Ersetzt Elastic Storage den teuren und unflexiblen Speicherschrank?

Wie die Basis-Technologie aus dem Super-Computer Watson Unternehmen helfen kann

Elastic Storage

Daten, Transaktionen und die Zahl mobiler Geräte wachsen auch 2015 exponentiell, ein Ende ist nicht in Sicht. Daraus resultiert eine riesige Masse an unstrukturierten Daten, die immer mehr Speicher braucht. Big Data- und Cloud-Technologien sollen es richten, genauso wie Neuerungen im Storage-Bereich. Ist Elastic Storage – oder anders gesagt Software-defined Storage (SDS) – die Antwort auf all die Anforderungen der viel zitierten Big-Data-Ära? Die Anbieter sagen Ja und beschreiben SDS unter anderem als „schnelle, einfache, skalierbare und vollständige Speicherlösung für das datenintensive Unternehmen von heute“.

Es gilt das Prinzip der Wirtschaftlichkeit: SDS verschiebt Daten automatisch und regelbasiert auf das wirtschaftlichste Speichersystem. Das beinhaltet schnellen Flash-Speicher bis hin zu Tape-Speicher (auch bekannt unter dem Begriff Tiered Storage) und Cloud – wobei die zwei letzten Beispiele die günstigeren Alternativen darstellen. Der Clou: Die Software erkennt die unterschiedlichen Speicher und teilt sie entsprechend ihrer Eigenschaften ein. So wird beispielsweise ein Flash-Speicher immer automatisch als schneller Cache genutzt. 

Laut IBM-Forschung lassen sich mit Elastic Storage bis zu 10 Milliarden Dateien auf einem einzigen Cluster in gerade einmal 43 Minuten durchsuchen. Eine weitere gute Nachricht ist, dass die theoretische Architekturbeschränkung auf tausende von Yottabytes ausgeweitet werden konnte. Diese Zahl genügt auch heutigen Anforderungen an Dateiverwaltungen über einen längeren Zeitraum hinweg, denn ein Yottabyte entspricht einer Milliarde Petabyte (10 hoch 24 Byte). Zusammengefasst: SDS bietet also vor allem in den Bereichen Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und Kostenreduzierung Potenziale für Unternehmen.

Welche neuen Tools es gibt – auf einen Blick:

  1. Datenverschlüsselung und sicheres Löschen:
    Inaktive Daten auf Dateiebene lassen sich via nativer Verschlüsselung sichern und zuverlässig löschen. Verletzungen der IT-Security wie unautorisierte Zugriffsversuche, Diebstahl oder eine unsachgemäße Entsorgung sind damit Geschichte – Anforderungen hinsichtlich regulatorischer Compliance nach Sarbanes-Oxley, HIPAA & Co. hingegen vollständig abgedeckt. Gut zu wissen: Die Funktion wird von einer Richtlinie gesteuert, die die Entschlüsselung von Daten erst dann erlaubt, wenn sie den Anwendungsknoten erreichen. Diese Knoten können alle denselben oder eigene Schlüssel aufweisen, die gemeinsam genutzte Speicherhardware ist dennoch sicher und horizontal skalierbar – Mandantenfähigkeit inklusive. Folgende Standards sind konform mit Elastic Storage: NIST SP 800-131A und FIPS 140-2.

  2. Transparenter Flash Cache
    Der lokale Datei-Cache lässt sich einfach erweitern, indem Solid-State-Laufwerke direkt in den Client-Knoten platziert werden. Einzige Voraussetzung dafür: intelligente Software. Angesichts der zig Anwendungen eine gute Sache, werden diese doch beschleunigt und der lokale Daten-Cache stellt eine Kapazität von über einem Terabyte (TB) bereit.

  3. Überwachung der Netzwerk-Performance
    SDS funktioniert nur, wenn der zugrunde liegende Service, das Netzwerk und die Speicherhardware höchste Performance bieten. Elastic Storage stellt jetzt Kennzahlen zur Remote Procedure Call (RPC)-Latenz zur Verfügung, die bei Netzwerkproblemen sofort Alarm schlagen und diese auch beheben können.

  4. Active File Management (AFM)-Verbesserungen
    Den AFM-Betrieb optimieren und Daten leichter bewegen – das ermöglicht die Prefetch-Funktion. Sie sorgt dafür, dass erforderliche Dateidaten schon im Cache warten, bevor sie benötigt werden. Neu ist, dass sich mehr Dateien in einem noch kürzeren Zeitraum vorladen lassen, was letztlich zu einer besseren Performance bei großen Dateiübertragungen sorgt. Bei Daten, die schnell zwischen Cache und Home verschoben werden müssen, unterstützt die Software nun auch parallele Dateibewegungen innerhalb eines Dateisatzes. Und für mehr Geschwindigkeit in leistungsstarken Netzwerken unterstützt AFM zusätzlich zum Network File System (NFS) das NDS-Protokoll.

  5. Migration von Network File System (NFS)-Daten
    Wenn die Hardware aufgerüstet oder gleich das ganze System ersetzt werden muss, lassen sich dank Active File Management (AFM) Daten bekannterweise von einem Cluster in einen anderen verschieben – und da AFM das Network File System (NFS)-Protokoll nutzt, lässt sich jede NFS-Datenquelle nun auch als Home verwenden. Oder anders gesagt: Eine Datenmigration mit SDS reduziert die Ausfallzeiten von Anwendungen, verschiebt Dateidaten zusammen mit ihren Dateiberechtigungen und fasst Daten aus verschiedenen Altsystemen in einem neuen, zentralen und leistungsfähigeren System zusammen.

  6. Sicherung und Wiederherstellung
    Falls notwendig, stellt ein Tool Daten und Attribute von Dateisätzen im aktiven Dateisystem wieder so her, wie sie zum Zeitpunkt der Snapshot-Erzeugung aussahen. Dafür wurde das Utility ‚mmbackup’ erweitert, um die eigene Workload-Verteilung automatisch anzupassen und parallel auf weitere Plattformen zugreifen zu können, die für die Datensicherung und -wiederherstellung essentiell sind. Was wie angepasst wird, richtet sich immer nach der Verfügbarkeit von Ressourcen und benutzerdefinierten Eingabeparametern.

  7. File Placement Optimizer (FPO)-Verbesserungen
    Daten mit einer erweiterten, datenortsensiblen Wiederherstellung ganzer Dateisysteme rekonstruieren: Das ist das Ziel von File Placement Optimizer (FPO). Damit Map-Reduce und andere Big-Data-Workloads besser unterstützt werden, bietet SDS nun auch eine höhere Performance bei gleichzeitig stattfindenden Verzeichnisänderungen.

Das Whitepaper „Eine Einführung in Elastic Storage“ bietet einen kompakten Überblick über Software-defined Storage (SDS) und zeigt anhand konkreter Beispiele, welche neuen Tools verfügbar sind und was deren konkreter Nutzen für Anwender ist.

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