Planung und Management einer Software-defined-Storage-Architektur

Wenn Sie Software-defined Storage implementieren wollen, lohnt sich gründliche Planung. Dadurch wird das Management später wesentlich leichter.

Wenn Sie eine neue Technologie implementieren, wie zum Beispiel Software-defined Storage, dann müssen Sie von Anfang an sowohl Access Points als auch Programmierschnittstellen (Application Programming Interface, API) und ähnliches berücksichtigen, um eine optimale Performance und die volle Kapazität zu erreichen. Eine gründliche Planung erleichtert Ihnen später das Management Ihres Storage enorm.

Wird Software-defined Storage richtig implementiert, dann realisieren Sie eine Hardware- und Workload-unabhängige Storage-Applikations-Schicht zwischen den Anwendungen und den physischen Storage-Ressourcen. Wie bei jeder Software gilt auch hier, dass es korrekte und falsche Wege gibt, diese Abstraktionsschicht bei Software-defined Storage zu implementieren.

Ein Ansatz besteht darin, die Storage-Virtualisierungs-Schicht über die API der Storage-Hardware einzurichten, um damit die Schnittstellen des Anbieters für ihre On-Board, Controller-basierte Software zu nutzen. So können dann beispielsweise Laufwerke eingerichtet und mit Services versehen werden, die das Array als „Value-added Software“ mitbringt.

Das Problem bei diesem Ansatz sind die entstehenden Kosten, um mit den Änderungen der Anbieter der darunterliegenden Hardware Schritt zu halten. Das wirkt sich natürlich auch unmittelbar auf die Software-Kosten aus, denn sobald ein Hardware-Hersteller seine Firmware oder Software ändert, muss der Anbieter des Software-defined Storage auf Augenhöhe bleiben und sein Produkt ebenfalls aktualisieren. Genau diese Änderungen können auch für dessen Kunden unbequem sein und sollten bereits vorher in der Planung mit einfließen.

Der technische Fortschritt macht eine gründliche Planung notwendig

Ähnlich verhält es sich auch mit neuen Technologien, die auf den Markt drängen. Kunden können diese so lange nicht nutzen, bis ein Anbieter von Software-defined Storage diese in die Liste der unterstützten Produkte aufnimmt. Support-Probleme gibt es unter Umständen, wenn sich ein Anbieter aus dem Storage-Geschäft verabschiedet oder von einem Hardware-Hersteller akquiriert wird. Der neue Besitzer teilt seine APIs dann nämlich möglicherweise nicht mehr mit dem Anbieter der Software-defined-Storage-Lösung. Unterm Strich lässt sich sagen: Müssen Sie sich mit vielen API-Verbindungen zu diversen Storage-Plattformen plagen, können Sie das mit dem Hüten eines Sacks Flöhe vergleichen. Hier eine vernünftige Strategie zu verfolgen ist in der Tag sehr schwierig, daher ist eine langfristige Planung nötig.

Sie könnten alternativ dazu auch die Mount-Punkte des Storage-Equipments als Virtualisierungs-Schnittstelle nutzen. Somit verbinden Sie sich nicht individuell zu jeder Hardware-Plattform, sondern nutzen die Anschlüsse, die jeder Hersteller sowieso zwangsläufig zu den gängigen Betriebssystemen zur Verfügung stellt. Jeder Hardware-Hersteller wird seine Hardware beispielsweise kompatibel zu Microsoft Windows Server machen. In diesem Fall sind Sie von den Storage-Anbietern, respektive deren APIs, unabhängig. Storage über die Mount-Punkte zu virtualisieren ist dabei genauso effizient wie Storage mithilfe der Hardware-APIs zu virtualisieren. Darüber hinaus ist es weniger anfällig für Störungen.

Sobald die Verbindung mit der physischen Infrastruktur hergestellt ist, benötigen die meisten Storage-Virtualisierungs-Produkte einen virtuellen Controller. Er übernimmt die Kontrolle über die Funktionen und Kapazitäten, die über die Mount-Punkte zur Verfügung gestellt werden. Genauso wie ein physischer Datenträger mit einem Dateisystem formatiert wird, brauchen Storage-Virtualisierungs-Produkte in der Regel einen ähnlichen Prozess, der die Kapazitäten von den physischen Storage-Geräten übernimmt. Dieser Vorgang kann eine gewisse Zeit dauern, da die Software Nullen auf jedes Bit eines jeden Datenträgers schreiben muss, den die Infrastruktur zur Verfügung stellt. Das Resultat ist dann aber ein Storage-Pool, der sich extrem effizient steuern lässt und virtuelle Datenträger bereitstellt, die sich mit Datensicherheits- und Performance-Services versehen lässt. Aus solchen Datenträgern lassen sich anschließend Pools erstellen, die wiederum die Grundlage für abgestuftes oder Tiered-Storage bieten. Bereits bei der Planung Ihrer Infrastruktur sollten Sie also an ein einfaches Management Ihres Storage denken.

Die virtualisierte, also Software-definierte, Storage-Umgebung erstmalig zu formatieren kann eine Weile in Anspruch nehmen. In der Regel ist auch eine Migration von bestimmten Daten involviert. Von jedem Array, das virtualisiert oder in Pools eingeteilt werden soll, müssen Sie die Daten zunächst kopieren und dann auf die virtualisierten Datenträger wieder zurück spielen. Am besten gehen Sie die Sache methodisch und Stück für Stück an. Kümmern Sie sich immer nur um eine Applikation oder einen Business-Prozess gleichzeitig. Die Anbieter von Software-defined Storage stellen in der Regel auch Assistenten zur Verfügung, die Ihnen bei diesem Prozess unter die Arme greifen.

Unabhängigkeit von Hardware ist der zentrale Vorteil von Virtualisierung

Sehen Sie sich nach Software-defined-Storage-Produkten um, die nicht ausschließlich oder zum Großteil an die Hardware des Herstellers gebunden sind. Das gilt übrigens auch in Bezug auf die Server-Virtualisierungs-Software. Im Bereich Software-definierte Infrastrukturen ist Plattform-Unabhängigkeit ein hohes Gut, mit dem Sie sich alle Freiheiten sichern und im Endeffekt die Kosten gering halten. Letztendlich geht es ja genau um eine Unabhängigkeit von Hardware-Spezifikationen. Sie sollten ein Produkt wählen, das eine Implementierungen sowohl als zentraler Server als auch als Federated Resource Manager zulässt. Dieser zentralisierte Server, unterstützt durch geclusterte Failover-Funktionen, wird Ihnen ein leichteres Management ermöglich, und das sogar in komplexen SAN-Infrastrukturen (Storage-attached Network).

Fangen Sie klein an und expandieren Sie dann, wenn Ihnen die Sache geheuer ist und Sie damit vertraut sind. Eine gut durchdachte Implementierung von Software-defined Storage sollte eine Verbesserung der Applikations-Performance um den Faktor zwei bis vier mit sich bringen. Der Grund ist die durch Solid-State realisierte I/O-Warteschlange, die vor den herkömmlichen Festplatten sitzt. Da ist wenig Magie dahinter. Sie können das mit Caching-Arbeitsspeicher vergleichen, den man vor irgendeinem Netzwerk- oder anderem Storage-Gerät einsetzt.

Zusätzlich zur Performance-Verbesserung können Sie Ihrem Software-defined Storage auch Funktionen zur Datensicherheit oder zur Kapazitätenverwaltung übertragen. Auf diese Weise müssen Sie keine teuren jährlichen Verträge für Zusatz-Software in den individuellen Arrays abschließen. Unter Strich könnten Sie dadurch sogar mehr sparen, als Sie für den Umstieg auf Software-defined Storage ausgeben.

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Artikel wurde zuletzt im Juni 2014 aktualisiert

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