Storage: Kurze Geschichte einer langen Entwicklung

Aus Anwendersicht ist das Thema Storage übersichtlich: Festplatte, SSD, Netzwerklaufwerke, Hyper Converged In­frastructure, eigenes Rechenzentrum, Cloud. Dem Nutzer ist egal, woher er seine Daten bekommt – solange alles funktioniert. Aber was steckt technologisch dahinter?

Von der Festplatte zur Lösung

Die Entwicklung moderner Speichersysteme begann mit Direct Attached Storage (DAS). Die Festplatte war als separates Gerät an einen Rechner angeschlossen. Mit dem nächsten Schritt wurden lokale Festplatten im Netzwerk auch für externe Rechner verfügbar, die Verwaltung von Speicherressourcen effizienter. Der Terminus Storage Area Network (SAN) entstand.

Die Anbindung von Speichermedien im Ethernet-Netzwerk erwies sich allerdings als nicht besonders performant, woraufhin zusätzlich Fibre-Channel-Netzwerke entstanden. Doch die Verwaltung von Speichergeräten auf der einen und einem zusätzlichen Speichernetzwerk auf der anderen Seite war aufwändig und kompliziert.

Gebraucht wurde eine integrative und skalierbare Lösung, die gleichzeitig einfacher zu handhaben war; also ohne grosse Hürden für Bedienung und Betrieb. So kam es zur Entwicklung von Hyper Converged Infrastructure (HCI). Dabei werden Server-, Speicher- und Netzwerkumgebung innerhalb einer integrierten Umgebung als ganzheitliche Lösung betrieben.

Cloud und HCI

Cloud ist – auf die eine oder andere Art – fast überall das vorherrschende IT-Architektur-Modell und das Framework des digitalen Wandels. Aus der Cloud heraus wird unter anderem IaaS bereitgestellt – skalierbare Rechenleistung, Storage-/Server-Kapazität, Netzwerkressourcen.

Für Unternehmen, die ihre eigene lokale Infrastruktur (on-premises) betreiben wollen, ist HCI eine Alternative. HCI erlaubt eine modulare Anpassung nach Bedarf und bietet konfigurierte Erweiterungen. Zur Verfügung stehen gängigen Speichertechnologien – insbesondere Flash und Cloud-Anbindung. Je nach Bedarf lassen sich die Anzahl der Serverknoten, der Memory- und Storage-Kapazitäten anpassen, wodurch sich auch grosse Datenmengen gut verwalten lassen.

Welcher Typ soll`s denn sein?

Aktuelle Storage-Systeme (Disk Arrays) basieren grösstenteils auf einem Gehäuse, Disks/Flash und einem oder mehreren CPUs. Die Daten werden in «Blöcken» gespeichert, daher der Name Block Storage. Um Daten bei einem Medien-Ausfall zu schützen, werden diese mittels RAID/ XOR geschützt.

HCI-Lösungen basieren auf softwaredefiniertem Storage (SDS). So erfolgt eine integrierte Verwaltung von Hardware, Storage, Netzwerk und Virtualisierung. Die Daten werden auf unterschiedliche Server geschrieben und müssen deshalb mehrfach redundant gespeichert werden. HCI/SDS-Lösungen brauchen eine sehr schnelle Netzwerkanbindung und arbeiten auf physischer Speicher­ebene mit Block Storage.

Object Storage ist im Gegensatz zu Block Storage und HCI/SDS nahezu grenzenlos skalierbar. Ein grosser Vorteil ist zudem die Verfügbarkeit jeder Menge Metadaten; neben den eigentlichen Daten. Objekt Storage ist damit vor allem für Web-, KI- oder IoT-Anwendungen geeignet, deckt aktuell also eher spezifische Bedürfnisse ab.

Fazit

Klassische RAID-Systeme bilden – nach wie vor – das Rückgrat heutiger Datenzentrum-Architekturen, insbesondere mittels Flash-Speichern und HCI-Systemen.