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So schaffen Sie ein schmerzfreies Upgrade von Scale-out NAS-Systemen

Mit richtiger Planung kann man bestehende Scale-Out NAS-Systeme upgraden, ohne dass es durch diesen Prozess zu Leistungseinbußen kommt.

Dieser Artikel behandelt

NAS-Management

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Die heutige Computerinfrastruktur ist ein komplexes Miteinander von Compute, Storage und Netzwerk. Greift man in eine der drei Säulen ein, werden auch die anderen betroffen sein und die Balance kann verschoben werden. Dies kann sich nicht nur auf die Installationsphase auswirken, sondern auf die fortlaufenden Prozesse.

Wenn man zum Beispiel zusätzliche Network Attached Storage (NAS) Geräte einem Netzwerk-Switch zuweist, kann sich dies negativ auf den primären Storage-Datenfluss auswirken und einen kurzfristigen Leistungsabfall nach sich ziehen. Um dieses Problem zu vermeiden, ist statistische Analyse und sorgfältige Planung erforderlich.

Eine Traffic-Analyse kann zeigen, wann und wo es Spitzenbelastungen (Hotspots) im Verkehr zwischen Netzwerk und Storage gibt. So erkennt man, welche Switches besser nicht mit neuen Scale-Out NAS-Boxen verbunden werden sollten. Hier lauert aber ein potentieller Konflikt mit Wunsch, lokalisierte Storage mit Compute zu verbinden und damit den Traffic im Backend zu minimieren. Wenn es im Rack Hotspots gibt, sollten mehr Verbindungen zum stärksten Switch gelegt werden oder gleich 40 Gigabyte Ethernet (GbE) oder besser für die Storage-Boxen angeschafft werden.

Es ist eine Faustregel, dass der Storage-Zugang langsamer wird, wenn die Appliance stärker aufgefüllt wird. Die Dateistrukturen werden komplexer und die Abfragen verlangsamt. NAS ist hierfür besonders anfällig und die Gefahr von ausufernden Daten (Data Sprawl) besteht. Die Tenants im NAS sind nicht gut darin, aufzuräumen und unerwünschte Daten zu löschen. Duplizierung sorgt für weitere Belastungen. Dann ist es an der Zeit, die Putzkolonne zu rufen. Das ist aber eine Herkulesarbeit.

Hier sollte man warme und kalte Daten identifizieren und die kalten auf langsamere Storage-Medien auslagern, vielleicht einschließlich der Cloud. Dies per Hand zu erledigen, ist aufwendig und zeitraubend, selbst bei kleinen Installationen. Automatisierung ist also gefordert. Eine Lösung könnte es sein, alle Daten zu archivieren, die älter als ein bestimmtes Datum sind. Ausnahmen können für bestimmte Dateien oder Dateisysteme eingerichtet werden. Anschließend kann Auto-Tiering für die bestehenden Systeme und Archive angeschaltet werden.

Dies sollten Sie beim Kauf von Scale-out NAS berücksichtigen

Die nächste Frage ist, für welches Scale-out NAS-Angebot man sich entscheiden sollte. Es ist keine gute Idee, einfach ein Duplikat einer bereits verwendeten Storage-Box anzuschaffen. Die Technologie schreitet so schnell voran, dass aktuelle Versionen vorzuziehen sind, die leistungsfähiger sind. Zudem ist die Lebensdauer von Storage-Boxen begrenzt. Wenn Ihre NAS-Software Schwierigkeiten hat, mit neuen Geräten zurechtzukommen, sollte man sich nach Alternativen umsehen. Ein Vendor-Lock-in kann sehr teuer werden.

Ein Haupttreiber für Innovation ist Flash. Caches auf Flash-Basis können Latenz und Bandbreite dramatisch verbessern. Eine Grenze für diese höhere Geschwindigkeit kann die Netzwerkverbindung setzen, so dass die Anschaffung von 40 GbE oder besser eine Überlegung wert ist. Dies erfordert aber eine Neugestaltung des Netzwerks, zumindest teilweise.

Die Laufwerkskapazität ist ein weiterer Grund für die Anschaffung moderner Geräte. Laufwerke von vier bis acht TB Kapazität sind jetzt allgemein verfügbar und demnächst wird das auch für zehn TB gelten. Das bedeutet, dass weniger Storage-Boxen benötigt werden, allerdings sind diese großen Festplatten auch langsamer. Sie können mit geeigneter NAS-Software beschleunigt werden, die Journal-Dateien anlegt, um Schreiboperationen schneller zu machen. Die Journal-Dateien erstrecken sich über verschiedene Festplatten und NAS-Boxen und arbeiten im Hintergrund. Noch besser ist es, die Journale auf Solid-State-Disks (SSDs) laufen zu lassen. Bei Auto-Tiering können die SSDs zudem als schneller Cache dienen.

Manche Anwendungen können stark von Cloning im NAS profitieren. Wenn viele Dateikopien zu verschiedenen Clients befördert werden müssen, kann Flash die Sache entscheidend beschleunigen. Cloning kann kostbaren Flash Cache einsparen.

In ein paar Jahren werden wohl alle NAS-Systeme komplett auf Flash laufen. Dadurch wird die Geschwindigkeit bedeutend höher. Das bedeutet weniger Boxen, aber die Netzwerkbelastung wird auch höher. Die Weiterentwicklung bei Ethernet wird es erlauben, damit Schritt zu halten. Das ist auch nötig, denn sonst stößt das NAS an Netzwerkgrenzen.     

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Nächste Schritte

Wissenswerte Fakten über Scale-Out-Storage.

Welchen Einfluss haben Scale-out NAS auf das Storage-Management?

Kann Image Cloning beim Daten-Management im NAS helfen?

Für welche Anwender sich NAS-Systeme eignen.

Artikel wurde zuletzt im Januar 2017 aktualisiert

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