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Linux und Open-Source-Software als Alternativen zu proprietären Speicherlösungen

Die Nutzung eines rein Linux-basierten Storage-Ansatzes hat einige Hürden. Die Verwaltung lässt sich jedoch mit Open-Source-Software vereinfachen.

Bereits 2014 prognostizierte eine Studie von EMC, dass das weltweite Datenvolumen bis 2020 auf 44 Billionen Gigabyte anwachsen wird.

Nach einer Vorhersage von IDC wird ein Großteil der Daten unstrukturiert sein, also etwa Bilder, Videos, Office-Dokumente. Ihr Volumen soll mit einer Rate von bis zu 65 Prozent pro Jahr wachsen. IT-Verantwortliche, die diese enormen Datenmengen verwalten, speichern und archivieren müssen, stehen vor großen Herausforderungen. Denn die IT-Budgets steigen üblicherweise nicht im selben Verhältnis, sie stagnieren eher oder schrumpfen sogar.

In der Vergangenheit reagierten die meisten IT-Verantwortlichen auf den steigenden Speicherbedarf mit dem Ausbau der Speicherressourcen. In der Regel wurde dabei in proprietäre Speicherlösungen investiert. Das hatte zur Folge, dass die Unternehmen heute in unangenehme Vendor-Lock-in-Situationen stecken und schwer verwaltbare Datensilos entstanden sind.

Da bei proprietären Lösungen die Lizenzgebühren und Wartungskosten normalerweise eng an die gespeicherte Datenmenge gekoppelt sind und zusätzlich notwendige Funktionalitäten extra verrechnet werden, sind die Unternehmen bis zu einem gewissen Grad der Gnade des jeweiligen Storage-Anbieters ausgeliefert.

Ein Wechsel zu einem anderen Anbieter und damit die Migration der Daten auf ein oder mehrere andere Systeme aber schließt sich zumeist aus. Denn je mehr Daten in den Speichersilos gelagert werden, desto komplizierter und aufwändiger gestaltet sich eine derartige Migration. Durch die stetige Erweiterung der Speichersysteme stehen die Unternehmen vor der Herausforderung, all diese Systeme zu warten. Der Druck nach einer alternativen Lösung, die eine automatisierte Verwaltung der Speicher ermöglicht und einen störungsfreien Betrieb gewährleistet, steigt. Als tragfähige Alternative haben sich in den letzten Jahren Speichertechnologien auf Basis von Linux und Open Source Software herauskristallisiert.

Abbildung 1: Von Storage-Silos hin zu verteilen Speicherlösungen. (it-novum)

Selbstverwaltend und selbstheilend

Bestehende Storage-Konzepte müssen also überdacht werden, da auf Dauer die kontinuierliche Erweiterung der Speichersysteme zu Datensilos führt, die schwer zu verwalten und teuer sind. Die Alternative zu individuellen Speichersystemen (SAN oder NAS) ist die Speicherung der Daten in selbstverwaltenden und selbstheilenden dezentralisierten Clustern aus eigenständigen Speicherknoten, die auf Standardhardware basieren.

Soll aufgrund der steigenden Datenmenge die Kapazität erhöht werden, genügt es in einem solchen System, einen weiteren Speicherknoten hinzuzufügen. Die Cluster-Software kümmert sich automatisch um die Verteilung der Daten, stellt die Redundanz sicher und nutzt den neu geschaffenen Speicherplatz.

Ein bekanntes Beispiel hierfür ist die Open-Source-Software Ceph. Ceph repliziert Daten und macht sie fehlertolerant, unter Verwendung von Standardhardware. Damit ist kein spezieller Hardware-Support erforderlich. Das Ergebnis dieses Designs ist, dass das System sowohl selbstverwaltend als auch selbstheilend ist und darauf ausgerichtet, den Verwaltungsaufwand und die Kosten zu minimieren.

Abbildung 2: openATTIC will Unified Storage und Speichermanagement auf Enterprise-Niveau bieten.

Zudem skaliert es auch bei steigender Anzahl von Knoten nahtlos, so dass sich nicht nur die Kapazität, sondern auch die Leistung problemlos erweitern lassen. Leider unterstützen die meisten Applikationen die native Speicherung von Daten in einem Objektspeicher nicht. Daher ist eine Art Vermittlungsschicht notwendig, die das Speichern über die klassischen und gängigen Protokolle ermöglicht. Hier kommen die vielfältigen Speicherprotokollfähigkeiten von Linux ins Spiel.

Linux als Vermittlungsschicht

Jede moderne Linux-Distribution unterstützt die gängigen SAN-/NAS-Protokolle standardmäßig und uneingeschränkt. Zudem funktioniert Linux mit einer großen Auswahl an Hardware, so dass sich Unternehmen uneingeschränkt für das passende Produkt entscheiden können. Linux-Software ist frei verfügbar und unterliegt nicht den starren Lizenzvereinbarungen der kommerziellen Anbieter. Außerdem bietet sie – je nach Art der Distribution – flexible Support-Optionen. Anwender können schnell und ohne Einschränkungen anfangen, damit zu arbeiten – vor allem dann, wenn das entsprechende Know-how bereits im Unternehmen vorhanden ist.

Storage-Management: Herausforderungen beim Einsatz von Linux und Open-Source-Software

Speziell die Automatisierung und Integration eines rein Linux-basierten Ansatzes stellt viele Unternehmen vor große Herausforderungen. Denn die Konfiguration erfolgt zumeist auf Kommandozeilenebene über funktionell limitierte Bordwerkzeuge oder durch benutzerdefinierte Skripte. Eine gemeinsame Schnittstelle fehlt, um diese individuellen Komponenten zu kontrollieren und zu verwalten.

Auch die Skalierung und die Sicherstellung der Systemzuverlässigkeit gestalten sich schwierig. Die Wartung eines Speichersystems, das aus mehreren Knoten besteht, kann zudem schnell zu einem administrativen Alptraum werden. Häufig macht auch die Überwachung des Speichersystems Probleme. In Eile wird eine neue Freigabe erteilt, anschließend aber vergessen, diese zum Monitoring-System hinzuzufügen. Das geht solange gut, bis das neue Speicherkontingent erschöpft ist, was zu unerwarteten Ausfallzeiten und Beschwerden der Anwender führt.

Übersichtlichere und einfachere Verwaltung

Besser verwalten lässt sich ein Linux-basiertes Speicher-Management mit genau darauf ausgerichteten Tools, wie etwa dem Open-Source-Projekt openATTIC. Wichtig ist, dass es sich um offene Plattformen handelt, die die notwendige Flexibilität für aktuelle und zukünftige Anforderungen an Datenspeicher von Haus aus mitbringen.

„Bestehende Storage-Konzepte müssen überdacht werden, da auf Dauer die kontinuierliche Erweiterung der Speichersysteme zu Datensilos führt, die schwer zu verwalten und teuer sind.“

Lenz Grimmer, it-novum

Diese Open-Source-Lösungen verfügen in der Regel über intuitive Weboberflächen, die die Verwaltung des Speichermanagements vereinfachen, indem sie eine bessere Übersicht ermöglichen. Unternehmen können sie deshalb unproblematisch einsetzen, wenn sie über das notwendige Know-how verfügen.

Fehlen intern die erforderlichen Kenntnisse, stehen Dienstleister bei Planung, Umsetzung und im Betrieb zur Verfügung. Sie unterstützen dabei, Speichersysteme mit Linux und Open Source Software in technologischer und finanzieller Hinsicht zum Erfolg zu führen.

openATTIC

openATTIC wird seit fünf Jahren von it-novum entwickelt. Seit Anfang 2016 beteiligt sich SUSE an der Verbesserung der Ceph-Funktionalität von openATTIC. Bei den derzeit veröffentlichten Versionen handelt es sich um Development Releases. Diese können als Proof of concept beziehungsweise Evaluationsinstallationen eingesetzt werden. Das Development Release bezieht sich laut it-novum eher darauf, dass in openATTIC 2.0 noch nicht alle Funktionalitäten implementiert sind, die für die finale Version 2.0 vorgesehen seien. Auch gäbe es schon etliche Anwender, die mit diesen Versionen bereits produktiv im Einsatz sind. Das, was an Funktionalität enthalten ist, funktioniert laut it-novum: „Der Code, aus dem die monatlichen Releases gebaut werden, muss erst alle Tests durchlaufen, bevor er zur Veröffentlichung freigegeben wird. Wir achten stark darauf, keine inkompatiblen Änderungen zwischen den monatlichen Releases einzuführen, ein Update muss immer möglich sein.“

Selbst wenn openATTIC aus irgendeinem Grund, etwa durch einen Bug oder nach einem Update, nicht mehr erwartungsgemäß funktionieren sollte, wären die bereits konfigurierten Storage-Services (zum Beispiel CIFS/NFS-Shares oder iSCSI-Targets) davon nicht betroffen und liefen einfach weiter, so it-novum. Es handele sich um eigene Subsysteme, die von openATTIC lediglich aufgesetzt und verwaltet würden.

Ende 2016 soll dann der Stand erreicht sein, der in ein Supported Release übergeführt werden soll, inklusive einem dazu passenden professionellen Support-Angebot. Anwender können also das Produkt problemlos einsetzen, so it-novum.

Über den Autor:
Lenz Grimmer ist Team Lead Product Management & Development bei it-novum.

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Artikel wurde zuletzt im Juli 2016 aktualisiert

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