Virtual SAN (VSAN) – Ein Leitfaden für Einsteiger

Verschiedene Anbieter bezeichnen virtuelle Speichernetzwerke auf unterschiedliche Weise (z. B. virtuelles SAN, vSAN, VSAN), und ihre genaue Definition der Lösung unterscheidet sich – beispielsweise hinsichtlich der verwendeten Netzwerkprotokolle. Wikipedia versteht den Begriff „VSAN“ beispielsweise ausschließlich als Fibre-Channel-Konzept.

Wie funktioniert ein VSAN?

Das Konzept hinter einem virtuellen SAN basiert auf der Hyperkonvergenz, einem Begriff, der die Konsolidierung von Rechen-, Netzwerk- und Speicherressourcen in einer einzigen, optimierten Rechenzentrumsarchitektur beschreibt. In ähnlicher Weise ermöglicht ein VSAN Unternehmen, die dedizierte Speicherhardware und die damit verbundene Netzwerkinfrastruktur innerhalb ihrer physischen Infrastruktur zu eliminieren. Stattdessen wird das virtuelle SAN auf handelsüblichen x86-Servern installiert, häufig (aber nicht immer) auf denselben Servern, die im Allgemeinen auch die Rechenfunktionen des Unternehmens übernehmen.

Ein VSAN vereint herkömmliche Hardwarekomponenten eines Rechenzentrums in einer einzigen virtualisierten Appliance, die über eine Softwareebene gesteuert wird. Es kann entweder als Softwareprogramm installiert werden, das auf einer virtuellen Maschine (VM) läuft, oder in die Firmware eines Speicherherstellers integriert und als eine einzige, konsolidierte Lösung verkauft werden.

Die Softwarekomponente eines virtuellen SAN wird manchmal als VSA (Virtual Storage Appliance) bezeichnet. Eine VSA wird auf jedem Server innerhalb eines virtuellen SAN-Clusters oberhalb der Hypervisor-Ebene installiert. Daher laufen in einem virtuellen SAN in der Regel zwei oder mehr VSAs, die miteinander kommunizieren, um den erforderlichen gemeinsamen Speicher bereitzustellen.

Bei VSANs gibt es verschiedene Bereitstellungsoptionen; Speicher und Rechenleistung müssen nicht immer auf derselben Hardware untergebracht sein. Beispielsweise ermöglicht eine reine Speicher-SAN-Bereitstellung, dass der Speicher auf nur wenigen Knoten eines Clusters bereitgestellt wird, die ausschließlich für die Speicherverwaltung zuständig sind. Der Cluster stellt diesen Speicher dann über das Netzwerk den reinen Rechenknoten zur Verfügung. Auf diesen Knoten muss das virtuelle SAN nicht direkt installiert sein; sie können dennoch auf den Speicher zugreifen. Diese Art der Trennung von Rechen- und Speicherressourcen ist eher typisch für traditionelle IT-Architekturen, mit dem Unterschied, dass ein VSAN es dem Unternehmen in der Regel ermöglicht, weitaus gängigere und kostengünstigere Standard-x86-Server anstelle der für NAS- und SAN-Appliances erforderlichen dedizierten Hardware zu verwenden.

Welche Vorteile bieten virtuelle SANs?

Geringere Kosten

Eine physische Speicherinfrastruktur, wie beispielsweise ein NAS oder ein SAN, erfordert in der Regel spezielle Hardware und eine umfangreichere Netzwerkarchitektur, die hohe Bandbreiten und geringe Latenzzeiten bewältigen kann. Diese Komponenten können kostspielig sein, und die Kosten summieren sich erheblich für Unternehmen mit mehreren Standorten, an denen jeweils eine eigene Speicherinfrastruktur erforderlich ist. Ein VSAN hingegen benötigt in der Regel lediglich handelsübliche x86-Server und weitaus weniger Netzwerkausrüstung, was die Lösung deutlich kostengünstiger macht. Virtuelle-SAN-Lösungen senken zudem die CAPEX- und OPEX-Kosten, da sie in der Anschaffung kostengünstiger sind und weniger Ressourcen für den Betrieb erfordern (z. B. spezialisierten IT-Support, Kühlung, Ersatzteile, Platzbedarf).

Hohe Verfügbarkeit

Derzeit sind einige VSANs auf dem Markt erhältlich, die einen gemeinsam genutzten Speicher über zwei oder drei Serverknoten hinweg ermöglichen. Durch die Duplizierung von Daten und Anwendungen auf mehrere Server beseitigen diese Lösungen einzelne Ausfallpunkte und ermöglichen so eine hohe Verfügbarkeit innerhalb von IT-Infrastrukturen. Dies unterscheidet sich von einer physischen SAN-Appliance, die als einzelnes Infrastrukturkomponente einen einzelnen Ausfallpunkt innerhalb der IT-Architektur eines Unternehmens darstellt. Die Abhängigkeit von einer einzigen Hardwarekomponente für kritische Aufgaben wie die Datenspeicherung stellt ein Risiko für den täglichen Geschäftsbetrieb dar. Jede Ausfallzeit kann den Betrieb eines Unternehmens lahmlegen; daher sollte die Beseitigung von Single Points of Failure oberste Priorität haben.

In diesem White Paper zum Thema Hochverfügbarkeit finden Sie bewährte Verfahren zur Gewährleistung einer hohen Verfügbarkeit in einer IT-Infrastruktur.

Flexibilität

Als physische Hardware muss ein physisches SAN auf ganz bestimmte Weise im Rechenzentrum installiert werden und unterliegt mehreren strengen Anforderungen hinsichtlich Verwaltung und Wartung. Ein VSAN stellt geringere Anforderungen und ermöglicht es einem Unternehmen, die Konfiguration genau auf seine Bedürfnisse zuzuschneiden und sie so bereitzustellen, wie es für das Unternehmen am besten geeignet ist. Es lässt sich auf vielfältige Weise konfigurieren und bietet Unternehmen deutlich mehr Flexibilität bei der Auswahl der Komponenten (Hardware und Software), die für ihre Umgebung am sinnvollsten sind.

Erfahren Sie in unserem Blogbeitrag mehr über die Vorteile eines Wechsels von einer herkömmlichen, physischen Speicherinfrastruktur zu einem VSAN, insbesondere im Hinblick auf die Kosten: Möchten Sie Ihr IT-Budget senken? Ziehen Sie den Umstieg auf ein virtuelles SAN in Betracht

Virtuelle SANs und Edge-Computing

Unternehmen mit Edge-Computing-Umgebungen stehen vor besonderen Herausforderungen und benötigen IT-Lösungen, die auf ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind. Häufig arbeiten sie mit begrenzten Budgets, da sie ihre Lösungen an vielen Standorten bereitstellen müssen, über begrenzte Ressourcen (z. B. Platz, IT-Personal, Netzwerkkapazität) verfügen und sich an abgelegenen Orten befinden können, die für IT-Wartungspersonal nicht ohne Weiteres erreichbar sind.

Ein virtuelles SAN ist eine ideale Speicherlösung für Unternehmen am Netzwerkrand. Wie bereits erwähnt, sind VSANs kostengünstig, was für Unternehmen von entscheidender Bedeutung ist, die häufig mehrere Standorte verwalten müssen und es sich nicht leisten können, an jedem Standort teure physische Hardware einzusetzen. Zudem sind sie kompakter und ressourcenschonender, wodurch sich die Investitions- (CAPEX) und Betriebskosten (OPEX) senken lassen – Kosten, die sich bei Unternehmen mit Hunderten oder Tausenden von Standorten schnell summieren können.

Virtuelle SANs sind einfacher zu warten und zu verwalten und ermöglichen die Schaffung einer hochverfügbaren gemeinsamen Speicherumgebung, die sich ideal für Edge-Standorte eignet, die an schwer zugänglichen, abgelegenen Orten liegen. Sollte ein Server ausfallen, stellt ein VSAN sicher, dass die Systeme weiterhin betriebsbereit bleiben, während das Unternehmen auf den Einsatz eines IT-Spezialisten wartet, der das Problem behebt. Dies ist für Edge-Standorte von entscheidender Bedeutung, die es sich nicht leisten können, durch Systemausfälle Produktivität und Umsatz einzubüßen.

Einzelhandelsgeschäfte, Produktionsstätten und Zweigstellen sind allesamt Beispiele für Edge-Umgebungen, die von der Umstellung von einem physischen SAN oder NAS auf ein virtuelles SAN profitieren können. Diese Arten von Standorten sind möglicherweise nicht ideal für sperrige IT-Hardware geeignet, deren Betrieb spezielle Pflege und optimale Bedingungen (z. B. Stellfläche, Temperatur, Sauberkeit) erfordert. Die Anforderungen für die Installation und Verwaltung eines VSAN sind minimal und ermöglichen es Edge-Organisationen, wesentlich flexibler bei der Bereitstellung einer Infrastruktur vorzugehen, die sich ihrer Umgebung anpasst – und nicht umgekehrt.

Lesen Sie unseren Leitfaden für Einsteiger zum Thema Edge-Computing, um weitere Informationen über die besonderen Anforderungen von Edge-Umgebungen, die Funktionsweise von Edge-Computing sowie die Vorteile von Edge-Computing-Lösungen zu erhalten.