20100708j Netapp Unified Storage

Mit Storage ist es wie mit allem anderen: Es gibt Unterschiede. Ein Roadster, Fahrrad oder Kombi bringt einen ebenso von A nach B wie ein Geländewagen oder Formel-1-Rennwagen. Spätestens bei Leistung, Nutzen, Komfort, Kapazität, Betriebskosten und Sicherheit zeigen sich die Unterschiede. Eine echte Unified-Storage-Architektur eliminiert Storage-Inseln, ermöglicht die Bereitstellung von Storage nach Bedarf und erlaubt es Mitarbeitern die Betriebsumgebung mit einheitlichen Tools zu verwalten. Das Ergebnis sind reduzierte Kosten, verbesserte Effizienz und vereinfachtes Management.

e nach Funktion wird für die Speicherlandschaft ein anderes System notwendig: Für primäre Speicher werden Network-Attached Storage (NAS) oder Storage Area Networks (SANs) eingesetzt und um weitere Plattformen für Backup, Archiv und Compliance ergänzt. Aufgrund der offensichtlichen Komplexität und Kosten dieses Szenarios schreibt sich heute manch ein Hersteller »Unified Storage« auf die Fahnen. Auch hier kommt es auf die Unterschiede an.

Was macht Unified Storage so attraktiv? Die Idee einer vereinfachten und so gut wie unendlich skalierbaren Dateninfrastruktur, die in Kombination mit Servervirtualisierung und -konsolidierung zusätzlich an Attraktivität gewinnt. Schließlich hängt der Erfolg der Virtualisierung von einer gesharten, sicheren Networked-Storage-Infrastruktur ab, mit der sich die Storage-»Silos« eliminieren lassen, die von den Speicherspezifika der Applikationen und Betriebssystemen herrühren.

Dennoch sollten IT-Manager und Einkauf genau hinsehen, wenn es um Unified Storage geht. Beschränkt sich Unified Storage nur auf die Fähigkeit, NAS und SAN gebündelt unter einem Produktnamen und einem gemeinsamen Gehäuse zu unterstützen, bleibt das Konzept hinter seinen Möglichkeiten zurück. Bei einer gebündelten Lösung aus getrennten SAN- und NAS-Komponenten, jede mit eigener Benutzerschnittstelle und eigenen Datensicherheitsmechanismus, bilden im besten Fall die physischen Platten die gemeinsame Basis. Sind die Platten nicht Teil eines gemeinsamen Storage-Pools, sondern entweder SAN oder NAS zugeordnet, ist zudem nicht genug Flexibilität vorhanden, um Storage schnell neu auszurichten.

Der entscheidende Part ist die Integration. Der Grad an Integrationsfähigkeit wirkt sich über mehr Flexibilität, Beweglichkeit und Kostenreduzierung unmittelbar auf die Infrastruktur und letztlich das gesamte Unternehmen aus. Und dies kann von einer technischen genauso wie von einer wirtschaftlichen Perspektive gesehen werden.

In Anbetracht der Herausforderungen vieler Unternehmen ist der Bedarf an Unified Storage offensichtlich. Viele Rechenzentren sind organisch gewachsen. Für jede neue Applikation oder Projekt wurden neue Speichersysteme und Server eingerichtet, oft nur mit wenigen Überlegungen dazu, was bereits existiert. Möglicherweise wurde die Situation auch durch Fusionen und Übernahmen und der Notwendigkeit, verschiedene Infrastrukturen zusammenzubringen, verkompliziert. In der Praxis ist das Management unterschiedlicher Fabrikate und Architekturen oft ein administrativer Alptraum.

Wie lässt sich diesen Herausforderungen mit Unified Storage begegnen? Viele Punkte spielen eine Rolle, die Grundlage aber ist ein gemeinsamer, vernetzter Storage-Pool, auf den verschiedenste Applikationen Zugriff haben und der einheitliche Managementprozesse bietet. Hinzu kommt die Unterstützung verschiedener Protokolle für NAS und SAN auf einer einzigen Storage-Plattform. Neue Protokolle wie Fibre Channel over Ethernet (FCoE) sind im Kommen. Und das führt zu einem anderen Punkt: Da alles in ein und demselben System integriert ist, hat der Kunde freie Wahl bei den Protokollen – heute und morgen. Wer jetzt lediglich iSCSI-SAN-Storage sucht, hat dennoch die Option auf Konsolidierung des Fileservice oder Einführung von FCoE, um eine einheitliche, Ethernet-basierte Struktur im Rechenzentrum einzuführen.

Die Integration der Protokolle bis hin zum Storage-OS erzielt die besten Resultate. Aber auch andere Storage-Features wie Virtualisierung, Bereitstellung von Storage-Kapazitäten, Datensicherheit und Management und Applikationen sollten im selben OS eingebunden sein. Auf diese Weise funktionieren diese Features bestmöglich und ohne an das Protokoll gebunden zu sein.

Ein virtualisierter Storage-Pool eröffnet neue Dimensionen der Bereitstellung, indem er unterbrechungsfreies Vergrößern und Verkleinern von Volumes erlaubt. Die mehr oder weniger erfolgreichen Ratespiele bei der Kapazitätsbemessung für herkömmlichen Storage erübrigen sich ebenso wie unfreiwillig brach liegende Kapazitäten. Die Industrienorm für die Auslastung von Storage liegt bei 25 bis 35 Prozent. Flexible Bereitstellungsmethoden können die Rate auf 70 Prozent und mehr steigern – in manchen Fällen sogar auf über 100 Prozent!

Erfahrungsgemäß wachsen bei der Mehrzahl der Unternehmen die Storage-Kapazitäten schneller als erwartet. Neue Geschäftsbereiche, Produktentwicklungen, Marketing-Kampagnen etc., was auch immer der Grund sein mag: Die Möglichkeit, auf sehr große Storage-Kapazitäten ohne Verlust an Performance oder Service-Qualität aufzurüsten, ist sehr wichtig. Unified Storage ermöglicht Skalierbarkeit durch Zusammenlegen von Kapazitäten unabhängig von Applikationen und Servern.

Abgesehen von der schrittweisen Kapazitätserweiterung, was passiert wenn die Kapazitätsgrenze des Gesamtsystems näher kommt oder die Storage-Leistung nicht mehr zu den Anforderungen passt? Am einfachsten lässt sich bei einer modularen Architektur reagieren, da nur die nötigen Komponenten ausgetauscht werden müssen. Die erworbenen Administrationskenntnisse können ohne große Schulungen weiterhin angewandt werden. Und was vielleicht noch wichtiger ist: Es fallen weder kostenintensive Datenmigrationen noch geplante Downtime an.

Unified Storage soll nicht nur jede Art von Daten konsolidieren und bereitstellen können, sondern soll dies auch kosteneffektiv tun. Leistungsanforderungen, Kapazität und Kosten können einen Hochleistungsbereich mit FC oder Solid State Flash Disks, einen Bereich mit kostengünstigen SATA-Platten und ein Online-Archiv mit WORM-Technologie für die langfristige Datenhaltung erfordern. Oft sind diese Bereiche als separate, eigenständige Storage-Systeme mit inkompatiblen Storage-Architekturen implementiert. Unified Storage dagegen erinnert eher an hierarchisches Storage-Management in einer Box.

Spätestens an dieser Stelle drängt sich Gedanke auf, wo wohl der Haken ist. Wenn Unified Storage derart viele Vorteile bietet, muss es teuer sein. Tatsächlich kommt es auf das Preisleistungsverhältnis an. In Kombination mit Funktionen, die auf möglichst effizientes Datenspeichern gerichtet sind, wie Snapshots, unmittelbares Klonen, Deduplizierung, RAID-DP und Thin Provisioning, spart Unified Storage beträchtliche Kosten für Speicherkapazität, Stellplatz, Strom sowie Kühlung und Management. Insgesamt wirkt sich dies günstig auf die Total Cost of Ownership üblicher Datacenter-Applikationen aus.

Lässt sich eine perfekte Architektur wie Unified Storage überhaupt noch verbessern? Die Antwort ist Ja. Aktuelle Trends wie das wachsende Interesse an Cloud Computing und horizontal skalierbarem Storage sowie der Wunsch nach einer einfachen Netzwerk-Infrastruktur beeinflussen auch das Unified-Storage-Konzept. Idealerweise sollten diese Trends in einer Storage-Architektur umsetzbar sein, ohne gleich das komplette Betriebsumfeld umzubauen. Diese Möglichkeit ist für die Entwicklung mandantenfähiger, Cloud-basierter Infrastrukturen wesentlich.

Storage ist heutzutage mehr als nur »Just a Bunch of Disks (JBOD)« und die richtige Organisation von Null und Eins. Heute gilt es Datenwachstum, SLAs, Budgets, Kosten und Betriebsressourcen zu managen und in ein stimmiges Verhältnis zu setzen. Mit einer Unified Storage-Strategie lassen sich diese Vorgaben einfach umsetzen.

Was macht eine Storage-Lösung zu einer »Unified Storage«-Lösung?

Spricht die Storage-Architektur alle Storage-Bedürfnisse an? Läuft der gesamte Storage auf einem einzigen Betriebssystem?

Eine echte Unified-Storage-Architektur eliminiert Storage-Inseln, ermöglicht die Bereitstellung von Storage nach Bedarf und erlaubt es Mitarbeitern die Betriebsumgebung mit einheitlichen Tools zu verwalten. Das Ergebnis sind reduzierte Kosten, verbesserte Effizienz und vereinfachtes Management.

Werden alle Protokolle nativ innerhalb des Systems unterstützt?

Die Fähigkeit, mehrere Protokolle von demselben Storage-System zu bedienen, macht Konsolidierung noch effektiver, wenn Block- und File-Daten auf demselben System kombiniert werden. Dadurch können Workloads und Auslastung besser aufeinander abgestimmt werden, was auch zur Flexibilität der Infrastruktur beiträgt. Das heißt beispielsweise heute iSCSI, morgen NFS, FC oder FCoE – ohne Daten zu migrieren oder das Datenlayout zu verändern. Im Gegensatz zu Gateway-Ansätzen führt eine native Multiprotokoll-Fähigkeit zu merklichen Performancesteigerungen.

Lassen sich alle Geschäftsanforderungen mit einer einzigen Storage-Architektur managen?

Geschäftliche Anforderungen zu erfüllen, kann auf der IT-Ebene bedeuten, mehrere Kopien der Daten für die Produktion, das Backup, Test und Entwicklung, Disaster-Recovery, Archivierung und Compliance zu erstellen. Verschiedene Architekturen für jede Anforderung zu haben, erhöht signifikant die Managementkosten. Die Konsolidierung der Storage-Gattungen zu einer Unified Storage-Architektur mit einheitlichem Tool-Set, kann Management-Overhead reduzieren und Ausbildungskosten senken.

Wie groß ist der Effizienz-Effekt der Storage-Konsolidierung auf Platzbedarf, Stromverbrauch und Kühlung?

Ein großer Vorteil der Konsolidierung durch Unified Storage ist die Reduzierung von Platzbedarf, Stromverbrauch und Kühlungskosten. Ein effektiver Storage-Pool, der alle Geschäftsanforderungen abbilden kann, und zusätzliche Funktionen für Deduplizierung, Thin Provisioning und virtuelle Kopien vermeiden überflüssige Kopien und schränken so den Ressourcenverbrauch ein.

Erfordern neue Anforderungen an Leistung, Verfügbarkeit oder Skalierbarkeit einen Plattformwechsel?

Das gewünschte Niveau an Performance, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit sollte ohne Kompromisse realisierbar sein. Mit einer modularen Unified Storage-Architektur, die auf den jeweiligen Bedarf zugeschnitten ist, lassen sich alle drei Vorgaben kosteneffektiv umsetzen.

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