Thought Leadership
Datenmengen wachsen und folgen dabei ihrer eigenen Gesetzmäßigkeit: Wenig planbar, erweist sich das Datenwachstumin den meisten IT-Umgebungen als nahezu grenzenlos.
Lösungen, die nach gestrigen Maßstäben Kapazitäten ohne Ende versprachen, platzen aus unterschiedlichen Gründen schon bald aus allen Nähten. Vor diesem Problem stehen alle kleinen und mittelständischen Unternehmen früher oder später. Entsprechend bleibt das Thema Storage-Lösungen bei IT-Verantwortlichen ein Dauerbrenner und Punkte wie Speicherkapazität, Per-formance, Zuverlässigkeit und einfache Bedienung stehen weiterhin im Vor-dergrund.
Storage Area Network
Angesichts der Vielzahl am Markt erhältlicher Lösungen fällt die Entscheidung schwer. Es gibt jedoch einige entscheidende Fragen, die sich jeder IT-Ad-ministrator stellen sollte. So geben beispielsweise Antworten auf die folgenden Fragen erste Hinweise darauf, dass sich eine Investion in ein Storage Area Network (SAN) für Ihr Unternehmen lohnen könnte: Verfügt Ihr Unternehmen über mehrere kritische Server mit wichtigen Applikationen, auf die Sie nicht verzichten können? Sie wollen einen parallelen Zugriff auf vorhandene Daten ermöglichen und so die Performance verbessern? Sie wollen bei Ihren Speicherlösungen flexibel bleiben? Lauten die Antworten auf diese Fragen „ja“, so sollten Sie über ein SAN nachdenken.
In einem solchen Netzwerk befinden sich die Festplatten nicht in einzelnen Servern, sie sind stattdessen in einem dedizierten Speichersystem unter-gebracht. Die Speicherkapazität ist nicht auf einen Server begrenzt und kann jederzeit flexibel zugewiesen oder für einzelne Server reserviert werden.
Im Ernstfall besonders wichtig: Die Festplatten sind in RAID-Gruppen kon-figuriert – fällt eine Platte aus, so wird der Betrieb normal fortgesetzt.
Kosten sparen
Viele Unternehmen installieren bereits seit Jahren SANs als Fibre-Channel-Netzwerke – dies war und ist jedoch eine kostspielige Angelegenheit. Vor allem für die Anschaffung von Host-Bus-Adaptern (HBAs), Switches und op-tischen Kabeln müssen Unternehmen tiefer in die Tasche greifen. Ebenso ist für den Aufbau und die Betreuung von Fibre-Channel-Lösungen speziell geschultes Personal unbedingt notwendig. Dagegen haben bestehende Netz-werk-Infrastrukturen wie Gigabit Ethernet bereits bewiesen, dass man sie für die Anbindung schneller und effizienter Storage-Lösungen an verschiedene Server, also für ein SAN, hervorragend zweckentfremden kann. Diese flexiblen SAN-Lösungen auf iSCSI-Basis (Internet Small Computer System Interface) sind für Mittelständler und kleinere Unternehmen interessant. Vor allem Firmen, die bisher wegen vergleichsweise hoher SAN-Kosten die Nachteile von Direct-Attached-Storage (DAS) in Kauf nehmen mussten, bietet sich mit iSCSI eine leistungsfähige Alternative. So kann auf bereits vorhandene Anschlüsse oder Switches zurückgegriffen werden – iSCSI-Systeme benötigen keine neue Infrastruktur oder zusätzliche IT-Ressourcen. Die Technologie befindet sich weiter auf dem Vormarsch, unter anderem auch wegen einer verstärkten Nachfrage von kleinen und mittelständischen Unternehmen nach Virtuali-sierungstechnologie.
Dies resultiert wiederum in einem wachsenden Bedarf an redundantem Speicher – ein Umstand, der sich über iSCSI relativ kostengünstig und mit bestehenden Strukturen umsetzen lässt. Technisch bietet iSCSI eine hohe Flexibilität: High-End-Features wie Synchron-Spiegelung und Multipath-I/O-Fail-over werden unterstützt. Flexibilität gewinnen Selbstverständlich profitieren iSCSI-Target-Systeme auch von der neuen SAS-Technologie und der so hinzugewonnen Flexibilität, sowohl SATA- als auch SAS-Festplatten einzu-setzen. Auch ein Mischbetrieb mit beiden Festplattentypen ist möglich. Bei der Installation eines SAN kann SATA quasi als Untermenge von SAS betrachtet werden. Für den Einsatz von SAS-Festplatten als Massenspeicher sprechen die höhere Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit.
Eine iSCSI-Speicheranwendung mit SAS-Laufwerken kann so beispielsweise eine zwei bis drei Mal höhere Leistung liefern wie die gleiche Anwendung mit SATA-Laufwerken. Außerdem bieten SAS-Geräte in der Regel die Möglichkeit einer vollständigen Redundanz, da sie über zwei Ports verfügen. Diese Laufwerke sollten daher bevorzugt für geschäftskritische Anwendungen eingesetzt werden. Ihr Nachteil: SAS-Laufwerke verfügen über eine ver-gleichsweise niedrige Kapazität – und sie sind pro Terabyte teurer als SATA-Laufwerke.
SATA-Massenspeicher bieten dagegen hohe Kapazitäten für vergleichsweise geringe Kosten und eigenen sich deshalb als Secondary Storage oder für Anwendungen die keine maximale Geschwindigkeit erfordern. Ein weiterer Vorteil: Die Effizienz beim Stromverbrauch von SATA-Geräten wird zunehmend optimiert. Dies reduziert zugleich die Kosten und den Aufwand für Kühlung und Stromversorgung. Da Speichersysteme zwischen 15 und 20 Prozent der Energiekosten eines Rechenzentrums verursachen, lohnt es sich durchaus auch in diesem Umfeld die Energieeffizienz kritisch zu hinterfragen. Eine Konsolidierung der Infrastruktur und die Auswahl der energieeffizienten Geräte beeinflussen den Kostenfaktor Energie maßgeblich. So kann beispielsweise ein SAN im Vergleich zu DAS bis zu 20 Prozent Energie einsparen. Prinzipiell gilt: Je besser die vorhandene Kapazität genutzt wird, desto höher fallen Energieeinsparungen aus. Ähnlich wie beim Einräumen von Lagern in Unter-nehmen müssen auch bei der Planung von SANs bestimmte Regeln eingehalten werden. Der Server greift über einen iSCSI-Initiator auf das iSCSI-Spei-chersystem zu. Der iSCSI-Initiator kann entweder ein Hardwareoder ein Soft-ware-Initiator sein.
Arbeitet der Servermit einemlangsamen Singlecore-Hauptprozessor, so em-pfehlen sich dedizierte iSCSI-Hardware-HBAs. Der TCP/IP- und der iSCSI-Software-Stack laufen dann direkt auf dieser dedizierten Hardware ab; der Hauptprozessor (CPU) wird damit entlastet. Bei den meisten modernen Servern mit einer Multicore-CPU ist ein iSCSI-HBA jedoch nicht erforderlich. Diese CPUs haben meistens genügend „Headroom“, sodass sie in der Regel zwei iSCSI-Software-Initiatoren ohne Performance-Verlust bedienen können. Wichtig ist, von Anfang an auf die Ausbaufähigkeit von iSCSI-basierten sind, bereits heute in eine Lösung zu investieren, die sie erst morgen benötigen. Eine zentrale Rolle im SAN spielt die Verwaltung der einzelnen iSCSI-Geräte. Lösungen, bei denen alle Funktionen des iSCSI-Storage über eine zentrale Managementkonsole durchgeführt werden können, bieten erhebliche Vorteile. Dabei lassen sich über die Management-Software idealerweise nicht nur die Storage Volumes verwalten, sondern auch der RAID-Speicher überwachen und bei Bedarf erweitern. Gerade wenn die Zahl der Geräte im SAN wächst, steigt die Bedeutung der Management-Tools. Sie haben einen maßgeblichen Einfluß auf die Gesamtkosten der Speicherlösung.
Sicherheit geht vor
Achten Sie darauf, dass das SAN ein dediziertes Netzwerk ist, über das die Server zu ihren iSCSI-Speichersystemen gelangen. Anderer Datenverkehr sollte darüber nicht abgewickelt werden – so ist und bleibt das IP SAN möglichst leistungsfähig. Die Server müssen Mitglieder zweier primärer Netzwerke sein. Einige ihrer Ethernet-Anschlüsse sind mit dem SAN verbunden, andere Anschlüsse hingegen sind mit dem Corporate-LAN verbunden, so dass Client-Computer und andere Server darauf zugreifen können.
Zum Schutz vor einem Ausfall durch „Single Point of Failure“ sollten Sie das Ausführen Ihrer geschäftskritischen Anwendungen auf einem Server-Cluster mit redundanten iSCSI-Netzwerk-Switches erwägen. Dadurch vermeiden Sie einen „Single Point of Failure“, ein Vorfall, bei dem das Versagen einer einzelnen Hardwarekomponente zum Ausfall der gesamten Lösung führt. Fällt ein Switch oder ein Netzwerkkabel aus, sorgt der iSCSI-Initiator im Zusam-menspiel mit dem iSCSI-Speichersystem für eine reibungslose I/O Path Fail-over. Fällt ein Server komplett aus, stellt das Clustering eine ununterbrochene Datenverfügbarkeit her.
Fazit
Ein letzter Tipp zu Anschaffungskosten: Hüten Sie sich vor zusätzlich ange-botener Software, die Ihr Budget übersteigt und die Sie nicht unbedingt benötigen. Bei der Anschaffung eines iSCSI-Speichersystems sollten Sie die Kosten für die Basiseinheit, das Erweiterungsgehäuse und die Laufwerke berücksichtigen. Einige Anbieter berechnen jedoch auch hohe Gebühren für eine Snapshot-Funktion, für Multipath I/O Failover oder die Software, die für die Datensicherung der Anwendung benötigt wird. Eigenschaften wie eine höhere Leistung sowie hohe Zuverlässigkeit und flexible Speicherkapazitäten machen SAN-Lösungen für kleine und mittelständische Unternehmen attraktiv. Die Ent-scheidung für eine bestimmte Lösung bleibt nach wie vor eine Heraus-forderung, denn gerade die Auswahl der richtigen Basiskomponenten ist für den Erfolg eines SAN-Projektes entscheidend. Welche Komponenten Sie letztendlich benötigen, muss demnach von Fall zu Fall entschieden werden.
JÜRGEN FRICK
Diesen Artikel finden Sie auch in der Ausgabe Juli/August 2008 des it management.
