Aufbau und Betrieb globaler Speichernetze
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| Name des Autors / der Autoren: | Ingo Kabella, Daniel Lütten, Sascha Guderian |
| Titel der Arbeit: | "Aufbau und Betrieb globaler Speichernetze" |
| Hochschule und Studienort: | FOM Hamburg |
Gliederung
1 Einleitung
Ob für die Verwaltung von Kundendaten, Datenbanken, technischen Unterlagen oder Personaldaten, jedes Unternehmen muss täglich eine Vielzahl von Daten bewältigen. Server, Plattensubsysteme und Bandlaufwerke halten diese Daten Tag für Tag bereit, um sie abrufen und bearbeiten zu können. Für global tätige Unternehmen und Kleinstbetriebe gibt es in diesem Zusammenhang eine große Gemeinsamkeit: Die Zahl der zu speichernden, zu verarbeitenden und zu verwaltenden Daten und Dateien wächst fast im Sekundentakt an. Je größer der Datenbestand, desto wichtiger ist die Speichermethode.[1] Die früher verwendete Technik, um größere Datenmenge zu speichern, war DAS - Direct Attached Storage. Hierbei besteht eine Punkt-zu-Punkt Verbindung zwischen Server und Speicherressource. Da DAS zu einer ausufernden Zahl von Servern und Kosten führte, werden Heute andere Wege im Speichermanagement gegangen. Zwei Technologien, die vorher unterschiedlich Ziele, Vokabular und Kultur hatten wurden zusammengeführt. Die Speichermedien, die eine über 20 jährige Entwicklung durchgemacht hat, resultiert in immer kleineren, schnelleren Festplatten mit höherer Kapazität. Auf der anderen Seite die rapide und sprunghafte Entwicklung in der Netzwerktechnologie, die ihr Potenzial beispielsweise durch den Aufbau des Internets zeigt. Netzwerken steht nun eine fast endlose Kapazität an Datenspeicher zur Verfügung.[2] Es könnte auch überzeugend argumentiert werden, dass Speicher zu jeder Zeit schon vernetzt ist. Ob auf Festplatten in einem Server oder als Disk Arrays verbunden mit einem Server auf den über ein LAN zugegriffen wird. Die Umsetzung mit einem SAN weist andere Merkmale und Vorzüge auf. Die Daten sind potenziell für jeden an dem SAN angeschlossenen Rechner verfügbar. Jeder beinhaltet in diesem Fall auch andere Server und somit Applikationen. Das Schlüsselelement von SAN ist also die Vernetzung von vielen Computern zu vielen Speichereinheiten.
In der weiteren Ausführung werden wir darstellen das die Informationstechnologie hierdurch völlig neue Wege erlangt ein Computersystem auf zu bauen. Es sollte somit möglich sein:
- Neue innovative Wege bei der Umsetzung anzugehen, um die Dinge zu realisieren die es vorher schon gab - schneller, verlässlicher, mit besserer Kontrolle oder günstiger.
- Effizienz steigernde Ansätze zu verfolgen, die zuvor aufgrund von technischer Restriktionen nicht möglich waren.[3]
Geringere Ausfallzeiten, bessere Datensicherung, globaler Zugriff oder Desaster Recovery sind aus ökonomischer Sicht essentielle Erfolgsfaktoren. Mit Speichernetzen können diese Ziele erreicht werden. In dieser Fallstudie werden wir den Aufbau und Betrieb von globalen Speichernetzen erläutern.
2 Begriffsbestimmung
2.1 Netzwerk
Ein Netzwerk, das LAN - Local Area Network, stellt eine fortlaufende Verbindung dar. Es setzt somit direkte peer-to-peer Verbindungen zwischen Geräten voraus.[4] Es ist eine Ansammlung und Verbindung von Servern, Clients, Switches und Routern die Datenaustausch via IP, IPX, Ethernet oder eines ähnlichen Protokolls durchführen. Für gewöhnlich eine Ethernetverbindung mit dem IP-Protokoll.[5]
2.2 Speichernetzwerk
Beim Speichernetzwerk werden ausschließlich Speichergeräte über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk verbunden. Die Abweichung zwischen der verwendeten Technik beim Aufbau eines Netzwerks und einem Speichernetzwerk, dem sogenannten SAN - Storage Area Network,
liegt in dem verwendeten Protokoll. Der Datenaustausch bei einer IP-Verbindung erfolgt über verdrehte Kupferkabel und Glasfaserkabel über das Ethernet-Protokoll.
Bei Speichernetzwerken wird die Verbindung über Breitbandnetze wie Fibre Channel aufgebaut und durch das SCSI Protokoll verwaltet. [6]
Über diese Verbindungsart werden Server und Speicherressourcen miteinander verbunden und in ihrer Funktion gegenseitig entkoppelt.
Die Idee von Fibre Channel SAN ist es, die SCSI-Kabel durch ein Netz zu ersetzen.
Das Speichernetzwerk stellt eine Ergänzung zum bestehenden LAN dar.
Die Operationen die an und mit gespeicherten Daten ausgeführt werden laufen quasi im Hintergrund ab.
Durch ein solches Speichernetzwerk wird das eigentliche lokale Netz entlastet. Weitere wichtige Aspekte von Speichernetzen sind:
- Lastaustausch zwischen den Peripheriegeräten
- Unbegrenzter Zugriff des Hosts auf die Speicherressourcen
- Zentrale Überwachung und Konfiguration der angeschlossenen Geräte
- Erhöhung der verwaltbaren Datenmenge
- Ständige Verfügbarkeit aller Daten
- Geringe Belastung der lokalen Netze
Als Alternativen zu den umschriebenen reinen Speichernetzwerken, die eigene Hochgeschwindigkeitsnetzwerke verwenden,
gibt es die Network-Attached-Storage-Netzwerke oder IP Storage. Diese nutzen immer die vorhandenen Unternehmensnetze.
Im folgenden werden wir eine genaue Beschreibung des Aufbaus und Betriebs dieser Netzwerktechniken geben.[7]
2.3 Globales Speichernetzwerk
Im Gegensatz zu einer lokal verfügbaren Speicherressource, die einem bestimmten Rechner zugeordnet ist, wird der Speicherplatz von einem Speichernetz über eine spezielle Netzwerktechnik potenziell allen ans Netzwerk angeschlossenen Rechner zur Verfügung gestellt. Es wurde schon angedeutet das einer der größten Vorteile von Speichernetzen ist, das auf die Daten potentiell von jedem Rechner aus zugegriffen werden kann. Um diesen Punkt zu verdeutlichen nehmen wir an das eine neue Anwendung der Finanzabteilung Zugriff auf Engineering Daten benötigt z.B. Stücklisten und Einzelteile für das Endprodukt. Die Entwickler der neuen Anwendung hatten in früheren IT-Architekturen 2 Möglichkeiten:
- Die Engineering Daten als ein Block von dem Server der Engineering Abteilung komplett auf den Server der Finanzabteilung zu überspielen.
Möglich wäre hier ein Back-up zu machen oder eine direkte Disk-to-Disk Kopie über ein LAN. Diese Umsetzung ist simpel hat aber entscheidende Nachteile. Die Daten sind redundant und konsumieren somit unnötige Speicherressource. Die Finanzabteilung läuft außerdem Gefahr mit veralteten Daten zu arbeiten, da sie jeweils auf die Kopie der Datei zugreift. Zu bedenken ist auch die Konstellation das die Finanzabteilung die Daten erweitert und bearbeitet, diese müssten dann wieder auf den Server der Engineering Abteilung reflektiert werden.
- Entwicklung eines speziellen Programms um auf die Daten zu zugreifen
Der Nachteil bei dieser Umsetzung sind die zusätzlichen Kosten für die Entwicklung dieses Zugriffs.
Mit einem SAN gibt es eine physische Verbindung zwischen dem Server der Finanzabteilung und der Engineering Daten. Es ist keine Datenbewegung notwendig und die Daten für die Anwendung der Finanzabteilung sind garantiert up-to-date. Es ist mit einem SAN sogar möglich die Daten zwischen den beiden Servern aufzuteilen.
Die Verbindung von Allen zu Allen ist also das Schlüsselelement.[8]
3 Technische Grundlagen
3.1 Speichervirtualisierung
Die Technik der Speichervirtualisierung abstrahiert den zur Verfügung stehenden Speicherplatz von dem physisch vorhandenen Speicher.
Ohne diese Abstraktion müsste das Host-System die physischen Bänder oder Platten untersuchen und selbst verwalten.
Es müsste den Verlauf des Datenflusses zwischen dem Host und seinen Speicherressourcen kennen und die unterschiedlichste Hardware unterstützen.
Die Speichervirtualisierung lässt diese Komplexen Struktur für die Applikationen auf dem Host-System unsichtbar und präsentiert stattdessen eine vereinfachte Sicht der vorhandenen Speicherressourcen. Es besteht somit eine Abweichung zwischen dem was der User sieht und was technisch passiert. [9]
In der Virtualisierung von Speicher liegt großes Potenzial für die Simplifizierung und Kostensenkung von der Verwaltung von komplexen Speicherelementen.
Ein Speichernetzwerk kann aus hunderten oder tausenden physikalischen Festplatten innerhalb eines Storage-Arrays bestehen. Es ist eine der ersten Aufgaben eines SAN Administrators diese physischen Ressourcen in virtuelle um zu wandeln, so dass sie von den Servern verwendet werden können. Diese Aufgabe kann mit RAID und Striping realisiert werden, welches wir noch genauer erläutern werden. An welcher Stelle die Virtualisierung erfolgt, ob auf dem Storage-Array oder dem Server Level, variiert.[10]
Auf dem freien Markt fehlt es an wettbewerbsunabhängigen Organisationen, die Standards zu dieser Technik festlegen können.
Die Kunden werden von überspitzten Marketing Darstellungen verwirrt. Die einzelnen Produkte und ihre Methoden für die Implementierung variieren stark. Die Hersteller von Speichereinheiten integrieren eine Virtualisierung direkt auf dem Speicher-Controller,
während die Software Unternehmen ihre Produkte auf den Servern einsetzen wollen. Oder die Hersteller von Switches, die durch intelligente Technologien der Switches die Virtualisierung umsetzen.
Speichervirtualisierung ist also ein Sammelbegriff für verschiedene Software- und Hardwaretechniken.
Das zu erreichende Ziel ist der Server Ebene eine zusammengeführte virtuelle Festplatte zur Verfügung zu stellen.
Eine präzise Definition der Technik wie diese Virtualisierung erreicht wird, ist aufgrund der Vielfältigkeit jedoch nicht zu benennen.
[11]
Die entstehenden Vorteile aus der Virtualisierung sind:
- Es erleichtert die Wartung z.B. das Entfernen einer Festplatte aus einem RAID-System ohne Datenverlust oder Betriebsunterbrechung
- Vereinfachte Erstellung von Backups
- Datenmigration wird erleichtert
- Bessere Ausnutzung des Speicherplatzes
- Einfachere Regelung von Zugriffsrechten
- Bessere Organisation der Speicherumgebung, die sich mittels der Virtualisierung nach inhaltlichen Gesichtspunkten richten kann statt nach technischen Gegebenheiten.[12]
3.2 Storage Array
Ein Storage Array ist eine Aufstellung von Festplatten oder Bändern, sogenannten Storage Subsystemen, kombiniert mit einer Kontrollsoftware. Das Storage Subsystem beinhaltet einen Storage Controller und/oder Host Bus Adapter, die Speichereinheiten in Form von Festplatten, CD-ROMs, Magnetbändern und den Robotern.[13]
3.3 RAID
Bei RAID - Redundant Array of Independet Disks handelt es sich um ein Konzept von Laufwerk-Anordnungen für ausfallsichere hochleistungsfähige Systeme. Die Arbeit von mehreren Festplatten-Laufwerken wird durch einen RAID-Controller koordiniert. Er fasst die physikalisch einzelnen Festplatten zu einem Bündel, der virtuellen Festplatte, zusammen. Für einen Server, der an das RAID System angeschlossen ist, ist nur die virtuelle Festplatte sichtbar. Vornehmlich werden hiermit zwei Ziele verfolgt:[14]
- Erhöhung der Performance durch Striping
Beim Verfahren des Striping werden die Daten auf mehrere Festplatten verteilt und somit die Last auf mehr Hardware. Es ermöglicht das gleichzeitige Lesen und Schreiben von Datenblöcken auf mehrere Festplatten.
- Ausfallsicherheit durch Redundanz
Bei der Redundanz werden die Daten mehr als einmal gespeichert, hierdurch wird gewährleistet, dass bei Ausfall einer Festplatte der Betrieb einer Anwendung fortgesetzt werden kann.[15]
In der Gesamtheit beinhaltet RAID mehrere Sicherheitsstrategien, die mit Level bezeichnet werden. Die Level sind von 0 bis 7 und mit 10 nummeriert. Sie beziehen sich auf Sicherheitsstufen und Systemgrößen. Diese werden im folgenden kurz erläutert:
Hierbei werden die Daten, die der Server auf die virtuelle Festplatte schreibt, blockweise auf mehreren physikalischen Festplatten verteilt. Auf den physischen Festplatten können mehrere Schreib- und Lesevorgänge parallel durchgeführt werden. Ein Anteil von zu speichernden Daten wird auf die erste Festplatte geschrieben, währenddessen kann ein weiterer Teil schon auf die zweite Festplatte transferiert werden. RAID 0 steigert hierdurch die Performance der virtuellen Festplatte. RAID 0 ist nicht Daten-redundant, beim Ausfall einer Festplatte würden alle gespeicherten Daten verloren gehen.
RAID 1 - Drive Mirroring
Bei diesem Level werden die Datenblöcke durch Spiegelung der Festplatten dupliziert. Zwei physikalische Festplatten werden zu einer virtuellen zusammengefasst. Wenn der Server einen Block auf die virtuelle Festplatte schreibt, dann schreibt der RAID-Controller diesen Block auf beide physikalischen Festplatten. Diese Kopien bezeichnet man auch als Mirror. Die Daten können auch öfter als zweimal kopiert werden. Die Kosten für diese Spiegelung stehen in Abhängigkeit zu der Größe des Systems. Für große Server-Systeme können die Kosten für die jeweiligen zweiten Festplatten-Laufwerke enorm ansteigen.
Bei RAID 10 handelt es sich um eine Kombination aus RAID 0 und RAID 1. Die beiden Vorteile von Ausfallsicherheit und Performance
werden durch einen Zusammenschluss von Mirroring und Striping verbunden. Der RAID Controller fasst zunächst paarweise die acht physikalischen Festplatten mittels Mirroring zu vier virtuellen Festplatten zusammen. Diese sind nur innerhalb des RAID Controllers sichtbar. Weiterführend fasst der RAID Controller diese 4 virtuellen Festplatten durch Striping zu einer virtuellen Festplatte zusammen. Diese letzte virtuelle Festplatte ist zum Server hin sichtbar. Der Aufbau ist in Abbildung 3 dargestellt.[16]
RAID 2 - Hamming Systeme
Es wird ein sogenanntes "Hamming System" eingesetzt, das die Datenblöcke in einzelne Bytes runter bricht. Erst dann werden sie auf die Festplatte geschrieben. Die Relevanz liegt jedoch eher in der Vergangenheit, da zu der Einsatzzeit Festplatten noch sehr unzuverlässig funktionierten.
RAID 3 - Byte Striping mit Parity Disk
Auch hier werden die Daten auf die Bytes runter gebrochen, anschließend aber abwechselnd auf mehrere Festplatten verteilt. Die Redundanz wird auf einer zusätzlichen Festplatte gespeichert. Der RAID 3 Verbund besteht somit aus n+1 Festplatten. Bei einem Ausfall einer der n-Festplatten, kann diese ausgetauscht und basierend auf den Paritätsinformationen der n+1-ten wieder hergestellt werden.
RAID 4 - Block Striping mit Parity Disk
Es gibt vollkommen unabhängige Festplatten und eine separate Speicherung der Paritätsdaten auf jeweils festgelegten Laufwerken. Es ist vergleichbar mit RAID 3 jedoch werden die Daten blockweise auf die Festplatten verteilt. Die Parität wird auf einer gemeinsamen Parity-Platte gespeichert.
RAID 5 - Block Striping mit verteilter Parität
Die Laufwerke laufen, anders als bei RAID 4, unabhängig voneinander. Die Paritätsblöcke werden auf alle Festplatten verteilt. Diese Paritätstechnik beschleunigt die Lesezugriffe, da es keine einzelne Parity-Platte gibt. Schreibvorgänge nehmen jedoch mehr Zeit in Anspruch, weil das Schreiben die Aktualisierung der Parität mit sich bringt, diese zuvor gelesen werden muss. Durch die Verteilung der Daten- und Paritätsblocke ist ein effizienteres Übertragungsverfahren als bei den anderen RAID-Leveln möglich.[17]
3.4 Server und Fileserver
Für den Server wird in der Fachsprache häufig der Begriff Host verwendet. Sie sind üblicherweise die am besten ausgebauten und stärksten Rechner in einem Netzwerk und besitzen einen schnellen CPU - Central Processing Unit, viel Festplattenkapazität und evtl. noch diverse Coprozessoren. Eine der wichtigsten Aufgaben von Server ist ein automatisches Backup zu erstellen. Ein Begriff der in diesem Kontext zu erwähnen ist, ist die Client-Server Architektur. Sie setzt auf eine strikte Trennung zwischen dem Dienstanbieter, dem Server und dem Nutzer, dem Client.
Der Fileserver übernimmt in einem Speichernetz die Aufgabe der Verwaltung der lokalen Dateisysteme. Er stellt seine Dateien den Netzwerk-Clients zur Verfügung. Desweiteren wird er eingesetzt um die Kommunikation zwischen den Stationen zu koordinieren.[18]
3.5 I/O Technik
Akronym für Input/Output. Umfasst den Prozess des Datenaustauschs zwischen dem Hauptspeicher des Computersystems und externen Geräten oder Schnittstellen. Z.B.: Speichermedien, Bildschirm, Drucker, Netzwerke zu anderen Computern.[19] Da Computer Daten nicht langfristig speichern können verlagern sie diese auf Speichergeräte. Mithilfe von I/O Technik wird dieser Datenaustausch realisiert.
3.5.1 Ethernet und IP-Protokoll
Der Hauptanteil von Datennetzwerken basiert auf einer Ethernet Verbindungen für die physische Verbindung und den Datentransport, und für das Routing von Ursprung zu Empfänger wird das TCP/IP Protokoll verwendet. Ethernet ist die führende Datennetztechnik zum Aufbau eines LAN - Local Area Network, es stellt die Basis für Netzwerkprotokolle, um eine Datenkommunikation zu ermöglichen. IP war in den Anfängen ein vom Militär finanziertes Routingprotokoll, heute ist es das am häufigsten verwendete Netzwerkprotokoll. Aus dem Grund das diese Technik so häufig Verwendung findet, ist der Einsatz eines zentralen Speichernetzes basierend auf Fibre Channel/SCSI oft außerhalb des Fokus vom IT-Management. Hier liegt der Vorteil im IP-Storage, da es die Speicherressourcen mit in das vorhandene Netzwerk mit einbringt. Diese verschiedenen Techniken werden wir im weiteren Verlauf noch genauer erläutern.
3.5.2 Fibre Channel
Die wahrscheinlich wichtigste Komponente zum Aufbau eines SANs ist FC - Fibre Channel. Es ist eine High-Speed-Übertragungstechnik und die heute am häufigsten eingesetzte Technik für die Verwirklichung von Speichernetzen. Desweiteren wird diese Übertragungstechnik zwischen Workstations, Mainframes, Supercomputern und Displays eingesetzt. Dieser Kanal kombiniert viele Vorteile von anderen I/O Schnittstellen miteinander und deckt folgende Anforderung an eine Übertragungstechnik für Speichernetze ab:
- Serielle Übertragung für hohe Geschwindigkeiten und weite Entfernungen
- Eine geringe Rate an Übertragungsfehlern
- Die geringe Verzögerung (Latenz) der übertragenen Daten
- Benutzung mit den gängigen Protokollen
Keine andere Übertragungstechnik, mit der sich Speichernetze verwirklichen lassen, ist so eng mit dem Begriff Storage Area Network - SAN assoziiert. [20]
3.5.3 SCSI
Der Begriff SCSI - Small Computer System Interface beinhaltet zwei Bedeutungen. Es definiert den Bus, also die Steckertypen und die Beschaffenheit der Verbindungskabel, desweiteren ist hiermit auch das zu verwendende Protokoll gemeint.[21]
3.5.3.1 SCSI-Protokoll
Hiermit wird geregelt, wie die Geräte über den SCSI-Bus miteinander kommunizieren. Die Reservierung des SCSI-Bus wird hierüber bestimmt und in welchem Format Daten übertragen werden. Das SCSI-Protokoll verwendet für die Zuordnung von Peripheriegeräten SCSI IDs und Logical Unit Numbers - LUN. Je nach Version des SCSI-Standards sind maximal 8-16 IDs pro SCSI-Bus möglich. Auf diese Restriktion der anzuschließenden Geräte wird später noch eingegangen. [22]
3.5.3.2 SCSI-Bus
Der SCSI-Bus war in seiner ursprünglichen Form ein 8 Bit breiter, paralleler Bus für den Anschluss von Massenspeichern und anderen Peripheriegeräten. Er war zwischenzeitlich aus der PC-Technik verschwunden, wird aber heutzutage in Workstations, Servern und bei Fibre Channel eingesetzt. Er kann auf der Hauptplatine in Form von Leiterbahnen oder als vieladriges flexibles Kabel realisiert sein und bietet dem SCSI Protokoll eine Übertragungssteuerung. Die Verbindung des Busses zu den Peripheriegeräten erfolgt im Daisy Chaining, also einer Verbindung in Serie, über das SCSI-Kabel.[23]
3.5.4 iSCSI als Standard für IP-Storage
iSCSI - Internet Small Computer System Interface over IP, oder auch internet SCSI, ist ein Protokoll für den Speicherdatenverkehr über TCP/IP. Bei diesem Verfahren werden SCSI-Daten in TCP/IP-Pakete verpackt und über IP-Netze transportiert. Hierdurch kann iSCSI auf der bereits vorhandenen Verkabelung und auch auf Weitverkehrsnetzen eingesetzt werden. iSCSI wird eingesetzt, um externe Niederlassungen über eine virtuelle Point-to-Point Verbindung den Zugriff auf das Speichernetz zu ermöglichen, ohne dass in den Niederlassungen eigene Speichergeräte aufgestellt sein müssen.[24] Es stellt eine Alternative zu der Fibre Channel SAN Technik dar. Auf dem Markt gibt es quasi eine Koexistenz von diesen zu verwendenden Techniken.[25]
4 Aufbau und Architektur
4.1 Historische Entwicklung des Speichernetzes
Mehrere Milliarden Megabytes an Daten entstehen täglich weltweit und die Tendenz ist weiter steigend. Eine solche Masse an Informationen muss sicher gespeichert und vor allem auch kostengünstig verwaltet werden.
Des Weiteren sollen solche Daten bei Bedarf den Applikationen schnell zur Verfügung stehen. Viele Unternehmen unterschätzen jedoch den wachsenden Speicherbedarf was aus diversen Studien hervorgeht.
Deshalb bieten immer mehr unabhängige Dienstleister in Sachen Storage neue Konzeptionen und deren Umsetzung von effizienten Speicherlösungen für Unternehmen.
Die anhaltend steigende Datenflut hat verschiedene Ursachen wie beispielsweise gesetzliche Regelungen und Vorschriften.
Diese fordern eine immer ausführlichere Dokumentation sämtlicher Geschäftsvorgänge und zudem werden vom Marketing und Vertrieb detaillierte Kundeninformationen benötigt, für eine umfassende Betreuung.
Solche gesetzlichen Vorschriften sind demnach zwangsweise schon ein Grund für ein rasches Wachstum der Datenmenge.
Für die Datenspeicherung wurden bisher Platten- und Bandlaufwerke verwendet die direkt am Server angeschlossen sind.
Da der Speicher als Peripherie am Rechner betrieben wurde, konnten Funktionen wie Zugriffsrechte oder Virenschutz gleich im Rechner (Server) mit ausgeführt werden. Diese Arbeitsweise ist heutzutage jedoch nicht mehr praktikabel.
Ein löslosen der Speicher von den Servern war daher notwendig und eine Zusammenfassung in einem eigenen Speichernetz umgesetzt woraus sich andere fundamentale Arbeitsweisen ergaben.
Durch die stetige Weiterentwicklung hat die Datenspeicherung also einen eigenen Stellenwert. Server werden somit nicht mehr an weitere Band- oder Plattenlaufwerke gehängt.[26]
4.2 IT-Architekturen
4.2.1 Serverzentrierte IT-Architektur
Speichergeräte können allerdings auch mit zwei Servern verbunden werden, was eine erhöhte Ausfallsicherheit gewährleistet. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass das Speichergerät nur von einem Server gleichzeitig genutzt werden kann was zur Folge hat, das andere Server nicht direkt auf die Daten zugreifen können, sondern nur über den Speicherverbundenen Server.
Das ist der Grund dass diese Architektur auch als Serverzentrierte IT Architektur verstanden wird. Die Speichergeräte werden über ein SCSI-Kabel mit dem Server verbunden.
Beim Ausfall beider Server, kann also nicht mehr auf die Daten zugegriffen werden was zu einer mangelnden Verfügbarkeit aller Daten führen würde.
Für viele Unternehmen ist dies ein absolut inakzeptabler Zustand da Abhängigkeiten z.B. zu möglichen Webseiten wie Reisebüros oder Patientendaten von Arztpraxen oder Krankenhäuser bestehen.
Der Bedarf an installiertem Speicher wächst stetig, auch wenn durch die technische Weiterentwicklung die Speicherdichte von Festplatten zunimmt. Die Folge ist, dass immer mehr Speichergeräte an einen Rechner angeschlossen werden müssen.
Da jeder Rechner nur eine begrenzte Anzahl von I/O Karten (z.B. SCSI-Karten) verwalten kann, stellt dies ein Problem.
Leider ist die Zuweisung freier Speicherkapazitäten in der Serverzentrierten IT-Architektur sehr unflexibel.
Zur Verdeutlichung siehe Abb. 7
Oftmals sind Speichergeräte innerhalb eines Gebäudes oder gar über die gesamte Niederlassung vieler Räume verstreut und dadurch nicht ausreichend vor fremden Zutritt gesichert geschweige denn genügend klimatisiert.
Gründe hierfür liegen unter anderem in der nicht adäquat bedachten Platzierung neuer Rechner, die später wieder ausgebaut werden müssen.
Dies führt dazu, das ein Austausch kaputter Festplatten sehr aufwendig verlaufen kann, da diese dann teilweise über das gesamte Firmengelände verteilt sind.[27]
4.2.2 Speicherzentrierte IT-Architektur
Die unter Punkt 4.2.1 geschilderten Probleme der Serverzentrierten IT-Architektur können durch Speichernetze gelöst werden und bieten zusätzliche Möglichkeiten Daten zu verwalten.
Speichernetze sollen das SCSI-Kabel durch ein Netz ersetzen. Dieses Netz ist zusätzlich zu dem bereits existierenden LAN installiert mit der Aufgabe den Datenaustausch zwischen Rechner und Speichergerät zu nutzen.
Siehe Abb. 8
Da die existierenden Speicher in Speichernetzen völlig unabhängig von den Rechnern sind, im Vergleich zu der Serverzentrierten IT- Architektur, können auch mehrere Server direkt über das Speichernetz zugreifen, ohne das ein anderer Server mit eingebunden sein muss.
Während die Speichergeräte somit in das Zentrum der IT-Architektur rücken, sind die Server nur noch adaptiert an die Speichergeräte und für die Datenverarbeitung verantwortlich was der Grund ist, das IT-Architekturen mit Speichernetzen auch als speicherzentrierte IT-Architekturen bezeichnet werden.
Der Speicher wird konsolidiert, sobald das Speichernetz eingeführt ist.
Die angehängten Festplatten der Rechner, werden durch Disksubsysteme ersetzt die derzeit eine Speicherkapazität bis zu hunderten von Terabyte haben können.
Wenn alle Rechner über das Speichernetz auf das Disksubsystem zugreifen, können diese auch gemeinsam genutzt werden.
Somit ist eine Zuweisung freier Speicherkapazitäten zu den jeweiligen Rechnern mit Bedarfen möglich, mit dem Vorteil der Flexibilität.
Bei größeren aber auch mittelständigen Unternehmen ist deswegen zunehmend der Einsatz von Speichernetzen zu beobachten, allerdings werden heutzutage die Speicher nicht mehr im Gehäuse des Servers eingebaut, sondern in eigenen Gehäusen auch externe Speicher genannt.[28]
4.3 DAS
Die ursprüngliche und klassische Form des Speichernetzes ist DAS - Direct Attached Storage. Es gibt eine direkte Verbindung von der Speicherresource zu dem Server. Es besteht jedoch nur die Verbindung zu einem Server. Die Clients aus dem Firmennetzwerk haben eine Verbindung zu dem Server. Die Weiterentwicklung des DAS ist SAN, bei dem mehrere Server und Applikationen Zugriff auf das Speichernetz haben.
4.4 SAN
4.4.1 SAN Topologien
Im Rahmen von Speicherkonsolidierung und effektiven Datensicherungslösungen spielen die SANs eine immer größere Rolle gerade weil die technologische Entwicklung auf diesem Gebiet entscheidende Fortschritte gemacht hat wie beispielsweise die Einbeziehung von Switches neben den Hubs in den SAN-Topologien.
Der SAN Bereich ist unterteilt in drei verschiedenen Topologien zum einen Point-to-Point weiter mit dem Loop und als letztes in Fabric. [29]
4.4.1.1 Point-to-Point
Als Point-to-Point wird die Bidirektionale Verbindung zwischen zwei Geräten definiert. Eine Verbindung findet also nur maximal zwischen zwei Geräten statt, ist also nicht erweiterbar auf drei oder mehr Geräte.
Die Point-to-Point Topologie besitzt zwei wichtige Vorteile gegenüber der SCSI-Verkabelung.
- mit FC sind wesentlich längere Kabellängen möglich im Vergleich mit SCSI, da FC ohne Repeater Entfernungen bis zu zehn Kilometer unterstützt - bei SCSI hingegen sind es nur bis zu 25 Meter.
- Neben Kupferkabeln, definiert FC auch diverse Glasfaserkabel. Vorteil durch die optische Übertragung ist , das sie sehr robust ist gegenüber der Kupferkabel, weil diese elektro-magnetische Störungen aufweisen können, die bei Glasfaser nicht auftreten.
[30]
4.4.1.2 Arbitrated Loop
Beim Loop sind alle Geräte wie Beispielsweise der Server, die Festplatten oder Bandlaufwerke in einer Schleife angeordnet so dass gesendete Daten eines Gerätes durch alle anderen Geräte durchlaufen bis hin zum Empfänger.
Es definiert also einen unidirektionalen Ring. Schaltet man die Geräte untereinander zusammen, ist auch ein Aufbau ohne jeglicher Netzhardware denkbar was allerdings zufolge hätte, das beim Ausfall nur eines Gerätes die Loop unterbrochen und somit keine Kommunikation mehr möglich wäre.
Um hier Vorsorge zu treffen, wird ein Hub eingesetzt der die einzelnen Geräte überwacht und bei einem möglichen Ausfall überbrückt, so dass sich die anderen Geräte weiterhin unterhalten können.
Da sich alle angeschlossenen Geräte die Bandbreite teilen müssen, entsteht durch diese Schleife ein weiterer Nachteil.[31]
4.4.1.3 Fabric
Dieser Nachteil lässt sich eliminieren wenn man ab 5 Geräten vom Loop zum Fabric wechselt, denn der Vorteil beim Fabric besteht darin, dass alle Geräte an einem Switch (Schalter) angeschlossen sind welcher die Echtzeit schaltet zwischen Sender und Empfänger.
Somit ist die Fabric-Topologie die flexibelste, skalierbarste und am häufigsten eingesetzte Fibre-Channel-Topologie.
Theoretisch kann ein Fabric mehrere Millionen Endgeräte miteinander verbinden.[32]
4.4.2 Aufbau und Definition SAN
Die Abkürzung SAN steht für Storage-Area-Network und bezeichnet in der Datenverarbeitung ein Netzwerk mit einer großen Anzahl an Festplatten.
Experten bezeichnen diese Arte von Datenspeicherung als effizienteste seiner Art.
Das Storage Area Network ist eine Erweiterung von Direct Attached Storage - DAS.
SAN ermöglicht über ein Netzwerk die Anbindung mehrerer Server an mehrere Speichersysteme während zum Vergleich das DAS eine Punkt-zu-Punkt Verbindung zwischen einem Server und einem Speicher bildet.
SAN ist ein Glasfaserbasiertes Netz, das speziell für den Transport von Daten von und auch zu I/O-Geräten wie Platten, oder Bandgeräten ausgelegt ist, mit 2 GB/sek. und mehr Bandbreite pro Anschluss: das dabei eingesetzte System wird als Fibre Channel bezeichnet.
Der Host-Bus-Adapter - HBA stellt dabei das Interface zu diesem Netz.
Der Unterschied vom SAN zum LAN besteht darin, das es ein Netzwerk zwischen und von den Severn genutzten Speicherressourcen darstellt.
Die Übertragung der Daten im SAN Netz ist blockbasiert, heißt das der Zugriff blockbasierter Daten in der Kommunikation zwischen Rechner und derer Festplatten beispielsweise durch ATA und SCSI realisiert wird.
SAN ist also ein spezielles Hochgeschwindigkeits-Netzwerk, was die verschiedensten Speichergeräte mit den jeweiligen Servern verbinden kann und in der Lage ist, mehrere aber auch entfernte Standorte zur Archivierung und der Sicherung zu umfassen.
Die Konsolidierung von Datenspeicher und der Reduktion der Verwaltung durch die Administartoren ist also die grundlegende Idee von SAN.[33]
4.4.3 Funktionsweise eines SAN
Die Server in einem SAN können üblicherweise Herstellerunabhängig mit den verschiedenen Betriebssystemen verbunden werden.
Es muss lediglich in jedem Server mit FC-SAN-Anbindung ein so genannter Host Bus Adapter (HBA – FC-Karte) installiert sein.
Standardmäßige Ethernet-NIC Karten können ausschließlich nur im IP-SAN eingesetzt werden.
Vom Prinzip her kann jeder Server innerhalb des SAN auf jede Speicherkomponente zugreifen, sofern er die entsprechenden Zugriffsrechte besitzt und vor allem die physikalische Verbindung zur Speicherkomponente.
Die Daten im SAN werden auf Blockebene übertragen. Der Vorteil ist neben der erhöhten Flexibilität auch der Geschwindigkeitsvorteil.
Überblick über die technischen Möglichkeiten eines SAN:
In der Abbildung ist ein zentraler Storage Pool zu sehen. Angeschlossen ist der Storage Pool redundant über zwei Fibre Chanel Switches und an drei Server mit je zwei Fibre Channel Controllern.
Da entweder der Switch oder das Storage die Zugriffsrechte im SAN regelt, garantiert diese Art der Vernetzung höchste Ausfallsicherheit.
Das Produktivsystem wird repräsentiert durch die beiden Server im Cluster. Der dritte Server stellt das Test- und Entwicklungssystem dar.
Das Anschließen weitere Server ist sowohl redundant als auch nicht redundant möglich.
Mit dem Einsatz der Snapshot-Technologie lassen sich im Test- und Entwicklungsbereich aktuelle Daten zur Verfügung stellen und in sekundenschnelle Kopien eines bestimmten Speicherbereichs bzw. Datensystems erstellen.
Die Produktivdaten können einfach in das Test- und Entwicklungssystem übernommen werden ohne diese zu beeinflussen.
Der steigenden Speicherplatzbedarf einzelner Systeme wird durch die Erweiterung des Storage Pools durch zusätzliche Speicherkomponenten realisiert.
Die Speicherplatzbedarfe einzelner Systeme werden somit zentral verwaltet und zugewiesen.[34]
4.4.4 Vorteile von SAN
- Stabile Infrastruktur und einfache Anpassung an Veränderungen
- höhere Effizienz und verbesserten Datenzugriff, da der Speicher durch mehrere Server gleichzeitig genutzt werden kann
- hohe Datenübertragungsrate
- kurze Laufzeiten
- hohe Datenintegrität
- hohe Skalierbarkeit
- Überbrückung großer Distanzen
- gute Managebarkeit
- räumliche Trennung der Speicherkomponenten möglich
- einfache Datenmigration möglich
4.5 IP SAN
IP SAN ist eine kostengünstigere und vereinfachte SAN-Lösung ideal für Unternehmen mit einer kleineren IT-Umgebung.
Gespeicherte Daten können dann mithilfe des neuen Protokolls iSCSI in diesem SAN Netz über die bereits vorhandene Ethernet-Infrastruktur genutzt werden.
Für die Verbindung mehrerer Server mit einem SAN-Speichergerät bietet ein Ethernet-Netzwerk mit 1 Gbit/s ausreichend Bandbreite einmal über standardmäßige Netzwerkkarten oder optional TOE-Karten, welche Netzwerktasks von den Servern mit hoher CPU-Last verlagern.
IP-SAN und auch LAN sollten immer separat installiert werden um eine gute Leistung und vor allem Datensicherheit zu gewährleisten.
In einer kleinen IT-Umgebung verbindet man hierzu den Server direkt mit dem Speichergerät oder verwendet lediglich einen einzigen nicht verwalteten Switch.[35]
4.6 Vorteile IP-SAN
Für die Gesamtlösung sind Einsparungen von bis zu 50% möglich da Infrastrukturkosten für IP-SANs deutlich niedriger sind als die Kosten für ein FCSAN.
Ein weiterer Vorteil ist durch die IP-SANs gemeinsam genutzten Speicher, weil diese auch in kleineren Abteilungen oder Remote-Standorten genutzt werden können.
4.7 NAS
Der Begriff NAS - Network Attached Storage bezeichnet vorkonfigurierte Fileserver. Diese beinhalten einen oder mehrere interne Server mit vorkonfigurierte Plattenkapazität und einem speziellen angepassten Betriebssystem. Die NAS-Server werden über Ethernet an das LAN angeschlossen und können hier den Speicherplatz zur Verfügung stellen. Sie werden oft als Webserver eingesetzt, somit gibt es oft keine Verbindungsalternative als IP. Die Technik eines NAS-Servers bietet zusätzliche Funktionen wie Snapshots, Remote Mirroring und Backups über Fibre Channel SAN. Die Entwicklung des NAS ist speziell fürs File Sharing ausgelegt, diese Spezialisierung führt zu optimaler Performanz auf diesem Gebiet. Ein weiterer Vorteil ist der Plug & Play Aspekt der NAS-Server. Anschließen - Hochfahren - Benutzen. In Abbildung 14 ist ein Beispiel für ein Speichernetz mit einem NAS-Server.
5 Betrieb und Administration
5.1 Hochverfügbarkeit
Die Fähigkeit eines Systems trotz fehlerhafter einzelner Komponenten oder Subsystemen aufrecht zu erhalten bezeichnet man als Hochverfügbarkeit. Durch die Toleranz oder Korrektur von Fehlern verringern sich die möglichen Ausfallzeiten eines IT-Systems durch diese Hochverfügbarkeitslösung. Im Allgemeinen dienen Sie dazu, den IT-Betrieb vor Komponentenausfällen zu schützen. Somit stellt die Hauptaufgabe einer solchen Hochverfügbarkeit, den Zugriff auf Daten und IT-Dienste kontinuierlich zu gewährleisten. Daraus folgt, dass solche Lösungen stets einen unterbrechungsfreien Betrieb sichern sollen.
Dieser Zustand wird großenteils automatisch erreicht durch den Einsatz von fehlertoleranten Komponenten für Hardware und Software. Bei Komponentenfehler setzen weitere Überwachungs- und Verwaltungskomponente den Betrieb mit den verbleibenden Komponenten fort. Singuläre Fehlerstellen (Single Point of Failure) müssen um ein fehlertolerantes Gesamtsystem durch hochverfügbare Systeme vermieden werden.[36]
Die Akzeptanz von Komponentenfehlern bezeichnet man als Fehlertoleranz welche durch ein Höchstmaß an Redundanz der Komponenten erreicht wird. Daraus resultiert, dass Prozessoren, Hauptspeicherboards, Busse, Platten-Controller, I/O-Subsystem, Stromversorgung, einfach sämtliche Komponenten des Computersystems doppelt vorhanden und produktiv sind. Wenn nun eine Komponente mit Fehlern behaftet ist, wird ihre Funktion von der redundanten Komponente übernommen. Der Betrieb des Systems kann dadurch unterbrechungsfrei weiterlaufen auch wenn die Gesamt-Performenz reduziert wird. Dies geschieht obwohl bei einem Ausfall eines Prozessors z. B., eine Anwendung die der Prozessor gerade bedient hat, zwar ausgefallen ist und durch diesem Systemfehler unterbrochen wurde aber jedoch ohne Unterbrechung von dem zweiten Prozessor neu gestartet und verarbeitet werden konnte. Nun kann die ausgefallende Komponente problemlos ohne Unterbrechung des Betriebs ausgetauscht und eingebunden werden.
Die Fehlertoleranz durch Komponentenredundanz lässt sich in zwei unterschiedlichen Arten durchführen. Zum einen gibt es die „N+1-Redundanz“ die eine zusätzliche Komponente zu einer Gruppe von Komponenten hinzufügt. Diese Ersatzteilverfügbarkeit kann für jede andere Komponente dieser Gruppe die ausfällt, einspringen. So kann beispielsweise eine Reihe von Kühlungsgebläsen oder Netzteilen mit der Erweiterung solcher Ersatzteilverfügbarkeit den Ausfall jeder dieser Einheiten unterbrechungsfrei überstehen. Diese Art und Weise ist auch für Stromkonverter und -regulatoren sinnvoll. Da diese Komponenten im Vergleich zu den übrigen Komponenten eines Computersystems low-cost-Komponenten sind, hat diese Realisierung der Komponentenredundanz schon sehr früh stattgefunden. Z. B. in Systemen um eine Steigerung der Systemverfügbarkeit zu gewährleisten.
Desweiteren gibt es die zweite Form der Redundanz nämlich die „1 für 1 Hardware-Redundanz“ für aktive elektronische Komponenten. Um sich bei dieser Art der Komponenten gegen einen Ausfall zu schützen wie z. B. bei einem Job-Prozessor oder einen Hauptspeicher-Board ist der Ansatz einer inaktiven Standby-Komponente nicht ausreichend. Damit eine Ersatzkomponente ohne Verlust der Datenintegrität und des Systemstatus bei einem Ausfall unverzüglich zur Verfügung steht, muss sie die gleichen Instruktionen ausführen und die gleichen Daten verarbeiten können wie das Original. Die zusätzlichen Kosten für den Aufwand der Alternative sind für viele Umgebungen notwendig und stehen bei einem Ausfall nicht im Verhältnis.
Bei Hostkomponenten führte ein Ausfall folgender gelisteten Komponenten immer zu einem Systemfehler bzw. einem Ausfall des Komplettsystems:
- Job Prozessor,
- Hauptspeichermodul,
- I/O-Prozessor,
- Datenbus,
- Systembus,
Die hohe Verfügbarkeit solcher Komponenten wurde dadurch erreicht, dass bei einem Absturz die betroffenen Komponenten dekonfiguriert werden konnten. Das System konnte dadurch wieder sofort angefahren werden. Dabei ist bei manchen Komponenten allerdings zu beachten, dass z. B. ein anschließender Neustart, unter Ausfall einer I/O-Komponente, nur dann möglich ist, wenn noch ein Zugriff auf eine Bootplatte besteht. Ein Neustart ist ebenfalls von der Konfiguration des I/O-Subsystems, einem evtl. vorhandenen Disk Mirroring und Dual Porting-Konfigurationen abhängig. Die Recovery des Dateisystems der Platten sowie dem Recovery der Anwendungsdatenbanken sind abhängig von der Geschwindigkeit des Neustarts.
Heutzutage werden in der Regel bei den Hostkomponenten einer SAN-Umgebung eine modifizierte Form der 1 für 1 Redundanz verwendet indem identische Hostkomponenten zu einem Cluster zusammengefasst werden. Hier können sämtliche Hosts die Platten der andern Hosts sehen für den sie den Backup darstellen.[37]
5.2 Datensicherung mit Speichernetzen
Speichernetze bieten Möglichkeiten, die Performance-Engpässe der Netzwerk-Datensicherung zu umgehen. Da sie die Server und Speichergeräte verbinden, können bei der Datensicherung die produzierten Daten direkt von der Ursprungsfestplatte auf die Back-up-Medien kopiert werden, ohne über dem Server zu laufen. Um mittels Speichernetzen die Datensicherung zu beschleunigen kommen folgende Alternativen zum Einsatz, die in späteren Punkten noch näher erläutert werden, nämlich LAN-free Backup und LAN-free Backup mit Shared-Disk-Dateisystemen. Instant Copies und Remote Mirrorring sind ebenfalls zwei weitere Möglichkeiten die zur Beschleunigung der Datensicherung und Datenwiederherstellung eingesetzt werden können (wie unter Punkt 5.2.1.4 und Punkt 5.2.2 beschrieben). Wie unter Punkt 5.2.1.5 beschrieben können in Speichernetzen mehrere Backup-Server eine Tape Library gemeinsam nutzen.[38]
5.2.1 Backups
5.2.1.1 Server-Free Backup
Ein wesentlicher Bestandteil der Datensicherung über ein Speichernetz ist das sogenannte Server-free Backup (Abbildung 16). Zunächst stellt der Backup-Client bei der Datensicherung fest, welche Daten eigentlich gesichert werden müssen. Einzig die Metadaten (Dateiname, Zugriffsrechte usw.) sendet der Backup-Client dann über das LAN an den Backup-Server. Der Hauptteil der zu übertragenen Datenmenge, die Dateiinhalte, werden dann ohne das sie über den Server laufen, von dem Ursprungsort (z. B. Festplatte) über das Speichernetz an das Sicherungsmedium (Festplatte, Band, Optical) geschrieben. Die Kommunikation zwischen Ursprungsort und Sicherungsmedium koordiniert hierbei das Netzwerk-Datensicherungssystem. Nach heutigem Stand der Technik ist es der zurzeit kürzeste Transportweg der Datensicherung.
Der Einsatz von Server-free Backup wird in erster Linie von der Leistungsfähigkeit der Speichersysteme und der Verbindung im Speichernetz bestimmt. Die Auswirkung solcher Verlagerung des Transportweges für die Daten vom LAN in das Speichernetz ohne Beteiligung eines Servers ist, dass auf dem Backup-Client und auf dem Backup-Server die internen Busse, die I/O-Busse und die CPU entlastet werden. Der Aufwand für die Abstimmung des Datenverkehrs zwischen Ursprungsfestplatte und Sicherungsmedium verbraucht wesentlich weniger Ressourcen als der Datenverkehr selbst.
Die Datenblöcke für das Server-free Backup müssen innerhalb des SCSI-Protokolls (Small Computer System Interface) zwischen zwei SCSI-Geräten kopiert werden. Hierzu wurde eine Erweiterung, das sogenannte 3rd-Party SCSI Copy Command, dem SCSI-Protokoll implementiert. Diese Erweiterung kann ebenfalls auch mit leicht unterschiedlichen SCSI-Protokollen für Festplatten und Bändern umgehen. Die Erweiterung lässt sich an verschiedenen Stellen bewerkstelligen. Z. B. in einem SAN-Switch, in einer speziellen im Speichernetz angeschlossenen Box, die nur für die Protokollanpassung zuständig ist oder in einem Speichersystem selbst. Die Schwierigkeit bei der Implementierung von Server-free Backup besteht darin, dass auf dem Weg von der Ursprungsfestplatte zum Sicherungsmedium die SCSI-Blöcke angepasst werden müssen. Um hier ein Beispiel zu nennen findet die Adressierung auf Ursprungs- und Sicherungsmedien auf unterschiedlichen Blöcken statt. Oder bei einer Wiederherstellung einer gelöschten Datei eines Dateisystems muss diese eventuell an einem anderen Ort wiederhergestellt werden, weil der frei gewordene Platz vielleicht inzwischen von anderen Dateien besetzt ist oder das Dateisystem inzwischen defragmentiert wurde. Die Durchführung der Kopierfunktion eines SCSI-Protokolls muss Kenntnis über die Datenstruktur von Dateisystemen und Datenbanken haben und wissen, wie sie ihre Daten aus SCSI-Ebene speichern.
Nach Aussagen von IT-Spezialisten ist Server-free Backup weitestgehend noch Zukunftsmusik und noch nicht in Produktionsumgebungen eingesetzt worden, weil es heute noch sehr schwierig zu implementieren, zu konfigurieren und zu betreiben ist.[39]
Erläuterung zur Abbildung 16:
Beim Server-free Backup tauschen Backup-Server und Backup-Client leichtgewichtige Metadaten über das LAN aus (1). Nachdem geklärt ist, welche Datenblöcke zu sichern sind, konfiguriert das Netzwerk-Datensicherungssystem die Speichergeräte für die Datenübertragung über das Speichernetz (2). Die schwergewichtigen Dateiinhalte werden dann über das Speichernetz direkt von der Ursprungsfestplatte auf das Backup-Medium kopiert (3).
5.2.1.2 LAN-free Backup
Das LAN-free Backup realisiert vergleichbare Funktionen innerhalb des Backup-Clients (siehe Abb. 17) ohne die Notwendigkeit des 3rd-Party SCSI Copy Command. Die Metadaten werden auch hier wie bei dem Server-free Backup über das LAN gesendet. Die Dateiinhalte gehen aber nicht über den Backup-Server sondern für die Sicherung werden die Daten von der Festplatte von dem Backup-Client geladen und über entsprechenden Busse in den Hauptspeicher geschrieben wo sie von dort über weitere Busse direkt auf das Sicherungsmedium geschrieben werden. Hierzu benötigt der Backup-Client Zugriff über das Speichernetz auf die Sicherungsmedien des Backup-Servers. Hinzu kommt, dass der Zugriff auf gemeinsame Geräte vom Backup-Server und Backup-Client zusammen synchronisiert werden müssen. Anders als beim Server-free Backup ist dies leichter durchzuführen, weil die Daten nun in höheren Schichten des Betriebssystem oberhalb der SCSI-Ebene kopiert werden. Im LAN-free Backup wird die CPU von Backup-Server und Backup-Client ebenfalls wie beim Server-free Backup schon beschrieben entlastet, indem der Datenverkehr vom LAN in das Speichernetz verschoben wird. Einzig die Busse des Backup-Servers werden beim LAN-free Backup entlastet aber die des Backup-Clients nicht mehr. Auch auf andere Anwendungen (Datenbanken, File- und Webserver) kann es sich auswirken, wenn Sie zeitgleich zur Datensicherung auf dem Backup-Client laufen. Im Gegensatz zum Server-free Backup werden LAN-free Backup schon seit vielen Jahren in Produktionsumgebungen zuverlässig und stabil eingesetzt. Netzwerk-Datensicherungssysteme unterstützen allerdings Backup über LAN für mehr Anwedungen (Datenbanken, Dateisysteme, Mailsysteme) als LAN-free Backup, wo nicht jede Anwendung auf jedem Betriebssystem unterstützt wird. Man kann aber davon ausgehen, dass in den nächsten Jahren die Anzahl der unterstützten Anwendungen und Betriebssystemen weiter zunehmen wird.[40]
Erläuterung der Abbildung 17:
Auch beim LAN-free Backup tauschen Backup-Server und Backup-Client leichtgewichtige Metadaten über das LAN aus (1). Der Backup-Server bereitet seine Speichergeräte für die Datenübertragung über das Speichernetz vor und übergibt dann die Kontrolle über die Speichergeräte an den Backup-Client (2). Dieser kopiert dann die schwergewichtigen Dateiinhalte über das Speichernetz direkt auf das Backup-Medium (3).
5.2.1.3 LAN-free Backup mit Shared-Disk-Dateisystemen
Um heute ein Dateisystem zu sichern welches nicht LAN-free Backup unterstützt, kann man evtl. mit Shared-Disk-Dateisystemen Abhilfe bekommen. Sie werden auf mehreren Rechnern installiert und über LAN wird der Zugriff auf die Daten synchronisiert. Direkt über das Speichernetz erfolgen die Datenzugriffe. Das Shared-Disk-Dateisystem wird für die Datensicherung auf dem Fileserver und dem Backup-Server installiert. Voraussetzung für den Einsatz ist, dass dieses Shared-Disk-Dateisystem auch die Betriebssysteme des Backup-Clients und des Backup-Servers unterstützt.
Der Backup-Client und der Backup-Server werden über den gleichen Rechner gestartet damit die beiden Anwendungen die Daten über Shared-Memory (Unix) bzw. Named Pipe oder TCP/IP Loopback (Windows) austauschen können.
In Verbindung mit LAN-free Backup mit Shared-Disk-Dateisystemen muss die Aufstellung des Backup-Servers kritisch überprüft werden. Die Daten müssen immer noch alle durch die Busse des Backup-servers laufen. Außerdem laufen zusätzlich der Backup-Client und das Shared-Disk-Dateisystem auf der Maschine.
Der LAN-Datenverkehr ist innerhalb des Netzwerk-Datensicherungssystems nicht mehr nötig aber nun benötigt das Shared-Disk-Dateisystem für die Synchronisation zeitgleicher Datenzugriffe ein LAN-Datenverkehr. Der Datenverkehr für diesen Vorgang der Synchronisation ist aber vergleichsweise gering. Schlussendlich sollte man bei jedem Einzelfall prüfen, ob die Performance durch die Datensicherung mit einem Shared-Disk-Dateisystem gesteigert werden kann. Die Performance von LAN-free Backup mit Shared-Disk-Dateisystemen ist zwar nicht so gut wie die Performance von nur einem LAN-free Backup aber sie kann wesentlich besser sein wie bei einer Datensicherung nur über LAN. Daraus resultierend hat sich dieser Ansatz in Produktionsumgebungen bewährt und scheint eine interessante Übergangslösung bis zur Verfügbarkeit von LAN-free Backup (bzw. Server-free) zu sein.
Für die Zukunft ist jedenfalls anzunehmen, dass mit steigendem Interesse an dem Einsatz von Shared-Disk-Dateisystem die Form der Datensicherung immer mehr an Bedeutung gewinnt.[41]
5.2.1.4 Instant Copies
Die Kopierdienste der Disksubsystemen und Dateisystemen bieten neben Server-free Backup und LAN-free Backup weitere Ansätze, die Datensicherung zu beschleunigen. Z. B. kann die Datensicherung mit Instant Copies, Terabyte-große Datenbestände in wenigen Sekunden virtuell kopieren. Dazu wird der aktuelle Zustand der Daten sozusagen eingefroren und über einen zweiten Zugriffspfad verfügbar gemacht. Nach wie vor können die Daten weiterhin über den ersten Zugriffspfad gelesen und verändert werden. D. h., der Betrieb der eigentlichen Anwendung kann ganz normal fortgesetzt werden, während über den zweiten Zugriffspfad zeitgleich die eingefrorenen Daten gesichert werden.
Instant Copies können über drei verschiedenen Ebenen realisiert werden:
1. Auf Blockebene (Disksubsystem oder blockbasierte Virtualisierung)
Alle Daten auf einer Festplatte können durch intelligente Disksubsysteme innerhalb weniger Sekunden virtuell auf eine zweite Festplatte kopiert werden. Von der zweiten Festplatte können die eingefrorenen Daten abgerufen und gesichert werden.
2. Auf Dateiebene (Dateisystem, NAS-Server oder dateibasierte Virtualisierung)
Auch viele Dateisysteme schaffen die Möglichkeit, Instant Copies zu erstellen. Auf Dateisystemebene werden Instant Copies als Snapshots bezeichnet (Punkt 5.2.1.6). Auf dieser Ebene kann im Gegensatz zu Instant Copies im Disksubsystem auf dem Snapshot über einen speziellen Verzeichnispfad zugegriffen werden.
3. In der Anwendung
Während die Anwender weiterhin auf den Datenbestand zugreifen können (hot backup, online Backup), bieten Datenbanken zeitgleich die Möglichkeit, intern den Datenbestand für die Datensicherung einzufrieren.
Vergleich der drei Ebenen:
Instant Copies haben den Vorteil, dass sie im Dateisystem und in der Anwendung mit jeder Hardware realisierbar sind. Instant Copies können effizienter arbeiten als Dateisysteme, weil sie in der Anwendung die interne Datenstruktur der Anwendung besser ausnutzen können. Wenn das zugrunde liegende Dateisystem die Funktion bereits zur Verfügung stellt, wird Instant Copies in diesen Anwendungen nicht benötigt. Auf dem Anwendungsserver werden jedenfalls von beiden Varianten Systemressourcen verbraucht, die man eigentlich besser den Anwendungen zur Verfügung stellen möchte. Dies spiegelt den wesentlichen Vorteil von Instant Copies in externen Geräten wie Disksubsystemen, NAS-Servern oder einer im Speichernetz vorhandene Virtualisierungsinstanz wieder. Instant Copies erfordern zwar spezielle Hardware aber im Gegenzug werden Aufgaben von dem Anwendungsserver auf das externe Gerät verlagert damit der Anwendungsserver entlastet wird. Hierdurch könnten zusätzlich Kosten für die Lizenz der Anwendungssoftware eingespart werden, wenn diese auf Basis der eingesetzten Prozessorleistung berechnet wird.
Konsistenz der gesicherten Daten:
Die Sicherung mit Instant Copy muss unbedingt mit den zu sichernden Anwendungen synchronisiert werden. Um deren Performance zu erhöhen, werden Schreibzugriffe von Datenbanken und Dateisystemen im Hauptspeicher gepuffert. Dadurch wird nicht immer ein konsistenter Zustand der Daten auf der Festplatte gewährleistet. Die Voraussetzung bildet die Datenkonsistenz dafür, dass mit dem Datenbestand die Anwendung neu starten und den Betrieb fortsetzen kann. Für die Datensicherung ist es deshalb wichtig, zuerst eine Instant Copy mit konsistenten Daten zu erzeugen. Die Vorgehensweise hierfür wird wie folgt dargestellt:
- die Anwendung herunterfahren,
- die Instant Copy durchführen,
- die Anwendung wieder hochfahren und
- die Daten von der Instant Copy sichern.
Das Produktionssystem ist trotz des Herunterfahrens und Neustarts der Anwendung sehr schnell wieder in Betrieb.
Steuerung durch Anwendung:
Instant Copies können für die Datensicherung noch interessanter werden, wenn sie von der Anwendung selbst gesteuert werden. Hierfür muss durch die Anwendung gesorgt werden, bevor der Kopiervorgang angestoßen wird, dass die Daten im Speicher konsistent sind. Nach wenigen Sekunden kann die Anwendung anschließend den Betrieb fortsetzen. Die Anwendung braucht nicht erneut angehalten oder neu gestartet zu werden.
Schnelle Datenwiederherstellung mit Instant Copies:
Mit sehr geringen Unterbrechungen ermöglicht Instant Copies, unternehmenskritische Anwendungen stündlich zu sichern. Der positive Effekt hierbei ist z. B. die Wiederherstellung von Daten nach Anwendungsfehlern (versehentlichen Löschen etc.) die hierdurch beschleunigt wird. Statt durch eine zeitaufwendige Suche und Einspielung der Daten von Bändern, kann auf eine im Speichernetz vorhandene, eingefrorene Kopie zurück gegriffen werden.
Application Server-free Backup:
Application Server-free Backup kann mit Hilfe von Instant Copies im Disksubsystem realisiert werden. Hierfür wird ein zweiter Server neben dem Anwendungsserver bereitgestellt, der sich ausschließlich um die Datensicherung kümmert (siehe Abb. 19). Beide Server sind mit dem Disksubsystem direkt über SCSI verbunden. Hierfür ist ein Speichernetz nicht unbedingt notwendig. Wie oben beschrieben wird die Instant Copy für die Datensicherung zunächst erzeugt: (1.) Anwendung herunterfahren, (2.) Instant Copy erzeugen und (3.) Anwendung neu starten. Nun folgt der Zugriff auf die Instant Copy von dem zweiten Rechner aus, der die Daten von hier aus sichert, ohne den Anwendungsserver zu belasten. Wenn die Instant Copy im Disksubsystem aufgehoben wird, können die Daten im Fehlerfalle mit dieser Kopie in wenigen Sekunden wiederhergestellt werden.[42]
5.2.1.5 Tape Library Sharing
In manchen Situationen kommt man nicht herum, mehrere Backup-Server einzusetzen. Bei der Datenflut die einige Rechenzentren heutzutage zu sichern haben sind selbst bei den schon vorgestellten Techniken die Datensicherung in Speichernetzen nur mit mehreren Dutzend Backup-Servern zu bewältigen. Um vor Angriffen von außen besser gerüstet zu sein, werden in manchen Fällen wichtige Anwendungen netzwerktechnisch abgeschottet. Hierbei strebt man an in jedem abgeschotteten Netzwerk jeweils einen Backup-Server bereitzustellen wobei jeder Backup-Server mit einer eigenen Tape Library ausgestattet sein müsste. Diese Variante wäre allerdings viel zu teuer in der Anschaffung und schwieriger zu verwalten als eine große Library. Das führt dazu, dass man sich doch nur aus wirtschaftlichen Gründen und der Einfachheit halber eine große Tape Library anschafft, die über das Speichernetz dann alle Backup-Server mittels Tape Library Sharing gemeinsam nutzen.
In der Abb. 20 wird der Einsatz des Tape Library Sharings für die Netzwerk-Datensicherung dargestellt. Ein Backup-Server wird als Library Master und alle anderen als Library Client eingesetzt. Wenn jetzt ein Backup-Client zu einem Backup-Server der als Library-Client konfiguriert ist, Daten sichern will, dann fordert dieser erst ein freies Band beim Library-Master an. Nun stellt der Library-Master ein freies Band aus seinem Vorrat zur Verfügung und legt dieses in ein freies Laufwerk ein. Danach wird in der Metadaten-Datenbank des Library-Master ein Vermerk gemacht, von welchem Library-Client dieses Band benutzt wird und er informiert diesen darüber in welchem Laufwerk sich das Band befindet. Der Backup-Client kann nun über das LAN die zu sichernden Daten an den Backup-Server senden, der wie oben schon erwähnt als Library-Client konfiguriert ist. Anschließend schreibt der Backup-Server über das Speichernetz die Daten direkt auf Band.[43]
5.2.1.6 Snapshots
Der Begriff des Snapshots bezeichnet eine Momentaufnahme. Das Hauptmerkmal eines Snapshots ist der Zeitpunkt zu dem eine Aufnahme gemacht wird. In vielen technischen Anwendung wird diese Technik genutzt um einen Zustand zu einem gegeben Zeitpunkt zu dokumentieren und festzuhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kopie eines Datenträgers vorgenommen. Datenänderung, die nach dem Snapshot gemacht werden, bleiben unberücksichtigt.[44]
5.2.2 Remote Mirroring
Um Daten bei Anwendungs- oder Bedienungsfehlern schnell wiederherzustellen eignen sich hervorragend Instant Copies aber wenn es um wirkliche Katastrophen geht, zeigen diese auch keine Wirkung. Das sich auf einem Speichergerät mehrere Kopien der Daten befinden nützt nach einem Brand zum Beispiel auch nichts. Auch Stromausfälle können schon zu einem Problem führen. Hinzu kommt, dass in den letzten Jahren verhäuft Naturkatastrophen Europa heimgesucht haben wie z. B. Überschwemmungen und Stürme oder weiträumige Störungen durch Stromausfälle. Bei solchen Situationen reicht es nicht aus, sein eigenes Rechenzentrum mit einem Notstromaggregat zu schützen, wenn von der Außenwelt zum Rechenzentrum keine Verbindung hergestellt werden kann. Trotz Notstromversorgung verlieren global vernetzte Unternehmen dadurch die Verbindung zu ihren Kunden.
Abhilfe kann hier durch Remote Mirroring geschafft werden, wo die Daten auf zwei Disksubsystemen gespiegelt werden die mindestens durch eine Brandschutzmauer getrennt sind oder weiträumiger voneinander getrennt sind um großflächigere Störungen vorzubeugen.
Auch hier ist eine Sicherung der Daten weiterhin erforderlich. Ursprungsplatte und Kopie sind bei Remote Mirroring immer identisch. Dies bedeutet auch, wenn durch Bedienungs- oder Anwendungsfehler Daten auf der Ursprungsplatte zerstört werden, dann werden sie auch sofort auf der Kopie zerstört. Entweder mittels Instant Copy auf Festplatte oder mittels klassischer Netzwerk-Datensicherung auf Bändern können die Daten gesichert werden. Weil Speicherkapazität auf der Festplatte wesentlich teurer ist wie die auf Bändern ist es sinnvoll nur die wichtigsten Daten mit Instant Copy und Remote Mirroring zu sichern. Noch heute ist die Sicherung der Daten auf Bändern im Vergleich zu anderen Medien die wohl wirtschaftlichste Lösung.[45]
5.2.3 Clustering
Beim Clustering werden zwei oder mehr Server zu einem Verbund konfiguriert. Dieses bietet den Vorteil das die Verarbeitungsanforderungen gleichmäßig auf die einzelnen Server verteilt wird. Es findet ein Lastausgleich statt. Beispielsweise kann ein Recovery Server die Aufgaben des Hauptservers übernehmen, wenn es zu einem Ausfall kommt. Die zusammengefassten Server greifen auf die gleiche Datenbasis zu, es empfiehlt sich dies in Verbindung mit einem SAN zu realisieren.[46]
5.2.4 Multipathing
Der Aufbau eines SANs beinhaltet mehrer Komponenten, wie in vorherigen Kapiteln ausgeführt wurde. Beim Multipathing wird durch redundante Verbindungen zwischen HBA, Switch, Kabel und Storrage Array verhindert das die gesamte Verbindung zusammenbricht, sobald eine der Komponenten ausfällt.[47]
5.2.5 Kombination von mehreren Techniken zur Datensicherung
In Abb. 23 sehen wir ein Beispiel für die Kombination verschiedener Techniken für die Verfügbarkeit und Datensicherung eines Speichernetzes. Es ist zu erkennen das zwei Server zu einem Cluster zusammengefasst worden sind, bei einem Ausfall des Hauptserver würden seine Aufgaben von dem Server 2 übernommen werden. Die Verbindungen von Server zu Storage Array sind durch die Switches über verschiedene Wege realisiert, sie sind redundant. Die Umsetzung von Redundanzen findet man beispielsweise auch in dem System Flugzeug. Auch hier sind die hydraulik Leitung 2 mal, oder bei den essentiellen sogar 3 mal vorhanden. Die Rechnersysteme im Flugzeug sind auch mit 2-facher Redundanz gesichert. Auf der Abbildung sehen wir schlußendlich eine Redundanz des kompletten Speichernetzes über Remote Mirroring, die räumliche Trennung erfolgt mindestens mit einer Branduschutzmauer.
5.3 Archivierung
5.3.1 Definition Archivierung
Im Allgemeinen hat Archivierung die Bedeutung, dass Informationen bzw. Daten die nicht mehr verändert werden aber eine gewisse Zeit aufbewahrt werden müssen oder zu Nachschlagezwecken in ein Archiv gespeichert oder verlagert werden. In der gesamten Zeit der Archivierung muss sichergestellt sein, dass man den Zugriff auf die Daten hat und diese Daten auch geschützt bleiben. Wann welche Daten zu archivieren sind und wo sie am besten abgespeichert bzw. abgelegt werden entscheidet der Archivierungsprozess. Damit eine Archivierung sinnvoll durchgeführt wird, ist es wichtig, dass man die Informationen und Daten wiederfindet. Ansonsten macht eine Archivierung keinen Sinn.
5.3.2 Digitale Archivierung
Digitale Archivierung bedeutet, dass Informationen und Daten durch ein digitales, computergestütztes Archivsystem auf digitale Medien gespeichert und verwaltet werden. Mit digitale Medien sind hier Speichermedien gemeint, die eine digitale Datenaufzeichnung wie beispielsweise Festplatten, optische Speicher oder Bandspeicher, erlauben. In der Vergangenheit speicherte man ein Großteil der Daten und Informationen auf Papier oder Mikro-Filmen (Mikrofiches), die man anschließend in einem Archivraum aufbewahrt hatte. Solche Archive stattete man schon mit digitalen, computergestützten Indexen aus. Dieser traditionelle Weg ist allerdings heutzutage nicht mehr zeitgemäß aufgrund der langen und aufwendigen Verwaltungs- und Suchmechanismen. Außerdem würden die Kosten für ein solches Papierarchiv in der wachsenden Datenflut heute geradezu explodieren, wenn man bedenkt wie viel Platz angemietet werden muss nur für ein derartig großes Archiv. In dieser Betrachtung werden solche Papierarchive, die Informationen auf Papier bzw. Mikrofiches gespeichert haben und zwar mit einem digitalen Index verwaltet werden, nicht als ein digitales Archiv. Heutzutage ist schon der Großteil an Informationen in der Weltwirtschaft digital verfügbar. So werden z. B. Anfragen und Angebote immer öfter per Mail als mit dem Fax versendet oder Präsentationsunterlagen werden auf portablen Medien wie USB-Sticks abgespeichert und weitertransportiert. Nicht zuletzt deswegen haben sich schon heute viele Unternehmen dazu entschlossen eine digitale Archivierung der Informationen bzw. Dokumente durchzuführen.
Folgende aufgeführte Vorteile sind ebenfalls weitere Argumente die für eine digitale Archivierung sprechen:
- bietet schnellen Zugriff auf die Informationen,
- gestattet eine einfache Verknüpfung von Daten und Informationen,
- erlaubt eine effiziente Suche nach dem Inhalt von Informationen,
- benötigt weniger Raum,
- erlaubt die automatische Duplizierung und Ablage von Daten,
- der Gesetzgeber unterstützt die digitale Archivierung.
Nicht nur geschäftlich sondern auch im privaten Bereich nutzt man heutzutage die digitale Archivierung von Informationen wie z. B. für Fotos, Filme, Briefe etc. Hierbei verlassen sich Privatleute für die Speicherung der Informationen für längere Zeit auf Wechselfestplatten, Compact Disk (CD) oder Digital Versatile Disc (DVD). Das Magnetband ist im privaten Bereich eher unüblich. Viele Anwender verlassen sich auf die Struktur im Dateisystem bei der Verwaltung der Informationen.[48]
6 Fazit
Die IT-Architektur wird nachhaltig durch den Einsatz von Speichernetzen geändert und ersetzen hierdurch DAS, als direkte Verbindung mit SCSI-Kabel zwischen den Servern und Speichergeräten. Die benannten Vorteile wie die Datenverfügbarkeit für alle Clients und Applikationen, erleichterte Datensicherung oder weniger administrativer Aufwand für die IT-Abteilung haben zu einem Paradigmenwechsel in der Welt der Datenspeicherung geführt. Für die Realisierung der Speichernetze gibt es im Grunde zwei koexistierende Techniken, Fibre Channel - SAN und IP-basierte Speichernetze. Aus technischer Sicht ist FC leistungstärker, es gibt jedoch gute Gründe sich für IP-Storage zu entscheiden. Es ist in den meisten Fällen ausreichend und günstiger. Vermutlich wird der Einsatz von IP-basierten Speichernetze stark zunehmen und die Zukunft bestimmen.
Es bleibt festzuhalten, der Aufbau und Betrieb eines Speichernetzes beihnaltet einerseits die Netzwerkinfrastruktur und die Speicherverwaltung.
Virtualisierung ist ein Begriff, der in diesem Zusammenhang immer berücksichtigt werden muss, da hierdurch die effiziente Verwaltung des Speichers erreicht werden kann. Des weiteren bieten Speichernetze viele Möglichkeiten die Datensicherung im Zusammenspiel mit Disksubsystemen zu beschleunigen. Um die Möglichkeiten von Speichernetzen noch mehr auszunutzen, wird mehr Software benötigt, während die Hardware funktionsseitig bereits auf einem guten Stand ist.
Speichertechnologie ist eine der sich am schnellsten und dynamischsten entwickelnden Segmente der IT-Branche. In Verbindung mit der voranschreitenden Netzwerktechnologie ist damit zu rechnen, dass mehr und mehr Speichernetze aus der Theorie zur Realität werden.
7 Fußnoten
- ↑ Vgl. o.V., Channelpartner, (2007) http://www.channelpartner.de/knowledgecenter/storage/245247/index1.html, Stand 07.06.2009.
- ↑ Vgl. Clark T., (2003), Preface.
- ↑ Vgl. Barker R., Massiglia P., (2002), Seite 21.
- ↑ Vgl. Clark T., (2003), Seite 19-25.
- ↑ Vgl. Preston C. W., (2002), Seite 34.
- ↑ Vgl. Preston W.C., (2007), Seite 34.
- ↑ Vgl. Lipinski K., (2007), Seite 35.
- ↑ Vgl. Barker R., Massiglia P., (2002), Seiten 36-37.
- ↑ Vgl. Clark T., (2003), Seite 239.
- ↑ Vgl. Preston W.C., (2002), Seite 45.
- ↑ Vgl. Clark T., (2005), Preface und Seiten 1-3.
- ↑ Vgl. Lipinski K., (2007), Seite 38.
- ↑ Vgl. Clark T., (2003), Seite 502.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 22.
- ↑ Vgl. Lipinski K., (2007), Seite 20.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seiten 26-28.
- ↑ Vgl. Lipinski K., (2007), Seite 20.
- ↑ Vgl. o.V., ITWissen, (k.A.), http://www.itwissen.info
- ↑ Vgl. Barker R., Massiglia P., (2002), Seite 443.
- ↑ Vgl. Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 69.
- ↑ Vgl. Preston C.W., (2002), Seite 34.
- ↑ Vgl. Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 65.
- ↑ Vgl. Lipinski K., (2007), Seite 27.
- ↑ Vgl. Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 70.
- ↑ Vgl. Toigo W., (2004), Seite 53.
- ↑ Vgl. o.V., Mc Systeme, (2009), http://www.mcssysteme.de/know_how/storage/storage.htm#entwicklung.
- ↑ Vgl. Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seiten 2-3.
- ↑ Vgl. Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 4.
- ↑ Vgl. o.V., Store it Back, (2009), http://www.storitback.de/index.html?/service/san.html.
- ↑ Vgl. o.V., Store it Back, (2009), http://www.storitback.de/index.html?/service/san.html.
- ↑ Vgl. o.V., Store it Back, (2009), http://www.storitback.de/index.html?/service/san.html.
- ↑ Vgl. o.V., Store it Back, (2009), http://www.storitback.de/index.html?/service/san.html.
- ↑ Vgl. o.V., Evonet, (2009), http://www.evonet.de/index.php?id=37.
- ↑ Vgl. o.V., Evonet, (2009), http://www.evonet.de/index.php?id=37.
- ↑ Vgl. o.V., PC Quest Magazine India, (2009), http://pcquest.ciol.com/.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 379.
- ↑ Vgl.Sollbach W., (2002), Seite 18 ff.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 262.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 262 ff.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 264 ff.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 266 ff.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 267 ff.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 271 ff.
- ↑ Vgl. Lipinski K., (2007), Seite 32.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 270.
- ↑ Vgl. o.V., Hewlett Packard, (2005), http://www.topix.ch/files/HP_SAN.pdf.
- ↑ Vgl. o.V., Hewlett Packard, (2005), http://www.topix.ch/files/HP_SAN.pdf.
- ↑ Vgl.Troppens U., Erkens R., Müller W., (2008), Seite 296 ff.
8 Abkürzungsverzeichnis
| Abkürzung | Bedeutung |
|---|---|
| Abb | Abbildung |
| CD | Compact Disc |
| CPU | Central Processing Unit |
| DAS | Direct Attached Storage |
| DVD | Digital Versatile Disc |
| FC | Fibre Channel |
| I/O | Input/Output |
| IP | Internet Protocol |
| iSCSI | Internet Small Computer System Interface |
| LAN | Local Area Network |
| NAS | Network Attached Storage |
| RAID | Redundant Array of Independent Disks |
| SAN | Storage Area Network |
| SCSI | Small Computer System Interface |
| TCP/IP | Transmission Control Protocol / Internet Protocol |
| USB | Universal Serial Bus |
9 Abbildungsverzeichnis
| Abb.-Nr. | Titel |
|---|---|
| 1. | Speichervirtualisierung |
| 2. | Storrage Arrays |
| 3. | RAID 0 |
| 4. | RAID 10 |
| 5. | SCSI-Definition |
| 6. | Serverzentrierte IT-Architektur |
| 7. | Serverzentrierte IT-Architektur_2 |
| 8. | Speicherzentrierte IT-Architektur |
| 9. | Point-to-Point Topologie |
| 10. | Arbitrated Loop Topologie |
| 11. | Fabric Topologie |
| 12. | SAN |
| 13. | Aufbaumöglichkeiten SAN |
| 14. | IP-SAN |
| 15. | NAS |
| 16. | Server-free Backup |
| 17. | LAN-free Backup |
| 18. | LAN-Free Backup mit Shared-Disk-Dateisystemen |
| 19. | Application Server-free Backup |
| 20. | Share tape library |
| 21. | Remote Mirroring |
| 22. | Clustering |
| 23. | Alles kombiniert |
10 Literatur- und Quellenverzeichniss
| Autor; Jahr | Titel | ISBN/URL |
|---|---|---|
| Barker R., Massiglia P., 2002 | Storage Area Network Essentials | 0-471-03445-2 |
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