Software-defined Storage: Vorteile im Überblick

Gegenüber einer Hardware-orientierten IT ermöglicht Software-defined Storage seit Jahren mehr Flexibilität und Agilität. Durch die Abstraktion der Datendienste von der Speicher-Hardware erhalten IT-Organisationen bessere Kontrolle über die Speicherung, den Schutz und den Zugriff auf Daten. Das Maß an Universalität über Hersteller-, Hardware- und Speicher-Technologie-Grenzen hinaus macht seine Güte aus. Wir fassen die Potenziale von SDS zusammen.

Auf Grund der Universalität prognotizieren Marktanalysten dem SDS-Markt durchweg großes Wachstum. IDC erwartet, dass der SDS-Markt mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,8 Prozent auf 26,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 wachsen wird. Bei Technavio sind es gar 42,8 Milliarden US-Dollar. Die Roadmap für Speicher von Gartner besagt, dass bis 2024 50 Prozent der globalen Speicherkapazität als SDS lokal oder in der Public-Cloud bereitgestellt werden (gegenüber weniger als 15 Prozent im Jahr 2020. . Flexibilität auf mehreren Ebenen ist der Schlüssel zum Erfolg der Technologie.

Auf Grund der Universalität prognostizieren Marktanalysten dem SDS-Markt durchweg großes Wachstum. Laut IDC war der Markt im Jahr 2021 16,2 Milliarden US-Dollar schwer und soll mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,8 Prozent auf 26,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 wachsen. Mordor Intelligence sieht gar einen CAGR von 25,8 Prozent. Die besagte Flexibilität bereitet den Analysten bei der Definition des Marktumfelds offenbar einige Probleme: Market Research Future sah 2021 nur 9,2 und 2022 18,9 Milliarden US-Dollar im SDS-Markt. Bis 2030 sollen es über 30 Milliarden US-Dollar werden. Bei Technavio wiederum sind es gar 42,8 Milliarden US-Dollar.

Die Roadmap für Speicher von Gartner besagt, dass bis 2024 50 Prozent der globalen Speicherkapazität als SDS lokal oder in der Public-Cloud bereitgestellt werden – gegenüber weniger als 15 Prozent im Jahr 2020. Wie man auch immer die genannten, konkreten Zahlen und Visionen bewerten möchte, es herrscht Einigkeit darüber, dass SDS stetig wächst und aus dem modernen Rechenzentrum ebenso wenig wegzudenken ist, wie die (Server-)Virtualisierung. Denn nichts anderes ist SDS: Die Virtualisierung des Storage, hauptsächlich unabhängig von der verwendeten Hardware.

Problem Speicher(-Investition)

Speicher-Investitionen sind für Unternehmen heute eine strategische Entscheidung. Probleme sind, mit schnellen Datenwachstumsraten Schritt zu halten, Anbieterbindung, mangelnde Interoperabilität, der enrome Aufwand beim Austausch von Hardware, komplexe Datenmigrationen und mit allem verbunden die steigenden Kosten.

Letztere sind unabhängig davon, ob man nach einmaliger Investion (CAPEX), die freilich von Produktzyklen der Hersteller getrieben wird, oder an den laufenden Betriebskosten (OPEX) orientiert, die in Abo- und as-a-Service-Angeboten verstätrkt Niederschlag finden. SDS-Anbieter versprechen einen technologischen wie wirtschaftlichen Ausweg aus dieser Misere.

Eine im implementierte SDS-Lösung soll disaggregierte Speicherressourcen verschiedener Marken und Modelle von Speichersystemen bündeln oder standardmäßige x86-HW in High-End-Speicher umwandeln. Aus diesem Pool werde die Kapazitätsbereitstellung, der Lastausgleich und die Verwaltung von Datendiensten zentralisiert. Durch die effektiver Nutzung vorhandener Ressourcen würde nicht zuletzt der Kauf neuer Hardware verzögert, die Gesamtbetriebskosten (TCO) gesenkt und der Investitionsnutzen (ROI) erhöht.

Unternehmen können von einem vollen CAPEX-Budget, das sich hauptsächlich auf den Kauf neuer Hardware konzentriert, zu einem Modell mit mehr Betriebskosten wechseln, bei Bedarf skalieren, Abonnement-basierte Cloud-Dienste integrieren und unnötige Erweiterungsprojekte verzögern oder vermeiden.

Schnellere Adaption neuer Technologien

Eine SDS-Lösung im Datenpfad eliminiert die Abhängigkeit zwischen der Anwendung und ihrer physikalisch angeschlossenen Speicherhardware – logische ersetzen physikalische Verbindungen. Die Anwendungen wissen nur, dass ihnen Kapazität von der Controller-Schicht bereitgestellt wird, in diesem Fall der SDS-Software. Auch wenn sich die darunter liegende Hardware im Laufe der Zeit ändert, werden die Anwendungen, die auf die Daten zugreifen, keinen Unterschied bemerken, da sie nur noch auf die SDS-Ebene abgebildet werden.

Aber, und das ist in manchen Fällen nicht erwünscht, bleibt für den Nutzer quasi unsichtbar, wie SDS die Kapazitäten verschiedener Speichersysteme nutzt. Andererseits können IT-Mitarbeiter SDS verwenden, um Daten nahtlos zwischen Speichergeräten zu migrieren, ohne dass die Anwendung genau weiß, wo sie die Daten speichert und auf sie zugreift. So können auch ohne Unterbrechung des Geschäftsbetriebs neue Technologien in eine Infrastruktur integriert oder diese basierend auf den Geschäftsanforderungen umgebaut oder modernisiert werden.

Gemäß dem Versprechen der meisten  Anbieter, können nahtlos Speicherbereitstellungsmodelle geändert, hyperkonvergente Speicher bereitgestellt, Cloud-Dienste integriert  in Ihre Datenspeicherlandschaft integriert, langsamere Hardware durch schnellere und leistungsfähigere Geräte ersetzt, von Bandspeicher zu Objektspeicher gewechselt werden.

Position bei Kaufverhandlungen

Herstellerbindung geht einher mit einer schwächeren Verhandlungsposition gegenüber Anbietern. Teils scheuen Anwender aufwändige Migrationen, teils wollen sie gewohnte und bewährte Pfade nicht verlassen. Auch technisch ist nicht immer die Kompatibilität zwischen Systemen ausgereift oder überhaupt gegeben. Im Resultat bleiben eventuel Einsparpotenziale ungenutzt.

SDS-Lösungen, zumal wenn sie als Software-only Produkte vermarktet werden, versprechen die Speicherschicht so weit virtualisieren, dass sich beliebige Speicher zur Infrastruktur hinzuzufügen lassen. Mit der Freiheit der Wahl des Speichergeräts (Marke, Modell, Hersteller) dagegen gewinnen Nutzer so Handlungsfreiheit und Verhandlungsmacht gewinnen, um bessere Preise zu erzielen.

Automatisierung und betriebliche Effizienz

SDS kann routinemäßige manuelle Speicher-Verwaltungsaufgaben übernehmen. Dazu gehört die Überwachung der Kapazitätsauslastung und -verfügbarkeit von Geräten, Datenmigrationen zwischen Speichersystemen oder auch die Zuordnung von Speicherorten anhand bestimmter Anforderungen. Die Automatisierung dieser Aufgaben spart dem IT-Personal Zeit und Mühe.

Die Bestimmung, welche Daten auf welchem Storage-System zu speichern sind, ist geschäftskritisch, um Leistungs- und Kostenziele sicherzustellen. Selten abgerufene, kalte Daten werden automatisch auf kosengünstigerem Speicher, schnellster und teuerster Storage bleibt für häufig abgerufenen, heißen Daten reserviert. Dies erfolgt bei SDS in der Regel auf Block-Ebene.

Es ist für den Administrator praktisch nicht möglich, die Datentemperaturen für jeden Block oder jede Datei zu verfolgen und dann manuell den geeigneten Speicherort zu bestimmen. Da Daten-I/O-Operationen kontinuierlich stattfinden, ist es umso unmöglicher, dies kontinuierlich in Echtzeit zu verfolgen. Zu diesem Zweck kann die durch maschinelles Lernen unterstützte automatisierte Data Tiering/Placement-Technologie von SDS-Lösungen genutzt werden.

Allerdings muss eine Lösung dafür auch die Möglichkeit bieten, definierte Richtlinien für Dateien festzulegen und Policies für Leistung, Verfügbarkeit, Kosten, Datenschutz und Compliance festzlegen. Dann können diese transparent von teuren Speichergeräten zu kostengünstigeren Speicheralternativen (lokaler Objektspeicher oder Cloud) gestuft werden. Große oder alte Dateien, unstrukturierte Mediendateien und weniger relevante Dateien werden zur Archivierung und langfristigen Aufbewahrung auf einen sekundären Speicher ausgelagert. Benutzer können weiterhin mit ihrem ursprünglichen Zugriffspfad auf diese ausgelagerten Dateien zugreifen, ohne Änderungen an der Verzeichnisstruktur vornehmen zu müssen.

Darüber hinaus bieten SDS-Lösungen integrierte Funktionen zur Automatisierung vieler anderer Aufgaben, einschließlich Lastausgleich, Datenreplikation, Snapshots, Deduplizierung und Komprimierung und mehr.

Hochverfügbarkeit und Ausfallsicherheit

Ausfallsicherheit ist ein entscheidendes Element der Business-Continuity (BC) und Disaster-Recovery-Mechanismen (DR) eines Unternehmens. SDS trägt mehrschichtig dazu bei, unerwartete Ausfälle ebenso wie geplante Unterbrechungen zu bewältigen. Grundvoraussetzung dafür ist jedoch immer physisiche Redundanz mit mindestens zwei Hardware-Systemen, am besten in zwei Rechenzentrumsabschnitten und möglichst einem dritten, weiter ausgelagerten Standort.

Hochverfügbarkeit basiert auf lokaler Redundanz, die SDS in der Regel durch synchrone Spiegelung ausfallsicher macht. Im Falle eines Ausfalls oder Speicherfehlers können automatisiertes Failover, Neusynchronisierung und Failback die Datenwiederherstellung und Betriebskontinuität ermöglichen. Failover und Failback sind dabei Zero-Touch-Prozesse, die ohne manuelles Eingreifen erfolgen.

Bei der Remote-Redundanz werden Datenkopien über WAN zwischen dem primären Standort und dem Remote-/DR-Standort erstellt, um die Daten im Falle eines standortweiten Ausfalls aufgrund eines Notfalls wiederherstellen zu können. Eine SDS-Lösung verwendet dazu eine integrierte asynchrone Remote-Replikation, macht also spezifizierte Lösungen obsolet. Jedoch kann dies ein komplexer Vorgang sein, wenn die Daten auf Block-Level mit Auto-Tiering und Kompressionstechnologien bereits diffus und für den Nutzer intransparent bearbeitet und verteilt worden sind. DR-Tests für die Sicherstellung der Datenintegrität sind deshalb Pflicht.

SDS-Lösungen verfügen in der Regel über zusätzliche Optionen wie Speicher-Snapshots und Continuous-Data-Protection (CDP), die eine größere Granularität für die Datenwiederherstellung ermöglichen. Datenverlust durch versehentliches Löschen von Daten oder durch Sicherheitsangriffe (wie Ransomware) kann durch den Einsatz von CDP behoben werden.

SDS zentralisiert das Management

Ein Hauptargument für SDS ist eine effiziente und produktive Verwaltung über System- oder Hersteller-Grenzen hinweg. IT-Verantwortliche gewinnen im besten Fall zentrale Transparenz und Kontrolle, um geräteübergreifende Kapazitäten bereitzustellen, Datenmigrationen durchzuführen, Replikations- und Wiederherstellungskapazitäten zu optimieren. Da SDS einen herstellerneutralen Ansatz für das Speichermanagement bietet, können Administrationsaufgaben von einer einzigen zentralen Schnittstelle für Block-, Datei- und Objektspeicher durchgängig erledigt werden.

Zusätzlich zu den Einstellungen auf Ebene der Speicherpools oder Namespaces können auch granularere Aufgaben basierend auf Benutzerrollen, Domänen und sogar bestimmten Dateien und Objekten angewendet werden. Die Unterstützung für Multi-Tenant-Zugriff und -Verwaltung gibt der IT-Abteilung weiter die Kontrolle, um gemeinsam genutzte Speicherressourcen für verschiedene Benutzergruppen und Kunden zu trennen.

SDS und Entwicklungspotenziale

SDS-Lösungen sind seit Jahren ein Eckpfeiler für den Erfolg wichtiger IT-Initiativen wie digitale Transformation, Modernisierung von Rechenzentren, Hybrid-Cloud, Hyperkonvergenz, Big Data oder Web-Scale-IT. Aktuell ist für SDS-Anbieter auch die Integration von KI-gesteuerte Analysen und containerisierten Anwendungen im Blickfeld.

Der ständig wachsende Bedarf an IT-Unterstützung und Unterstützung für den Geschäftsbetrieb versetzt IT-Führungskräfte in die strategische Position, die Richtung für Ihr Unternehmen zu bestimmen, um die richtigen Technologien und Prozesse einzuführen, die das Unternehmen auf einen Wachstumskurs bringen. Dabei kann SDS als zentrale Speicherplattform eine Alternative darstellen.

Aber: Nicht jede SDS-Lösung kann alles. Zudem sind die Definitionen weitläufig. Teilweise wird Software-defined an Hardware gebunden, unterstützt nur bestimmte Plattformen oder verfügt über ein eingeschränktes Funktions-Tableau. Andere sehen in SDS eine überflüssige Zwischenschicht ohne Mehrwert. Dies wird letztlich von den individuellen und spezifischen IT- und Storage-Architekturen entschieden. Anwender müssen also ihre Entscheidung pro oder kontra gut abwägen.