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Speichersysteme für Mission-Critical-Workloads

Redundanz allein reicht nicht aus

30. Juni 2021, 7:00 Uhr | Christian Winterfeldt/am

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Hochverfügbare Lösungen

Was zeichnet nun ein hochverfügbares und ausfallsicheres IT-System aus? Eine allgemeine Definition von „Hochverfügbarkeit“ ergibt sich aus der Anforderung, dass eine geschäftskritische Applikation auch im Fehlerfall weiterhin verfügbar bleiben muss – und dies mit der kleinstmöglichen Unterbrechung sowie ohne großen administrativen Aufwand. Dies schließt eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Störungen unterschiedlicher Art, eine schnelle und automatisierte Wiederherstellung ohne administrative Eingriffe, eine hohe Anpassungsfähigkeit, um flexibel auf Veränderungen reagieren zu können, sowie proaktives Monitoring und schnelle Fehlererkennung ein. Neben dieser Resilienz – also der Fähigkeit, hinsichtlich Störungen und Ausfällen einzelner Komponenten robust zu reagieren und die Anwender weiterhin mit den benötigten Services zu bedienen – muss das IT-System zudem höchsten Performance-Ansprüchen genügen.

Bei Mission-Critical-Workloads sind selbst kurzfristige Leistungseinbußen nicht akzeptabel und daher unbeding zu vermeiden. Einfache Backup- und Recovery-Produkte sind deshalb ebenso wie asynchrone Replikationslösungen im unteren Bereich einer „Verfügbarkeitspyramide“ anzusiedeln. An der Spitze der Pyramide stehen fehlertolerante Systeme, die einen unterbrechungsfreien Betrieb gewährleisten und auf Fehler reagieren, bevor diese zu einem Ausfall führen. Das schließt den Ausfall einzelner Komponenten wie Controller oder eines kompletten Standorts, unerwartete Nachfragespitzen und geplante Wartungen, die ebenfalls zu Ausfallzeiten führen können, ein. Gleichzeitig darf es durch diese Art von Vorfällen zu keinen Leistungseinbrüchen kommen: Kann beispielsweise ein Broker-System anstatt 100.000 Transaktionen pro Sekunde nur noch 70.000 Transaktionen abarbeiten, entsteht ein enormer finanzieller Schaden.

Eine High-End-Storage-Lösung muss deshalb eine extrem niedrige Latenzzeit, einen sehr hohen IOPS-Wert sowie eine entsprechende Bandbreite aufweisen und den Betrieb zahlreicher paralleler Workstreams erlauben. Dies setzt bei der technischen Ausstattung Multi-Controller, eine Active/Active-Scale-out-Architektur und End-to-End-NVMe nach Branchenstandard sowie Inline- und globale Deduplizierung, Komprimierung und End-to-End-Verschlüsselung für die Sicherheit der Daten voraus. Ein Multi-Controller-Grid beispielsweise hat den Vorteil, dass die Abschaltung einer Komponente im Gegensatz zu einer Zwei-Controller-Architektur nahezu keine Auswirkung auf die Leistung des Systems hat. Daneben gewinnt auch im Storage-Umfeld das Thema künstliche Intelligenz (KI) an Bedeutung. Mit Hilfe von Automatisierungsmechanismen und maschinellem Lernen (ML) lassen sich Betriebsunterbrechungen bei Datenspeichern und virtuellen Maschinen vorausschauend verhindern. Neben dieser schnellen Fehlererkennung ermöglicht eine High-End-Lösung zudem eine sehr granulare Fehlerisolierung in der Maschine, indem nur die Abschaltung einzelner Komponenten und nicht gleich der ganzen Baugruppe erfolgt. Eine integrierte KI-Engine optimiert darüber hinaus dynamisch die Ressourcenauslastung und sorgt so für eine schnelle und konsistente Leistung.

Ausfälle abfangen

Praktisch jedes Unternehmen hat zumindest eine Schlüsselanwendung, die es als Mission Critical einstufen kann und die die Sicherheit und Verfügbarkeit von High-End-Storage voraussetzt. Die Speicherarchitektur sollte dabei folgende wesentliche Aspekte abdecken: Fehler und Systemausfälle müssen sich frühzeitig erkennen und durch selbst regulierende Prozesse vermeiden lassen. Gleichzeitig sorgen schnelle und reibungslose Recovery-Funktionen im Notfall dafür, dass sich der Schaden in Grenzen hält. Aufgrund des enormen Datenwachstums sind darüber hinaus Lösungen sinnvoll, die mit ihrer Elastizität Spitzen abfangen können und die das Administrationsteam flexibel an sich verändernde Rahmenbedingungen anpassen kann. Wenn geschäftskritische Anwendungen und Prozesse stillstehen, kann das die Existenz eines Unternehmens bedrohen. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass Firmen sich auf Unterbrechungen und Ausfälle der IT vorbereiten und somit nicht zuletzt ihre Mission-Critical-Workloads schützen.

Christian Winterfeldt ist Director Sales Storage Products and Solutions bei Dell EMC Deutschland.