Cloud-Tiering in lokalem Storage integrieren

Cloud-Storage und lokaler Storage werden immer mehr miteinander verbunden, so dass die Cloud für Administratoren nur ein weiterer Storage-Tier ist.

Kein Unternehmen wird seine Daten zu 100 Prozent in der Cloud ablegen, aber viele werden versuchen, die Vorteile des Cloud-Storage für einen Teil ihres Datenbestandes zu nutzen. Der beste Ansatz, dies zu tun, ist ein hybrides Modell, bei dem lokale Storage-Ressourcen (on-premise) und die Cloud nahtlos miteinander integriert werden. Diese Cloud-Tiering-Integration kann mit dafür dedizierter Software, Cloud-Applikationen oder entsprechend ausgestatteten Storage-Systemen und Cloud-Gateways realisiert werden.

Warum in die Cloud?

Das Jahr 2015 könnte das Jahr sein, in dem die Public-Cloud-Akzeptanz über Entwickler- und Web-2.0-Projekte hinaus geht und sich zu einem Mainstream-Service in der IT etabliert. Cloud-Service-Provider bieten zahlreiche Vorteile hinsichtlich der Elastizität, der Agilität, der skalierbaren Kapazität sowie der Nutzungspreise. 

Natürlich gibt es nach wie vor Bedenken bei der Security, Wettbewerbsfähigkeit, der Langzeitkosten und bei der Performance. Darüber hinaus sind nicht alle Anwendungen oder Workloads cloudfähig und die meisten Unternehmen können nicht alle Prozesse in einer Public Cloud betreiben. Aber genau diese Bedenken und Erwägungen resultieren letztlich in dem hybriden Cloudansatz, bei dem versucht wird, das Beste aus beiden Welten zu kombinieren.

Studien der Taneja Gruppe stützen diese Ansicht. Derzeit lässt sich feststellen, dass nur etwa zehn Prozent der Unternehmen eine Verschiebung der Daten in die Public Cloud in Erwägung ziehen. Die große Mehrheit der IT-Abteilungen sehen in den nächsten drei bis fünf Jahren eher Architekturen, bei denen Cloud- und lokale Infrastrukturen zum Einsatz kommen, umgesetzt beispielsweise durch hyper-konvergente Produkte.

Diese IT-Abteilungen planen, innerhalb der nächsten 18 Monate vermehrt Storage-Konsolidierung, Virtualisierung und Cloud-Services zu implementieren. Hierbei sollen die Fähigkeiten der Public Cloud dort genutzt werden, wo sie sinnvoll sind. Dazu gehören der Support von Web-Applikationen und mobilen Anwendern, Kollaboration und Sharing, Deep Archives, Off-site-Backups, DRaaS und in einigen Fällen Primärspeicher.

Der Datenbestand, den viele IT-Manager zu sichern, verwalten, schützen und verarbeiten müssen, soll sich schätzungsweise jedes Jahr verdoppeln. Mit den Limits der Rechenzentren, IT-Teams und Budgets wird es aber immer schwieriger, diesem Datenwachstum allein mit In-house-Ressourcen Herr zu werden.

Cloud-Storage nutzen

Zahlreiche Unternehmen werden aus unterschiedlichen Gründen Cloud-Storage einsetzen, wenn ihre Storage-Bedürfnisse steigen. Dabei wird sich eine hybride Storage-Architektur durchsetzen. In den nächsten paar Jahren ist die optimale Balance für die meisten Firmen eine Mischung aus Storage-Infrastruktur on-premise, die mit einem Cloud-Tier integriert wird.

Gute Gründe für die Cloud:

  • Geringe Kosten pro GByte
  • Nahezu unbegrenzte Speicherkapazität bei Bedarf
  • Flexible Abo-Kostenbasis
  • Wenig oder keine direkten Capex-Investitionen nötig
  • Verteilter Zugriff
  • Regional verteilte Replikation
  • geringer Opex (nicht in-house verwaltet)
  • Potentielle Wiederherstellung in der Cloud möglich (DRaaS)

Es gibt verschiedene Ansätze dazu, wie man hybride Cloud-Storage-Services aufbaut. Ein einfacher Weg ist der, bestimmte Workloads wie beispielsweise File Sync and Share in die Cloud zu verschieben, während andere Performance-kritischen Anwendungen weiter lokal betrieben werden. Einige dieser Applikationen können Cloud-Storage-Services wie Elastic Block Store (EBS) sowie Elastic File Store von AWS oder auch IT managed Cloud-File-Storage wie von SoftNAS nutzen.

Der beliebteste Cloud-Storage basiert auf Objekten. Viele moderne Applikationen unterstützen HTTP-basierte Storage-Protokolle (REST-basierte APIs) um Cloud-Object-Storage direkt zu adressieren.

Object-Storage-Produkte werden mit jeder Cloudplattform verwendet, unabhängig ob es sich um eine Public oder Private Cloud handelt. Viele der Produkte können verteilt in einem hybriden Modus über das lokale RZ und die Public Cloud hinweg operieren. Amazon Web Services S3 ist eines der führenden Object-Storage-APIs, zu denen auch die OpenStack-Swift-APIs für Cloud-Builder gehören.

Darüber hinaus gibt es noch ein breites Angebot an SDS-Produkten, die mittels Appliances und/oder VM-basierten Storage-Nodes Cloud- und lokale Ressourcen überspannen können. Je nach Art der hybriden Architektur und der Storage-Services, die man benötigt, lassen sich Lösungen einsetzen wie die von Maxta, Nexenta, Qumulo oder Tarmin.

Gatways zur Cloud

Verändern sich die Anwendungen in einem Unternehmen nicht so schnell, als dass sie in der Cloud genutzt werden können oder ist das Unternehmen nicht in der Lage, die Cloudinfrastruktur direkt zu verwalten, so ist ein Cloud-Gateway eine gute Option. Diese Gateways ähneln herkömmlichen Arrays, jedoch fungieren sie als großer, lokaler High-Performance-Cache vor der Cloud. Cloud-Storage-Gateways können als physische oder virtuelle Appliance zum Einsatz kommen. Ebenso können sie in einigen Fällen die traditionellen Block- und File-Storage-Produkte ersetzen.

Gateways unterscheiden sich in ihren lokalen Tiering- und Caching-Algorithmen. Einige bauen auf dem aktuellen Anwenderverhalten auf, andere sind applikationszentriert und wieder andere können Snapshots in die Cloud koordinieren. Die meisten verfügen über integrierte Transfer-Optimierung wie Deduplizierung oder Komprimierung, obwohl die Erfolge hier variieren können und eventuell die WAN-Optimierung duplizieren. Einige Gateways offerieren I/O-Journaling und –Buffering, I/O-Priorisierung und zeitlich bestimmbare Datentransfers.

Die Unterschiede sind wichtig für die Art und Weise, wie man das Gateway nutzt. So kann es beispielsweise als Backup-Ziel dienen, das hunderte an TBytes an kostengünstigem Object Storage zur Verfügung stellt wie dies unter anderem NetApp mit SteelStore macht. Ebenso ließe sich ein Gateway als Frontend-Array nutzen, dass in ROBO-Installationen (Remote Office/ Branch Office) als primäres Storage bereitsteht, wie es von CTERA angeboten wird. Mit der letzteren Option kann die IT-Abteilung mehrfach profitieren, da externer Primär-Storage für die Performance lokal gecacht wird und darüber hinaus automatisch zurück in die Cloud synchronisiert, geschützt und überall verfügbar gemacht wird

Für größere Rechenzentren bieten etablierte Gateway-Hersteller wie Nasuni und Panzura kosteneffiziente und sehr skalierbare NAS-Lösung mit einem Global Namespace, das Insellösungen herkömmlicher Filer ablösen soll. Die IT-Abteilung sollte bei einem solchen Angebot beachten, wie das Distributed File System die regionale Verteilung, das Caching, Versionierungen und File Locking adressiert.

Arrays mit Cloud-Tier

Ein weiteres Beispiel für den hybriden Ansatz ist StorSimple von Microsoft. Hierbei handelt es sich um ein primäres Block-Storage-Array mit einer voll integrierten Tiering-Funktion. Die meisten herkömmlichen Storage-Hersteller werden ihr Cloud-Storage-Tiering wohl eher direkt in ihren traditionellen Arrays integrieren. Aktuelle Umfragen der Taneja Group zeigen, dass die Mehrheit der Unternehmen davon ausgeht, Cloud als zusätzliches Tier in den nächsten drei bis fünf Jahren einzusetzen. Darüber haben EMC und NetApp etablierte Cloud-Gateway-Produkte akquiriert – TwinStrata und Riverbed SteelStore.

Ist Cloud-Storage die richtige Wahl?

Bevor sich EDV-Verantwortliche für Cloud-Storage entscheiden, sollten sie erwägen, was sie erreichen wollen. Soll ein hybrider Ansatz verfolgt werden, so sollten IT-Teams folgende wichtige Faktoren beachten:

Cloud-Storage im Einsatz:

  • Storage-Target für Backups – Kapazitäten für heiße und kalte Daten
  • Active Archives, in denen nach Bedarf auf Daten zugegriffen werden kann
  • Data Stores für Cloud-basierte Analytik-Prozesse
  • Primärdaten für Web- und Mobile Applikationen
  • Distributed File Sync-and-Share
  • Video- und Image-Warehousing, oft die Vorteile von Cloud-Transcoding/Processing-Services nutzend
  • Cloud-Storage-Tier hinter  lokalem Primär-Storage

Netzwerk-Konnektivität und Bandbreite. Das Netzwerk ist eine Schlüssel-Ressource zwischen dem RZ und der Cloud. Es hat somit Auswirkungen auf die Performance, die Verfügbarkeit sowie die Kosten. Netzwerke sind noch immer grundsätzlich unzuverlässig. Wenn Sie abwägen, welche und wie viele Daten in der Cloud vorgehalten werden sollen, müssen sie die End-to-End-Fähigkeiten prüfen, wie zum Beispiel die Größe des Cache und die WAN-Optimierung, inklusive Deduplizierung und Komprimierung. Diese Funktionen lassen sich von dedizierten Netzwerk-Appliances bereitstellen oder direkt in Gateways integriert nutzen, aber eventuell benötigen Sie beides. Für größere Replikations- und Migrationsanforderungen können sie Angebote wie CloudBeam von Attunity in Betracht ziehen. Dies wurde konzipiert, um den Transport großer Datenbestände zu erleichtern.

Security. Suchen Sie nach einer Integrationslösung mit ihrer bestehenden, lokalen Authentifizierung. Die meisten Cloud-Storage-Anbieter offerieren Verschlüsselung in der Cloud, sowohl in-flight als auch at-rest. Hier sollte der Administrator darauf achten, wo und wie die Schlüssel verwaltet und geschützt werden. Fragen Sie nach Policies, die Security-Provisions automatisieren und Compliance-Vorgaben umsetzen.

Daten-Zugriff. Schauen Sie sich die Zugriffsmöglichkeiten an. Sollen die Daten nur von ihrem RZ aus zugreifbar sein oder möchten Sie cloudbasiertes Processing und Global File Sharing erlauben? Wohin werden die Daten für die mobilen/verteilten Nutzer repliziert und verschlüsselt?

Kosten/Kontrolle über Datenausbreitung (Data Sprawl). Cloud-Storage lässt sich auch im großen Umfang (Kapazitäten/Volumes) einfach nutzen. Das bedeutet aber, dass die Kosten über längere Zeit stark steigen können. Erkundigen Sie sich nach Kostenzuordnung und Management-Funktionen für Data Sprawl.

Performance. Kann die Performance an bestimmte Anwender und Workloads geliefert werden, wenn diese benötigt wird? Denken Sie daran, dass die Anforderungen von File-Sharing für Endanwender stark von denen für unternehmenskritische Datenbanken abweichen.

Migration. Muss die hybride Lösung verschiedene Cloud-Provider und eventuell auch zwei gleichzeitig unterstützen können?

Es ist fast unausweichlich, dass Cloud-Storage ein weiteres Tier für RZs wird. So ist die Frage nicht ob, sondern wie Sie die Vorteile am besten nutzen. Ein Cloud-Gateway ist eine schnelle Einstiegsoption. Dieser sollten dann aber Überlegungen folgen, wo ein globales Scale-Out-NAS strategisch am besten integriert sein sollte.

Über den Autor:
Mike Matchett ist Senior Analyst und Consultant bei der Taneja Group.

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Artikel wurde zuletzt im Juli 2015 aktualisiert

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