Virtuelles 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 in den verwendeten Netzwerkprotokollen. Bei Wikipedia wird der Begriff VSAN beispielsweise nur als Fibre Channel-Konzept erwähnt.

Wie funktioniert ein VSAN?

Die Theorie hinter einem virtuellen SAN basiert auf 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 das damit verbundene Netzwerk 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 die Rechenfunktionen des Unternehmens übernehmen.

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

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

Es gibt verschiedene Bereitstellungsoptionen für VSANs. Storage und Compute müssen sich nicht immer auf der gleichen Hardware befinden. Eine reine Storage-SAN-Implementierung ermöglicht beispielsweise die Implementierung von Storage auf nur einigen wenigen Knoten in einem Cluster, die nur den Storage verwalten. Der Cluster gibt diesen Speicher dann über das Netzwerk an die reinen Rechenknoten weiter. Auf diesen Knoten muss das virtuelle SAN nicht direkt installiert sein, aber sie können trotzdem auf den Speicher zugreifen. Diese Art der Trennung von Rechen- und Speicherressourcen ist eher typisch für herkömmliche IT-Architekturen, mit dem Unterschied, dass ein VSAN dem Unternehmen in der Regel die Verwendung weitaus gängigerer und preiswerterer Standard-x86-Server anstelle der für NAS- und SAN-Appliances erforderlichen dedizierten Hardware ermöglicht.

Was sind die Vorteile von virtuellen SANs?

Niedrigere Kosten

Eine physische Speicherinfrastruktur wie ein NAS oder SAN erfordert in der Regel spezielle Hardware und eine umfangreichere Netzwerkarchitektur, die eine hohe Bandbreite und geringe Latenz tolerieren kann. Diese Komponenten können teuer sein, und die Kosten summieren sich für Unternehmen mit mehreren Standorten, die jeweils eine Speicherinfrastruktur benötigen, erheblich. Ein VSAN hingegen benötigt in der Regel nur handelsübliche x86-Server und weitaus weniger Netzwerkausrüstung, was es sehr viel erschwinglicher macht. Virtuelle SAN-Lösungen senken auch die CAPEX- und OPEX-Kosten, da sie in der Anschaffung günstiger sind und weniger Ressourcen für den Unterhalt benötigen (z.B. IT-Support, Kühlung, Ersatzteile, physischer Platz).

Hohe Verfügbarkeit

Es gibt heute einige VSANs auf dem Markt, die die gemeinsame Nutzung von Speicher auf zwei oder drei Serverknoten ermöglichen. Durch die Duplizierung von Daten und Anwendungen auf mehreren Servern eliminieren diese Lösungen Single Points of Failure, was eine hohe Verfügbarkeit der IT-Infrastrukturen ermöglicht. Dies unterscheidet sich von einer physischen SAN-Appliance, die als einzelnes Teil der Infrastruktur einen einzelnen Ausfallpunkt innerhalb der IT-Architektur eines Unternehmens darstellt. Die Abhängigkeit von einer einzigen Hardware für etwas Kritisches, wie z.B. die Datenspeicherung, stellt ein Risiko für die alltäglichen Aktivitäten eines Unternehmens dar. Jede Ausfallzeit kann den Betrieb eines Unternehmens lähmen, daher sollte die Beseitigung einzelner Fehlerquellen eine Priorität sein.

Best Practices für die Sicherstellung der Hochverfügbarkeit in einer IT-Infrastruktur finden Sie in diesem White Paper zur Hochverfügbarkeit.

Flexibilität

Als physische Hardware muss ein physisches SAN auf eine ganz bestimmte Art und Weise im Rechenzentrum installiert werden und unterliegt mehreren strengen Anforderungen in Bezug auf Verwaltung und Wartung. Ein VSAN hat geringere Anforderungen und ermöglicht es einer Organisation, ihre Konfiguration genau auf ihre Bedürfnisse abzustimmen und sie auf eine Weise einzusetzen, die am besten zu ihr passt. Es kann auf viele verschiedene Arten konfiguriert werden und bietet Unternehmen viel mehr Flexibilität bei der Auswahl der Komponenten (Hardware und Software), die für ihre Umgebung am sinnvollsten sind.

Erfahren Sie mehr über die Vorteile eines Wechsels von einer herkömmlichen, physischen Speicherinfrastruktur zu einem VSAN, insbesondere im Hinblick auf die Kosten, in unserem Blogbeitrag: Möchten Sie Ihr IT-Budget reduzieren? Erwägen Sie den Wechsel zu einem virtuellen SAN

Virtuelle SANs und Edge Computing

Unternehmen mit Edge-Computing-Umgebungen stehen vor besonderen Herausforderungen und benötigen IT-Lösungen, die auf ihre speziellen Bedürfnisse zugeschnitten sind. Sie arbeiten oft mit begrenzten Budgets, da sie ihre Lösungen an vielen Standorten einsetzen müssen, über begrenzte Ressourcen verfügen (z. B. Stellfläche, IT-Personal, Netzwerkkapazität) und sich an abgelegenen Orten befinden können, die für IT-Wartungspersonal nicht leicht zugänglich sind.

Ein virtuelles SAN ist eine ideale Speicherlösung für Unternehmen mit verteilten Rechenzentren (Edge). Wie bereits erwähnt, sind VSANs kosteneffizient, was für Unternehmen, die oft mehrere Standorte verwalten müssen und es sich nicht leisten können, an jedem Standort teure physische Hardware einzusetzen, von entscheidender Bedeutung ist. Sie sind außerdem kompakter und leichter, was die CAPEX- und OPEX-Kosten senkt, die sich für Unternehmen mit Hunderten oder Tausenden von Standorten schnell summieren können.

Virtuelle SANs sind einfacher zu warten und zu verwalten und können eine hochverfügbare, gemeinsam genutzte Speicherumgebung schaffen, die ideal für Edge-Organisationen ist, die sich an schwer zugänglichen, abgelegenen Standorten befinden. Falls ein Server ausfällt, sorgt ein VSAN dafür, dass die Systeme weiterlaufen, während das Unternehmen auf einen IT-Spezialisten wartet, der das Problem behebt. Dies ist besonders wichtig für Standorte, die sich keine Produktivitäts- und Umsatzeinbußen aufgrund von Systemausfällen leisten können.

Einzelhandelsgeschäfte, Produktionsstätten und Zweigstellen sind alles Beispiele für Edge-Umgebungen, die von einem Wechsel von einem physischen SAN oder NAS zu einem virtuellen SAN profitieren können. Diese Arten von Standorten sind möglicherweise nicht ideal für sperrige IT-Hardware geeignet, die spezielle Pflege und optimale Bedingungen (d.h. Bodenfläche, Temperatur, Sauberkeit) für den Betrieb erfordert. Die Anforderungen für die Installation und Verwaltung eines VSAN sind minimal, und sie ermöglichen es Edge-Organisationen, viel flexibler zu sein, wenn es darum geht, eine Infrastruktur zu implementieren, die in ihre Umgebung passt, und nicht andersherum.

In unserem Leitfaden für Einsteiger in Edge Computing finden Sie weitere Informationen über die besonderen Anforderungen von Edge-Umgebungen, die Funktionsweise von Edge Computing und die Vorteile von Edge Computing-Lösungen.