Was ist ein SAN und wie unterscheidet es sich von NAS?

Ein Storage Area Network (SAN) ist ein zentral verwalteter Pool von Speicherressourcen, aber wie unterscheidet sich ein SAN von einem NAS und wie werden SANs von Flash-Speicher, KI und Hyperkonvergenz beeinflusst?

Ein Storage Area Network (SAN) ist ein dediziertes Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, das Zugriff auf Speicher-Arrays bietet, die im Blockmodus arbeiten. SANs wurden Ende der 1990er Jahre eingeführt, um die Verfügbarkeit und Leistung von Anwendungen zu verbessern, indem der Speicherverkehr vom Rest des LAN getrennt wurde. SANs ermöglichen Unternehmen eine einfachere Zuweisung und Verwaltung von Speicherressourcen für mehr Effizienz. „Anstatt über isolierte Speicherkapazitäten auf verschiedenen Servern zu verfügen, können Sie einen Kapazitätspool zwischen mehreren verschiedenen Workloads teilen und ihn Ihren Anforderungen entsprechend aufteilen. Es ist einfacher zu schützen und zu verwalten“, sagt Scott Sinclair, leitender Analyst bei der Enterprise Strategy Group.

Was beinhaltet ein SAN?

Ein SAN besteht aus miteinander verbundenen Hostservern, Switches und Speicherarrays. Geräte können über verschiedene Protokolle verbunden werden. Fibre Channel ist das Transportprotokoll, das speziell für die Anforderungen von Speicher-Arrays entwickelt wurde. Eine weitere Option ist Fibre Channel over Ethernet (FCoE), das es Unternehmen ermöglicht, Fibre-Channel-Datenverkehr über vorhandenes Hochgeschwindigkeits-Ethernet zu verschieben und Speicher- und IP-Protokolle in einer einzigen Infrastruktur zu konvergieren. Weitere Optionen sind Internet Small Computing System Interface (iSCSI), das häufig in kleinen und mittleren Unternehmen verwendet wird, und InfiniBand, das in Hochleistungs-Computing-Umgebungen verwendet wird. Anbieter bieten SAN-Switches der Einstiegs- und Mittelklasse für Rack-Konfigurationen sowie High-End-Gehäuse für Umgebungen, die eine höhere Kapazität und Leistung erfordern. Die wichtigsten Anbieter auf dem SAN-Markt sind Dell EMC, Hewlett-Packard Enterprise, Hitachi, IBM, NetApp und Pure Storage.

„Ein SAN besteht aus zwei Teilen: Die erste Ebene – die Speicherinfrastruktur – stellt die Konnektivität zwischen den Knoten in einem Netzwerk bereit und überträgt Befehle und den Gerätestatus. Mindestens ein Speicherknoten muss mit diesem Netzwerk verbunden sein. Die zweite Ebene – die Softwareebene – verwendet Software, um Mehrwertdienste bereitzustellen, die auf der ersten Ebene ausgeführt werden“, sagt das Forschungsunternehmen Gartner in seiner Definition von SAN.

Wie unterscheidet sich ein NAS von einem SAN?

Sowohl SAN als auch NAS sind Netzwerkspeicherlösungen. Ein SAN verwendet normalerweise Fibre-Channel-Konnektivität, während das NAS normalerweise über eine Standard-Ethernet-Verbindung mit dem Netzwerk verbunden ist. Ein SAN speichert Daten auf Blockebene, während NAS auf Daten als Dateien zugreift. Für ein Gastbetriebssystem erscheint ein SAN normalerweise als Volume und existiert als eigenes separates Netzwerk von Speicher-Arrays, während das NAS als Dateiserver erscheint.

SAN ist mit strukturierten Workloads wie Datenbanken verbunden, während NAS im Allgemeinen für unstrukturierte Daten wie Videos, medizinische Bilder, Dateien im Zusammenhang mit E-Mails und Social-Media-Beiträgen vorgesehen ist. „Die meisten Unternehmen haben bis zu einem gewissen Grad sowohl NAS als auch SAN bereitgestellt, und oft hängt die Entscheidung von der Arbeitslast oder der Anwendung ab“, sagt Scott Sinclair.

Was ist Unified Storage?

Unified Storage – auch bekannt als Multiprotokollspeicher – entstand aus dem Wunsch heraus, SANs und NAS nicht mehr als zwei separate Speicherplattformen zu kaufen und Unified Storage mit Block und File in einem System zu kombinieren. Mit Unified Storage kann ein einzelnes System Fibre Channel- und iSCSI-Blockspeicher sowie Dateiprotokolle wie NFS und SMB unterstützen. NetApp wird allgemein die Entwicklung von Unified Storage zugeschrieben, obwohl viele Anbieter Multi-Protokoll-Optionen anbieten.

Heutzutage sind die meisten Speicher-Arrays von Midrange-Unternehmen Multiprotokoll-fähig, sagt Sinclair. „Anstatt einen Schacht für SAN-Speicher und einen anderen für NAS zu kaufen, können Sie einen Schrank kaufen, der alle vier Protokolle unterstützt – es kann Fibre Channel, iSCSI, SMB, NFS sein, was immer Sie wollen“, sagte er. „Derselbe physische Speicher kann entweder dem NAS oder dem SAN zugewiesen werden.“ Und bei Bedarf sogar mit einem Steg vom Typ Minio in Objekten ausgestellt.

SAN-Entwicklungen

Anbieter von Speicherlösungen fügen weiterhin Funktionen hinzu, um die Skalierbarkeit, Verwaltbarkeit und Effizienz zu verbessern. In Bezug auf die Leistung ist Flash-Speicher eine Schlüsselinnovation. Anbieter bieten Hybrid-Arrays an, die Festplatten und Flash-Laufwerke sowie All-Flash-Schränke kombinieren. In der Welt der Unternehmensspeicher hat Flash bisher einen größeren Einzug in SAN-Umgebungen gehalten, da Workloads mit strukturierten Daten in einem SAN tendenziell kleiner und einfacher zu migrieren sind als Massen von unstrukturierten NAS. Die Flash-Technologie wirkt sich sowohl auf SAN- als auch auf NAS-Umgebungen aus, „aber sie verbreitet sich zuerst auf der SAN-Seite und findet dann ihren Weg zu NAS“, sagt Sinclair.

Künstliche Intelligenz beeinflusst auch die Entwicklung von SAN-Produkten. Anbieter möchten die Verwaltung vereinfachen, indem sie KI und Analysen – für den IT-Betrieb (AIOps) – in ihre Überwachungs- und Support-Tools integrieren. AIOps nutzt maschinelles Lernen und Analysen, um Unternehmen dabei zu unterstützen, Systemprotokolle zu überwachen, die Speicherbereitstellung zu optimieren, Überlastungsprobleme zu beheben und die Workload-Leistung zu optimieren.

In seinem neuesten Magic Quadrant for Primary Storage zählt Gartner AIOps zu den wichtigsten Speicherfunktionen, die bei der Auswahl einer Plattform für Workloads mit strukturierten Daten zu berücksichtigen sind. Nimble Storage, jetzt im Besitz von HPE, gehörte zu den ersten, die diese Dienste auf ihren Hybrid-Arrays einführten. AIOps-Funktionen können auf betriebliche Anforderungen abzielen, „wie Kostenoptimierung und Kapazitätsmanagement, proaktiver Support, Workload-Simulation und -Platzierung, prognostizierte Wachstumsraten und/oder Managementstrategien für Assets“, schreibt Gartner.

Auswirkungen der hyperkonvergenten Infrastruktur

Während Arrays und konvergente Systeme (EMC VxBlock oder NetApp FlexPod) die Grenzen zwischen SAN und NAS verwischt haben, hat die hyperkonvergente Infrastruktur (HCI) die Konsolidierung von Speicheroptionen noch weiter vorangetrieben. HCI kombiniert Speicher, Rechenleistung und Netzwerk in einem einzigen System mit dem Ziel, die Komplexität des Rechenzentrums zu reduzieren und die Skalierbarkeit zu erhöhen. Hyperkonvergente Plattformen umfassen einen Hypervisor zur Verwaltung von VMs und Containern, softwaredefinierten Speichern und virtualisierten Netzwerken und werden in der Regel auf handelsüblichen x86-Standardservern ausgeführt.

HCIs können jede Art von Speicher enthalten – Block, Objekt und Datei – kombiniert in einer einzigen Plattform, und mehrere Knoten können geclustert werden, um Pools mit gemeinsam genutzter Speicherkapazität zu erstellen. Die Vorteile von gemeinsam genutztem Speicher kommen bei Unternehmen gut an, zumal viele moderne Anwendungen auf Datei- und Objektspeicherung angewiesen sind und das Wachstum von unstrukturierten Daten das von strukturierten Daten weiterhin übertrifft. HCI ist kein Ersatz für alle SAN-Bereitstellungen, aber Unternehmen können sich basierend auf den Kosten-, Skalierbarkeits- und Leistungsanforderungen bestimmter Workloads für HCI entscheiden.

Zahlen Sie wenn sie hinausgehen

Ein weiterer Trend, der sich auf die Entwicklung herkömmlicher SAN-Speicher auswirkt, ist der Trend zum abonnementbasierten Ressourcenverbrauch. Pay-as-you-go-Hardwaremodelle sind darauf ausgelegt, Cloud-ähnliche Preisstrukturen für lokale Infrastrukturen anzubieten. Hardware wird vor Ort bereitgestellt und im Wesentlichen über ein variables monatliches Abonnement basierend auf der Hardwarenutzung an Anbieter vermietet. Unternehmen suchen nach Alternativen zum Kauf von Ausrüstung, und das Forschungsunternehmen IDC berichtet, dass 61 % fest entschlossen sind, Infrastruktur auf Verbrauchsbasis zu bezahlen. Bis 2024 wird die Hälfte der Rechenzentrumsinfrastruktur als Service abgerechnet, prognostiziert IDC.

Die Annahme von Abonnements ist im Speicher stärker als in Servern. Gartner schätzt, dass bis 2025 mehr als 70 % der Speicherkapazität von Unternehmen als verbrauchsbasierte Angebote bereitgestellt werden. Dies ist ein beträchtlicher Anstieg gegenüber den weniger als 40 %, die im Jahr 2021 verzeichnet wurden. Die Apex-Reihe von Dell, die Pure-as-a-Service-Plattform von Pure Storage und die GreenLake-Plattform von HPE sind Beispiele für verbrauchsbasiertes Computing, und alle drei beinhalten Optionen für die Beschaffung von Speicher eine Pay-as-you-go-Basis. Die Apex-Datenspeicherdienste von Dell beispielsweise bieten Unternehmen die Wahl zwischen drei Block- und Dateispeicherleistungsstufen. Abonnements sind für ein oder drei Jahre verfügbar und die Kapazität beginnt bei 50 Terabyte.