Storage – Grundlagen
16. August 2024
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Was ist Storage bzw. Speicher?
Storage bezieht sich auf die Technologie und Infrastruktur, die genutzt wird, um Daten in digitalen Systemen zu speichern, zu verwalten und bei Bedarf abzurufen. Dabei werden Daten entweder physisch oder virtuell abgelegt, zum Beispiel auf einer lokalen Festplatte, einem Netzwerkspeicher (NAS) oder in einem komplexen Storage Area Network (SAN). Die passende Storage-Lösung sorgt dafür, dass Daten jederzeit verfügbar, sicher und zuverlässig gespeichert sind.
Arten von Storage-Lösungen
Ob in mittelständischen Unternehmen oder großen Konzernen – die Anforderungen an sichere und effiziente Datenspeicherung variieren erheblich. Hier finden Sie einen Überblick über die gängigsten Storage-Lösungen.
Direct Attached Storage (DAS) bezeichnet eine Speicherlösung, bei der Festplatten direkt mit einem einzelnen Computer oder Server verbunden sind, ohne über ein Netzwerk zu kommunizieren. Durch diese direkte Verbindung bietet DAS hohe Leistung und niedrige Latenz, da der Datenverkehr nicht durch ein Netzwerk verzögert wird. Es wird häufig für Einzelgeräte genutzt, aber auch in Rack-basierten Systemen eingesetzt, bei denen mehrere Server direkt mit dem DAS verbunden werden.
Eine Speicherlösung, die in einem Netzwerk verfügbar ist und von mehreren Benutzern genutzt werden kann. NAS ist ideal für kleine und mittlere Organisationen. Es bietet die Möglichkeit, zentral auf Dateien zuzugreifen und sie gemeinsam zu nutzen. NAS-Geräte sind oft einfach zu konfigurieren und bieten zusätzliche Funktionen wie automatische Backups und Medienstreaming.
Ein Storage Area Network (SAN) ist ein speziell entwickeltes Netzwerk, das Speichermedien mit mehreren Servern verbindet und hohe Datenübertragungsraten bietet. SAN wird oft in größeren IT-Umgebungen eingesetzt, um eine zentrale Verwaltung und schnelle Datenzugriffe zu ermöglichen. Es eignet sich besonders für Anwendungen, die große Datenmengen schnell verarbeiten müssen, wie etwa Datenbanken, Virtualisierungslösungen oder geschäftskritische Systeme. SANs bieten hohe Skalierbarkeit und sind ideal für Unternehmen, die wachsende Speicheranforderungen und hohe Verfügbarkeit benötigen.
Hybrid Storage:
Die Hybrid-Cloud kombiniert die Vorteile von lokalem (on-premise) Storage mit denen des Cloud Storage. Unternehmen können sensible Daten und geschäftskritische Anwendungen in ihrer eigenen Infrastruktur speichern, während sie gleichzeitig die Flexibilität und Skalierbarkeit der Cloud für weniger kritische Daten oder als Backup-Lösung nutzen. Diese Mischung ermöglicht es Unternehmen, ihre Speicherstrategien an spezifische Anforderungen anzupassen, Kosten zu optimieren und gleichzeitig eine hohe Datensicherheit und Verfügbarkeit zu gewährleisten. Besonders nützlich ist die Hybrid-Cloud für Unternehmen, die sowohl hohe Sicherheitsanforderungen als auch die Flexibilität der Cloud benötigen.
Vor- und Nachteile der Storage-Typen
Merkmal | DAS (Direct Attached Storage) | NAS (Network Attached Storage) | SAN (Storage Area Network) |
---|---|---|---|
Verbindungstechnologie | Direkt an Server: SATA, SAS, USB | Über Ethernet: 1GbE, 10GbE | Dediziertes Netzwerk: Fibre Channel, iSCSI, InfiniBand |
Datenzugriff | Block-Level (z.B. NTFS, EXT4) | File-Level (NFS, SMB, CIFS) | Block-Level (z.B. NTFS, EXT4) |
Skalierbarkeit | Begrenzt auf den Server | Leicht skalierbar durch Netzwerkgeräte | Höchste Skalierbarkeit durch dedizierte Infrastruktur |
Verwaltung | Einfach, serverseitig | Netzwerk-Management-Software, einfache Web-Oberflächen | Komplex, erfordert spezialisierte Management-Tools |
Verfügbarkeit | Abhängig vom Server, Redundanz nur mit RAID | Gute Verfügbarkeit mit Netzwerksicherheit und RAID | Sehr hohe Verfügbarkeit durch redundante Systeme und Netzwerke |
Backup & Snapshot | Serverseitig verwaltet | Integriert, über das Netzwerk verwaltet | Hochgradig integriert, optimierte Failover-Mechanismen |
Typische Anwendung | Einzelserver, lokale Speicherung | Kleine bis mittlere Arbeitsgruppen, zentraler Zugriff | Große Unternehmen, virtualisierte und Cloud-Umgebungen |
Einsatzgebiete von Storage-Lösungen
Je nach Anwendungsfall, wie z.B. der Archivierung von Daten, der Unterstützung virtueller Umgebungen oder der Absicherung gegen Systemausfälle, bieten unterschiedliche Storage-Lösungen felxible Unterstützung. Die folgenden Anwendungsbereiche verdeutlichen, wie flexible Speichertechnologien dazu beitragen, Daten zuverlässig zu verwalten.
Unternehmen müssen wichtige Daten oft langfristig speichern, sei es aus rechtlichen Gründen oder zur Datensicherung. Speicherlösungen wie Cloud-Speicher und NAS bieten eine zuverlässige, skalierbare Möglichkeit, Daten sicher zu archivieren. Gleichzeitig ermöglichen regelmäßige, automatische Backups, Datenverluste zu vermeiden und im Ernstfall schnell wiederherzustellen.
Virtuelle Maschinen und Cloud-basierte Workloads erfordern leistungsstarke Speicherlösungen. SAN und Cloud-Speicher liefern die notwendige Performance und Flexibilität, um virtualisierte Umgebungen effizient zu betreiben. Diese Lösungen ermöglichen es Unternehmen, bei steigendem Bedarf schnell und unkompliziert zusätzlichen Speicherplatz bereitzustellen, ohne in neue Hardware investieren zu müssen.
Im Falle von Systemausfällen oder Katastrophen ist es entscheidend, dass Daten sofort wiederhergestellt werden können. SAN- und Cloud-basierte Lösungen bieten Echtzeit-Replikation und sichern Daten an entfernten Standorten. So können Unternehmen sicherstellen, dass der Betrieb ohne lange Unterbrechungen fortgesetzt wird und wichtige Daten jederzeit verfügbar bleiben.
Datenbanken und transaktionsintensive Anwendungen benötigen schnellen und konstanten Zugriff auf Daten. Speicherlösungen wie SAN und DAS sorgen für eine hohe Performance und Zuverlässigkeit, um auch große Datenmengen und hohe Transaktionsraten effizient zu bewältigen. So laufen geschäftskritische Anwendungen reibungslos und ohne Verzögerungen.
Für die Zusammenarbeit im Team ist ein zentraler, einfacher Zugriff auf Dateien und Anwendungen unerlässlich. NAS- und Cloud-Speicherlösungen bieten eine benutzerfreundliche Möglichkeit, Dateien sicher zu teilen und gleichzeitig für mehrere Benutzer zugänglich zu machen. Dies fördert die Produktivität, da jeder von überall und jederzeit auf die aktuellsten Daten zugreifen kann.
Woraus besteht ein Storage-System?
Ein Storage-System besteht aus mehreren Komponenten, die zusammenarbeiten, um Daten effizient zu speichern und abzurufen:
Speichermedien in Storage-Systemen sind essenziell für die dauerhafte und zuverlässige Datenhaltung. Zu den gängigsten Varianten zählen Festplattenlaufwerke (HDDs) sowie Solid-State-Drives (SSDs).
- HDDs überzeugen durch ihre Kosteneffizienz und hohe Speicherkapazität, bieten jedoch vergleichsweise geringere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten.
- SSDs hingegen zeichnen sich durch ihre überlegene Performance und Zuverlässigkeit aus, sind jedoch kostenintensiver und in der Kapazität begrenzt.
Viele moderne Storage-Lösungen setzen auf hybride Architekturen, um die Vorteile beider Technologien – hohe Kapazität und Geschwindigkeit – in einer optimierten Speicherstrategie zu vereinen.
Der Storage-Controller ist das zentrale Gehirn des Storage-Systems, das alle Datenflüsse zwischen den Speichergeräten und den angeschlossenen Systemen organisiert.
Der Controller unterstützt Funktionen wie RAID-Management, wodurch Daten auf mehreren Festplatten gespiegelt oder verteilt werden, um Ausfallsicherheit zu gewährleisten und die Leistung zu steigern. Hinzu kommen fortschrittliche Features wie Deduplizierung, um redundante Daten zu entfernen, und Datenkompression, um den genutzten Speicherplatz zu maximieren.
Diese intelligenten Technologien tragen dazu bei, die Effizienz des Systems zu erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit und Leistung zu optimieren, was besonders in Umgebungen mit hohem Datenaufkommen von zentraler Bedeutung ist.
Die Storage-Management-Software ist das zentrale Steuerungselement eines Speichersystems. Sie bietet eine Vielzahl an Funktionen, wie automatisierte Backups, Wiederherstellungsprozesse, Speicherplatzoptimierung und Zugriffskontrollen.
Diese Softwarelösungen erlauben die Überwachung der Systemleistung in Echtzeit und ermöglichen es Administratoren, Speicherressourcen dynamisch zuzuweisen und Engpässe schnell zu identifizieren.
Darüber hinaus unterstützt die Software den reibungslosen Ablauf von Deduplizierung und Datenkompression, wodurch die Effizienz der Speicherlösung unterstützt wird. Die intuitive Benutzeroberfläche macht es auch weniger erfahrenen Nutzern möglich, komplexe Speichervorgänge effektiv zu verwalten.
Verbindungskomponenten wie Netzwerkkarten, Switches, Kabel und Host Bus Adapter (HBA) sind das Rückgrat eines jeden Storage-Systems. Sie stellen die physische und logische Verbindung zwischen Speichergeräten, Servern und Benutzern her.
Leistungsstarke Netzwerkschnittstellen wie Fibre Channel oder iSCSI gewährleisten eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung, was gerade bei datenintensiven Anwendungen oder in virtualisierten Umgebungen von großer Bedeutung ist.
Eine gut geplante Netzwerkarchitektur mit hochwertigen Verbindungskomponenten erhöht die Geschwindigkeit und Redundanz, was zu einer höheren Verfügbarkeit und geringeren Latenzzeiten führt.
Eine zuverlässige Stromversorgung und effiziente Kühlung sind entscheidend für den Dauerbetrieb von Storage-Systemen.
Redundante Stromversorgungen gewährleisten, dass das System auch bei einem Stromausfall unterbrechungsfrei weiterläuft. Diese Redundanz stellt sicher, dass kritische Daten stets verfügbar bleiben.
Gleichzeitig sorgen ausgeklügelte Kühlsysteme, oft mit variabler Drehzahlregelung, dafür, dass die Komponenten bei optimaler Temperatur arbeiten, selbst wenn die Auslastung hoch ist. Eine gute Kühlung reduziert die Abnutzung der Hardware, verlängert die Lebensdauer der Komponenten und sorgt für eine konstante Leistung des Systems, indem Überhitzungen und Ausfälle verhindert werden.
Definition Redundanz:
Redundanz bezeichnet in der IT die Bereitstellung mehrfach vorhandener Komponenten oder Systeme, um im Falle eines Ausfalls die Verfügbarkeit und Funktionalität sicherzustellen.
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