Horizontale Skalierung Was ist Scale-Out Storage?

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Als Scale-Out Storage wird eine horizontal skalierbare Storage-Infrastruktur bezeichnet. Um die Speicherkapazität oder Leistung zu erweitern, werden dem System weitere Speicherknoten oder -server hinzugefügt. Im Gegensatz zu Scale-Up Storage (vertikal skalierbares Speichersystem) ist die Skalierbarkeit nicht durch die Systemgrenzen eines einzelnen Geräts limitiert, sondern nahezu unbegrenzt.

Bei Scale-Out Storage handelt es sich um eine Storage-Infrastruktur, deren Speicherkapazität und/oder Performance sich durch das Hinzufügen weiterer Speicherknoten oder -server erweitern lässt. Diese Art der Skalierung wird auch als horizontale Skalierung bezeichnet.

Die horizontale Skalierung verbindet mehrere Storage-Knoten zu einer parallelisiert arbeitenden logischen Einheit, die nach außen wie ein einziges Gesamtsystem wirkt. Die Knoten oder Server sind untereinander vernetzt und je nach System auch an physisch unterschiedlichen Orten betreibbar.

Scale-Out Storage hat eine modulare Architektur und wird Software-basiert verwaltet. Der bereitgestellte Storage-Pool ist über eine Software-Zwischenebene von der darunter liegenden Hardware abstrahiert. Über verteilte Dateisysteme lassen sich die Datenablage und der Datenzugriff auf den verschiedenen Speicherknoten organisieren.

Die Skalierbarkeit ist nahezu unbegrenzt und nicht wie bei einem Scale-Up Storage (vertikal skalierbares Speichersystem) durch die Systemgrenzen eines einzelnen Geräts limitiert. Zu speichernde Daten und Workloads lassen sich beliebig auf weitere Knoten, Server und Instanzen aufteilen. Durch die hohe Flexibilität und die nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit eignen sich horizontal skalierbare Speicherinfrastrukturen als Speicherlösungen, die Storage-Anforderungen von Unternehmen langfristig erfüllen.

Abgrenzung zum Scale-Up Storage

Grundsätzlich existieren zwei verschiedene Ansätze zur Skalierung einer Speicherinfrastruktur: die vertikale Skalierung (Scale-Up) und die horizontale Skalierung (Scale-Out). Bei Scale-Up Storage werden die Speicherkapazität und/oder die Leistung durch das Hinzufügen weiterer Ressourcen oder Komponenten wie Festplatten, RAM oder Prozessorleistung zu einem Storage-Gerät erweitert. Das Gerät bleibt systemtechnisch betrachtet unverändert. Die Systemgrenzen des Storage-Geräts limitieren die Skalierbarkeit des Gesamtsystems. Sind die Systemgrenzen erreicht, lässt sich das Storage-System nicht weiter skalieren. Es muss durch ein performanteres System ersetzt oder, falls möglich, horizontal skaliert werden.

Ein Beispiel für eine vertikale Skalierung eines Storage-Systems ist das Hinzufügen weiterer Laufwerke in die freien Einschubplätze eines NAS. Da die Verteilung und parallele Verarbeitung der Workloads nicht wie bei Scale-Out Storage über viele Knoten hinweg koordiniert und gesteuert werden muss und keine zusätzliche Ressourcen verbraucht, ist der tatsächliche Gewinn an Performance oder Kapazität einer hinzugefügten Ressourceneinheit (auch als Skalierungsfaktor bezeichnet) meist höher als bei einer horizontalen Skalierung.

Vor- und Nachteile von Scale-Out Storage

Vorteile von horizontal skalierbarem Storage sind:

• nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit,

• flexible Bereitstellung von Speicherpools,

• effiziente und einfache, Software-definierte Verwaltung der Speicherressourcen,

• als langfristige Lösung für Speicheranforderungen geeignet,

• unterbrechungsfreie Erweiterungen der Storage-Infrastruktur im laufenden Betrieb möglich.

Als Nachteile lassen sich aufführen:

• die Verteilung und parallele Verarbeitung der Workloads muss koordiniert werden und verbraucht Ressourcen,

• durch die Vielzahl an Knoten und Servern und zusätzliche Abstraktionsebenen kann eine höhere Komplexität entstehen.

Vertikal skalierbares Speichersystem

Was ist Scale-Up Storage?

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