26.08.2010 (rhh)
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Dateivirtualisierung hebt feste Speicherzuweisungen auf

  • Inhalt dieses Artikels
  • Abstraktionsschicht hebt feste Zuweisung auf
  • Appliances bringen Dateivirtualisierung

Eine zusätzliche Abstraktion im Speicherbereich erweist sich als ein großer Vorteil für die Verwaltung der Storage-Komponenten. Die Dateivirtualisierung hilft dabei, bestehende Kapazitätsgrenzen zu sprengen und bietet über einen globalen Namespace eine höhere Flexibilität.

Architektur des Distributed-File-System (Grafik: Microsoft)
Architektur des Distributed-File-System (Grafik: Microsoft)
Das Prinzip der Dateivirtualisierung (File Virtualization) basiert auf dem Einziehen einer Abstraktionsebene zwischen den physischen Speichersystemen und den Bezeichnungen, die Applikationen und Benutzer an ihren Endgeräten sehen, wenn sie auf Laufwerke zugreifen. Damit hängt der Zugriff auf Dateien nicht mehr von ihrem Speicherort im Dateisystem ab. Diese Aufgabe lässt sich zum Beispiel mit einer Software wie dem Distributed-File-System (DFS) aus der Windows-Welt erledigen.

Doch wenn man heute von Dateivirtualisierung spricht, denkt man in erster Linie an die File-Virtualisierung bei typischen NAS-Systemen (Network Attached Storage), die Dateisysteme wie NFS (Network File System) aus »Unix/Linux«-Umgebungen oder das CIFS (Common Internet File System) aus der »Windows«-Welt vorhalten. In diesen Dateisystemen liegen die Daten sozusagen fest verdrahtet und der Zugriff auf sie erfolgt etwa im Windows-Umfeld über ein Mapping, bei dem auf dem Windows-Client die Laufwerksbuchstaben einer Datenfreigabe zugewiesen werden.

Abstraktionsschicht hebt feste Zuweisung auf

Wer hier eine feste Zuweisung von Benutzern mit ihren Applikationen an den zugehörigen Endgeräten zu den einzelnen Dateifreigaben auf den verschiedenen Laufwerken verwendet, der hat sich um eine komplexe Infrastruktur zu kümmern: Kommen mehrere NAS-Systeme und weitere Fileserver zum Einsatz, die im Zuge der stufenweisen Erweiterung angeschafft wurden und womöglich auch von verschiedenen Herstellern stammen, dann gelten diese Konfigurationen mit zunehmendem Alter als schwer zu verwalten. Die Storage-Manager müssen dann an sich unnötigen Overhead spendieren, wenn zum Beispiel kein durchgängiger, globaler Namespace über alle Systeme gelegt werden kann.

Isilon »IQ Accelerato«
Isilon »IQ Accelerato«
Bei der Dateivirtualisierung von modernen NAS-Systemen kommt nun eine spezielle Abstraktionsschicht ins Spiel: Sie bildet eine virtuelle Ebene zwischen den Applikationen sowie Anwendern und den Speichergeräten, die alle zu einem Storage-Pool gehören. Die primäre Besserung durch diesen Ansatz: Die physische Zuordnung wird flexibilisiert. Denn eine intelligente Dateivirtualisierung legt einen globalen Namespace über die Speicherinfrastruktur: Ein Pfad auf ein Verzeichnis auf einem Volume wird über einen logischen Namen repräsentiert. Und diese Bezeichnung bleibt immer bestehen – ganz egal wo die entsprechenden Daten physisch liegen.

Appliances bringen Dateivirtualisierung

Die Dateivirtualisierung wird heute üblicherweise mit Appliances, wie etwa von EMC, F5 Networks bzw. NetApp, oder aber mit einer speziellen Software auf einem Server erreicht. (Diesen Ansatz verfolgt zum Beispiel Datacore.) Dabei bekommt jedes Client-System den globalen Namespace als Schnittstelle für den Zugriff präsentiert. Das bildet die Grundlage für Automatisierungsmöglichkeiten. Denn das Verschieben der Daten etwa von einem schnellen, hochverfügbaren und somit teuren NAS-Filer auf langsamere und kostengünstigere Geräte wird über diesen globalen Namespace machbar, ohne auf allen Clients Änderungen nachtragen zu müssen. Damit kann der Storage-Verantwortliche spezielle Richtlinien erstellen, die die Daten automatisch auf die passenden Speichergeräte verschieben – nach Kriterien wie »letztes Zugriffsdatum« oder »Häufigkeit des Zugriffs«.

Diese Klassifizierung der Daten zieht weitere Vorteile nach sich – etwa bei der Datensicherung. Wenn weniger Daten auf den wichtigen, schnellen Systemen liegen, reduzieren sich die Backup-Fenster, selbst wenn diese Daten öfter gesichert werden müssen. Denn die unwichtigeren Daten benötigen in aller Regel  eine geringere Sicherungsfrequenz.

Ein weiterer Vorteil ist das Aufbrechen von Kapazitätsgrenzen. Denn mit der Dateivirtualisierung lassen sich auch mehrere Dateisysteme, die immer bestimmte maximale Kapazitäten bereitstellen, zu einem logischen Konstrukt zusammenfassen. Auf diese Art kann der Speicherverwalter fast unbegrenzte Kapazitäten für die logischen Speichereinheiten vorsehen.