Kein Unternehmen kann es sich leisten, von heute auf morgen ihre gesamte IT Architektur auf eine SAN- und NAS-Umgebung umzustellen. Daraus folgt: Jeder IT Manager wird es früher oder später bei seiner Storage-Architektur mit einer gemischten Umgebung (SAN, NAS, DAS (direct attached Storage) zu tun haben. Es stellt sich nur noch die Frage: Wo soll welche Architektur eingesetzt werden?
Glaubt man den verschiedenen Herstellern, dann hängt der Entscheid von der Frage nach TCO, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit ab. Diese Kriterien haben zwar alle einen Bezug auf die unterschiedlichen Charakteristiken von SAN-, NAS- oder DAS-Architekturen. Sie sind aber nicht der Massstab für die Entscheidung, welche Architektur eingesetzt werden soll.
Das wichtigste Entscheidungskriterium ist die Applikation. Jede Applikationen hat ganz bestimmte Anforderungen! Als Storage-Architektur wird diejenige gewählt, welche die Bedürfnisse der Applikation am besten abdecken kann.
Charakteristika eines SAN
SANs verfügen im Vergleich über eine Reihe von Vorteilen. So bieten SANs any-to-any Verbindung zwischen Servern und Speichergeräten und ermöglichen dadurch die gemeinsame Nutzung von Speicherressourcen durch verschiedene Server. Auf diese Weise können IT-Manager Speicherdaten auf wenigen, grossen Speicher-Plattformen plazieren. Auch die Speichergeräte selbst lassen sich beliebig verbinden, so dass die Effizienz bei Datenübertragung und Backup/Replication verbessert wird.
Mit Fibre-Channel und den meisten anderen Netzwerktechnologien, die für SANs vorgeschlagen werden, lassen sich weitaus grössere Entfernungen überbrücken und ein höheres Leistungsniveau erreichen, als dies zur Zeit mit SCSI möglich ist.
Man kann davon ausgehen, dass das zentralisierte Speichermanagement in einem SAN in Zukunft noch weiter vereinfacht wird und Techniken wie Remote-Management und –Datenschutz, Speicherkonsolidierung, System-Clustering sowie die gemeinsame Nutzung von Daten über mehrere Plattformen weiter vorangetrieben wird.
Charakteristika eines NAS
Ganz allgemein ist ein NAS ein spezialisiertes System, das Dateien über ein LAN zu den entsprechenden Clients überträgt. Der Zugriff auf die Dateien wird über Network File System (NFS)- oder Common Internet File System (CIFS)- Befehle realisiert. NAS-Geräte verfügen typischerweise über integrierte Prozessoren, ein spezialisiertes Betriebssystem oder Microkernel sowie ein optimiertes File-System und werden fast immer an ein Local Area Network (LAN) angeschlossen.
Bei der Entwicklung der Komponenten steht ein hohes Leistungsniveau des NAS-Geräts bei der Übertragung von Dateien auf die Clients im Vordergrund (File Server Dienste). Da NAS-Geräte mehrere, heterogene Clients bedienen können, ermöglicht diese Technologie echtes, heterogenes Data-Sharing.
Die entscheidenden Fragen lauten also:
Kann man SAN und NAS gemeinsam einsetzen oder muss man sich zwischen einer der beiden Technologien entscheiden?
Welche Technologie eignet sich für welche Einsatzbereiche?
Die erste Frage stellt sich aus folgendem Grund: Sowohl NAS als auch SAN versprechen ein hohes Leistungsniveau bei gemeinsamem Datenzugriff. Allerdings ist die Wahl zwischen den beiden Technologien keine Entweder/Oder-Entscheidung.
In vielen Datenzentren werden NAS-Geräte erfolgreich in SAN-Topologien eingesetzt. So kann beispielsweise ein SAN in einem Datenzentrum zentrale Datenbanken und Anwendungsserver mit einer Anzahl grosser Speichergeräte vernetzen.
Gleichzeitig sind ein oder mehrere NAS-Geräte mit dem LAN verbunden und ermöglichen den Clients den Zugriff auf ihre jeweiligen Dateien.
Welche Technologie im Einzelfall die geeignetere ist, hängt von den jeweiligen Anforderungen sowie der Zeitplanung ab. Soll eine grosse Zahl von Clients Zugriff auf gemeinsame Dateien haben, dann ist generell NAS die bessere Alternative.
Da NAS-Systeme auf bereits existierenden LAN- und File-System-Protokollen aufbauen, ist NAS im Vergleich zu SAN ziemlich ausgereift. Es gibt zwar bereits einige File-Sharing-Lösungen auf SAN-Basis, doch zielen diese auf hoch spezialisierte Marktsegmente. Allgemein einsetzbare SAN-File-Sharing-Lösungen benötigen aber ein verteiltes SAN-Dateisystem. Dafür bietet der Markt noch keine ausgereiften Lösungen.
Viele IT-Manager stehen vor der Herausforderung, Daten aus umfangreichen Datenbanken oder Anwendungen, wie etwa
Microsoft Exchange, auf mehreren kleinen, gemeinsam genutzten Speicherplattformen zu konsolidieren und so die zentralisierte Verwaltung dieser Bestände zu verbessern. Eine weitere Anforderung ist häufig die Datenübertragung zwischen einzelnen Geräten für Anwendungen wie Backup oder Datenreplikation. Für diese Anforderungen halten
SAN-Topologien hervorragende Lösungen bereit.
Überschneidungen zwischen SAN und NAS
SAN und NAS sind zwar vergleichbare, aber strukturell unterschiedliche Technologien. Dennoch verschwimmen die Grenzen immer mehr. So werden NAS-Geräte für die eigene Back-End-Speicherung in SAN-Infrastrukturen gebraucht. Wie bereits festgestellt, liegt die Speicherkapazität der meisten NAS-Geräte in den Gehäusen. Einige NAS-Geräte erlauben jedoch die Einbindung externer Speichermedien.
Tatsächlich verfügen inzwischen viele NAS-Systeme über Fibre Channel Ports, die die Verbindung zu einem SAN ermöglichen. So lässt sich ein NAS-File-System einfach und unkompliziert auf einem SAN-Gerät aufsetzen. Ein Beispiel dafür sind die «Symmetrix»-Systeme von
EMC. Diese Systeme können mit einem «Cellera» File Server Server ergänzt werden. Dadurch kann die Kapazität des Symmetrix Systems auch als NAS genutzt werden.
Der Vorteil: Man gewinnt Effizienz durch die dadurch mögliche Speicherkonsolidierung und die IT-Abteilung profitiert von der Plug & Play-Funktionalität bei Setup und Administration von NAS-Systemen.
Storage-Architektur und Datensicherung
Aufgrund der unterschiedlichen Charakteristiken der SAN-, NAS- und DAS-Architekturen werden auch unterschiedliche Anforderungen an die Datensicherungslösung gestellt. Die Daten von DAS-Architekturen werden oftmals lokal, oder bei einer unternehmensweiten Datensicherungslösung über das LAN zu einen zentralen Backupserver gesichert.
Daten eines SAN werden vorzugsweise nicht über das LAN gesichert. Hier kommen Technologien wie «LAN-free» zum Einsatz. Innerhalb eines SAN werden sehr oft Ressourcen gemeinsam genutzt. Bei der Datensicherung lauten hier die Stichworte: Library-Sharing und dynamisches Drive-Sharing. Die Hochleistungserver innerhalb eines SAN sollten durch eine Datensicherung nicht zusätzlich belastet werden.
Durch einen «Serverless-Backup» können die Daten vom Storage-System direkt zu einer Tape Library innerhalb des SAN übertragen werden. Dadurch wird die I/O-Leistung des Servers durch die Datensicherung nicht beeinflusst.
NAS Systeme können lokal, via LAN oder SAN gesichert werden. Da diese Systeme mit spezialisierten Betriebssystemen oder Microkernel arbeiten, kann keine Client-Software der Datensicherungslösung auf einem NAS Storage installiert werden. Für die Sicherung von NAS Storage wird ein spezielles Protokoll mit der Bezeichnung NDMP (Network Data Management
Protocol) verwendet.
Dietmar Inäbnit
Senior Sales Ingenieur
Legato Systems Schweiz
dinaebnit@legato.com
