Storage-Lösungen für Private Clouds
Sicher speichern
Immer mehr Hersteller integrieren ihre Storage-Lösungen in Cloud-Frameworks. Mit einer Private Cloud können Unternehmen die Vorteile der Cloud-Technik nutzen, ohne sich den Risiken von Public oder Hybrid Clouds aussetzen zu müssen.
Unternehmen, die ihre Daten nicht bei externen Dienstleistern speichern möchten, können mit einer selbst betriebenen Private Cloud die Vorteile von Cloud-Technologien nutzen und haben es dabei selbst in der Hand, eine hohe Sicherheit und gute Performance zu gewährleisten. Im Vergleich zu traditionellen RZ-Infrastrukturen bietet eine Private Cloud mehrere Vorteile. Zu den wichtigsten zählt eine weitgehende Automatisierung der Bereitstellungsprozesse, ermöglicht durch ein enge Verzahnung von Storage, Servern, Netzwerk und Sicherheitssystemen. Damit lassen sich RZ-Ressourcen sehr viel schneller bereitstellen. Auch die Anwender profitieren von den Cloud-Technologien, indem sie Rechen- und Speicherkapazitäten über ein Self-Service-Portal anfordern und bereits nach kurzer Zeit nutzen können. Die hierfür erforderlichen Orchestrierungs-Workflows umfassen neben der Bereitstellung der technischen Ressourcen auch organisatorische Aspekte wie Genehmigungsverfahren oder die Dokumentation aller Vorgänge in einer unternehmesweiten CMDB (Configuration Management Database).
Die in einer Private Cloud eingesetzten Storage-Systeme integrieren sich über Schnittstellen in die automatisierten Workflows. Zu den gängigsten zählen Openstack, REST (Representational State Transfer), SOAP (Simple Object Access Protocol), VMware VAAI (Vstorage APIs for Array Integration), VASA (VMware APIs for Storage Awareness), SIOC (Storage I/O Control von VMware) sowie Microsoft Azure Storage Services. Diese Integration ermöglicht eine schnelle Bereitstellung zusätzlicher Speicherkapazitäten sowie eine rasche Wiederverwendung nicht mehr benötigter Speicherressourcen.
Leistungsfähige Private-Cloud-Lösungen bieten zudem Accounting- und Billing-Funktionen, mit denen sich die Nutzung der Speicherkapazitäten den verschiedenen Unternehmensbereichen genau zuordnen und verrechnen lässt. Für Unternehmen mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen bieten mandantenfähige Speichersysteme die Möglichkeit, sensible Abteilungen wie Forschung und Entwicklung oder Personalwesen auf der technischen Ebene voneinander zu isolieren.
Für Cloud-Umgebungen optimierte Speichersysteme zeichnen sich durch eine hohe Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit aus. Traditionelle Storage-Arrays mit zwei redundanten Storage-Controllern, die ihre Daten auf ein zweites Storage-Array synchron spiegeln, sind für die Cloud-typischen stark schwankenden Anforderungen an Speicherkapazität und Performance zu statisch ausgelegt. Immer mehr Hersteller entwickeln deshalb Speicherlösungen, die sich zu einem Cluster-ähnlichen Verbund zusammenschließen lassen und dadurch eine sehr gute Skalierbarkeit bieten. Zum Teil werden die Daten auf den Speichersystemen mehrfach redundant gespeichert, und der Storage-Administrator kann einstellen, wie viele Kopien vorgehalten werden sollen.
Um eine Private Cloud mit einem hohen Automatisierungsgrad bereitstellen zu können, müssen die bisher meist relativ eigenständigen Fachabteilungen für Server, Storage, Virtualisierung, Netzwerk und Sicherheit eng zusammenarbeiten. Dies ist sowohl eine technische als auch eine organisatorische Herausforderung. Die einzelnen Fachabteilungen müssen sich das Know-how der anderen Bereiche zumindest ein Stück weit aneignen, um eine funktionierende Gesamtlösung aufbauen zu können. Um das Ziel einer Private Cloud zu erreichen, ist zudem eine umsetzungsstarke IT-Leitungsebene erforderlich, die in der Lage ist, die Fachabteilungen so zu motivieren, dass alle an einem Strang ziehen.
Cloud-optimierte Storage-Systeme sollten die von den traditionellen Speichersystemen bekannten Verwaltungsfunktionen unterstützen, darunter Thin Provisioning, Deduplizierung und Datenkomprimierung für eine kapazitätsschonende Bereitstellung der Speicherressourcen. Effiziente Snapshot-Techniken für eine schnelle Wiederherstellung beschädigter oder verloren gegangener Daten sowie für das Recovery kompletter Server zählen ebenfalls zum Standardrepertoire leistungsfähiger Speichersysteme. Gleiches gilt für die synchrone und asynchrone Spiegelung beziehungsweise Replikation der gespeicherten Daten. Ein Storage-Tiering, das die Daten abhängig von den aktuellen I/O-Anforderungen automatisch zwischen schnelleren und kostengünstigeren langsameren Speicherbereichen verschieben kann, hilft dabei, die Kosten zu optimieren. Einige Hersteller unterstützen dieses Tiering auch für Teilbereiche einer logischen Speichereinheit.
Eine Unterstützung der Block-Storage-Protokolle Fibre Channel (FC), FC over Ethernet (FCoE) und iSCSI sowie der NAS-File-Protokolle NFS, CIFS und Webdav stellt die Kompatibilität mit der bisherigen Welt sicher. Cloud-Storage-Systeme beherrschen darüber hinaus spezielle Objekt-Storage-Protokolle, die für die Speicherung großer unstrukturierter Daten entwickelt wurden. Der Zugriff auf die Objekt-Storage-Bereiche erfolgt in der Regel über die erwähnten Schnittstellen REST oder SOAP.
Storage Clouds
Im Public-Cloud-Sektor zählt Amazon mit S3 (Simple Storage Service) zu den größten Anbietern von Cloud-Speicher. Mit dem Webservice EC2 (Elastic Compute Cloud) stellt Amazon zudem flexibel anpassbare Rechenkapazitäten bereit. Der Zugriff auf die in Objekt-Storage-Systemen gespeicherten Daten erfolgt über REST, SOAP oder Bittorrent. Amazon setzt dazu spezielle Speichersysteme ein, die für die S3-Anforderungen entwickelt wurden. Mit Virtual Private Cloud (VPC) bietet Amazon auf der Netzwerkebene Unternehmen die Möglichkeit, ein logisch von anderen Kunden abgetrenntes Netzwerk in Eigenregie zu betreiben. Die Speichersysteme werden aber auch bei VPC von Amazon kundenübergreifend verwaltet.
Microsoft hat für den Cloud-Markt auf Basis von Hyper-V die Azure-Plattform entwickelt. Sie integriert alle Komponenten für die Bereitstellung von Cloud-Services und wird von Microsoft weltweit vermarktet. Unternehmen können mit den Azure-Produkten aber auch eine Private Cloud aufbauen, die sich in Eigenregie betreiben lässt. Die Integration der Hyper-V-Plattform mit Storage-Systemen erfolgt über Microsofts System Center VMM SMAPI (Virtual Machine Manager Storage Management API) und über die ODX-Schnittstelle (Offloaded Data Transfer).
Auch VMware will sich mit den Vcloud Air Services ein größeres Stück des Cloud-Kuchens sichern. Unternehmen können wählen, ob sie in den VMware-Rechenzentren eine auf dedizierter Hardware betriebene Private Cloud nutzen möchten. Als Alternative bietet VMware die kostengünstigere Virtual Private Cloud an, bei der sich mehrere Kunden dieselbe Hardware in logisch voneinander getrennten Bereichen teilen. VMware garantiert dabei, dass die vertraglich vereinbarte Mindestrechenleistung und -kapazität immer zur Verfügung steht.
Software-Defined Storage
Mit VSAN (Virtual SAN) hat VMware eine SDS-Lösung (Software-Defined Storage) entwickelt, mit der sich die in einem physischen Server verbauten lokalen Festplatten in einem Cluster-Verbund als hochverfügbarer SAN-Speicher nutzen lassen. Auf Basis dieser Technologie bietet VMware mit Evo Rail eine "Hyper-Converged Infrastructure Appliance" an, die aus Standard-Intel-Server-Hardware besteht und in einem Vier-Knoten-Cluster leistungsfähige Computing-, Storage- und Networking-Kapazitäten bereitstellt. Die Weiterentwicklung dieses Ansatzes heißt Evo Rack und soll das Herzstück des von VMware propagierten Software-Defined Datacenters (SDDC) bilden.
Die seit vielen Jahren am Markt etablierten Anbieter von Storage-Virtualisierungslösungen wie Datacore, Falconstor oder IBM sind ebenfalls in der Lage, Speichersysteme unterschiedlicher Hersteller in eine Private Cloud zu integrieren. Sie unterstützen zudem die von Hardware-Speichersystemen bekannten Storage-Management-Funktionen. Eine weitere Variante von SDS bieten traditionelle Hersteller wie HP oder Netapp an, die ihre für Hardwarespeicher entwickelten Storage-Betriebssysteme auch in Form virtueller Appliances bereitstellen.
Die meisten Storage-Hersteller machen ihre Speichersysteme bereits seit geraumer Zeit fit für die Cloud-Integration. Im rasch wachsenden Cloud-Markt hat in den vergangenen Jahren Openstack als umfassendes Framework für die automatisierte Bereitstellung von RZ-Infrastrukturen und der darauf laufenden Anwendungen eine immer breitere Unterstützung erfahren. Openstack unterstützt sowohl Block-Storage- als auch Object-Storage-Protokolle. Zu den Schwergewichten der Openstack-Unterstützer zählt IBM, die mittlerweile ihr gesamtes Storage-Portfolio mit Openstack integriert haben. EMC spielt in derselben Liga und hat vor Kurzem das Openstack-Startup Cloudscaling gekauft. Cisco hat sein Produktportfolio durch die Zukäufe des Flash-Array-Herstellers Whiptail und des Openstack-Startups Metacloud um wichtige Bausteine erweitert. Auch HP hat mit Helion eine auf dem Openstack-Framework basierende Cloud-Infrastruktur entwickelt. HDS und Netapp haben ihre Systeme ebenfalls eng in Openstack integriert.
Der Autor auf LANline.de: chjlange
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