Große Einsparpotenziale bei Storage-Virtualisierung
Nur mit durchgängigem Storage-Management
Über Virtualisierung kann ein Rechenzentrum den Bedarf an Servern, Netzwerkanwendungen und Storage-Kapazitäten drastisch reduzieren. Das gelingt allerdings nur, wenn eine auf Virtualisierung ausgelegte Managementsoftware für die notwendige durchgängige Transparenz bei Applikationen und Administration sorgt. Dann können auch neueste Entwicklungen greifen, mit denen sich die Potenziale der Virtualisierung noch deutlich umfassender ausschöpfen lassen, als dies derzeit noch der Fall ist.
Das stete Wachstum der Rechenzentren führt zu erheblichen Energie- und Hardwarekosten sowie zu
Personalproblemen. Gründe dafür sind einerseits die stagnierenden IT-Budgets und andererseits die
Komplexität der Administration, für die eine hohe Expertise notwendig ist. Die Virtualisierung von
Servern, Applikationen und Storage reduziert den Hardwarebedarf und hilft auch dabei, den
Personalbedarf einzudämmen. Doch durch die Virtualisierung entfernt sich die Administrationsebene
um ein bis zwei Abstraktionsstufen von den physisch vorhandenen Servern und Festplatten-Arrays. So
nimmt die Komplexität zunächst einmal zu.
Die Virtualisierungssoftware löst die Grenze zwischen zwei oder mehreren Festplatten-Arrays auf
und fasst die physischen Laufwerke zu logischen Partitionen zusammen. Im Regelfall benutzt die
Software virtuelle Laufwerksnummern (vLUN: virtual Logical Unit Number), um den physischen
Speicherort der Daten gegenüber Servern und Applikationen zu maskieren. So erscheinen die Daten im
System unabhängig von ihrem tatsächlichen Speicherort als auf einem einzelnen Laufwerk
gespeichert.
Doch damit gehen für eine herkömmliche Storage-Managementlösung die Informationen über die
physischen Datenpfade der gespeicherten Daten verloren. Der Administrator benötigt diese aber zum
Beispiel, um den Leistungsbedarf der Applikationen auf die Datentransferraten der Hardware
abzustimmen. Weitere Schwierigkeiten entstehen dadurch, dass auch Server und Netzwerkanwendungen
virtualisiert werden und gemeinsam auf einer einzelnen Maschine laufen, um die Auslastung der
Serverhardware zu verbessern.
Storage-Resource-Management
Deshalb sollte eine Managementlösung für virtuelle Speicherumgebungen virtuelle genauso wie
physische Storage-Kapazitäten transparent verwalten und überwachen können und Alarm- sowie
Reporting-Funktionen für beides enthalten.
Solche Storage-Resource-Management-Lösungen (SRM) ermöglichen eine genaue Zuordnung von
Kapazitäten und informieren kontinuierlich über die Auslastung durch Applikationen. Außerdem eignen
sie sich für eine tief greifende Analyse der Hardware, um mögliche Schwachstellen und Fehlerquellen
zu ermitteln. Darüber hinaus kann der Administrator damit die vollständigen Pfade zu den physischen
Speicherorten aller Daten verfolgen und erhält einen möglichst umfassenden Überblick über die
Charakteristika und die Konfiguration seiner in der Praxis meist heterogenen Storage-Umgebung.
Ferner hat der Administrator damit die verfügbare Bandbreite von Verbindungen unter Kontrolle und
erkennt rechtzeitig mögliche Engpässe.
Damit die Virtualisierung tatsächlich zu Einsparungen in Rechenzentren führt, muss die
zugehörige Managementlösung die Administration weitgehend automatisieren und vereinfachen. So
reduzieren sich nicht nur die Kosten für Hardware und Energie, sondern auch die
Personalprobleme.
Erhebliches Einsparpotenzial
Neben einer dramatischen Verbesserung der Auslastung von Servern und Storage-Kapazitäten können
neue Virtualisierungstechniken in Zukunft den Speicherbedarf von Servern drastisch reduzieren. So
entwickelt Symantec zum Beispiel eine neue Technik, die den Speicherbedarf von mehreren virtuellen
Servern auf einer realen Maschine deutlich senken kann. Der als VM-aware Storage bezeichnete
Mechanismus eliminiert die oft massiv auftretenden Redundanzen der gespeicherten Daten,
insbesondere auch Anwendungs- und Betriebssystemdateien. Lässt zum Beispiel ein Provider hundert
virtuelle Apache-Webserver auf einem Rechner laufen, wird im Wesentlichen hundertmal der gleiche
Datenbestand gespeichert. Bei einem Datenvolumen von jeweils 100 GByte würden diese hundert
Webserver insgesamt 10 TByte Speicherplatz in Anspruch nehmen. Da es sich aber um hundert fast
identische Server handelt, sind die Überschneidungen der Dateibestände enorm. Die
VM-aware-Storage-Technik speichert deshalb alle gemeinsam genutzten Dateien nur einmal ab und
erlaubt einen gemeinsamen Datenzugriff für jeden dieser virtuellen Server. Eine solche Installation
besteht aus 100 GByte gemeinsam genutzter Speicherdaten sowie den individuellen Dateien der
virtuellen Server. Bei einem angenommenen individuellen Speicherbedarf von 1 GByte pro Server
würden 200 GByte Speicherplatz für 100 Webserver ausreichen. Das ergäbe gegenüber den ursprünglich
abgeschätzten 10 TByte eine Ersparnis von 98 Prozent.
Der Mechanismus erinnert an Techniken wie Datendeduplizierung oder Single Instance Storage, die
Speicherkapazitäten vor allem im Bereich der Datensicherung und Archivierung wirkungsvoll einsparen
können. VM-aware Storage geht einen Schritt weiter und setzt ähnliche Techniken auch für operative
Betriebssysteme und Applikationen ein. Somit ist es nun möglich, auch im operativen Serverumfeld
einen enormen Einspareffekt zu erzielen.
Fazit
Die Virtualisierung von Servern, Anwendungen und Speicherkapazitäten kann die Hardware- und
Personalprobleme in Rechenzentren lindern. Doch die Effizienz dieser Technik hängt stark von der
Leistungsfähigkeit der Storage-Managementlösung ab. Eine herkömmliche Managementsoftware kommt mit
den Anforderungen einer virtualisierten Storage-Umgebung nicht zurecht. Für den umfassenden
Überblick ist eine SRM-Lösung notwendig. Darüber hinaus entwickeln Anbieter derzeit Techniken wie
VM-aware Storage, um die Potenziale der Virtualisierung voll auszuschöpfen. Damit kann ein
Rechenzentrum zukünftig drastische Einsparungen beim Speicherbedarf für Server und Applikationen
erzielen.
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