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Was Storage-Virtualisierung kann und wie sie eingesetzt wird

Die Geschichte von Speichervirtualisierung ist älter, als man meint. Sie beginnt mit RAID 5 oder mit Control-Layern für heterogene Speicher-Pools.

Wenn man über Virtualisierung spricht, bezieht man sich in der Regel auf Server-Virtualisierung, die inzwischen weit verbreitet ist.

Storage-Virtualisierung tritt weit weniger geschlossen auf und verfügt über viele unterschiedliche Ziele und Ansätze. Software-defined Storage ist zu einem neuen Bestandteil der Debatte um Speichervirtualisierung geworden, wobei man mit ihr sowohl einige der bisherigen als auch neue Ziele verwirklichen kann.

Aber indem Virtualisierung viele Elemente von Speicher-Design und -Management erobert, besteht zugleich wenig Klarheit darüber, was die Vorteile von Storage-Virtualisierung sind, was sie genau leisten kann und wie sie das bewältigt. Heute stehen verschiedene Technologievarianten zur Verfügung, die man alle als Speichervirtualisierung klassifizieren kann.

Viele der Fortschritte bei Speichersystemen in den letzten 20 Jahren können als eine Form der Virtualisierung beschrieben werden.

Ein Beispiel hierfür ist die Datensicherung mit RAID 5, bei der die Daten über mehrere Festplatten hinweg verteilt und zusätzlich mit Parity versehen werden, um bei einem Ausfall einer Komponente eine Wiederherstellung der Daten zu ermöglichen. Dies kann als eine Form von Datenvirtualisierung eingeordnet werden, genau wie man es bei Thin Provisioning, Wide Striping und Snapshots tun kann. Systeme, die besondere Zugangspfade für Daten mit besonderen Plattensektoren verbanden, ermöglichten fortgeschrittene Formen von Speicherarchitekturen, wobei die meisten von ihnen durch Software zustande kamen und der Standarddefinition von Virtualisierung entsprachen.

Aber wahrscheinlich wird man diese Speichersysteme mit solchen Eigenschaften eher als „advanced“, „next generation“ oder „virtualisiert“ bezeichnen, als den Ausdruck „Storage-Virtualisierung“ für sie zu gebrauchen.

Viele der Vorteile von Speichervirtualisierung können mit den fortgeschrittenen Features, die in diesen mächtigen Produkten enthalten sind, erreicht werden – mit der bemerkenswerten Ausnahme, Systeme von anderen Herstellern zu managen. Im Fall von geclusterten Architekturen umfasst Virtualisierung physikalische Maschinen, aber keine heterogenen.

Storage-Virtualisierung erweitert die Kapazität

Die am meisten verbreitete Architektur, die man als Speichervirtualisierung bezeichnen kann, besteht aus einem Control Layer, der vor eine Reihe von Speicherkomponenten verschiedener Hersteller geschaltet ist. Beispiele dieser Art von Virtualisierung finden sich bei EMC VPlex, Hitachi USP-Virtualisierung, IBM SVC und NetApp FlexArray. Drittanbieter wie DataCore und FalconStor gehören ebenfalls zu dieser Kategorie.

Dieser Typus von Speichervirtualisierung erlaubt es, Arrays von vielen Herstellern einheitlich zu verwalten und alle Features der Virtualisierungseinheit auf die Geräte anzuwenden, die sich dahinter befinden. Für die meisten Anwendungsfälle bedeutet das, dass ein auf diese Weise virtualisiertes Array nicht weiter die Management-Konsole oder die Features des physikalischen Systems benützen wird. 

Es wird durch den Virtualisierungs-Layer gemanagt und übernimmt auch alle seine Features und Fähigkeiten. Im Grunde heißt das, dass man die Features jedes einzelnen individuellen, darunter liegenden physikalischen Speichersystems gegen eine gemeinsame Verwaltungsschicht für die gesamte Plattenkapazität eintauscht. Ist der Virtualisierungs-Layer einmal eingerichtet, wird das Verschieben der Daten von Array zu Array eine unkomplizierte Sache – die Daten haben diverse physikalische Systeme zur Verfügung, und Änderungen sind überall möglich.

Die Auswirkungen von Storage-Virtualisierung auf die Performance variieren – wobei man durchaus davon ausgehen sollte, dass sie nicht immer negativ ausfallen werden. Einer der Vorteile von Storage-Virtualisierung besteht darin, dass ein Cache in dem Virtualisierungs-Layer zu einer verbesserten Performance gegenüber nicht virtualisierten Speichersystemen führen kann – allerdings nur dann, wenn er Cache-Ausfälle vermeidet, Lese-Anfragen ausführt oder Schreib-Anforderungen erkennt, wenn sie vom Cache anstatt von Platte kommen. 

Außerdem sollte man berücksichtigen, dass die Fähigkeit, Daten unkompliziert in der Speicherumgebung zu bewegen und so Hot Spots und Bottlenecks zu vermeiden, mögliche Nachteile, den Datenverkehr durch den Virtualisierungs-Layer zu organisieren, kompensieren kann. Wie bei den meisten Technologien muss man natürlich die eigenen besonderen Workloads unter produktiven Bedingungen testen, um die wahrscheinlichen Auswirkungen näher zu bestimmen.

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Artikel wurde zuletzt im August 2015 aktualisiert

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