verarbeitungskapazitäten nicht häufig bei oder nahe 100 Prozent hängen bleiben. Ein überlasteter Prozessor wäre ein Kandidat für eine Aufrüstung.

Auch der Arbeitsspeicher (Memory) ist ein Faktor bei der Kapazitätsverwaltung. Server und andere Geräte nutzen den installierten Speicher, um Anwendungen auszuführen und Daten zu verarbeiten – wenn zu wenig Speicher installiert ist, verlangsamt sich die Verarbeitung. Es ist relativ einfach festzustellen, ob ein Server über ausreichende Speicherressourcen verfügt, aber es ist auch wichtig, andere Geräte in der Umgebung zu überwachen, um sicherzustellen, dass sie durch unzureichenden Speicher nicht zu Engpässen bei der Verarbeitung werden.

Der physische Speicherplatz wird am häufigsten mit Kapazitätsmanagement in Verbindung gebracht, wobei der Schwerpunkt im Allgemeinen auf dem Speicherplatz für Anwendungen und Daten liegt. Speichersysteme, deren Kapazität fast erschöpft ist, haben längere Reaktionszeiten, da es länger dauert, bestimmte Daten zu finden, wenn die Laufwerke – Festplatten oder Solid-State-Laufwerke – voll oder fast voll sind. Wie bei Prozessor- und Speichermessungen ist es wichtig, die Speicherplatznutzung in anderen Geräten als Servern und Endbenutzer-PCs zu überwachen, die möglicherweise über installierten Speicher für die Zwischenspeicherung von Daten verfügen.

Kapazitätsmanagement in Netzwerken

Die Verwaltung der Kapazität von IT-Netzwerken kann angesichts der Anzahl der verschiedenen Netzwerkelemente in einer Unternehmensumgebung ein komplexer Prozess sein.

Auch die Anzahl und Art der zu überwachenden Netzwerke variiert. Neben der kabelgebundenen und drahtlosenEthernet-basierten Netzwerkinfrastruktur, die Server mit Speichern, Endbenutzergeräten oder Netzwerkausrüstung verbindet, muss ein umfassendes Netzwerkkapazitätsmanagement auch dedizierte Speichernetzwerke berücksichtigen, die auf Fibre-Channel (FC)-Technologien basieren. Die FC-Netzwerke sind wahrscheinlich physisch von anderen Datennetzen isoliert und erfordern andere Tools für die Überwachung und Verwaltung.

Externe Netzwerke sollten ebenfalls überwacht werden. Auch hier müssen verschiedene Tools den Datenverkehr und die Leistung von Netzwerkverbindungen zu entfernten Büros und Benutzern, zum Internet und zu Cloud-Diensten überwachen.

Zu den Netzwerkgeräten, die überwacht werden sollten, gehören Netzwerkschnittstellenkarten (NIC), Netzwerk-Switches, Netzwerk-Router, Speichernetzwerkschnittstellen (zum Beispiel Host-Bus-Adapter), Speichernetzwerk-Switches und optische Netzwerkgeräte.

Obwohl das Kapazitätsmanagement für Netzwerke nicht direkt auf die Sicherheit abzielt, kann es eine gute Methode sein, um den Zugriff auf das Netzwerk zu verfolgen, was wiederum bei den Sicherheitsverfahren helfen kann.

Vorteile des Kapazitätsmanagements

Das Kapazitätsmanagement bietet viele Vorteile für eine IT-Organisation und trägt zur allgemeinen Verwaltung einer Computerinfrastruktur bei.

Das Kapazitätsmanagement stellt nicht nur sicher, dass die Systeme auf einem angemessenen Niveau arbeiten, um die Ziele eines Unternehmens zu erreichen, sondern kann auch zu Kosteneinsparungen führen, indem eine Überbelegung von Hardware- und Softwareressourcen vermieden wird. Es kann auch dazu beitragen, Geld und Zeit zu sparen, indem überflüssige Aktivitäten wie die Sicherung ungenutzter Daten oder die Wartung ungenutzter Server identifiziert werden.

Ein gutes Kapazitätsmanagement kann auch zu einer effizienteren Beschaffung führen, um zukünftiges Wachstum zu ermöglichen. Es antizipiert den Bedarf genauer und kauft daher zu einem Zeitpunkt, an dem die Preise möglicherweise niedriger sind.

Durch die ständige Überwachung von Geräten und Verarbeitungsprozessen können Probleme vermieden werden, die die Produktion behindern könnten, wie zum Beispiel Engpässe oder drohende Geräteausfälle.