Software Defined Storage: De­fi­ni­ti­on, Funk­ti­ons­wei­se und Vorteil

Das passende Spei­cher­mo­dell für das eigene Un­ter­neh­men zu finden, ist häufig schwie­ri­ger als gedacht: Aspekte wie die An­schaf­fungs­kos­ten, das mit dem Modell ver­knüpf­te Si­cher­heits­pa­ket oder der damit ver­bun­de­ne Ad­mi­nis­tra­ti­ons­auf­wand spielen bei der Wahl eine wichtige Rolle. Als Al­ter­na­ti­ve zu einem File­ser­ver oder beliebten Lösungen wie NAS (Network Attached Storage) oder einem Storage-Area-Network rückt unter anderem der so­ge­nann­te Software Defined Storage (SDS) immer mehr in den Fokus. Was genau es mit diesem, auf Vir­tua­li­sie­rung auf­bau­en­den Spei­cher­kon­zept auf sich hat, erfahren Sie im folgenden Artikel.

Software Defined Storage (dt. soft­ware­de­fi­nier­ter Speicher) ist eine Spei­cher­ar­chi­tek­tur für Com­pu­ter­sys­te­me, bei der die Software für das Spei­cher­ma­nage­ment von der zu­grun­de­lie­gen­den Hardware getrennt wird. Auf dem Konzept der Vir­tua­li­sie­rung aufbauend, setzt eine SDS-Storage-Umgebung zu diesem Zweck auf eine uni­ver­sel­le Schnitt­stel­le für den Zugriff auf Spei­cher­res­sour­cen, die spe­zi­fi­sche Software für die Ver­wal­tung der einzelnen Spei­cher­ge­rä­te über­flüs­sig macht. Auf diese Weise lässt sich die gesamte Spei­cher­ka­pa­zi­tät der ver­schie­de­nen Hardware-Kom­po­nen­ten zentral bündeln und in be­lie­bi­gem Maße skalieren bzw. auf die zu­grei­fen­den Clients verteilen. Mithilfe der Software-Defined-Storage-Software lassen sich außerdem konkrete Richt­li­ni­en für das Ma­nage­ment des Speichers de­fi­nie­ren, bei­spiels­wei­se für folgende Aspekte:

• Da­ten­de­du­pli­zie­rung: Iden­ti­fi­zie­rung und Be­sei­ti­gung über­flüs­si­ger Da­ten­ko­pie­ren
• Re­pli­ka­ti­on: Mehrfache Spei­che­rung und Syn­chro­ni­sa­ti­on derselben Datei
• Thin Pro­vi­sio­ning: „schlanke“ Spei­cher­zu­wei­sung, bei der nur der Speicher re­ser­viert wird, der auch tat­säch­lich benötigt wird
• Snapshots: virtuelle Da­ten­ab­bil­dun­gen
• Backups: Lösungen zur Da­ten­si­che­rung

SDS als Storage-Lösung für KMU und En­ter­pri­se wird mitt­ler­wei­le von zahl­rei­chen Providern angeboten, wobei die konkrete Umsetzung des Konzepts häufig sehr un­ter­schied­lich aussieht. Viele Provider of­fe­rie­ren soft­ware­de­fi­nier­ten Speicher dabei gern als Teil­kom­po­nen­te von Software Defined Data Centern, also vir­tua­li­sier­ten Re­chen­zen­tren-Res­sour­cen.

Um diese Un­ab­hän­gig­keit von den Ge­rä­te­her­stel­lern und -typen zu erzielen, setzen SDS-Storage-Lösungen auf eine Abs­trak­ti­ons­schicht zwischen dem phy­si­schen Speicher und der darauf zu­grei­fen­den Da­ten­an­fra­ge. Die volle Kontrolle über diese Zwi­schen­schicht un­ter­liegt dem je­wei­li­gen Provider, der somit re­gu­lie­ren kann, wie und wo neue Daten ge­spei­chert werden. Nutzer einer soft­ware­de­fi­nier­ten Speicher-Lösung erhalten vom je­wei­li­gen Anbieter wiederum eine passende SDS-Anwendung, mit deren Hilfe sich der eigene Spei­cher­be­darf passgenau re­gu­lie­ren lässt. Wird bei­spiels­wei­se mehr Platz für die Ablage der eigenen Daten benötigt, lassen sich die Ka­pa­zi­tä­ten jederzeit nach oben schrauben – analog dazu kann man den zur Verfügung ge­stell­ten Spei­cher­platz re­du­zie­ren, wenn die Res­sour­cen nicht mehr benötigt werden.

Soft­ware­de­fi­nier­ter Speicher bietet zahl­rei­che Vorteile gegenüber tra­di­tio­nel­len Spei­cher­lö­sun­gen wie den bereits erwähnten Ar­chi­tek­tu­ren NAS (Network Attached Storage) oder SAN (Storage Area Network). An erster Stelle steht dabei zwei­fels­oh­ne die große Fle­xi­bi­li­tät, die mit dem modernen Vir­tua­li­sie­rungs­kon­zept ein­her­geht: Eine Ab­hän­gig­keit von der Hard- und Software eines be­stimm­ten Her­stel­lers ist ebenso wenig gegeben wie eine Vorgabe für die Struktur der zu­grun­de­lie­gen­den Spei­cher­me­di­en. Ebenso mühelos wie ein Austausch defekter oder ver­al­te­ter Hardware gestaltet sich daher auch die An­schaf­fung neuer Ge­rät­schaf­ten (x86-basierter Speicher ist gänzlich aus­rei­chend). Ferner sprechen folgende Vorzüge für den Einsatz von Software Defined Storage:

• Hohe Effizienz: Die Hardware-Kom­po­nen­ten in einer SDS-Storage-Umgebung arbeiten als einzelne, logische Einheit und lassen sich daher ho­ri­zon­tal skalieren (wird auch als „Scale out“ be­zeich­net). Die Spei­cher­res­sour­cen lassen sich in­fol­ge­des­sen sehr effizient auf die einzelnen An­wen­dun­gen verteilen. Zudem kann die Kapazität im laufenden Betrieb erhöht werden.
• Einfache Ver­knüp­fung un­ter­schied­li­cher Da­ten­quel­len: Egal, ob komplexe Spei­cher­netz­wer­ke, externe Fest­plat­ten, HDD-, SSD- oder Flash­spei­cher­me­di­en, virtuelle Server oder cloud­ba­sier­ter Speicher – mit dem soft­ware­ba­sier­ten Ansatz lassen sich die ver­schie­dens­ten Da­ten­quel­len zu einem ein­heit­li­chen Storage-Volumen zu­sam­men­fü­gen.
• Geringer Ad­mi­nis­tra­ti­ons­auf­wand: Sobald eine Software-Defined-Storage-Umgebung ein­ge­rich­tet ist, pro­fi­tie­ren Ad­mi­nis­tra­to­ren von dem hohen Au­to­ma­ti­sie­rungs­grad. Der ad­mi­nis­tra­ti­ve Aufwand hält sich daher stark in Grenzen.
• Erhöhte Si­cher­heit und Ver­füg­bar­keit: Die Un­ab­hän­gig­keit von de­di­zier­ter Hardware verleihen soft­ware­de­fi­nier­tem Speicher einen groß­ar­ti­gen Schutz gegenüber Da­ten­ver­lust aufgrund von Defekten einer oder mehrerer Spei­cher­kom­po­nen­ten – bei Ausfällen springt ein anderer Teil des Storage-Verbunds ein. Hinzu kommen optionale Si­cher­heits­fea­tures wie die Da­ten­re­pli­ka­ti­on.
• Her­vor­ra­gen­de Ska­lier­bar­keit: Aus An­wen­der­sicht lohnt sich Software Defined Storage ins­be­son­de­re aufgrund der erst­klas­si­gen Ska­lier­bar­keit der in Anspruch ge­nom­me­nen Spei­cher­res­sour­cen. Mit der je­wei­li­gen Software lässt sich un­ab­hän­gig von Zeit und Ort Speicher hin­zu­bu­chen oder zu­rück­schrau­ben – ob für eine oder mehrere bestimmte oder für alle ver­knüpf­ten An­wen­dun­gen.

Mit den auf­ge­zeig­ten Stärken eignet sich eine soft­ware­ba­sier­te Spei­cher­lö­sung für die ver­schie­dens­ten Ein­satz­zwe­cke. So ist Software Defined Storage bei­spiels­wei­se ein wichtiger Be­stand­teil hy­per­kon­ver­gen­ter In­fra­struk­tur, die als Antwort auf die modernen Her­aus­for­de­run­gen der Un­ter­neh­mens-IT immer beliebter werden. Das IT-Paket, das unter anderem auch den Ansatz des Software Defined Net­wor­kings umfasst, vereint die Vorteile von Vir­tua­li­sie­rung und Inhouse-Hardware. So er­mög­licht es ein flexibles Res­sour­cen­ma­nage­ment und kann gleich­zei­tig eine hohe Da­ten­si­cher­heit ge­währ­leis­ten.

Weitere mögliche An­wen­dungs­ge­bie­te von Software Defined Storage sind folgende:

• Big-Data-Analytics
• Ver­knüp­fung mit Cloud-Storage-Struk­tu­ren
• Container-Ma­nage­ment
• Objekt-Storage
• Rich-Media-Storage