Optimale Dateneffizienz mit virtualisiertem Speicher-Betriebssystem

Die digitale Transformation gelingt, wenn die Speicher-Hardware mehr kann als speichern

| Autor / Redakteur: Jürgen Krebs, CTO EMEA Central Region, Hitachi Data Systems / Rainer Graefen

Die digitale Transformation braucht eine smarte Speicherplattform.
Die digitale Transformation braucht eine smarte Speicherplattform. (Bild: HDS)

Die Digitalisierung hat in den vergangenen Jahren die Unternehmenswelt ähnlich stark umgepflügt wie die Industrialisierung vor 200 Jahren. Ähnlich wie damals sind dabei Anbieter, die sich dem Zeitgeist verweigert haben, unter die Räder gekommen. Heute heißt das Stichwort dazu „Digitale Transformation”.

Wer nicht anfängt, sein Business zu digitalisieren, läuft Gefahr, in der Bedeutungslosigkeit zu verschwinden. Letztlich soll die Digitale Transformation dazu führen, Kosten zu sparen und schnellere Produkteinführungen zu erreichen, indem Betrieb und Prozesse neu gedacht werden.

Mit anderen Worten: Es geht nicht nur um die Technologie, sondern auch darum, wie sich die neu gestalteten Prozesse die Technologie zunutze machen, um den Kundendialog zu verbessern und eine bahnbrechend neue betriebliche Effizienz zu erzielen. Digitalisierung muss Teil der Unternehmens-DNA werden.

Solid-State-Memory u.a. in Form von NAND-Speicher ist ein gutes Beispiel, wie Technologie transformativ wirken kann, wenn Betrieb und Prozesse in ihrer Eigenschaft als „Enabler” für Anwendungen neu gedacht werden. Die Unternehmens-IT-Systeme werden heute mit immer mehr und immer unterschiedlicheren Daten und Anwendungen geflutet.

Komplexe Storage-Infrastrukturen und Prozesse, die teuer und arbeitsintensiv sind, hindern die IT daran, mit den Anforderungen des Business Schritt zu halten. Der Schlüssel zu weniger Komplexität und geringeren Betriebskosten der IT-Infrastruktur liegt in der radikalen Vereinfachung durch intelligente Software, aber auch im gleichzeitigen „Mitnehmen“ der eigenen Mitarbeiter und Organisation.

Flash macht neue Einsatzszenarien möglich

Moderne Flash-Module (Flash Module Drives, kurz FMD) von Hitachi für den Unternehmenseinsatz kommen mit Quad-Core-Prozessoren und Multi-Pathing. Diese erzielen eine deutlich bessere Performance, Langlebigkeit, Kapazität und Funktionalität als herkömmliche SSDs.

Selbst bei einer Auslastung von 99,6 Prozent liegen die Antwortzeiten unter einer Millisekunde. Mit eingebauter Kompression sind Kapazitäten momentan bis zu 14 Terabyte pro FMD möglich. Die enorme Performance ermöglicht auch extrem ressourcenintensive Applikationen, die Technik ist hier nicht mehr länger der Flaschenhals. Berechnungen und Analysen können mehr Daten einbeziehen, schneller und damit häufiger erfolgen, neue Kundenservices oder Umsatzoptionen werden möglich.

Dabei sind die Module kostengünstiger als Festplatten, ohne dafür Kompromisse bei der Haltbarkeit oder Flash-Performance einzugehen. Tatsächlich ist die Performance höher als bei den meisten SSDs: House-Keeping-Funktionen wie Wear-Leveling und die Neuformatierung von Zellen erfolgen außerhalb des I/O-Pfads, so dass die Leistung nicht mit der Zeit abfällt.

Die Intelligenz im FMD ermöglicht es, die Kompression als Task vom Storage-Controller an den Controller des FMD auszulagern. Sie bietet auch einen Extra-Level an Sicherheit, da der FMD-Controller jede Zelle – auch die, die vom Storage-Controller nicht gesehen werden – löschen und den Status des Löschens etwa für einen Audit in einen Bericht schreiben kann.

Mehr Intelligenz im Controller ist mehr Performance

Alle Funktionen des Storage-Controllers werden bei Hitachi über einen Storage-Hypervisor, das Storage Virtualization Operating System (SVOS), zur Verfügung gestellt. SVOS kann heterogenen, externen Storage für eine Konsolidierung des Speichermanagements virtualisieren. Darüber hinaus lässt sich interner und externer Storage auch mit Thin-Provisioning virtualisieren, was eine Überprovisionierung für maximale Auslastung ermöglicht. Über die Funktion „Global Active Device” kann SVOS ein Device auch auf zwei Storage-Systemen virtualisieren, ohne dass weitere Soft- oder Hardware im Datenpfad benötigt wird.

Mit „Linked Clones” wird eine Funktion bereitgestellt, die es der Entwicklungs-/Testabteilung ermöglicht, mit echten Daten zu arbeiten, ohne die Daten anzufassen, die von der Anwendung benötigt werden. Deduplizierung und Komprimierung auf SVOS-Ebene reduzieren den zum Speichern von Daten benötigten Platz.

SVOS kann die Deduplizierung auch mit FMD- anstatt SVOS-Komprimierung kombinieren und für eine bessere Performance die eigentliche Komprimierung an den Controller des Storage-Systems auslagern. SVOS unterstützt den direkten Zugriff auf Blöcke oder Dateien, ohne zusätzliche File-Server und separates Dateimanagement.

Mit NAS und Data Migration to the Cloud (DM2C) kann sich SVOS direkt mit der Cloud verbinden, dadurch können Dateien, etwa aus Kostengründen, vom Storage-System in die Cloud verschoben werden.

Durch die Optimierung von Cache-Algorithmen kann SVOS bei FMDs auch die Flash-Leistung verbessern. Mit Storage-basierten Snapshots und Replikationstechniken sind Unternehmen in der Lage, Datensicherungen schneller und häufiger durchzuführen. Die Snapshots können als volle Read-/Write-Kopien oder als Speicherplatz sparende „Thin Images” (Read Only) angelegt werden. Neue Virtual Machines können so in Sekunden eingerichtet und ebenso schnell an den Start gebracht werden.

Speicher-Virtualisierung á la carte

Der Clou an SVOS 7 ist aber, dass alle Services zur Effizienzsteigerung selektiv wählbar sind und sich durch einen Workload auslösen lassen. Dadurch können IT-Teams mehrere Workloads auf einem System konsolidieren, um Kosten zu senken, und gleichzeitig den Storage optimal für eine Anwendung reduzieren.

Das ist ein sehr wichtiger Punkt, weil jede Applikation aus verschiedenen Technologien andere Vorteile zieht. Wenn Services mit geringen oder gar keinen Vorteilen auf einem Workload laufen, kann dies die Latenz unnötig erhöhen.

Ein Beispiel: Deduplizierung funktioniert sehr gut bei virtuellen Maschinen und virtuellen Desktops, aber nicht bei Hochleistungsdatenbanken, die wiederum am meisten profitieren, wenn die Komprimierung im FMD stattfindet. Mit SVOS kann die Servicequalität daher für jeden Workload speziell angepasst werden.

Damit erlaubt bereits der intelligente Hardwarelayer viele Funktionen zu erledigen, für die es ansonsten wesentlich komplexerer und kostenintensiverer Methoden bedürfte.

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