Virtualisierung schafft Klarheit

Gerald Sternagl

Für die Administration von Storage gibt es unterschiedliche Ansätze: Eine gängige Strategie ist es, bestehende Server-Attached Storage-Systeme so zu erweitern, dass sie auch die zwei- bis vierfache Menge der eigentlich vorhandenen Daten fassen könnten. Das ist jedoch kostenintensiv und ineffizient. Eine andere Strategie basiert auf einem zentralen Storage Server, auf den von mehreren Seiten zugegriffen werden kann. Vielen Speichersystemen fehlt aber die nötige Flexibilität für eine schnelle und einfache online Administration. Das ideale Konzept muss sich für eine zentralisierte Speicherstruktur eignen, gleichzeitig aber eine schnelle und unkomplizierte Erweiterung oder Verkleinerung der Ressourcen ermöglichen.

Das Virtualisieren gespeicherter Daten über eine Vielzahl an Storage-Systemen hinweg hilft IT-Administratoren bei der effizienten Auslastung der Ressourcen, dem Automatisieren von Storage-Prozessen, der Erhöhung der Performance und der Durchführung von Storage-Management-Anwendungen. Storage-Virtualisierung ist im Grunde nichts anderes als die Einteilung physikalischer Festplatten in virtuelle Speicher-Einheiten, die die manuelle Verwaltung vereinfachen und die Administration großer Datenmengen erleichtern. Der Administrator erstellt virtuelle Volumes, die von Servern wie herkömmliche Platten gesehen und behandelt werden. Auf ihnen setzen Partitionierung sowie das Dateisystem und gegebenenfalls auch Applikationen wie die Datenbank auf.

Storage-Virtualisierung in SANs erfordert jedoch die Einbeziehung aller Komponenten unabhängig von der zugrunde liegenden Plattform. Herkömmliche, in der Regel proprietäre Management-Lösungen ermöglichen zwar die Verwaltung einzelner Devices, eine vollständige Ansicht aller Abhängigkeiten bieten sie aber nicht. Ineffizient strukturierte Storage-Umgebungen können außerdem zu unnötigen Kosten und hohem administrativen Aufwand führen. Ordnet ein Anwender etwa jedem Server individuelle Storage Units zu, fehlt ihm die Flexibilität, um bei Bedarf gespeicherte Daten schnell und einfach von einem Applikations-Server zu einem anderen zu migrieren. Große Fibre-Channel-basierte Speichernetze mussten bisher manuell eingerichtet und immer wieder auf sich verändernde Ansprüche an Performance und Verfügbarkeit eingestellt werden. Eine Erweiterung der Storage-Ressourcen stellt Administratoren dabei oft vor kaum lösbare Probleme.

Abhilfe schafft hier ein umfassendes SAN-Virtualisierungs-Konzept für Daten-zentriertes Management von der Hardware über den Host bis zur Applikation, wie es Veritas Software im Rahmen der V3-Initiative mit der SANPoint-Produktfamilie anbietet. Durch zusätzliches Visualisieren aller SAN-Komponenten inklusive Switches, Hubs und Software-Applikationen wird die traditionelle Storage-Virtualisierung erweitert und die gesamte Verwaltung der Speichernetze zentralisiert.

Den eigentlichen Kern des Konzeptes bildet eine Host-basierte Schnittstelle zwischen der SAN-Hardware und den Applikationen, die in bestehende Produkte integriert werden kann und via SNMP, MIB, Fibre-Channel Services oder SCSI-Abfragen mit der SAN-Infrastruktur kommuniziert. Damit lassen sich Komponenten wie Hubs, Switches, Host Bus Adapter und Storage Hardware visualisieren und plattformunabhängig verwalten. Auf dieser Schnittstelle basieren diverse Tools für zentralisierte SAN-Virtualisierung und Zone Management für UNIX- und Windows-NT-Umgebungen, die in einer Applikation integriert werden. Sie verfügen über Funktionen wie Reporting, Monitoring und Policy-Automatisierung, bei Bedarf auch für Durchführung und Administration von Policies sowie Event Notification für zentralisierte Verwaltung, automatische Erkennung, Visualisierung und Zoning von SAN-Komponenten aller Art. Dieser Ansatz darf ausdrücklich nicht proprietär sein, sondern muss eine Unterstützung aller gängigen Management-Plattformen, Betriebssysteme und zukünftige SAN-Standards vorsehen.

Zentrales Management von SAN-Komponenten

Einen Schwerpunkt bildet die Daten-zentrierte, am klassischen Netzwerk-Management orientierte Verwaltung aller Komponenten vom Host bis zur Applikation. Funktionen für automatische und genaue Erkennung, Visualisierung und Zoning von SAN Devices aller Art bis hin zum Volume sind dabei ebenso unabdingbar wie umfassendes Reporting, das Erstellen von Host-, Device- oder Fabric-basierten Maps sowie individueller Ansichten des gesamten SANs für Echtzeit-Diagnosen.

Dabei muss eine Vielzahl Protokolle und Schnittstellen unterstützt und auch Details wie die Version der Firmware, die IP-Adresse, der physische Standort der Hardware oder der Applikation im Netz, der Zeitpunkt der Installation, Kontakt-Details für technischen Support, die Anzahl der Ports, Modell- und Versionsnummern und vieles mehr berücksichtigt werden, so dass sich alle relevanten Informationen über die gesamte SAN Fabric oder über einzelne Storage-Systeme und Komponenten über eine zentrale Konsole einholen lassen.

Offene Plattformen für die Implementierung intelligenter Storage Server

Ein weiteres Problem stellt die effiziente Zuordnung von Ressourcen in dynamischen offene Systemen dar. Komponenten wie Festplatten, I/O-Busse, CPUs und Memory werden hinsichtlich Performance und Kapazität kontinuierlich erweitert, so dass auch sehr große, komplexe Installationen zumindest hardwareseitig problemlos realisiert werden können. Diese Umgebungen bieten völlig neue Möglichkeiten für das Management von Datenspeichern, doch müssen die Kapazitäten effizient ausgelastet und verwaltet werden können.

Traditionelle Mainframe-Storage-Systeme basieren auf der Zentralisierung von Speicherressourcen. Sie sind zwar kostenaufwendig, bieten aber hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit, sind skalierbar, relativ einfach in der Verwaltung und gewährleisten eine ausreichende Performance der Applikationen. Allerdings verlangen sie für einige Aufgaben das manuelle Eingreifen eines Administrators, zum Beispiel wenn Speicherkapazitäten erweitert werden sollen. Speziell auf offene Architekturen entwickelte Storage-Systeme andererseits sind eher auf niedrige Kosten und hohe Performance ausgelegt und gehen von Modellen mit nur einem einzigen Storage Server aus. Für komplexe Installationen fehlen hier häufig die richtigen Management-Funktionalitäten.

Abhilfe versprechen Block- und File-basierte Software-Plattformen für die Entwicklung und Implementierung intelligenter Storage Appliances mit Funktionen wie Replikation, Storage Migration oder Virtualisierung. Mit speziellen Lösungen für Hardware-OEMs und Integratoren wie SANPoint Storage Appliance von Veritas Software kann einem bestimmten Host genau die Speicherkapazität zugeordnet werden, die er zu diesem speziellen Zeitpunkt gerade benötigt. Der Zugriff kann dabei Block-basiert und/oder File-basiert erfolgen.

• Ein System im Block-Server-Modus kann mit Hilfe von Storage Appliance Software Speicherressourcen in einem SAN als virtuelle SCSI-Festplatten darstellen, die sich online zuordnen, erweitern und verkleinern lassen. Da diese virtuellen Platten über definierte SCSI-Spezifikationen verfügen, werden sie von Hosts als Standard-SCSI-Platten gesehen. Das ermöglicht eine unkomplizierte und individuelle Zuteilung von Speicherplatz je nach Bedarf, umfassende Zugangskontrolle über Passwörter, die plattformübergreifende Konsolidierung einer Vielzahl Storage-Ressourcen wie JBODs oder Festplatten-Arrays über eine Storage Appliance und bildet die Basis für ausgefeiltes Volume Management und Hochverfügbarkeitsanwendungen.
• File-basierte Storage Appliances verfügen über umfassende File- und Print Services in gemischten Umgebungen, zum Beispiel unter Windows NT und UNIX. Durch das Konsolidieren von Speicherressourcen ‚hinter' dem Storage Server lassen sich auch sehr große Konfigurationen bilden. File-Level Storage Appliances, die auf multifunktionalen Anwendungen wie der Veritas File Server Edition basieren, bieten darüber hinaus Technologien für kurze Recovery-Zeiten, schnelle Schreibprozesse, Snapshot Backups und die Integration mit Hochverfügbarkeitsanwendungen wie Clustering.

Ideal ist die Kombination Block-I/O-basierter und File-basierter Storage Appliances durch die Kaskadierung von zwei Storage Servern. Die Konfiguration bietet nicht nur flexible Storage-Partitionierung für Client Pools, User Communities und Applikationen, sondern schafft auch eine Verbindung zwischen den Speicherkonzepten Storage Area Networking und Network Attached Storage.

Gerald Sternagl, ist Senior Product Marketing Manager Central Europe, Foundation Products, VERITAS Software GmbH
http://www.veritas.de