SAN: Markt & Entwicklung

Speichernetze finden sich längst nicht mehr nur in den Rechenzentren großer Unternehmen. Um mit dem Datenwachstum Schritt halten zu können, muss die Storage-Infrastruktur möglichst einfach administrierbar und vor allem erweiterbar sein. FCoE soll künftig FC und iSCSI als Architekturansatz ergänzen.

Grafik: speicherguide.de

»Der größte Vorteil eines SAN ist die direkte Erreichbarkeit aller integrierten Komponenten untereinander«, meint Thorsten Wetzel, Teamleiter Vertrieb Storage bei ICO. »Die zentrale Verwaltung der Speicherreserven spart Kosten und Platz und steigert die Übertragungsgeschwindigkeit.« Servervirtualisierung sei der häufigste Ansatzpunkt für den Aufbau eines SAN. Ohne den gemeinsamen Zugriff auf die Daten ist eine hochverfügbare Virtualisierung nicht möglich.

»Die Konsolidierung des bisher verteilten Speichers (DAS, Direct-Attached-Storage) in einen zentralen Datenspeicher (SAN) bietet neben der besseren Ausnutzung der Speicherzuteilung sowie der Administration noch erhebliche Vorteile«, erklärt Peter Körner, Consulting und Professional Services bei TIM. »Ein zentraler Hauptspeicher bietet durch Snapshots oder NDMP mehr Sicherheit als viele verteilte Platten in Servern oder daran direkt angeschlossene Disk-Subsysteme.«

Durch den deutlichen Preisverfall und auch durch die Bandbreite der angebotenen Speichersysteme mit iSCSI oder Fibre-Channel (FC) lohnt es sich inzwischen auch für kleine Unternehmen, die Einführung von SAN-Lösungen zu prüfen. »Neben den niedrigen Anschaffungskosten tragen der geringe Verwaltungsaufwand sowie Einsparungen bei Service, Energie und Stellfläche dazu bei, dass sich ein SAN schnell amortisiert«, argumentiert Hans Schramm, Field Product Manager Storage bei Dell. »Neben der Leistungsfähigkeit eines Speichernetzwerks, gemessen an Kriterien wie Datendurchsatz, Skalierbarkeit oder Verfügbarkeit, ist auch die Administration mittels vorhandener Management-Tools und einer einfach zu bedienenden grafischen Benutzeroberfläche von entscheidender Bedeutung.«

Rechenzentrum der Zukunft ist virtuell und flexibel

In mittleren und größeren Rechenzentren finden sich laut Dr. Walter Dey, Board of Directors der SNIA Europe, heute oft folgende Eigenschaften:

• Die Auslastung der Server und Speicher-Ressourcen beträgt nur 15 bis 20 Prozent.
• Die Inbetriebnahme einer neuen Applikation oder zusätzlicher Server für mehr Kapazität dauert oft wenige Tage bis 60 Tage.
• Strom und Kosten für Kühlung können bis zu 30 Prozent Budgets ausmachen.
• In der heutigen Wirtschaftssituation wird die Abschreibungszeit für Server und Speicher oft um mindestens ein Jahr erhöht, dies verlängert die Lebensdauer eines Rechenzentrums.
• Letzteres bedingt allerdings fast zwangsweise die Einführung von Servervirtualisierung, die heute nur 15 bis 30 Prozent beträgt.

»Das zukünftige Rechenzentrum wird virtuell sein«, prognostiziert Dey. »Anstatt aus einzelnen statischen Applikationsinseln aus Servern, Speicher und Netzwerk wird es aus vereinheitlichten Servern und Storage-Ressourcen aufgebaut sein, die je nach Gebrauch dynamisch einer Applikationsplattform zugeteilt werden.« Konsolidierung, Virtualisierung und Automation seien die verschiedenen Etappen, die als Voraussetzung für ein dynamisches Rechenzentrum durchlaufen werden. Sie gelten auch als Voraussetzung für ein serviceorientiertes Rechenzentrum oder eine Cloud-Lösung.

Speichernetze sind ein integraler Bestandteil des virtualisierten Rechenzentrums. Die neue Identität ist nicht mehr der physikalische Server sondern die virtuelle Maschine (VM), die je nach Bedürfnissen innerhalb des Rechenzentrums zwischen verschiedenen Servern verschoben wird, eventuell sogar zwischen verschiedenen Rechenzentren. »Daher muss auch der Speicher einer VM vernetzt sein, damit eine VM unabhängig vom physikalischen Standort darauf zugreifen kann«, konstatiert Dey.

»Gerade im Zuge der Servervirtualisierung kommt dem Speichernetz eine zentrale Bedeutung zu«, sagt Marcus Schmitz, Business Manager Network Appliance bei Avnet. »Hier werden hohe Verfügbarkeiten und Durchsatzraten benötigt. Genau das ist die Domäne, in der FC sicher punkten kann. Reicht in kleineren Umgebungen häufig noch iSCSI für die verwendeten Umgebungen aus, kann man mit FC-SANs nicht nur Spitzenlasten abdecken, sondern auch eine hohe Dauerlast sicher und zuverlässig abbilden.«

Zudem bieten diverse Funktionen im FC-SAN ein höheres Maß an Sicherheit und Verfügbarkeit. Auch das ewige Thema Backup lässt sich mit einem FC-SAN effizienter darstellen, ohne das Frontnetzwerk zusätzlich zu belasten. Viele Installationen haben mit 4-Gbit-FC eine solide Grundlage für ihre Speicherinfrastruktur aufgebaut. »Ersatz- und Neubeschaffungen werden heute jedoch überwiegend mit 8-Gbit-Equipment realisiert«, erläutert Schmitz. »Damit stehen auch für zukünftige Anforderungen ausreichend Leistungsreserven zur Verfügung.«

FCoE als weitere Alternative für SAN-Infrastrukturen

Mit FCoE (Fibre-Channel over Ethernet) buhlt eine weitere Technologie um die Gunst der IT-Entscheider. Allerdings soll es sich weniger um eine Konkurrenz als um eine Ergänzung zu FC und iSCSI handeln. »Ein klarer Vorteil von FCoE ist, dass das FCoE-Netz deutlich weniger Kabel benötigt«, erklärt Robert Hasenstab, Product Marketing Manager bei NetApp. »Statt vier Verbindungen wie bei redundanter Anbindung (zwei für Ethernet und zwei für FC) verlassen den Server nur noch zwei FCoE-Kabel. Auch kommt FCoE mit weniger und günstigeren Netzwerkkomponenten aus. Anstatt teurer Host-Bus-Adapter und FC-Switches lassen sich preisgünstigere Ethernet/DCB-Switches verwenden. Dies spart nicht nur Kosten bei der Investition in die Netzwerk-Hardware.« Zudem nehmen auch die Komplexität der Infrastruktur und der Verwaltungsaufwand ab, da nur ein gemeinsames Netz betrieben wird und das wirkt sich letztlich positiv auf die Gesamtkosten aus.

Als Standard wurde FCoE Anfang Juni 2009 verabschiedet. Die ersten Switches und Converged-Network-Adapter (CNAs) sind bereits erhältlich. Zu den Vorreitern zählen unter anderem Brocade, Cisco, Emulex, Netapp und QLogic. Insgesamt befassen sich aber alle Storage-Hersteller mit dem Thema. »In unserem Demo-Rechenzentren haben wir schon diverse Systeme im Einsatz, die heute käuflich erworben werden können – Switches, Adapter, auch einige Endgeräte«, erklärt Dr. Axel Köster, Executive-Berater bei IBM. »Endgeräte auf breiter Basis (sprich von vielen Herstellern) erwarten wir für Mitte 2010, wenn genügend Referenzimplementierungen existieren.«

FCoE heißt heute 10-Gbit-Ethernet und ab 2010/11 soll 40 Gbit folgen. »Dies wird in etwa die Zeit sein, wenn FC das 16-Gbit-Rollout plant«, sagt SNIA-Direktor Dey. »FCoE ist vor allem die Grundlage der Server-I/O-Konsolidierung, mit entsprechend großen Einsparungen bei Verkabelung, Strom und Kühlung. Große Kunden, die neue Rechenzentren planen oder eine größere Anzahl Server in Betrieb nehmen, sollten sich diese Technologie genauer anschauen. Auch das Angebot von Controllern mit FCoE bei den heutigen Disk-Subsystem-Lieferanten wird sich in den nächsten zwölf Monaten vervielfachen.«

»Glaubt man den Analysten, so wird sich FCoE auch in den nächsten zwei Jahren nicht signifikant etablieren«, schränkt Dell-Manager Schramm ein. »Für FC zu FCoE steht eine ähnliche Entwicklung wie für SCSI zu iSCSI bevor, allerdings wird es nicht so lange dauern. Das hängt jedoch auch von den Anbietern der Komponenten ab. Ein Storage-System alleine reicht ja nicht, die Netzwerkkomponenten und das Netz selbst bis hin zu den Servern müssen komplett aufeinander abgestimmt sein.«

FC bleibt Domäne bei Hochverfügbarkeit und Performance

Um die Zukunft von FC muss man sich keine Sorgen machen. Die Architektur bleibt beispielsweise bei hochverfügbaren und performanten Datenbankanwendungen die erste Wahl. »Einerseits ist die installierte Basis riesig«, erklärt Bernd Widmaier, Vertriebsleiter bei Starline. »Andererseits wird mit der derzeitigen Einführung der 8-Gbit-Technologie ein wichtiger Schritt in Richtung Performance vollzogen. Aber mit iSCSI und FCoE gibt es ernste Konkurrenz und speziell FCoE könnte bei den Neuinstallationen der nächsten Jahre eine große Rolle spielen.«

»In zwei Jahren werden sich die Einsatzbereiche für FC und FCoE voraussichtlich nicht mehr unterscheiden«, erwartet IBM-Manager Köster. »Eine Ausnahme sind eventuell Hochsicherheits-SANs, bei denen sichergestellt werden muss, dass Datenpakete nicht mit vertretbarem Aufwand unbemerkt mitgelesen werden können.« Das leiste heute nur FC – nicht FCoE, noch weniger iSCSI.

iSCSI als preiswerter SAN-Einstieg für DAS-Aussteiger

iSCSI empfiehlt sich für Anwendungen mit wenig I/O-Last. »Kleine Datenbankserver, Mailserver, Webserver und gerade Fileserver mit viel Kapazität sind ideal für iSCSI«, erläutert ICO-Manager Wetzel. »Einen großen Wachstumsschub wird iSCSI mit der Verbreitung von 10-Gbit-Ethernet verzeichnen können.«

Speichernetze auf iSCSI-Basis sind durch eine einfache und schnelle Implementation auf vorhandenen Ethernet-Netzen eine kostengünstige Alternative zu FC«, meint TIM-Manager Körner. »Gerade im Windows-Umfeld spielt iSCSI seine Stärken aus und bietet auf vorhandener Infrastruktur und bei ausreichender Performance des Protokolls eine gute Grundlage für ein Speichernetz. Kleine bis mittlere Mail-Anwendungen und SQL-Datenbanken machen den größten Anteil bei iSCSI aus.« Durch die weiter fortschreitende Prozessortechnologie werde auch die Abarbeitung des Protokoll-Overheads von iSCSI durch die Server-CPUs zur Nebensache und mache eine Nutzung von iSCSI-HBAs obsolet.

Netapp sieht das iSCSI-Protokoll als Schlüsseltechnologie für den SAN-Markt. »Der große Trumpf von iSCSI ist die Allgegenwärtigkeit von IP«, behauptet Netapp-Manager Hasenstab. »So lässt sich der Standard problemlos für den Datentransport über Local-Area-Networks (LANs), Wide-Area-Networks (WANs) sowie über das Internet verwenden und ermöglicht damit eine vom Standort unabhängige Speicherung und Wiederherstellung der Daten.« iSCSI empfehle sich vor allem, wenn Unternehmen einen preisgünstigen Einstieg suchen, um von herkömmlichen DAS-Strukturen auf ein SAN umzusteigen.