Neue Virtualisierungstechniken
Utility Storage setzt Ressourcen frei
IT-Experten im Datacenter-Bereich erleben derzeit interessante Zeiten. Hardware- und Softwareinnovationen auf Basis eines Virtualisierungs- oder Utility-Storage-Ansatzes ermöglichen eine Reduzierung der Kosten. Sie können zudem die Komplexität und funktionellen Einschränkungen von konventionellen Speicher- Arrays entscheidend verringern.
Utility Storage ist eine neue Speicherkategorie auf der Basis einer modularen
Cluster-Architektur und kann – anstelle der bislang eingesetzten konventionellen modularen oder
monolithischen Designs – mit zwei Controllern eingesetzt werden. Diese neue Architektur zeichnet
sich durch eine höhere und kostengünstigere Skalierbarkeit und Konsolidierung aus. Utility Storage
bietet zusätzlich eine fortschrittliche integrierte Virtualisierung, die eine deutlich verbesserte
Speicherauslastung und Automatisierung ermöglicht. Dieser Cluster-Ansatz in Kombination mit einem
hohen Grad von Virtualisierung, Auslastung und Automatisierung ermöglicht eine deutlich einfachere
Speicherverwaltung – gewährleistet durch die Nutzung einer geringeren Zahl besser ausgelasteter
Systemen, die sich zudem selbst konfigurieren und optimieren. Zu den Beispielen für diese neuen
Utility-Storage-Plattformen gehören Speicher-Sub-Systeme von 3Par, Equallogic und anderen. "Utility
Storage ist eine große Erleichterung für uns. Wir benötigen jetzt 95 Prozent weniger Ressourcen für
die Speicherverwaltung und keine teuere Unterstützung für die monolithischen Arrays mehr", meint
beispielsweise Larry Sikons, Chief Information Officer bei Thomas Weisel Partners.
Utility Storage sorgt für zuverlässige und leistungsfähige sowie massiv skalierbare Hardware,
die mit fortschrittlichen Virtualisierungsverfahren kombiniert wird. Außerdem bietet es einen hohen
Grad an Automatisierung und intuitive Anwenderschnittstellen. Dadurch können die mühsamen
administrativen Aufgaben entfallen, die normalerweise mit der Zuteilung und Bereitstellung
(Provisioning) von Kapazität, der Service-Level-Optimierung und dem Management mehrerer ungleicher
Systeme verbunden sind.
Zuteilung und Bereitstellung von Kapazität
Durch die integrierten Automatisierungsmöglichkeiten von Utility-Storage-Plattformen entfällt
primär das intensive Festplattenmanagement konventioneller Speicherlösungen. Die meisten
verfügbaren Arrays erfordern heute bis zu dreißig Schritte, um ein einziges LUN bereitzustellen.
Hinzu kommen Unmengen von Einschränkungen und Richtlinien, die der Anwender sorgfältig
berücksichtigen muss, um eine richtige Kapazitätsplanung und Service-Level-Charakteristik
sicherzustellen. Zum Beispiel erfordern konventionelle Speicher-Arrays zeitaufwändige Tätigkeiten
wie die Zuordnung von LUNs, die Erstellung von RAID-Gruppen entsprechend der verfügbaren Kapazität
sowie die Pflege von Tabellen, in denen diese Kapazitätslayoutinformationen dokumentiert sind. Die
stetige Leistungsoptimierung ist meist ebenfalls ein lästiger und manueller Prozess. Änderungen
hinsichtlich des Service Levels können eine Datenmigration mit Unterbrechung notwendig machen.
Normalerweise werden auch eine spezialisierte Ausbildung oder sogar teure professionelle
Dienstleistungen benötigt, die für Unternehmen zudem eine gewisse Abhängigkeit von den Anbietern
zur Folge haben.
Utility-Storage-Plattformen ermöglichen dagegen eine deutlich einfachere und automatische
Erstellung und ein besseres Management von Laufwerken, sodass den Anwendern die lästigen
Planungsarbeiten abgenommen werden. Fehlerquellen lassen sich dadurch vermeiden. Mit Utility
Storage ist keine Vorplanung notwendig, und die Bereitstellung ist auf wenige Mausklicks reduziert,
die in Sekunden und nicht wie sonst in Stunden erledigt sind. Hohe und voraussagbare Service Levels
werden durch verteilte Ressourcen und in einigen Fällen durch ein fein randomisiertes Data Striping
über interne Ressourcen sichergestellt. Mit zunehmender Auslastung des Systems oder beim Ausfall
von Komponenten bleiben die Betriebsbedingungen bestehen und voraussagbar. Die konventionelle
Speicherplanung und das Änderungsmanagement werden damit überflüssig.
Konventionelles Provisioning im Vergleich zu Thin Provisioning
Eine der interessantesten und innovativsten Utility-Storage-Eigenschaften ist Thin Provisioning,
eine Virtualisierungstechnik, durch die der Administrator nutzbare Kapazitäten über die gesamte
Lebensdauer einer Anwendung zuordnen kann. Dies ermöglicht es dem Administrator, physikalische
Kapazität nur im Zusammenhang mit wirklich vorhandenen Daten kaufen und installieren zu müssen.
Ein großes Problem im Hinblick auf die Flexibilität von konventionellen Speicher-Arrays ist,
dass, sobald Kapazität einer Anwendung zugewiesen wird, diese vergeben und damit nicht mehr für
eine andere Nutzung verfügbar ist. Bei normalen Arrays ist ein Provisioning von Kapazität nach
Bedarf auf Grund des hohen Aufwands kaum zu bewältigen.
In der Tat kann die Zuweisung von Speicher zu Anwendungen bei konventionellen Arrays ein
lästiger und möglicherweise störender Prozess sein, den die Anwender in der Regel eher durch
verschwenderisch viel Speicherkapazität kompensieren. Studien haben gezeigt, dass bei normalen
Arrays die genutzte Kapazität nur rund 25 Prozent der zugeordneten Kapazität ausmacht. Dies
verdeutlicht, dass die Administratoren im Normalfall eher zuviel Kapazität ansetzen und zuordnen,
als eine aufwändige Kapazitätszuteilung durchzuführen oder eine Anwendungsunterbrechung zu
riskieren. Dies führt zu einer gewaltigen Verschwendung von Infrastruktur und zu entsprechenden
Wartungskosten.
Zudem entstehen unnötig komplexe Netzwerke mit hohem administrativem Aufwand. Zusätzlich
verursachen die nicht benötigten Laufwerke auch hohe Kosten für Unterbringung, Stromversorgung und
Kühlung.
Mit Thin Provisioning ergibt sich eine deutlich höhere Auslastung der Laufwerke bei gleichzeitig
entscheidender Reduzierung des administrativen Aufwands. Durch die Nutzung von innovativen "
Dedicate-on-Write"-Möglichkeiten erlaubt Thin Provisioning die Zuweisung von so viel logischer
Kapazität zu einer Anwendung, wie diese über ihre Lebensdauer benötigt. Allerdings wird nur dann,
wenn diese Anwendung Daten schreibt, die physikalische Kapazität dem gemeinsamen Speicher-Pool
entnommen. Dies erfolgt nach Bedarf und ist vollkommen automatisiert, wodurch sich sowohl die
Verschwendung von Speicherkapazität als auch übermäßiger administrativer Aufwand vermeiden lassen.
Da die Anwendungen die physikalische Kapazität innerhalb des Systems verbrauchen, wird der
Administrator automatisch benachrichtigt, wenn zusätzliche physikalische Kapazität in Form von
weiteren Plattenlaufwerken hinzugefügt werden muss. Diese Aufgabe wird mit einem
Utility-Storage-System innerhalb von Minuten und ohne Unterbrechung der Anwendungen erledigt. Das
Ergebnis ist ein stark vereinfachter Provisioning-Workflow.
Service-Level-Optimierung
Eine Service-Level-Optimierung und Datenmobilität von einer Speicherstufe auf eine andere
verspricht eine höhere Leistungsfähigkeit. Dagegen spricht aber die hohe Komplexität
konventioneller modularer und monolithischer Arrays. Die IT-Verantwortlichen müssen den
Speicher-Service-Level aber für verschiedene Anwendungen gewährleisten und stehen außerdem unter
Druck, dies zu möglichst niedrigen Kosten zu schaffen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht
darin, alte Daten oder Daten, für die keine hohen Service-Level-Anforderungen mehr gelten, auf
kostengünstigere Speicherressourcen zu verlagern. Mit konventionellen Systemen bedeutet dies oft
eine Migration der Daten zwischen Arrays – ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess, der
Erfahrungen mit unterschiedlichen Speichersystemen und deren Schnittstellen erfordert.
Das Ergebnis ist oft, dass eine Service-Level-Optimierung nur sehr schwierig zu erreichen ist,
und dass dies in vielen Fällen nicht einmal versucht wird. Diese Situation zwingt meistens dazu,
sich entweder für ein Over-Provisioning, die bewusst großzügige Zuweisung von Ressourcen, zu
entscheiden, um das geforderte Service Level zu erreichen, oder ein nicht optimales Service-Level
zu tolerieren, um die Speicherauslastung verbessern zu können.
Im Gegensatz dazu bieten Utility-Storage-Plattformen eine massive Skalierbarkeit durch
abgestufte Speicherlösungen in einem einzigen System. Dies ermöglicht dem Anwender einen nahtlosen
und unterbrechungsfreien Umstieg zwischen den Speicherstufen. Mit wenigen Mausklicks oder Befehlen
können Laufwerke auf ein optimales Service Level gebracht werden. Die einfache Handhabung ohne
Unterbrechung des laufenden Prozesses ermöglicht dem Anwender eine problemlose Änderung, so dass er
einen ineffizienten Einsatz seiner kostbaren Speicherressourcen nicht mehr tolerieren muss.
Normalerweise müssen die Anwender mehrere Speicher-Subsysteme beschaffen und verwalten, um
unterschiedliche Preis-Leistungs-Verhältnisse in einer abgestuften Umgebung zu erreichen.
Herkömmliche Speichersysteme erfordern zudem das Management einer komplexen und empfindlichen
Speicherinfrastruktur aus mehreren Speichersystemen, Switches, einer Host-basierenden
Datenträgerverwaltung, verschiedenen Anwendungen und SRM-Software – alle mit entsprechenden
Management-Schnittstellen. Im Hinblick auf den Aufwand für die typischen Aktivitäten einer
Speicherumgebung und die Forderung nach Kompatibilität der unterschiedlichen Hardware und Software
sowie dem notwendigen Management und Training für eine derartige Umgebung kann dies alles sehr
entmutigend, zeitaufwändig und teuer sein.
Setzt er die umfangreiche, kostengünstige und abgestufte Skalierbarkeit von
Utility-Storage-Plattformen ein, muss der Administrator weit weniger Systeme und Geräte verwalten.
Oft bieten die integrierten Merkmale und Funktionen – wie unterschiedlichste Verbindungsoptionen,
Datenträgerverwaltung und eine umfangreiche Instrumentierung – die Möglichkeit (nicht aber die
Notwendigkeit), andere Elemente und Schichten innerhalb der Speicherinfrastruktur zu reduzieren
oder zu beseitigen. Das Ergebnis ist eine umfassende Konsolidierung der Speicherinfrastruktur mit
weit weniger Aufwand für Training, Geräteverwaltung und Konfiguration.
Durch den Einsatz von fortschrittlichen Virtualisierungsverfahren, einer deutlichen Erhöhung der
Systemauslastung und einer verbesserten Automatisierung lassen sich mit Utility Storage viele
Einschränkungen in Bezug auf Kosten, Komplexität und Funktionalität konventioneller Speicher-Arrays
vermeiden. Die lästige Vorplanung, Service-Level-Optimierung und andauernde administrative Aufgaben
können entfallen. Die Speicherung ist schnell, wobei die Leistungsoptimierung automatisch erfolgt
und eine Service-Level-Optimierung praktisch umgehend erreicht wird. Tatsächlich sind diese
Innovationen so leistungsfähig, dass viele Unternehmen inzwischen sogar zusätzliche Ressourcen
entdeckt haben, von deren Existenz sie bislang selbst nichts wussten – weitere verwendbare
Systemkapazität, mehr administrative Ressourcen und mehr Zeit für wichtigere Dinge.
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