Tschüss, LUN-Technologie! Du hast uns treu gedient

In der virtualisierten Server-Welt hat LUN ausgedient. Storage-Administratoren sollten sich schon heute mit virtuellen Storage-Konzepten beschäftigen.

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In einer Welt virtueller Server ist kein Platz mehr für das Konzept der LUN-Technologie und dem damit verbundenen Zeitaufwand. LUNs werden schon bald der Vergangenheit angehören.

Logical Unit Numbers (LUNs) und Datenträger kennen wir in der Storage-Branche seit Jahrzehnten. Diese Ära neigt sich inzwischen aber dem Ende zu, und wenn Sie mich fragen auch zu Recht. Viele Storage-Administratoren allerdings sehen das anders, weil Sie sich durch diese Änderung bedroht fühlen.

In der Welt der physikalischen Server ist es seit langer Zeit üblich, einen Satz Festplatten zu einem RAID zu vereinen, auf dessen Basis wiederum ein LUN geschaffen wird. LUNs werden für eine bestimmte Applikation erstellt und mit den erforderlichen Storage-Services ausgestattet, beispielsweise zur Replikation oder Kompression, für Snapshots und so weiter. Alles schön und gut. Dann aber haben wir angefangen, mehrere Applikation mit demselben LUN zu adressieren. Solange wir das nicht übertreiben oder die Applikationen ungleichmäßig und unberechenbar sind, kann ein LUN damit auch gut umgehen. Wenn eine Anwendung schließlich wichtig genug ist, bekommt sie ihr eigenes LUN mit den dazugehörigen Storage-Kapazitäten spendiert.

Server-Virtualisierung verändert den Umgang mit Storage

An diesem Punkt allerdings kommt Server-Virtualisierung ins Spiel und wirbelte mächtig viel Staub auf. Ein oder mehrere LUNs, die mehrere virtuelle Maschinen (VM) bedienen sollen, können damit einfach nicht umgehen. Noch schlimmer wird es, wenn mehrere Hosts mit jeweils mehreren virtuellen Maschinen oder verschiedene Applikationen und Workloads ins Spiel kommen. Den berüchtigten „I/O Blender Effekt“ verstehen wir in inzwischen sehr gut: Das fein abgestimmte LUN von gestern muss sich mit komplett zufälligem I/O herumplagen, verursacht von einem unberechenbaren Ansturm einer großen Anzahl virtueller Maschinen. Die Storage-Controller sind damit vollkommen überfordert, worunter die Performance der Applikationen sichtlich leidet.

Die Storage-Branche reagiert mit verschiedenen Lösungen auf dieses Problem. Die traditionellen Anbieter spendieren ihren Storage-Arrays Solid-State Drives (SSDs), um mehr I/O zur Verfügung zu stellen. Zudem werden Arrays intern virtualisiert, wodurch alle Festplatten allen virtuellen Maschinen zur Verfügung stehen und somit nicht nur einige wenige Festplatten konstant befeuert werden. Zusätzlich werden oft Features hinzugefügt, um die Systeme enger mit VMware oder Hyper-V zu verzahnen. Dafür dienen Application Programming Interfaces wie zum Beispiel vStorage APIs for Array Integration, vStorage APIs for Storage Awareness oder Hyper-V Offloaded Data Transfer.

Zusätzlich dazu sind neue Anbieter auf den Markt gedrängt, die Storage ganz speziell für die virtuelle Welt geschaffen haben. Zu dieser Liste gehören Gridstore, Nimble Storage, Nutanix, Scale Computing, SimpliVity, Tintri und andere. Hewlett-Packard hat mit StoreVirtual VSA reagiert, das sich entweder als komplette Appliance oder als VM präsentiert, die mit jedem Storage zusammenarbeiten kann. Andere Newcomer haben Software entwickelt, die zwar mit existierenden Storage-Arrays arbeitet, aber trotzdem enorme Verbesserungen hinsichtlich Performance, Latenz und Kapazitäts-Reduzierung mit sich bringen. Das klassische Beispiel war Virsto Software, inzwischen von VMware übernommen.

Der Storage der Zukunft: VM-zentriert statt LUN

Die beiden letzteren Produkt-Kategorien wählen dabei einen gänzlich anderen Wege, um Applikationen Storage-Services bereitzustellen: Sie sind zu 100 Prozent auf virtuelle Maschinen ausgelegt. Damit lassen sie LUN-Technologie komplett außen vor, die von IT-Abteilungen seit Beginn der SCSI-Ära so gerne eingesetzt wurde. Mithilfe einer Policy wird dabei einer virtuellen Maschinen eine gewisse Priorität zugewiesen, die festlegt, welcher Storage-Typ zum Einsatz kommt und welche Kapazität die virtuelle Maschine davon bekommt. Weiterhin wird festgelegt, wo die Daten abzulegen sind, wie oft repliziert wird und welche Datenschutz-Stufe notwendig ist. In vielen dieser Lösungen lässt sich für die virtuelle Maschine sogar ein Qualitätslevel (Quality of Service, QoS) festlegen, wodurch eine durchgehende Versorgung mit den notwendigen Ressourcen sichergestellt wird. All das wird auf Basis virtueller Maschinen überwacht und liefert Daten zur Performance, Kapazitätsauslastung und andere relevante Informationen. Sie erstellen also kein Backup eines LUN, sondern sichern spezifische virtuelle Maschinen. Sie klonen kein LUN, sondern eine virtuelle Maschine. Sie managen das Storage nicht mithilfe einer Storage-Konsole, sondern benutzen dafür VMware vCenter oder Microsoft System Center.

Damit wird der Server-Administrator für die Storage-Zuteilung auf VM-Ebene zuständig und nicht der Storage-Administrator. Trotzdem gibt es noch immer viele Management-Aufgaben, für die das tiefgreifende Fachwissen des Storage-Administrators notwendig ist. Das Tagesgeschäft bezüglich Storage-Managements neigt sich derzeit allerdings in Richtung Server-Administrator.

Aufgaben wie das Erstellen neuer LUNs, LUNs an die Änderungen der Applikationen anpassen, das Wählen der richtigen RAID-Gruppen oder die synchrone und asynchrone Replikation von Datenträgern entfallen damit. All diese Funktionen werden automatisiert und auf VM-Ebene erledigt. Auch Performance-Metriken sehen wir uns inzwischen mit VMware vCenter und Microsoft System Center VMM an. Auf der LUN-Ebene zu arbeiten ist heute einfach nicht mehr wichtig.

Natürlich gibt es Unterschiede bei den oben erwähnten Produkten und der Implementation der jeweiligen Funktionen. Die Angebote von Nutanix, Scale Computing und SimpliVity beispielsweise sind weit mehr als nur Storage, vielmehr handelt es sich hierbei um „Infrastruktur in einer Box“. Zusätzlich unterstützen Nutanix und SimpliVity bisher lediglich VMware, Scale Computing wiederum kann derzeit nur mit KVM umgehen. Trotzdem sind alle diese Lösungen zu 100 Prozent VM-zentriert. Tintri wiederum stellt im Moment ausschließlich VMware Storage bereit, Nimble dagegen unterstützt alle großen Hypervisoren. Gridstore implementiert einen virtuellen Storage-Controller als einen Miniport-Treiber für Hyper-V und macht sich dessen tiefe Integration in die VM zunutze, um ausgeklügeltes QoS und automatische Tuning-Funktionen zu realisieren. Trotz all dieser Unterschiede sind alle diese Lösungen VM-zentriert.

In drei Jahren haben sich virtuelle Storage-Konzepte gegenüber LUN durchgesetzt

Natürlich ist die Transformation in die neue Welt noch nicht komplett abgeschlossen. Die großen Storage-Hersteller setzen derzeit alle Hebel in Bewegung, um die eigenen Arrays so effizient wie möglich mit VMware, Hyper-V und XenServer zusammenarbeiten zu lassen. Auch sie stellen Informationen zum Storage-Management so zur Verfügung, dass sie sich auf der Administrations-Konsole der virtualisierten Umgebung einsehen lassen. Es gibt allerdings keine Zweifel, dass die Ära des mühsamen LUN-Managements vorüber ist. Unter der Haube mag LUN noch nicht abgeschrieben sein, aber LUN ist längst kein Hauptbeschäftigungsfeld für Storage-Administratoren mehr. Die Erstellung und Auswahl von LUN funktioniert nun mal viel einfacher, wenn das Storage-System mit den Applikationen und dem Hypervisor zusammenarbeitet, natürlich voll automatisiert. Sobald diese Sachen auf VM-Ebene erledigt werden sprechen wir von Application-Awareness – das daraus gewonnene Wissen kann für viele Zwecke genutzt werden: Load-Balancing, Auto-Alignment, QoS u.v.m.

Storage-Administratoren sollten eigentlich glücklich sein, dass Sie nicht mehr für die Zuteilung von Storage an Applikationen zuständig sind und sich stattdessen ganz auf strategische Angelegenheiten konzentrieren können. Wir sprechen hier von Infrastruktur-Planung, Informations-Analyse zur Effizienz-Verbesserung und so weiter. Natürlich muss man sich weiterhin um den Schutz der Daten, um Archivierung und Disaster Recovery kümmern. Das gehört zum Thema Cloud-Storage einfach dazu. Es mag noch drei Jahre dauern, bis die Storage-Branche bereit für den vollständigen Umstieg ist. Aber die Anzeichen dafür sind bereits jetzt überall zu finden. Vorausschauende Storage-Administratoren sollten sich daher schon jetzt auf den Abschied von LUN vorbereiten. LUN-Technologie hat uns lange Zeit gut gedient. Aber jetzt ist es an der Zeit, LUN in die digitale Rente zu schicken.

Über den Autor: Arun Taneja ist Gründer und Präsident der Taneja Group, eine Analyse- und Consultung-Firma mit Fokus auf Storage und entsprechenden Server-Technologien.

Artikel wurde zuletzt im April 2014 aktualisiert

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