Kapazität und Performance Was bedeutet Skalierbarkeit / skalierbar (bezogen auf Storage)?

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Scality

Unter Skalierbarkeit, bezogen auf Storage, versteht man die Fähigkeit eines Storage-Systems, sich steigenden oder sinkenden Anforderungen anzupassen. Die Anforderungen zur Skalierung können sich sowohl auf die Kapazität als auch auf die Performance des Storage-Systems beziehen. Grundsätzlich ist eine Unterscheidung zwischen vertikaler Skalierung (Scale-Up) und horizontaler Skalierung (Scale-Out) möglich.

Grundsätzlich versteht man im IT-Umfeld unter Skalierbarkeit die Fähigkeit eines IT-Systems, sich steigenden oder sinkenden Anforderungen auf Hard- und Software-Ebene anzupassen. Skalierbare Ressourcen solcher Systeme sind zum Beispiel die Rechenleistung, der Arbeitsspeicher, die Netzwerkbandbreite oder der Festplattenspeicherplatz. Skalierbare Storage-Systeme besitzen die Fähigkeit, sich hinsichtlich ihrer Speicherkapazität und Performance den Anforderungen entsprechend anpassen zu lassen. In der Regel werden die Systeme in Richtung Wachstum und seltener in Richtung weniger Speicherplatz oder Leistung skaliert. Bei der Skalierung ist eine Unterscheidung zwischen vertikaler Skalierung („Scale-Up“) und horizontaler Skalierung („Scale-Out“) möglich.

Unterscheidung zwischen horizontaler und vertikaler Skalierung

Die Speicherkapazität oder Performance eines Storage-Systems lässt sich grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten skalieren. Es wird zwischen der horizontalen Skalierung („Scale-Out“) und der vertikalen Skalierung („Scale-Up“) unterschieden. Die vertikale Skalierung verändert die Speicherkapazität oder Performance, indem einem Storage-Gerät oder Storage-Knoten Ressourcen wie Festplatten hinzugefügt oder diese entfernt werden. Nachteil dieser Art der Skalierung ist, dass irgendwann die Obergrenze des Geräts erreicht ist und es nicht weiter aufgerüstet werden kann. Als Vorteil der vertikalen Skalierung lässt sich aufführen, dass das erweiterte Gerät systemtechnisch unverändert bleibt und die Leistungsfähigkeit des Geräts voll ausgeschöpft werden kann. Beispiel für diese Art der Skalierung ist der Einbau weiterer Laufwerke in das Gehäuse eines NAS.

Die horizontale Skalierung erweitert die Leistung oder Speicherkapazität eines Storage-Systems, indem zusätzliche Storage-Knoten oder Storage-Geräte hinzugefügt werden. Die Systeme werden quasi parallelisiert. Im Gegensatz zur vertikalen Skalierung sind der horizontalen Skalierung nach oben kaum Grenzen gesetzt. Die Arbeitslast und die zu speichernden Daten verteilen sich auf viele verschiedene Instanzen. Da die Parallelisierung und Verteilung der Arbeitslast koordiniert werden muss und ebenfalls Ressourcen benötigt, ist das Verhältnis zusätzlicher Performance oder Speicherkapazität im Verhältnis zu den hinzugefügten Ressourcen (auch als Skalierungssfaktor bezeichnet) in der Regel niedriger als bei einer vertikalen Skalierung.

Die Effizienz der Skalierung des Gesamtsystems hängt von der Parallelisierungsfähigkeit der Hard- und Software ab. Beispiel einer horizontalen Skalierung im Storage-Bereich ist ein Scale-Out-NAS. Die Speicherkapazität und Leistung des NAS lassen sich steigern, indem weitere NAS-Knoten hinzugefügt werden. Der Speicher aller Knoten wird als einheitlicher, auf Software-Ebene gemanagter Storage-Pool bereitgestellt. Ein Scale-Out-NAS nutzt Software-definierte Konzepte und Techniken wie Virtualisierung und Clustering.

Definition

Was ist Scale-Out Storage?

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