Storage für Cloud-Native Wie Cloud und Kubernetes die Storage-Welt beeinflussen

Autor / Redakteur: lic.rer.publ. Ariane Rüdiger / Dr. Jürgen Ehneß

Mit Clouds, Containern und Kubernetes als Orchestrierungstools entwickelt sich ein neuer Standard für moderne Infrastrukturen. Das schlägt sich auch in aktuellen Storage-Angeboten und -produkten abseits der bekanntesten Infrastrukturlieferanten nieder. Zwei Beispiele.

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Container krempeln die Storage-Welt ebenso um wie Cloud-Speicher.
Container krempeln die Storage-Welt ebenso um wie Cloud-Speicher.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Kubernetes und Cloud-native Software-Architekturen gewinnen immer mehr Anhänger. Allerdings war persistente Storage anfangs für Container nicht vorgesehen. Da sich Persistenz beim Speichern aber als Voraussetzung dafür entpuppte, auch geschäftskritische und datenintensive Anwendungen in Containern laufen zu lassen, wurde schnell nachgebessert. Auch Kubernetes bringt inzwischen einige Persistenzmechanismen mit.

Gleichzeitig stellen sich immer mehr Storage-Hersteller auf die neuen, von Clouds, Containern und Kubernetes geprägten Infrastrukturen ein – im Enterprise-Umfeld in Zukunft sehr häufig hybride (Multi-)Clouds. Wo es Lücken gibt, springen Newcomer oder bislang wenig bekannte Unternehmen in die Bresche. Und wo früher der Begriff Storage-Vendor meist untrennbar mit der Vorstellung von Hardware-Angeboten verbunden war, gibt es inzwischen viele Anbieter, die sich ausschließlich auf Software verlassen, mit der sie Software-definiere Storage-Systeme realisieren.

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Cloud-Native für die meisten Kubernetes-Dialekte

Ein Beispiel ist das US-Start-up Robin.io. Zwei seiner wichtigsten Konkurrenten, Portworxx und Kasten, wurden gerade von Pure Storage beziehungsweise Veeam übernommen.

Gegründet 2015, hat Robin.io von Anfang an auf eine Cloud-Native-Storage-Lösung für Kubernetes gesetzt. Die laut Hersteller leichtgewichtige SDS-Lösung lässt sich auf den meisten Kubernetes-Distributionen installieren. Dann versorgt sie auf Kubernetes laufende Stateful-Applikationscontainer zuverlässig mit persistenter Storage.

Die Lösung entdeckt selbsttätig irgendwo am System angeschlossene Speicherressourcen von SAN über NAS, SSD, HDD, NVMe bis zur Cloud-Disk und fasst sie zu einem Pool zusammen. Replikationsmechanismen arbeiten wahlweise auf Knoten-, Rack-, Rechenzentrums- oder Zonenebene. Selbstheilungsfunktionen sorgen dafür, dass Daten nicht verlorengehen. Daten werden intelligent nach Regeln platziert, die Lokalität, Affinität oder aber „Anti-Affinität“ berücksichtigen können.

Jedes K8-Objekt ist eine Applikation

Robin CNS (Cloud Native Storage) reklamiert für sich zwei- bis sechsmal so hohe Leistung wie andere Storage-Lösungen – vergleichbar mit Bare Metal –, kann Daten bei laufendem Betrieb umverteilen, um IO-Hotspots zu vermeiden, und bringt umfassende Funktionen für Monitoring und Datenverwaltung mit.

Die Lösung fasst jedes K8-Objekt als Applikation auf, deren Daten, Metadaten und Konfiguration gefunden und dargestellt werden können. Dasselbe gilt auch für Snapshots und (inkrementelle) Backups oder Clones, so dass Applikationen ohne Verluste auf einer dieser Ebenen repliziert oder bis zum letzten intakten Zeitpunkt zurückverfolgt und wieder in Betrieb genommen werden können – wenn nötig, auf einem anderen Kubernetes-Cluster. Portabilität ist auch in Multi-Cloud-Umgebungen garantiert.

S3-Objekt-Storage für die Cloud-native Private Cloud

Ein zweites Beispiel ist MinIO. Der Anbieter hat sich auf Objekt-Storage für Cloud-Native-Private-Cloud-Umgebungen unter Kubernetes spezialisiert. Eine MinIO-Umgebung ist voll containerisiert. Sie bringt im Gegensatz zu vielen Konkurrenten ihre eigene Kubernetes-Ausrüstung in Gestalt eines Kubelets und einer Container-Runtime mit. Standardschnittstellen sind RESTful und S3 Version 4. Außerdem wird S3 Select unterstützt. Die Funktion erlaubt es, S3-Daten mit SQL-Statements zu selektieren, statt das gesamte Datenset herunterzuladen.

Eine enge Zusammenarbeit verbindet MinIO und VMware. So nahm laut MinIO VMware an vSphere und vSAN DPP (Data Persistence Platform) Veränderungen vor, damit MinIO dort mit voller Geschwindigkeit laufen kann. vSAN DPP ist VMwares Storage-Persistenzprodukt für Containerumgebungen, das im Herbst 2020 freigegeben wurde.

vSAN-DDP-Schutzfunktionen kommen von MinIO

Die Kombilösung ermöglicht es Nutzern einer Private Cloud, Object Storage wie aus der Public Cloud gewohnt als Service bereitzustellen und von den Schutzfunktionen von MinIO zu profitieren. Den Datenschutz der Containerdaten überlässt die Variante vSAN Direct MinIO. Dazu gehören Funktionen wie Erasure Coding oder das Locking von Objekten. Abgerechnet wird MinIO kapazitätsorientiert und monatlich. Ab 1,2 Millionen US-Dollar Umsatz steigen die Kosten für die betreffende Site im laufenden Jahr nicht mehr weiter.

MinIO Subnet heißt der Monitoring- und Support-Service für die Private Cloud. Es gibt einen Notfallbutton, bei dem in extremen Ausnahmesituationen sofort die gesamte Unterstützungs-Manpower des Anbieters auf diesen Fall konzentriert werden kann – laut Management wird diese Funktion aber nur extrem selten ausgelöst. Geplant ist, die Supportfunktionen von Subnet, die bereits stark automatisiert sind, in Zukunft proaktiv und intelligent zu gestalten.

Bestens gerüstet für Hybrid Cloud

Zu den Resilienzfunktionen der Lösung gehört unter anderem auch, dass serverseitige Datenbuckets aktiv-aktiv und aktiv-passiv repliziert werden können. Objekte können an Quelle und Ziel gelockt oder zurückgehalten werden. Außerdem gibt es ein gezieltes Lebenszyklusmanagement für die Daten, das auf Buckets bezogen ist. Sie werden beispielsweise automatisch von einer Speicherschicht auf die andere verschoben. Public Cloud kann in Form von Cold Storage einbezogen werden.

Wegen der engen Verbindung mit vSphere und der gleichzeitigen engen Anlehnung an Kubernetes- und Cloud-Technologien sieht sich MinIO bestens gerüstet fürs Zeitalter von Hybrid- und Edge-Clouds.

Fazit

Die genannten Beispiele – und es ließen sich noch mehr finden – zeigen, wie sehr sich die Storage-Welt im Umbruch befindet. Etablierte Anbieter müssen sich an vollkommen neue Modelle der Lieferung und Abrechnung gewöhnen. Die Neuen schleppen derartige Altlasten nicht mit sich herum, genauso wenig wie teure Produktionskapazitäten und Hardware-Entwicklungsabteilungen.

Dennoch geht es nicht ohne Hardware, und auch die gigantische Kundenbasis der etablierten Player lässt vermuten, dass deren Anstrengungen, mit der Cloud-Native-Welt mitzuhalten, nicht umsonst sein werden. Gleichzeitig erhält die Storage-Welt einen Fresh-up, der sich letztlich nur zugunsten der Kunden auswirken kann.

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Über den Autor

lic.rer.publ. Ariane Rüdiger

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Freie Journalistin, Redaktionsbüro Rüdiger