26.11.2014 (Beate Herzog)
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Mit Objektspeicher flexibler agieren

  • Inhalt dieses Artikels
  • Objektspeicher trennt Metadaten von Daten
  • Abstraktionslevel sorgt für mehr Funktionalität
  • Objektspeicher Made in Germany
  • Objektspeicher maßgeschneidert

Objekt-basierte Speicher sind flexibler als File- oder Block-Storage. Sie generieren neben den Daten eine variable Menge an Metadaten und fügen den gespeicherten Informationen somit eine Art Intelligenz hinzu. Laut N-Tec entfalten Objektspeicher ihre Vorteile vor allem in Umgebungen mit großen unstrukturierten Datenmengen.

Die OSM-Modelle gibt es in drei Varianten. Sie fassen zwischen 24 und 60 Festplatten und stellen bis zu 256 TByte pro Einheit an Speicherkapazität zur Verfügung.N-Tec »rapidOSM-S850«Objektspeicher oder auch so genannter Objekt-basierter Speicher sollen das IT-Leben der Administratoren insbesondere im Cloud- oder Archiv-Bereich vereinfachen. Derzeit gibt es unterschiedliche Anbieter, die entweder Software-Lösungen offerieren oder Objektspeicher-Systeme vertreiben. Durch die spezielle Architektur des Objektspeichers erhalten Administratoren zusätzliche Funktionen wie Kompression und Verschlüsselung. Speziell Umgebungen mit zahlreichen unstrukturierten Datenbeständen profitieren von einer Objekt-basierten Speicherlösung. »Objektspeicher sind eine interessante Lösung, da die Architektur mehr zulässt als bei File- oder Block-Storage«, sagt Sven Meyerhofer, Geschäftsführer von N-Tec. »Allerdings muss man die Ökonomie einer solchen Lösung verstehen, denn diese unterscheidet sich ebenso von herkömmlichen Speicherlandschaften. Für kleine Projekte oder Speichermengen eignet sich Objektspeicher nur bedingt oder gar nicht. Erst mit richtig großen unstrukturierten Datenmengen wird eine Objektspeicher-Lösung sinnvoll und nützlich.«

Objektspeicher trennt Metadaten von Daten

Objektspeicher wartet mit einer anderen Architektur auf als File- oder Block-Storage. File-Storage legt die Daten innerhalb einer Datei-Hierarchie ab. Block-basierter Speicher verwaltet die Daten als Blöcke mit Sektoren und Tracks. Bei Objektspeicher wird ein Objekt abgelegt, das die Daten selbst und eine variable Menge an Metadaten und eine einzigartige Kennzeichnung (Unique Identifier) umfasst. Objektspeicher lässt sich an unterschiedlichen Stellen in der IT-Landschaft einsetzen: auf Geräte-Ebene, auf System-Ebene und auf Interface-Ebene. Unabhängig davon, auf welcher Ebene der Objektspeicher zum Einsatz kommt, versuchen diese Lösungen, Funktionen zu bieten, die andere Storage-Architekturen nicht gewährleisten können. Dazu gehören unter anderem die Option, Schnittstellen direkt von der Anwendung aus zu programmieren oder eines globalen Namespace, der verschiedene physische Geräte zusammenfasst. Darüber hinaus ermöglicht Objekt-basierter Storage Daten-Management-Funktionen wie Replikation und Datenverteilung mit der Granularität auf Objekt-Level.

Objektspeicher-Systeme offerieren großen Datenumgebungen eine kosteneffiziente, skalierbare und selbstheilende Datenvorhaltung, insbesondere von unstrukturierten Daten. Diese Lösungen werden für unterschiedlichste Zwecke eingesetzt, beispielsweise für das Speichern von Fotos auf Facebook, das Sichern von Liedern auf Spotify oder das Ablegen von Dateien bei Online-Kollaborationsanbietern wie Dropbox.

Abstraktionslevel sorgt für mehr Funktionalität

Die Trennung von Daten und Metadaten erlaubt den Support zusätzlicher Funktionen innerhalb des Objektspeichers. So lassen sich Metadaten besser indizieren, da entweder Anwendungs- oder Nutzer-spezifische Informationen festgehalten werden können. Zusätzliche Metadaten erlauben zudem die Umsetzung von Datenmanagement-Policys wie zum Beispiel das Verschieben von Objekten auf unterschiedliche Tiers je nach den gewünschten Vorgaben. Die Nodes der Metadaten und Daten lassen sich unabhängig voneinander je nach Bedarf skalieren. Objektspeicher bieten auch einen einheitlichen, zentralen Zugriff auf und Verwaltung von Daten, die über verschiedene Nodes und Cluster verteilt liegen.

Darüber hinaus bieten Objekt-basierte File-Systeme zwei wichtige Funktionen. Zum einen rufen die File-System-Clients nur dann Informationen vom Metadaten-Server ab, wenn sie tatsächlich geöffnet werden und verbinden sich direkt mit dem Objektspeicher-Server. Bei Block-Speicher zum Beispiel benötigt man kontinuierlichen Zugriff auf die Metadaten. Zum anderen kann der IT-Verantwortliche die Objekte auf File-Basis konfigurieren, was eine adaptive Stripe-Größe erlaubt. Dies funktioniert selbst über multiple Objektspeicher hinweg und optimiert so die Bandbreite und die I/O-Leistung.

Objektspeicher-Geräte verwalten die Daten und Metadaten auf Storage-Device-Level in so genannten Daten-Containern mit flexibler Größe, den eigentlichen Objekten. Block-Speicher hingegen schreibt und liest die Informationen in festgelegten Block-Größen. Jedes Objekt verfügt über die eigentliche Information und Metadaten, wobei die Anzahl der Attribute zu der Information variieren kann. Über das Command-Interface lassen sich Objekte erstellen und Löschen, aber auch individuelle Bytes auf bzw. in ein Objekt lesen und schreiben, womit wiederum der Datensatz näher bestimmt, also mit Attributen versehen werden kann

»Die Abstraktion von Daten und Metadaten ist das entscheidende Kriterium des Objektspeichers«, betont Meyerhofer. »Dadurch lassen sich die Daten nicht nur flexibler ablegen, sondern auch verwalten und lesen. Damit können insbesondere große Datensätze besser organisiert, indexiert und bei Bedarf schneller durchsucht oder analysiert werden.«

Objektspeicher Made in Germany

Der Trend des Objektspeichers hat gerade erst begonnen, auch wenn die eigentliche Technologie nicht wirklich neu ist. Neben Anbietern wie beispielsweise HP, Nexenta und Scality hat sich auch der deutsche Hersteller N-Tec des Themas Objektspeicher angenommen und bietet nun seine »rapidOSM«-Modelle an. »Wir sehen eine große Nachfrage für Objektspeicher«, erklärt Geschäftsführer Meyerhofer. »IT-Manager wollen mehr Flexibilität, höhere Skalierbarkeit und größere Funktionalität für ihre IT-Umgebungen. Gerade für IT-Landschaften mit mehreren Hundert TBytes oder PBytes eignet sich Objektspeicher, weil er zudem Zuverlässigkeit und Energieeffizienz gewährleistet.«

Objektspeicher maßgeschneidert

Die N-Tec-Produktfamilie umfasst vier Modelle, die Features wie Kompression, Verschlüsselung und unbegrenzte Kopien mit ins Rechenzentrum bringen. Die Kontroller-Node oder auch Gateway ist das »rapidOSM Controll«, das CIFS, NFS oder HTTP an das Netzwerk weiterreicht. Der Front-End TCP/IP-Switch erteilt jedem Rapidosm-Node die Freigabe zum Lese-, Schreib- und Verify-Zugriff. Eine Node übernimmt die Rolle des Masters, andere reihen sich darunter quasi als Speicher-Soldaten ein. Ein Back-End TCP/IP-Switch ermöglicht die Kommunikation zwischen den einzelnen Nodes und der Datentransfer wird kontinuierlich überwacht. Eine Erweiterung kann jederzeit und beliebig durch zusätzliche Rapid-Speichersysteme erfolgen. Die Controller-Einheit übernimmt neben dem Daten-Management das Coding und die Verschlüsselung sowie Kompression, Monitoring und Reporting. Eine Cluster-Konfiguration ist optional.

»Die Lösungen werden für unsere Kunden und ihre Bedürfnisse maßgeschneidert«, betont Meyerhofer. »Dabei lässt sich eine private Cloud ebenso konfigurieren wie ein großes Archiv-System. Dabei ist eine einfache Installation mit integriertem Speicher ebenso möglich wie umfassendere Konfigurationen mit Replikationen auf Tape- oder WORM-Medien. Die Verteilung der Daten auf mehrere Standorte ist natürlich ebenso möglich.«

Zu den Speicher-Soldaten der Serie gehören die »rapidOSM« Cloud Storage-Systeme »rapidOSM-S524«, »rapidOSM-S850« und »rapidOSM-S562«. Die Arrays verfügen über (nach Modell aufsteigend) 24, 50 und 60 Festplatteneinschübe und stellen so pro Einheit 96, 200 bzw. 256 TByte an Speicherkapazität zur Verfügung, die sich bis in PByte-Größen erweitern lässt. Die Hardware bietet redundanten Objektspeicher mit beliebig vielen Datenkopien, dynamische Bit- und Hardware-Überwachung sowie automatische Hardware-Fehlererkennung und Korrektur.

»Ein ganz wichtiger Aspekt unserer Lösung ist, dass sie in Deutschland und mit entsprechenden Qualitätsattributen gefertigt wird«, sagt Meyerhofer. »Darüber hinaus kann der Anwender tatsächlich maßgeschneiderte Lösungen erhalten, die auf seine individuellen Anforderungen abgestimmt sind. Neben den Funktionsvorteilen eines Objektspeichers bringen unsere Systeme zudem noch hohe Speicherdichten pro System und optimale Kühlung sowie Vibrationsschutz mit.« Damit sollen sich die OSM-Systeme für den Langzeiteinsatz eignen – ein entscheidendes Kriterium für große Umgebungen sowie Archiv-Installationen.

Kommentare (1)
26.11.2014 - owks

Die EVB everbase AG hat sich intensiv mit diesem Thema befaßt, Ihr virtueller Fileserver basiert auf einem Object-Store. Der dort benutze Object-Store könnte auch als Technologie-Stack (API ist in verschiedenen Bibliotheken erhältlich) für andere interessante Anwendungen genutzt werden. Der Fantasie sind da keine Grenzen gesetzt ;-)

www.everbase.net