Cloudian HyperStore-Objektspeicher für Switch Schweizer Stiftung bietet moderne Speicherumgebung für Forschungseinrichtungen

Von Sascha Uhl*

Switch setzt sich im Auftrag der Bildungs-, Forschungs- und Innovations-Community für die digitale Zukunft der Schweiz ein. Mit ihrer Expertise in diesem Bereich fördert die Stiftung Initiativen in den Bereichen Cybersecurity und digitale Identitäten sowie eine bessere Nutzung von Forschungsdaten.

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Die Stiftung Switch archiviert digitale Daten für Schweizer Universitäten und Forschungseinrichtungen und setzt dafür einen fünf Petabyte fassenden HyperStore-Objektspeicher von Cloudian ein.
Die Stiftung Switch archiviert digitale Daten für Schweizer Universitäten und Forschungseinrichtungen und setzt dafür einen fünf Petabyte fassenden HyperStore-Objektspeicher von Cloudian ein.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Aufgrund ihres Bedarfs an einer äußerst robusten und flexiblen Lösung zur Langzeitspeicherung von Daten, mit der Switch und ihre Kunden archivierte Daten einfach und kostengünstig verwalten und abrufen können, entwickelte die Stiftung eine neue Speicherinfrastruktur mit mehreren Petabytes. Diese basiert auf dem HyperStore-Objektspeicher von Cloudian. Diese neue Infrastruktur bietet die nötige Skalierbarkeit, Leistung und S3-Kompatibilität, um modernen Speicheranforderungen gerecht zu werden – einschließlich dem Schutz vor Ransomware.

Komplexität und Kosten eines wachsenden Datenarchivs

Schweizer Hochschulen und Forschungsinstitute haben mit immer größeren Datenmengen zu kämpfen und müssen diese Daten aufgrund von gesetzlichen Vorschriften mindestens zehn Jahre, und in manchen Fällen sogar länger, aufbewahren und archivieren. Die damit verbundene Komplexität und die Kosten stellen eine gewaltige Herausforderung dar und zwingen Forscher und Verwaltungsmitarbeiter dazu, bestimmte Daten auf Kosten anderer potenziell ebenso wertvoller Informationen zu priorisieren.

In Zusammenarbeit mit der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) und den Forschungsgemeinschaften FORS, SDSC und DLCM hat sich Switch dieser Herausforderung in der Datenspeicherung von Universitäten und Forschungseinrichtungen gestellt. Ziel des Projektes war es, einen langfristigen Archivierungsdienst aufzubauen, der auf den Bedarf an robuster und nachhaltiger Datenspeicherung in der Forschung ausgerichtet ist und in eine Reihe von Anwendungen integriert werden kann.

Zu Beginn stellten sich zwei Use-Cases als besonders wichtig heraus: Zum einen muss bei der Verwaltung von Forschungsdaten berücksichtigt werden, dass Forscher regelmäßig auf die zuvor archivierten Daten zurückgreifen müssen, um sie entweder mit neuen Daten zu vergleichen oder sie im Zusammenhang mit neuen Erkenntnissen zu untersuchen. Darüber hinaus müssen sie in der Lage sein, archivierte Daten problemlos als Arbeitsdaten wiederherzustellen, ohne sich um die zusätzlichen Kosten kümmern zu müssen, die viele öffentliche Cloud-Anbieter für den Datenabruf berechnen.

Zum anderen müssen Verwaltungsdaten für Regulierungs- und Prüfungszwecke langfristig gespeichert werden. In diesem Fall kann die Speicherung mit klassischeren Lösungen zur Datenaufbewahrung integriert werden, wobei regelmäßige Daten-Snapshots an einen anderen Standort verschoben werden. Um jedoch die gesetzlichen Vorschriften und Prüfungsanforderungen zu erfüllen, benötigen Forschungseinrichtungen Zugang zu den Protokollen und Aufzeichnungen, um sicherzustellen, dass die Daten nicht verändert werden.

Eine moderne Infrastruktur auf der Grundlage von Objektspeicher

Als Switch sich an Cloudian wandte, nutzte das Unternehmen bereits seit sieben Jahren Infrastructure-as-a-Service (IaaS). Diese Infrastruktur basierte vor allem auf Open-Source-Software-Komponenten wie OpenStack und Ceph, die Switch auch weiterhin nutzt. Mit der Zunahme an Use-Cases für native Objektspeicher brauchte die Speicherinfrastruktur der Stiftung jedoch bald alle unterstützten Funktionen von S3, die Cloudian als integralen Bestandteil ihres Systems bereitstellte.

Um beiden Use-Cases gleichermaßen gerecht zu werden, benötigte Switch eine Speicherinfrastruktur, die eine breite Palette potenzieller Archivierungstools und -systeme unterstützt, geografische Ausfallsicherheit gegenüber dem primären Datenstandort bietet und die Datenintegrität gewährleistet. Weitere Auswahlkriterien waren die Skalierbarkeit, Nachhaltigkeit, das Preis-Leistungs-Verhältnis und die S3-Kompatibilität der Lösung. Eine hohe Leistung war zudem ein entscheidender Faktor, insbesondere für Veeam-Anwender, deren Veeam-Side-Architektur benutzerdefinierte Konfigurationen und Hardware zur Bewältigung des Workloads erfordert. Switch entschloss sich deshalb dazu, die Speicherinfrastruktur der Stiftung umzugestalten und eine Lösung zu suchen, die auf ihre spezifischen Anforderungen ausgerichtet ist. Auf der Suche nach der richtigen Lösung evaluierte die Stiftung verschiedene Angebote.

„Wir haben verschiedene Angebote geprüft, darunter IBM-Tape- und NetApp-Diskprodukte“, erklärt Ann Harding, Team Lead, Infrastructure and Platform-as-a-Service (PaaS). „Leider sind im Bereich der Bildung und Forschung kostenintensive und unflexible Unternehmenslösungen mit komplexen Lizenzierungsprozessen einfach ungeeignet.“ HyperStore hingegen bot die perfekte Lösung.

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„Wir sehen in der Objektspeichertechnologie die Zukunft der Speicherung, wollten aber aus Gründen der Datenhoheit keinen der großen US-amerikanischen Public-Cloud-Anbieter nutzen“, sagt Harding. „Cloudian bietet die Skalierbarkeit und Flexibilität einer öffentlichen Cloud vor Ort mit vollständiger nativer S3-Kompatibilität. Uns gefällt auch die modulare Skalierbarkeit von HyperStore und die nahtlose Integration mit Veeam, so dass wir das Unternehmen für einen idealen langfristigen Partner halten.“

Eine Lösung für alles

Im Rahmen der Neuaufstellung ihrer Speicherstruktur setzte die Stiftung fünf Petabyte HyperStore-Objektspeicher für die Langzeitarchivierung und zwei Petabyte für die aktive Anwendung von Objektspeicherdaten ein.

Zudem arbeitete Cloudian eng mit Switch zusammen, um benutzerdefinierte Hardware-Spezifikationen und -Konfigurationen zu erstellen, die sowohl die Kosten für die langfristige Speicherung als auch die erforderliche Leistung für die aktive Datennutzung gewährleisten.

„Mit Cloudian haben wir eine zukunftssichere Speichergrundlage, bei der der wissenschaftliche Bedarf und nicht die festgelegten Preismodelle bestimmen, wie die Daten genutzt werden“, sagt Harding. „Das ist wichtig, denn die Institutionen, mit denen wir zusammenarbeiten, sind finanziell eingeschränkt, wenn sie ihre Daten über einen langen Zeitraum speichern wollen.“

Die neue HyperStore-basierte Infrastruktur ermöglicht es Schweizer Hochschulen und Forschungsinstituten, alle Arten von Daten im Switch-Archiv zu speichern – von Bildern der Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK) bis hin zu Daten aus großen Forschungsprojekten in einer Cloud-nativen Umgebung. Bei Bedarf können die Daten schnell und einfach abgerufen werden.

Darüber hinaus können Switch-Kunden, die die Backup-Software von Veeam verwenden, die Vorteile von Cloudians S3 Object Lock zum Schutz vor Ransomware nutzen. Mit Object Lock können Anwender die Backup-Daten unveränderbar machen und so verhindern, dass Cyber-Kriminelle die Daten löschen oder verschlüsseln. Nicht nur wird damit Ransomware unwirksam gemacht, sondern die Daten können im Falle eines Cyber-Angriffs auch schnell und einfach wiederhergestellt werden, ohne dass Lösegeld gezahlt werden muss.

„Das Schöne am HyperStore-Objektspeicher von Cloudian ist, dass unsere Nutzer alle S3-unterstützenden Anwendungen und Bibliotheken verwenden können und es einfach funktioniert“, betont Harding. „Wir können im Service-Provider-Modus arbeiten, ohne uns um die Support-Auslastung kümmern zu müssen. Unsere Kunden können sich unterdessen voll und ganz auf ihre Bildungs- und Forschungsziele konzentrieren.“

Projektübersicht

Industrie

Bildung und Forschung.

Herausforderung

Bedarf nach einem robusten und kostengünstigen Langzeitspeicher, der verschiedene Archivierungsanforderungen erfüllen kann.

Lösung

Cloudian HyperStore Objektspeicher mit einer Speicherkapazität von 7 Petabyte.

Vorteile

  • vollständig native S3-Kompatibilität,
  • modulare, grenzenlose Skalierbarkeit,
  • kostengünstig,
  • Schutz vor Ransomware,
  • eine einzige Plattform für traditionelle und moderne, Cloud-native Anwendungen,
  • nahtlose Integration mit Veeam-Backup-Software.

Sascha Uhl, Object Storage Technologist bei Cloudian.
Sascha Uhl, Object Storage Technologist bei Cloudian.
(Bild: Cloudian)

*Der Autor: Sascha Uhl, Object Storage Technologist bei Cloudian.

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