Verteilte Dateisysteme für Speichernetze

Rechtsanwalt seit 1994
Fachanwalt für Informationstechnologierecht und Arbeitsrecht
Datenschutzbeauftragter TÜV
Tätigkeitsschwerpunkte:
  • IT-Recht
  • Arbeitsrecht
  • Vergaberecht
In einem Storage Area Network (SAN) greifen verschiedene Server auf die gleichen Daten zu. Damit sie eine einheitliche Sicht auf die Daten erhalten, kann ein Shared-SAN-File-System von Vorteil sein.

Hier lesen Sie ...

  • wie ein Shared-File-System arbeitet;

  • welche Vor- und Nachteile ein solches verteiltes Dateisystem im Speichernetz hat;

  • was bei Konzept und Realisierung beachtet werden muss.

Der Zusammenschluss von Einzelrechnern zu Clustern dient heute nicht mehr nur der Ausfallsicherheit, vielmehr werden die Verbünde als skalierbare Rechenressourcen angesehen. Traditionelle Fail-over-Cluster arbeiten mit einer minimalen Knotenzahl; die einzelnen Arbeitsstationen sind schon aus Kostengründen so dimensioniert, dass ein Knoten beim Ausfall des anderen dessen Last mit übernehmen kann, unter Umständen freilich mit Einbußen beim Datendurchsatz.

In einem Cluster aus vielen kleinen Knoten hingegen beeinträchtigt der Absturz eines einzelnen Rechners die Gesamtleistung meist nicht: Die Arbeitslast kann in der Regel von den anderen Maschinen im Verbund geschultert werden. Der Ausfall selbst wird durch die Anwendungssoftware entdeckt. Allerdings: Für den sinnvollen Betrieb eines solchen Clusters ist es unerlässlich, allen Knoten die gleiche Sicht auf die Daten zu geben. Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten.

Raw Devices sind Bereiche auf einem Festplatten-Array, die nicht mit einem Dateisystem versehen sind und auf die alle Cluster-Knoten gleichzeitig Zugriff haben. Ihre Verwaltung obliegt der Applikation. Die Synchronisierung beziehungsweise Serialisierung der Zugriffe übernimmt ein Lock-Manager. Beliebt ist diese Methode bei Datenbanksystemen, etwa Oracles "Parallel Server" und "Real Application Cluster".

Zugriff über NAS oder einen zentralen File-Server

Hierbei stellt ein zentraler File-Server oder eine NAS-Appliance die Daten über die Protokolle Common Internet File System (CIFS) oder Network File System (NFS) bereit.

zum Thema:


Eine Auswahl von SAN-File-Systemen

Die Cluster-Knoten binden das Verzeichnis des Speichergeräts in ihren eigenen Verzeichnisbaum ein. Der File-Server empfängt alle zu speichernden Informationen und schreibt sie in sein Dateisystem. Diese Art des Zugriffs ist sehr einfach zu implementieren, worin auch ihr größter Vorteil besteht. Allerdings leiden Skalierbarkeit und Verfügbarkeit erheblich: Fällt der File-Server aus, bleibt auch das Cluster nicht verschont. Ansonsten ist er im Wesentlichen damit beschäftigt, die I/O-Anfragen der Cluster-Knoten entgegenzunehmen und die erforderlichen Lese- und Schreiboperationen zu betreiben. Gehen zu viele Requests ein, wird der File-Server zum Flaschenhals. Diese Zugriffsmethode bietet sich somit nur dann an, wenn die Cluster-Knoten viel rechnen müssen und nur kleine Datenmengen lesen oder schreiben.

Zugriff über ein Shared-SAN-File-System