Virtualisierung und Speichertechnologie

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Virtualisierung braucht zentrale Speichersysteme

Virtualisierung wird ohne den Aufbau eines zentralen Speichersystems auch schon in kleineren Umgebungen ihre Vorteile nur teilweise nutzen können. Tatsächlich wird im Rahmen von Virtualisierung lokaler Speicher immer mehr durch zentralen Speicher ersetzt werden. Die dichte Kooperation zwischen z.B. EMC und VMware zeigt, wie nahe diese Technologien zusammenliegen.

Zentral ist also die Frage, wie der Zugriff seitens der virtuellen Maschinen auf „Speicher-Server“ erfolgt. Eine wesentliche Rolle dabei spielt die „Speicher-Konsolidierung“.

Nach wie vor arbeiten Unternehmen mit vielen verteilt stehenden Servern und lokalem Plattenspeicher. Das fehlende zentrale Management der lokalen Festplatten und logischen Laufwerke erzeugt erhebliche Kosten und eine ineffiziente Speicher- und Server-Nutzung.

Zentrale Speicher-Lösungen waren in der Vergangenheit häufig teuer aber die Preise für NAS, iSCSI und SAN-Lösungen fallen kontinuierlich und machen diese Technologie auch für kleinere Unternehmen interessant. Es ergeben sich allgemein folgende Vorteile einer erfolgreichen Speicher-Konsolidierung:

• Einfache Erweiterbarkeit
• Viele Varianten der Nutzung
• Einfache Überwachung, schnelle Reaktion auf Fehler
• Hochverfügbarkeit
• Backup-Optimierung

Bild 4 fasst die Alternativen zur Speicherkonsolidierung noch mal schön zusammen, obwohl Sie das alle schon kennen. Wichtig bei der Darstellung ist die relative Positionierung der Komponenten, besonders des Netzes.

Man kann über die Konzepte NAS und SAN lebenslang diskutieren und wird immer wieder Argumente finden, die für das eine oder das andere sprechen. Das Ergebnis, welche der Alternativen man am Ende nimmt, hängt von sehr vielen Einflussfaktoren ab. Da gibt es mindestens folgende Bereiche

• File-Zugriff: NAS, SAN oder SAN/NAS-Hybridsysteme
• Block-Zugriff: iSCSI, Fibre Channel FC oder Fibre Channel over Ethernet (FCoE)

Insgesamt bestimmt die Art des Zugangs bestimmt die Kosten und die Leistung, aber nicht die Funktionalität:

• Verwaltung und Reporting allgemein
• Boot from SAN
• SAN-Virtualisierung
• SAN-Sharing
• Hierarchisches Speicher-Management

Letztlich ist es so, dass alle großen Hersteller wie HP oder IBM auch in Zukunft beide Alternativen vollumfänglich unterstützen werden, sodass der Kunde die Wahl hat und die Alternativen sogar mischen kann.

Die Hersteller von Virtualisierungssoftware wollen aber auf jeden Fall das Netzwerk zum Systembus machen, wie das Bild 5 zeigt.

Die Software Storage VMotion erlaubt das Wandern von Disk Files virtueller Maschinen über heterogene Speichersysteme. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind denen der wandernden virtuellen Maschinen sehr ähnlich, so dass wir das hier nicht weiter ausführen müssen.

Wesentlich ist die Frage, wie wir das jetzt alles auf das Netz bringen können.

In heutigen RZs benutzen Unternehmen üblicherweise Ethernet für die TCP/IP-Netze und Fibre Channel für Storage Area Networks (SAN).

Ethernet-Netzwerke werden üblicherweise dazu aufgebaut, dass Benutzer relativ geringe Datenmengen über LANs oder auch größere Distanzen bekommen können.

Storage Area Networks sind in Unternehmen und Organisationen implementiert, die für Anwendungen wie Booting, Mail Server, File Server oder große Datenbanken den Zugriff auf Block-I/O benötigen.

Die Vorteile von SANs sind

• zentralisiertes Management
• hohe Sicherheit
• sinnfälliger Verwaltung der Speicher-Ressourcen
• einheitliche Darstellung und Implementierung spezieller Storage Services, wie periodische Backups
• Unterstützung des Betriebs effektiver Benutzungsniveaus der Speicher-Ressourcen

Die Konvergenz von LAN und SAN im RZ bringt eine Reihe möglicher Vorteile.

Konvergenz beruht auf der Abbildung von „Speicherverkehr“ auf die Ethernet Switching Fabric mittels iSCSI oder FCoE. iSCSI ist bewährt und problemlos, FCoE klingt zunächst einmal gut, stellt aber zusätzliche Anforderungen an die Ethernet Switching Fabric, die ggf. komplex und kritisch werden können, obwohl sie sich zunächst trivial anhören.

Mit dem Standard FC-BB-5 ist auch FCIP, also FC über IP, wieder in den Focus des Interesses gerückt. FCIP kann wie iSCSI auf einem ganz normalen Ethernet laufen. Beide Systeme wären für Hochleistungs-Anwendungen eigentlich zu langsam und würden einen Prozessor zu stark belasten, können aber durch geeignete Hardware-Unterstützung auf NICs bzw. HBAs wirklich schnell gemacht werden.

Sie sehen schon, das gibt ganz viele Diskussionen, die wir zu einem späteren Zeitpunkt führen werden.