Zukunft ist schon heute[Gesponsert]

Scale-Up, Scale-Out, Scale-Anywhere

| Autor: Alfons Michels*

Software-Defined Storage und die Digitale Transformation von Speicherumgebungen.
Software-Defined Storage und die Digitale Transformation von Speicherumgebungen. (Bild: DataCore)

Gegensätzliche Ansätze zeichnen sich meistens dadurch aus, dass die Vorteile des einen die Nachteile des anderen sind und umgekehrt. Somit kommt es auf den konkreten Anwendungsbedarf an. Bei Speicherarchitekturen ist das genauso. Durch die Vielzahl von zu unterstützenden Anwendungen getrieben, sind die Anforderungen oft gegensätzlich.

Beginnen wir mit Scale-Up-Storage. Bei diesem Wachstumspfad werden einzelne Systeme vertikal skaliert. Das erfolgt durch das Hinzufügen von einzelnen Komponenten wie Festplatten, SSDs, RAM oder Schnittstellen. Der Vorteil liegt darin, dass einzelne Engpässe gezielt erweitert werden können, ohne große Änderungen am Gesamtsystem vornehmen zu müssen. Ein wesentlicher Nachteil: Ist die physische Ausbaugrenze des Systems erreicht, muss ein weiteres, üblicherweise im Grundausbau nicht gerade preisgünstiges System angeschafft werden. In der Regel beschränkt neben der Plattenkapazität die Leistungsfähigkeit der Controller das Vergrößern solcher klassischen SAN- oder NAS-Monolithen.

Beim horizontalen Wachstum im Scale-Out wird dieser Investitionssprung größtenteils vermieden. Dies wird durch das Hinzufügen meist kleinerer, identischer, üblicherweise auf x86-Standard-Komponenten aufbauender Systeme erreicht. Die einzelnen Knoten bilden ein Storage-Netzwerk, das sich nach außen ähnlich einem Scale-Up-Storage verhält. Das Wachstum selbst erfolgt organisch nach Bedarf und hat dennoch Grenzen. Zu den typischen Problemen einer solchen Architektur gehört die Koordination der vielen parallelen Prozesse. Ebenso kann es unter Umständen zu einem höheren Platzbedarf im Rechenzentrum kommen. Auch gestaltet sich die Verwaltung mitunter komplex.

Aufgrund der Spezifika der Skalierbarkeit müssen Scale-Up-Lösungen längerfristig in puncto Bedarf und Leistung kalkuliert werden. Bei einer halbwegs absehbaren Zukunft kann man aber sehr bedarfsgerecht innerhalb gewisser Grenzen wachsen. Bei Scale-Out-Ansätzen hingegen kann man es etwas lockerer angehen, man skaliert aber immer mehr oder weniger alles gleichzeitig. Beides kann zum Einsatz nicht ausgenutzter Ressourcen führen, was unterm Strich nicht genutztes Kapital bedeutet. Typische Szenarien für Scale-Up-Ansätze sind klassische Speichersysteme oder das Server SAN. Als typisch Scale-Out wird hingegen Hyperconverged gesehen. Wie gesagt sind das typische Ansätze, die sich nicht gegenseitig ausschließen, aber sich grundlegend unterscheiden.

Verschiedene Alternativen zur Bereitstellung

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Lösung statt Philosophie

Angesichts der Dynamik der Anforderungen und Technologien empfiehlt es sich, heute jede Form von Speicher Software-basiert aufzubauen. Eine Software-Schicht zwischen Storage und Server bietet die Agilität, um Speicherinfrastrukturen für heute und morgen zu schaffen. Mit dem richtigen Software-Defined Storage-Ansatz kann man die Abgrenzung zwischen Scale-Out und Scale-Up verschmelzen und sich so die Vorteile beider Ansätze punktuell zunutze machen. Zudem wird manch aufwendige Migration zwischen unterschiedlichen Philosophien dadurch obsolet.

Da Software-Defined Storage (SDS) aber kein fest genormter Begriff ist, wird es häufig ungenau verwendet. Unabhängig von einer Philosophie- oder Technologiediskussion sollte eine SDS-Lösung folgende Grundvoraussetzungen erfüllen:

  • Hardware-Unabhängigkeit: Eine SDS-Lösung agiert auf der Basis von Standardkomponenten unabhängig vom Hersteller.
  • Skalierbarkeit: Die Software unterstützt Scale-Out und Scale-Up.
  • Konnektivität: Unterschiedliche Anbindungsmöglichkeiten in Richtung Speicher und Anwendungen werden unterstützt.
  • Speicherdienste: State-of-the-Art-Funktionen zum Sicherstellen der Verfügbarkeit und für ausreichend schnellen Datenzugriff müssen geboten werden.
  • Migration: Sowohl der Wechsel zwischen Architekturen als auch die Datenmigration innerhalb einer Architektur sind möglich.

Sind oben genannte Kriterien erfüllt, können alle gängigen Speicherarchitekturen aufgebaut und beliebig zwischen ihnen gewechselt werden. Das trifft sowohl auf SAN-Speicher mit traditionellen Speichersystemen oder Server-basiert zu, als auch auf Hyperconverged und ebenso Hybrid-Converged (eine beliebige Mischform der vorgenannten) zu. Mithilfe der Software-Mittelschicht kann auch Cloudspeicher über entsprechende Gateways unterschiedlich im Speicherverbund genutzt werden.

Der ultimative Leitfaden für die Digitale Transformation von Speicherumgebungen

Universaltektonisch und funktionsflexibel

Um es deutlich zu sagen: Nicht jede Speicherarchitektur ist für jedes Vorhaben optimal geeignet. Entscheidend ist jedoch, dass eine (Software-definierte) Speicherlösung möglichst jede Architektur nicht nur irgendwie unterstützt, sondern aktive oder gar automatisierte Storage-Services zur Migration bietet. Heutige architekturübergreifende Software-Lösungen können all diese Anforderungen unterstützen. Sie haben sich als Software-Defined Storage etabliert und bewahren Anwender vor Sackgassen und Fehlinvestitionen. Dabei ist der nahtlose Wechsel im laufenden Betrieb zwischen Speicherarchitekturen und innerhalb derer ein weiteres entscheidendes Kriterium, um die Spreu vom Weizen zu trennen.

Je universeller Ihre SDS-Lösung eingesetzt werden kann, desto eher können die individuellen Anforderungen der Anwender, unabhängig von den spezifischen Rahmenbedingungen, erfüllt werden. Bis zu einem gewissen Grad ist die Diskussion um Speicherarchitekturen deshalb eine Scheindiskussion, die eventuell Hersteller fördern, um sich positiv von dem ein oder anderen Wettbewerber abzuheben.

Integrierte unternehmensweite Lösung

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Durch diese Flexibilität kann der Anwender, je nach Anforderung – entweder mit vorhandenen Ressourcen oder Zusatzanschaffungen – Erweiterungen am Speicher vornehmen. Dies ist sowohl als Scale-Out, Scale-Up oder gar Scale-Down möglich. Applikationen wird so der optimale Speicherplatz in puncto Performance und Ausfallsicherheit zur Verfügung gestellt. Zudem wird alles über eine zentrale Oberfläche verwaltet. Um eine unternehmensweite Lösung zu schaffen, sollten dabei das Rechenzentrum an Hauptstandort, Außenstellen und Zweigstellen ebenso integriert werden wie Disaster-Recovery-Standorte. Die SDS-Plattform bietet dafür alle notwendigen und umfassenden Speicherdienste für Ausfallsicherheit, Performance, Zentralisierung und Automatisierung.

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Zukunft ist schon heute

Das Gute: Derart universell skalierende Software gibt es schon. Zunächst bekannt als Storage-Virtualisierung, dann als Software-Defined Storage, heute eventuell als Scale-Out-Storage. Anbieter wie DataCore liefern seit 20 Jahren eine kontinuierlich ausgebaute Plattform mit ausgefeilten Storage-Services. Diese Dienste sorgen unter anderem für vollautomatische Ausfallsicherheit und Notfallwiederherstellung. Gleichermaßen erhalten Sie ein Universalmanagement für Ihren kompletten Speicher, das alle gängigen Features wie AutoTiering, Thin-Provisioning oder Snapshots bietet. Darüber hinaus ermöglichen Ihnen patentierte Technologien permanente Datensicherungen (CDP) und extreme Leistungssteigerungen (Hochgeschwindigkeits-Caching, Parallel I/O, Random Write Accelerator (RWA)) bei beliebiger Kapazität jedweder Provenienz und Preisklasse.

Welches Etikett dann darauf geklebt wird, ist dabei unerheblich. Vielleicht heißt der nächste Trend ja Scale-Anywhere…?!

* Der Autor: Alfons Michels, Senior Product Marketing Manager bei DataCore

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