Referenz

Bundesanstalt für Straßenwesen

Umstieg auf HPE Primera vereinfacht das Speichermanagement bei der Verkehrsforschung des Bundes

Forschungseinrichtungen müssen große Mengen an Speicherplatz jederzeit schnell und flexibel bereitstellen können. Gewachsene, dezentrale Storage-Infrastrukturen erschweren die Bedarfsplanung und verhindern die effiziente Nutzung vorhandener Kapazitäten. Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) entschied sich deshalb, die notwendige Erneuerung der Speicher-Infrastruktur mit einer Storage-Konsolidierung zu verbinden. Erfahren Sie im Folgenden, wie die Forschung und die IT-Abteilung von der Migration zu HPE Primera profitieren.

 

Der LKW mit der Aufschrift „Achtung Messfahrzeug“ steht beispielhaft für die datenintensiven  Forschungsprojekte der BASt. Mit bis zu 80 km/h rollt der silberne Sattelschlepper über Deutschlands Straßen und sammelt unermüdlich Daten. Der Auflieger beherbergt MESAS, ein in Europa einzigartiges System, das den Aufbau und Zustand von Straßen untersucht. Buchstäblich im Vorbeifahren erfassen elf Doppler-Lasersensoren täglich an bis zu 60.000 Messpunkten Daten zur Tragfähigkeit der Straßenbefestigung. Zeitgleich durchleuchtet und protokolliert ein Georadar den Straßenoberbau, während ein Spezial-Scanner am Heck das Oberflächenprofil aufzeichnet. Die Bilder der zwei HD-Kameras an der Front des LKW helfen bei der Interpretation der Messungen. Kein Wunder, dass MESAS auf diese Weise an einem Tag bis zu 2 Terabyte an Rohdaten produziert.

Die BASt betreibt ein innovatives und in Europa einzigartiges Messfahrzeug zur schnellfahrenden Substanzerfassung – das Multifunktionale Erfassungssystem zur Substanzbewertung und zum Aufbau von Straßen (MESAS).

Herausforderungen & Projekterfolge

Projekterfolge

  • Datenspeichersystem mit 208 TiB Speicherkapazität und Erweiterungsoption
  • Problemlose Installation und Integration in SAN-Infrastruktur
  • Schnelle Inbetriebnahme mit Hyper-V-Livemigration
  • Externer Speicherzugriff durch ausgefeiltes Zugriffsrechtemanagement
  • Erfolgreiche Bewährungsprobe während des Corona-Lockdowns im Frühjahr 2020

IT muss auf dynamische Forschungsprozesse reagieren können

Wissenschaftliche Forschung ist nicht nur datenintensiv, sondern auch dynamisch.IT-Abteilungen müssen schnell auf wachsende Anforderungen beim Speicherplatz reagieren können, um Projekte nicht auszubremsen. Aber Storage bereitzustellen kostet Zeit, die in IT-Abteilungen knapper denn je ist. Das begünstigt eine teure Überdimensionierung von Speicherplatz für einzelne Projekte. Gleiches gilt für dezentrale Speicherlösungen. Der technische Fortschritt macht es zudem immer schwieriger, zukünftigen Speicherbedarf verlässlich zu prognostizieren. Eine hohe Skalierbarkeit des Storage-Systems ist die Voraussetzung, um an dieser Stelle Fehlinvestitionen zu vermeiden.

 

Für Karsten Strauch – bei der BASt verantwortlich für die IT-Strategie und das Forschungs­management – war daher klar, dass eine neue Storage-Lösung genau diese Punkte erfüllen muss: einfach zu managen, extrem ausfallsicher und hochskalierbar. Strauch wollte nicht nur die in die Jahre gekommene HPE3PAR-Storage-Infrastruktur erneuern, sondern dabei auch gewachsene, dezentrale Speicherstrukturen konsolidieren. Die Voraussetzung dafür war, ein zentrales System zu etablieren, das mindestens die gleiche Sicherheit bietet wie die bisherigen Lösungen - sowohl in Hinblick auf die Verfügbarkeit als auch auf das Zugriffsmanagement.

 


„Wir standen vor der Wahl, den Support für unsere bestehende Speicherlösung zu verlängern oder auf ein neues System zu setzen. Die Möglichkeiten der HPE Primera, die kurz vor unserer Ausschreibung auf den Markt gekommen war, haben uns dann auf Anhieb überzeugt.“

Karsten Strauch, Abteilungsleiter IT-Strategie und Forschungsmanagement, Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)

Integriertes Speichermanagement spart Zeit

 

Der Umstieg auf HPE Primera vereinfacht bei der BASt vor allem die Verwaltung der Datenspeicher. Im Gegensatz zum Vorgänger sind die Überwachungs- und Managementfunktionen im System integriert. Damit werden keine separate VM und kein separater Server mehr benötigt. Weil die Benutzeroberfläche die gleiche geblieben ist, konnten die Administratoren sofort mit HPE Primera arbeiten ohne sich umstellen oder einarbeiten zu müssen. Die Übertragung der Bestandsdaten per Hyper-V-Live-Migration auf das neue Speichersystem verlief entsprechend reibungslos. Das unkomplizierte Management ist bezeichnend für HPE Primera. Eine Grundkonfiguration von 24 SSDs lässt sich in knapp einer halben Stunde erledigen.

 

Das Betriebssystem der Storage-Lösung punktet im Alltag noch mit einem weiteren Vorteil: Es ist nicht monolithisch, sondern serviceorientiert aufgebaut. Jeder Datenservice kann unabhängig von anderen bereitgestellt, aktualisiert und neu gestartet werden. Risiken und ein Neustart der Nodes lassen sich so bei den meisten Updates vermeiden.

 

HPE Infosight entdeckt Probleme bevor sie entstehen

 

HPE Primera wurde speziell für geschäftskritische Anwendungen entwickelt. Um die Verfügbarkeit der Daten jederzeit garantieren zu können, nutzt das integrierte Software HPE InfoSight die Analyse von mehr 1250 Billionen Datenpunkten weltweit. Das System kann auf der Grundlage maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz Muster erkennen, die auf bevorstehende Probleme vom Datenspeicher bis zu den Anwendungen hindeuten. So schützt sie Daten vor unbemerkter Beschädigung und unterstützt durch automatisches Standort-Failover die Geschäftskontinuität. Auch Möglichkeiten zur Optimierung werden so erkannt. Mit HPE Infosight erfährt das IT-Team der BASt rechtzeitig von drohenden Problemen und kann diese lösen, bevor sie die Arbeit der Forscherinnen und Forscher beeinträchtigen. Die im Proactive-Care-Vertrag enthaltene 100% Verfügbarkeitsgarantie gibt den IT-Verantwortlichen die Sicherheit, nicht von unerwarteten Ausfallzeiten überrascht zu werden.

 

Hohe Skalierbarkeit sichert Investition

 

Die Vorhersage, wie viel Speicherplatz in den nächsten Jahren benötigt wird, gleicht bei Forschungsinstitutionen einem Blick in die Glaskugel. Der technische Fortschritt erweitert beständig die Möglichkeiten beim Testen, Messen und Erfassen in Laboren und Versuchseinrichtungen. Gleichzeitig ergänzen datenintensive Simulationen physikalische Testverfahren. Ein Beispiel für diese Entwicklung sind die Crashtests, die die BASt durchführt: zu den meisten realen Crashtest mit Dummies erfolgt noch eine Vielzahl an Simulationen u.a. auch mit Menschmodellen, so dass immer mehr Tests als Simulationen durchgeführt werden. Beide Entwicklungen führen zu einem stetigen Zuwachs an Rohdaten und erschweren IT-Verantwortlichen wie Karsten Strauch langfristige Planungen.


„Das Datenaufkommen heutiger verkehrswissenschaftlicher Forschungsprojekte ist mit dem der Vergangenheit nicht mehr zu vergleichen. Dadurch steigen auch die Storage-Anforderungen.“

Karsten Strauch, Abteilungsleiter IT-Strategie und Forschungsmanagement, BASt

Fürs Erste beziffert Strauch den Speicherbedarf für HPE Primera mit 190 TiB für die kommenden Jahre. Zum jetzigen Zeitpunkt ist das genug Platz um auch letzte dezentrale Storage-Einheiten bei der BASt auf das neue System zu migrieren. Die Skalierbarkeit der Speicherlösung lässt ihn das Datenwachstum in der Zukunft mit Gelassenheit erwarten: Bei Bedarf kann die BASt das System auf bis zu 1600 TiB erweitern. Es gibt also keinen Grund, zum jetzigen Zeitpunkt Kapital in nicht benötigtem Speicherplatz zu binden.

Forschungseinrichtungen, die mehr Freiheit bei der Skalierung und Finanzierung ihrer Storage-Infrastruktur brauchen, können HPE Primera in Verbindung mit HPE Greenlake als nutzungsabhängiges Pay-as-you-go-Modell nutzen. Wie beim Kauf steht das Storage-System im eigenen Rechenzentrum, wird aber wie ein Cloud-Modell verbrauchsbasiert abgerechnet. So wird ein vollständiger Wechsel von Capex zu Opex möglich ohne die Sicherheit des eigenen Rechenzentrums aufzugeben.


„Für die Systemintegration durch Hansen & Gieraths lassen sich nur lobende Worte finden. Sowohl das grundlegende Design der Lösung als auch Installation, Konfiguration und Inbetriebnahme haben uns voll überzeugt.“

Karsten Strauch, Abteilungsleiter IT-Strategie und Forschungsmanagement, BASt

Ein gutes halbes Jahr nach der Implementierung ist Karsten Strauch mehr als zufrieden mit der Entscheidung für HPE Primera. Die Speicherkonsolidierung und Migration erfolgte keinen Augenblick zu früh, denn auch bei der BASt wechselten die Beschäftigten im Frühjahr größtenteils ins Homeoffice. Dank der rechtzeitig implementierten Lösung konnten viele Forschungsprojekte von dort weitergeführt werden.

Die Lösung im Überblick

Grundkonzept

  • Zukunftsfähige Storage-Lösung mit Erweiterungsoption
  • Kapazitätspuffer für optimale Betriebssicherheit
  • Rasche Einbindung in ausgebaute SAN-Infrastruktur
  • Beibehaltung der gewohnten Bedieneroberfläche für schnellen Nutzungseinstieg

 

Produkte und Bereitstellungsmodell

  • Datenspeichersystem HPE Primera 670 mit zwei Nodes
  • 20 SSDs mit 15,36 TiB im RAID6 (10+2); insgesamt 208 TiB Kapazität
  • Zusätzliche Kapazitätsoptionen durch Deduplication-and-Compression-Funktion
  • 100prozentige Verfügbarkeitsgarantie für geschäftskritische Anwendungen
  • Bereitstellung über Rahmenvertrag mit fünf Jahren Laufzeit

Die BASt im Überblick

Obwohl sie nur wenigen bekannt ist, begegnet jeder täglich den Ergebnissen ihrer Arbeit: Das neue Verkehrszeichen, die Daten für die Tank-App oder die Verkehrsführung in der Baustelle – die rund 400 Beschäftigten der BASt kümmern sich um alles, was mit dem deutschen Straßennetz und dem Verkehr darin zu tun hat. Die BASt ist ein technisch-wissenschaftliches Forschungsinstitut mit Sitz in Bergisch Gladbach und hat unter anderem die Aufgabe, an der Ausarbeitung von Vorschriften und Normen mitzuwirken. Die rund 270 Forscherinnen und Forscher der BASt bearbeiten jedes Jahr rund 250 Forschungsprojekte für das Bundesverkehrsministerium. Hinzukommen 300 externe Forschungsprojekte, die die BASt unterstützt. Die Bandbreite der Forschungsziele reicht von der Verbesserung der Effizienz des Straßenbaus über die Verkehrssicherheit bis zum Umweltschutz. Dazu unterhält die BASt 16 verschiedene Versuchseinrichtungen – beispielweise eine Crashtesthalle oder Modellstraßen. Die Forschungsergebnisse bilden die Grundlage für Entscheidungsprozesse rund um das Straßen- und Verkehrswesen. Sie dienen der Information verantwortlicher politischer Akteure und fließen in Grundsatzbeschlüsse und Gesetzesentwürfe ein.


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