Speicherskalierung Was ist ein Scale-Out NAS?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Dr. Jürgen Ehneß

Ein Scale-Out NAS ist ein horizontal skalierbarer Netzwerkdatenspeicher. Neuer Speicherplatz und neue Speichersysteme lassen sich flexibel hinzufügen. Der gesamte Speicher wird als einheitlicher Storage-Pool auf Software-Ebene behandelt. Diese Art von Speicherskalierung erlaubt es, den steigenden Speicherbedarf der Anwendungen zu decken, ohne dass die für die vertikal skalierenden Scale-Up-Systeme typischen Datensilos entstehen.

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Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
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(Bild: © aga7ta - Fotolia)

Der Begriff „Scale-Out NAS“ steht für einen horizontal skalierenden Netzwerkdatenspeicher. Er lässt sich flexibel dem steigenden Speicherbedarf moderner Anwendungen anpassen, wie sie zum Beispiel im Big-Data-Umfeld auftreten. Im Gegensatz zu einem vertikal skalierenden Scale-Up NAS muss nicht überprovisioniert werden. Auch die typischen von Scale-Up-Systemen bekannten Datensilos werden vermieden. Der Speicherplatz ist bedarfsgerecht erweiterbar, ohne dass die Performance und die Managebarkeit des Gesamtsystems darunter leiden. Bei Bedarf werden weitere Speichersysteme hinzugefügt und in einer Einheit als Storage-Pool auf Software-Ebene behandelt. Das File-System ist hoch skalierbar, wirtschaftlich und sicher betreibbar.

Motivation für einen horizontal skalierbaren NAS

File-Storage, wie es ein Network Attached Storage (NAS) bereitstellt, ist leicht zu verwalten und vielseitig einsetzbar. Allerdings sind herkömmliche NAS-Systeme nicht in der Lage, mit den Skalierungsanforderungen moderner Big-Data-Anwendungen und der immer größer werdenden Menge strukturierter oder unstrukturierter Daten Schritt zu halten. Die traditionellen NAS-Systeme skalieren vertikal bis zu einer maximalen Obergrenze.

Um für zukünftige Skalierungsanforderungen gewappnet zu sein, wurden in der Vergangenheit größere NAS-Systeme angeschafft, als auf absehbare Zeit benötigt wurden. Dieses Over-Provisioning ist unwirtschaftlich und verschwendet Speicherkapazität. Ein horizontal skalierendes Scale-Out NAS lässt sich bedarfsgerecht dimensionieren und macht Over-Provisioning überflüssig. Steigen die Speicheranforderungen, lässt es sich nahezu beliebig ohne Performanceeinbußen erweitern.

Funktionsweise der horizontalen Skalierung

Um horizontal zu skalieren, nutzt ein Scale-Out NAS Virtualisierung, Cluster-Technologien und Software-definierte Konzepte. Neue Hardware lässt sich einfach hinzufügen. Sie wird auf Software-Ebene als eine Einheit und ein logischer Speicherpool verwaltet. Für die auf den Storage zugreifenden Anwendungen entsteht ein globaler Namespace. Die zugrundeliegende Hardware und der physische Standort der Daten sind abstrahiert und für die Anwendung nicht mehr von Bedeutung.

Abgrenzung zu einem herkömmlichen Scale-Up NAS

Scale-Out und Scale-Up sind zwei unterschiedliche Ansätze zur Skalierung eines NAS. Während der neuere Scale-Out-Ansatz horizontal skaliert, werden die Storage-Ressourcen beim älteren Scale-Up-Ansatz vertikal skaliert. Vertikal bedeutet, dass eine Obergrenze der Skalierung existiert. Hardware und Speicherplatz lässt sich nicht beliebig hinzufügen. Ist Storage oberhalb der Skalierungsgrenze notwendig, sind neue Speichersysteme und neue Controller zu implementieren. Dies ist in der Regel nicht unterbrechungsfrei möglich. Es entstehen Datensilos, die aufwendig zu managen und zu betreiben sind. Die Gesamtperformance der Einzelsysteme lässt sich nicht einfach addieren wie beim Scale-Out-Ansatz.

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