Fiber Channel ist das klassische Übertragungsprotokoll, wenn es um den Aufbau von Storage Area Networks (SANs) geht. Es wurde speziell auf den Einsatz von Speichersystemen ausgerichtet. Doch mit iSCSI steht seit geraumer Zeit eine kostengünstige Alternative bereit, die viele Hersteller nutzen, weil sie neue Funktionen vor allem für die Speichervirtualisierung ermöglicht.
iSCSi oder Fiber Channel: Vor- und Nachteile
iSCSI verpackt herkömmliche SCSI-Kommandos in TCP-Pakete, so dass sich vorhandene IP-Netze zur Anbindung der Speichersysteme nutzen lassen. Zudem ist der Umgang mit TCP-Netzen jedem Administrator, der jemals mit Netzen zu tun hatte, vertraut. Im Vergleich zu Fibre Channel ist iSCSI preisgünstiger.
Fibre Channel hingegen punktet mit einem optimierten Protokoll für die Kommunikation zwischen Servern und ihren Storage-Systemen. Die Durchsatzraten erreichen Werte von bis zu 8 Gbit/s, noch höhere Geschwindigkeiten sind möglich, indem man mehrere Kanäle bündelt. iSCSI hat aufgrund der Overheads und der Latenzzeiten des Protokolls hier das Nachsehen. Zwar sind auch bei der Standard-TCP-Kommunikation Verbindungen mit 10 Gbit/s machbar, und Ports lassen sich durch Teaming bündeln. Den Durchsatz von Fiber-Channel-Verbindungen erreicht eine iSCSI-Implementierung aber nicht. Dafür können zwei iSCSI-Knoten beliebig weit voneinander entfernt sein und Verbindungen sogar Kontinente überbrücken. Bei Fibre Channel ist meist nach einigen Dutzend Kilometern Schluss.
Unterschiede gibt es auch in der Ausprägung der Systeme. Bei Fibre Channel handelt es sich in der Regel um vollständige Speichersysteme. Dies hat den Vorteil der schnellen Inbetriebnahme. Erkauft wird es meist mit verhältnismäßig hohen Hardwarekosten. iSCSI-Systeme sind nicht zwangsläufig an eine Hardware gebunden. Es gibt sie zwar als Appliance mit den zugehörigen Platten, aber auch als reine Softwareimplementierungen. Der Speicherplatz kommt dabei von Drittanbietern. Auch Mischformen jeglicher Ausprägung sind verfügbar. Welche unterschiedlichen iSCSI-Systeme derzeit auf dem Markt sind, lesen Sie in der folgenden Übersicht.
IBM System Storage DS3300
IBMs "System Storage DS3300" ist ein 19-Zoll-Einschub mit zwei Höheneinheiten für Racks. Die Box kann bis zu zwölf 3,5-Zoll-Festplatten (SAS oder SATA) aufnehmen. Dies ermöglicht einen stufenweisen Ausbau auf 3,6 TB Speicherkapazität mit SAS- beziehungsweise 12 TB mit SATA-Platten im Hot-Swap-Betrieb. Das System lässt sich um maximal drei EXP-3000-Module mit bis zu 48 Festplatten und einer Kapazität von 48 TB erweitern. Die Verbindung zum Host erfolgt über iSCSI mit 1 Gbit/s. Das Gerät stellt zudem zwei SAS-Schnittstellen (Serial Attached SCSI) mit einem Datendurchsatz von 3 Gbit/s zur Kapazitätserweiterung bereit. Die Verwaltung des Speichersystems erfolgt über den "DS3000 Storage Manager". Zu den weiteren Funktionen des Systems gehören Flash Copy, Volume Copy und Remote-Mirroring-Funktionen. Flash Copy erzeugt eine physische Kopie eines logischen Laufwerks, Volume Copy legt eine logische Kopie an. Remote Mirroring erzeugt eine Datenkopie über größere Distanzen hinweg.
IBM System SVC
Bei IBMs "SVC" (Storage SAN Volume Controller) handelt es sich um eine skalierbare Virtualisierungs-Appliance, die Disk-Systeme verwaltet. Das System gibt es in zwei Ausführungen. Die SVC-EE (Entry Edition) virtualisiert bis zu 260 angeschlossene Festplatten verschiedener Hersteller. Die Enterprise Edition erweitert das Datenvolumen in den Petabyte-Bereich. In der minimalen Ausbaustufe unterstützt die Appliance zwei Knoten, maximal lassen sich acht Knoten einbinden. Das Gerät ist als Hochverfügbarkeitssystem konfigurierbar, indem man Knoten an unterschiedlichen Standorten betreibt. Der SVC verfügt über Fibre-Channel-Anschlüsse (8 GB/s) sowie iSCSI-Ports. Die Management-Software kennt Funktionen zum Thin Provisioning, für Online-Datenmigration und zum Multipathing. Snapshot-Funktionalität sowie Datenspiegelung (synchron und asynchron) sind optional erhältlich.
IBM System Storage DS5000
Hinter der Bezeichnung "DS5000" verbirgt sich eine Serie von iSCSI- und Fiber-Channel-Speichersystemen. Die Modelle können 112 bis 480 Laufwerke aufnehmen. Als Speichermedien kommen 8-Gbit/s-Fibre-Channel-Platten, SATA-Laufwerke, SSD (Solid State Disks) oder FDE-Drives (Full Disk Encryption) zum Einsatz. Die Plattentypen sind frei mischbar. Die Verwaltung erfolgt über den "DS Storage Manager". Die Modelle können bis zu 64 GB Cache beinhalten, arbeiten mit einem Echtzeit-Betriebssystem und lassen sich im laufenden Betrieb auf einen anderen Raid-Level migrieren. Zu den weiteren Funktionen zählen Snapshots sowie synchrone und asynchrone Datenspiegelung. CDP-Funktionen (Continuous Data Protection = kontinuierliche Datensicherung) sind optional erhältlich.
LeftHand VSA von HP
"LeftHand VSA" (Virtual SAN Appliance) ist eine reine Softwarelösung. Die virtuelle Maschine hat Hewlett-Packard für die "ESX Server" von VMware vorgesehen. Die integrierte Verwaltungssoftware nutzt den freien Speicherplatz ihres VMware-Servers und stellt diesen dann als iSCSI-Speicher zur Verfügung. LeftHand VSA kann zusammen mit der LeftHand P4000 in einem Verbund verwendet werden. Der gesamte Speicherpool wird damit aus einzelnen freien Fragmenten von bestehenden ESX-Servern und aus den physischen Hardware-Appliances der LeftHand P4000 zusammengestellt. Wenngleich das aus Gründen der Performance und Lastverteilung kaum das Optimum sein kann, so ermöglicht es doch sanfte Migrationen von Speichersystemen. Enthalten sind Snapshot-Funktionen sowie die Unterstützung für Thin Provisioning. Durch Synchronisation lassen sich außerdem die Daten über mehrere Festplatten und an entfernte Standorte spiegeln.
LeftHand P4000 SAN von HP
Hewlett-Packards "LeftHand P4000 SAN" ist eine Appliance mit integriertem Plattenspeicher. Im Grunde verbirgt sich dahinter ein "Proliant"-Rechner mit integrierten Platten. Je nach Modell bietet das Gerät zwischen 12 und 21,6 TB Speicherplatz. Um Ausfallsicherheit zu schaffen, kommen mehrere Systeme als Cluster zum Einsatz. Die Knoten lassen sich entweder im Data Center oder auch verteilt über mehrere Standorte platzieren. Durch die integrierten Verwaltungsfunktionen werden die Speicherfragmente der Knoten zu einem großen Pool zusammengefasst. Um etwa die Kapazität zu erweitern, können Anwender einfach eine zusätzliche Box irgendwo im Netz einbinden. Für die Ausfallsicherheit sorgen die Cluster-Funktionen sowie das Netz-Raid. Zudem gibt es einen Lastenausgleich zwischen den Systemen. Zu LeftHand gehören ferner Funktionen zum Erzeugen von Snapshots, Remote Copy über die Knoten hinweg und die Unterstützung für Thin Provisioning.
SANmelody von Datacore
"SANmelody" ist eine Verwaltungssoftware, die Plattenspeicher virtualisiert und den Nutzern zentral zur Verfügung stellt. Sie unterstützt bis zu 32 TB Speicherkapazität. Die Verwaltungssoftware selbst wird auf einem Standardrechner installiert. Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass die Lösung eine zusätzliche Zwischenschicht einzieht. Der Vorteil liegt in der universellen Auslegung. Die eigentlichen Platten und Speichersysteme kommen von Dritten. SANmelody verträgt sich mit DAS-Platten (ATA, DIE, SATA, Firewire, SAS) und auch mit Disk Arrays. Neben iSCSI unterstützt die Speichersoftware die SAN-Protokolle Fiber Channel, Infiniband und Fibre Channel over Ethernet (FCoE). SANmelody enthält ferner Funktionen zur Pool-Bildung des Speichers aus iSCSI-, DAS- und FC-Speicher-Fragmenten. Eingeschlossen sind außerdem Erweiterungen wie Snapshots, CDP-Funktionen und Thin Provisioning. Die synchrone Spiegelung der Daten zwischen zwei Knoten sichert gegen einen Ausfall. Durch asynchrone Replikation von virtuellen Disks lassen sich auch große Entfernungen überbrücken.
FAS von Netapp
Netapps "Fabric Attached Storage" (FAS) basiert auf einem hauseigenen "Storage Controller". Dabei handelt es sich um eine physische Appliance, die sich ausschließlich um die Verwaltung kümmert. Hinter dem Storage Controller hängt eine Netapp-Shelf mit den Platten. Diese können vom Typ Fibre Channel, SAS oder SATA sein, wobei das Gerät auch gemischte Umgebungen unterstützt. Shelf und Platten kommen von Netapp. Die Anbindung an den Host erfolgt über iSCSI, Fiber Channel, Fiber Channel over Ethernet, Network File System (NFS) oder Server Message Block (SMB). Der Storage Controller bildet einen virtualisierten Pool über freie Speicherkapazitäten und stellt diese den Hosts zur Verfügung. Zu den weiteren Funktionen zählen Snapshooting, Spiegelung und Deduplication. Ein "Performance-Acceleration"-Modul beschleunigt den Zugriff. Hierbei handelt es sich um einen SSD-Cache-Speicher für langsame SATA-Platten.
V-Series von Netapp
"V-Series" ist ein physikalisches Virtualisierungs-Gateway. Es nutzt den Netapp Storage Controller zur Speicherverwaltung. Die eigentlichen Plattensysteme kommen von Drittanbietern wie EMC, HP, IBM, HDS und Sun. Sie werden über Fibre Channel angebunden. Der Netapp Storage Controller bündelt die freien Kapazitäten der Disk-Arrays und stellt sie den Hosts als iSCSI-basierende logische Einheit zur Verfügung. Ansonsten sind die Funktionen vergleichbar mit denen der Fabric-Attached-Storage-Systeme. Der Storage Controller sorgt auch hier für einen Speicherpool.
SANsymphony von Datacore
"SANsymphony" ist im Vergleich zu SANmelody besser ausgestattet und für den geschäftlichen Einsatz ausgelegt. Mit der Virtualisierungssoftware lassen sich Speicher-Pools im Petabyte-Bereich verwalten. Sie greift dabei auf die Speichersysteme und Disk Arrays von Dritten zurück. Das Tool arbeitet mit jeglichen Festplatten-Schnittstellen und unterstützt Fiber Channel, Infiniband, FCoE und natürlich iSCSI. Durch SANsymphony erfolgt die Virtualisierung des Speichers in einem großen Pool. Dazu gehören auch Funktionen wie Snapshots, CDP und Thin Provisioning. Wie bei SANmelody schützt die synchrone Spiegelung der Daten zwischen zwei Knoten gegen einen Ausfall. Größere Entfernungen werden durch asynchrone Replikation überbrückt.
Data Storage Server von Open-E
Der "Data Storage Server" (DSS) von Open-E wird auf einen Standardrechner installiert oder via USB-Stick bezie-hungsweise DVD gestartet. Er stellt Speichersysteme via iSCSI bereit, sorgt für Fehlertoleranz und sichert durch Spiegelung gegen Ausfälle. Dabei nutzt DSS Standardverfahren wie IP-und FC-Verbindungen sowie NAS-Techniken. Nach dem ersten Abgleich der beiden Volumes spiegelt das System laufend alle Änderungen. Gleichzeitig überwachen die Management-Funktionen des Tools den Datenspiegel. Failover wird derzeit nur für iSCSI-Verbindungen angeboten. Die Spiegelung der Daten auf das zweite System hingegen ist für alle Formen der Speicheranbindung verfügbar.
Starwind von Starwindsoftware
Starwind von Starwindsoftware (ehemals Rocked Division) ist hierzulande relativ unbekannt. Die Software besteht ausschließlich aus einem Verwaltungsmodul, ist extrem schlank, schnell zu installieren und genügsam in ihren Anforderungen an die Hardware. Gut 4,5 MB umfasst die von der Website des Herstellers zu ladende Installationsdatei für den Target und die Management-Konsole. Diese wird auf einem x86-Windows-Rechner eingerichtet. Allerdings erzielt das System nicht die Durchsatzraten von dedizierten Speichersystemen.
Windows Storage Server 2008
Microsoft liefert im "Windows Storage Server 2008" ebenfalls eine iSCSI-Implementierung und macht damit Windows-Server zum iSCSI-Gerät. Die Anbindung der Platten erfolgt über Treiber, die allerdings in den Windows-Kontext eingebunden sind. Geliefert wird das Speichersystem immer als vorkonfigurierte Kombination einer Hardware mit dem Windows-Softwaresystem des Storage-Servers. Dieses ist mit den Konzepten und Lieferpaketen anderer Hersteller und ihren Appliances vergleichbar. Zu den weiteren Funktionen des Storage Servers gehört die File Deduplication. (wh/jha)