Rainer Graefen im Gespräch mit Hu Yoshida, CTO von Hitachi Data Systems

Scale-up oder Scale-out ist eine Grundsatzfrage

12.04.2011 | Redakteur: Rainer Graefen

Scale-up oder Scale-out? Von außen betrachtet sind die inneren Werte der Speichersysteme nicht erkennbar.
Scale-up oder Scale-out? Von außen betrachtet sind die inneren Werte der Speichersysteme nicht erkennbar.

Modulare Speichersysteme scheinen die Skalierbarkeitsprobleme von kleinen und großen Unternehmen zu lösen. Hu Yoshida, CTO von Hitachi Data Systems, ist anderer Meinung.

Die beiden großen Parameter der Speicherbranche sind Performance und Speicherkapazität. Beide sollen weitreichend skalierbar sein, falls nicht, haben Unternehmen, mit wachsendem Bedarf an dem einen oder anderen, ein größeres Problem.

Man kann diese Aufgabe „ganzheitlich“ lösen oder mittels kleinerer Bausteine (Module) ein größeres Gebilde erschaffen. Technisch gesprochen geht es um die beiden Konzepte Scale-up oder Scale-out.

Strategische Frage: Scale-out gegen Scale-up

Es ist ein bislang unentschiedener Wettstreit zweier Linien. „Es lässt sich aktuell nicht entscheiden, welche Strategie in zehn Jahren die Erfolgreiche sein wird“, sagt Hu Yoshida, Chief Technology Officer bei Hitachi Data Systems, „aber unsere Präferenz ist, dass ein zentrales Betriebssystems im Storage-Controller alles zusammenhält und dies so nah wie nur eben möglich mit der Steuerung der Informationsspeicherung verknüpft ist.“

Hu Yoshida, CTO bei Hitachi Data Systems
Hu Yoshida, CTO bei Hitachi Data Systems

Bild 1: Amerikanischer Storage-Philosoph mit asiatischer Gelassenheit

Es könnte an der japanischen Tradition liegen, dass Yoshida die Dinge im Innersten verstehen und kontrollieren will. „Ohne einen grundlegenden Kern kann eine Speicherplattform nicht skalieren“, ist der Cheftechniker überzeugt.

Das sehen viele Entwickler von Speichertechnik ganz anders. Modular soll sie sein, per standardisierter Netzwerktechnik ein Grid bilden, das in alle Dimensionen skalieren kann, und nicht zuletzt mittels Cluster-Technik ausfallsicher sein. Schließlich geht es um ein wichtiges Gut: Daten.

„Warum macht man das?“, fragt Yoshida stellvertretend und gibt auch gleich die Antwort: „Grids sind einfach umzusetzen. Jedes Controller-Modul skaliert über die Technologiegenerationen hinweg mit der steigenden Leistungsfähigkeit des Prozessors. Aber die Kopplung zwischen den Controllern ist sehr lose und die Leistung ist nur im Rahmen des integrierten Modul-Caches steigerungsfähig.“

Es mangelt an Ausgewogenheit

Das modulare HP P4000 G2 SAN ist ein Vertreter modularer Speichersysteme, der gute Skalierbarkeit bei I/O-Durchsatz und Kapazität erreicht.
Das modulare HP P4000 G2 SAN ist ein Vertreter modularer Speichersysteme, der gute Skalierbarkeit bei I/O-Durchsatz und Kapazität erreicht.

Bild 2: Mit der richtigen Verteilung zum Allround-Speichersystem

Ein Speichersystem wie das HP P4000 G2 (Lefthand), die EMX-Appliance Vplex, die den gesamten Storage eines Anwenders virtualisieren kann, ähnlich wie das auch IBMs SVC für den lokalen Bereich ermöglicht, das sind nach Yoshidas Ansicht, bestmögliche Umsetzungen der Modul-Strategie.

„Das skaliert jedoch nur mit der Leistung, die der einzelne Knoten bieten kann. Wer mehr will, braucht einen globalen Cache, der die Last auf alle dahinterliegenden Komponenten verteilen kann.

Nach außen verhält sich das System dann wie eine einzige Maschine, die in der Lage ist, die gesamte vorhandene Systemleistung abzurufen und auch bei einem Prozessorupgrade mit einem wesentlich leistungsfähigeren Prozessor zu skalieren.“

Herr des Cluster-Universums

Der Strategiestreit hat an dieser Stelle der Architektur, dem Cache, seine einfach verstehbare Grundlage. Nicht ganz so einfach zu verstehen ist das Split-Brain, das sozusagen „schizophrene“ Gehirn, in dem jeder Clusterknoten sich zum Master des Clusters erklärt.

Die Frage ist: Was passiert mit einem Cluster, dessen kommunikative Synchronisation gestört ist, so dass die Konsistenz in den Caches, die Cache-Kohärenz, nicht mehr zu gewährleisten ist?

Hitachi löst dieses Kohärenz-Dilemma zweier miteinander gekoppelter USP-Speichersysteme mit einer Quorum-Disk, die als Initialzünder des Arbeitsflusses genau weiß, welcher Knoten gerade die Hoheit hat.

weiter mit: Mit Scale-out gelingt die Kostensenkung

 

Zitate von Hu Yoshida, CTO von Hitachi Data Systems:

 

Das Prinzip der Scale-out-Architektur

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