Was ist ein Storage Area Network?

11.05.2022
Von  und
Ann schreibt unter anderem für unsere US-Schwesterpublikation Infoworld.com.


Florian beschäftigt sich mit vielen Themen rund um Technologie und Management. Daneben betätigt er sich auch in sozialen Netzen.
Ein Storage Area Network bündelt zentral verwaltete Speicherressourcen. Lesen Sie, wie sich ein SAN von einem NAS unterscheidet – und mehr.
Ein Storage Area Network (SAN) bündelt Speicherressourcen. Lesen Sie, wozu das gut ist und welche Rolle dabei Flash-Speicher, KI und hyperkonvergente Infrastrukturen spielen.
Ein Storage Area Network (SAN) bündelt Speicherressourcen. Lesen Sie, wozu das gut ist und welche Rolle dabei Flash-Speicher, KI und hyperkonvergente Infrastrukturen spielen.
Foto: optimarc - shutterstock.com

Ein Storage Area Network (SAN) ist ein dediziertes Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, das Festplatten-Subsysteme und Bandspeicherlaufwerke mit Server-Systemen verbindet. Der Zugriff auf Daten in einem SAN funktioniert Block-basiert, das heißt, der zugreifende Rechner verwaltet alle damit zusammenhängenden Vorgänge, unabhängig vom Dateisystem auf dem Storage-Device. Storage Area Networks wurden eingeführt, um die Verfügbarkeit und Leistung von Applikationen zu verbessern, indem der Speicherverkehr vom restlichen LAN getrennt wird. SANs ermöglichen Unternehmen, Speicherressourcen einfacher zuzuweisen und zu managen und so eine höhere Effizienz zu erreichen.

"Anstatt isolierte Speicherkapazitäten auf verschiedenen Servern zu haben, kann man einen Kapazitätspool für eine Reihe verschiedener Workloads gemeinsam nutzen und nach Bedarf verteilen. Das ist einfacher abzusichern und zu managen", erklärt Scott Sinclair, Senior Analyst der Enterprise Strategy Group.

Storage Area Network - Definition

Ein Storage Area Network besteht aus miteinander verbundenen Hosts, Netzwerk-Equipment wie zum Beispiel Switches und den Speichergeräten. Diese Komponenten lassen sich über eine Vielzahl von Protokollen miteinander verbinden:

Zu den wichtigsten Anbietern auf dem SAN-Markt für Unternehmen gehören:

  • Dell EMC,

  • Hewlett-Packard Enterprise,

  • Hitachi,

  • IBM,

  • NetApp und

  • Pure Storage.

Diese Provider bieten SAN-Switches der Einstiegs- und Mittelklasse sowie High-End-Optionen für Umgebungen, die mehr Kapazität und Leistung erfordern.

Die Marktforscher von Gartner definieren ein Storage Area Network folgendermaßen: "Ein SAN besteht aus zwei Ebenen: Die erste Ebene - die Speicherverdrahtungsebene - stellt die Konnektivität zwischen den Knoten in einem Netzwerk her und transportiert geräteorientiert einzelne Befehle und informiert über den Status. Mindestens ein Speicherknoten muss mit diesem Netzwerk verbunden sein. Die zweite Schicht - die Software-Schicht - verwendet Software, um Services bereitzustellen, die über die erste Schicht laufen."

SAN vs. NAS vs. Unified Storage

Sowohl Storage Area Network als auch Network Attached Storage (NAS) sind netzwerkbasierte Speicherlösungen. Das sind die wesentlichen Unterschiede zwischen SAN und NAS:

  • Ein SAN verwendet in der Regel eine Fibre-Channel-Verbindung, während ein NAS häufig über Standard-Ethernet mit dem Netzwerk verbunden ist.

  • Ein SAN speichert Daten auf Blockebene, während ein NAS auf Daten in Form von Dateien zugreift.

  • Für ein Client-Betriebssystem erscheint ein SAN in der Regel als Festplatte und existiert als eigenes, separates Storage-Device-Netzwerk, ein NAS wird hingegen als Dateiserver erkannt.

  • Ein SAN arbeitet mit strukturierten Workloads wie Datenbanken, während ein NAS eher für unstrukturierte Daten wie Videos und Bilder ausgelegt ist.

"Die meisten Unternehmen haben sowohl NAS als auch SAN in irgendeiner Form im Einsatz - oft hängt die Entscheidung darüber von den damit verbundenen Workloads oder Appplikationen ab", erklärt Sinclair.

Aus dem Bestreben, SAN und NAS - beziehungsweise Block- und Dateispeicher - in einem System zu vereinen, ist Unified Storage (Multiprotocol Storage) entstanden. Damit kann ein singuläres System sowohl Fibre-Channel- und iSCSI-Blockspeicher als auch Dateiprotokolle wie NFS und SMB unterstützen. Obwohl inzwischen diverse Anbieter Optionen in diesem Bereich im Portfolio haben, wird die Entwicklung von Unified Storage dem Unternehmen NetApp zugeschrieben.

SAN im Unternehmen - Status Quo

Storage-Anbieter ergänzen ihre SAN-Angebote regelmäßig um neue Funktionen, um ihre Lösungen effizienter zu machen und den Anwendern zu ermöglichen, diese besser skalieren und managen zu können. In Sachen Performance gehören vor allem Flash-Speicher zu den maßgeblichen Innovationen in diesem Bereich. Es gibt sowohl hybride Arrays, die traditionelle Festplatten mit Flash-Laufwerken kombinieren, als auch Storage Area Networks, die ausschließlich auf Flash-Storage basieren. In der Enterprise-Storage-Welt hat sich Flash bisher vor allem in SAN-Umgebungen durchgesetzt, da die strukturierten Daten-Workloads in einem SAN in der Regel kleiner und leichter zu migrieren sind.

Maßgeblich beeinflusst wird die Entwicklung von SAN-Produkten außerdem von künstlicher Intelligenz: Mit AIOps-Funktionalitäten versuchen die Anbieter KI in ihre Monitoring- und Support-Tools zu integrieren. Dabei werden Machine Learning und Analytics kombiniert, um Unternehmen dabei zu unterstützen,

  • Systemprotokolle zu überwachen,

  • die Storage-Bereitstellung zu vereinheitlichen,

  • Fehler bei Lastspitzen zu vermeiden und

  • die Workload Performance zu optimieren.

Die Marktforscher von Gartner zählen AIOps-Features in ihrem jüngsten "Magic Quadrant for Primary Storage" zu den wichtigsten Storage-Funktionen, wenn es darum geht, eine Plattform für strukturierte Daten-Workloads auszuwählen: "AIOps kann auf Geschäftsanforderungen einzahlen, zum Beispiel wenn es um Kostenoptimierung und Kapazitätsmanagement, proaktiven Support, Workload-Simulation, Wachstumsprognosen und/oder Asset-Management-Strategien geht."

Während konvergente Arrays und Appliances die Grenzen zwischen SAN und NAS verwischten, gehen hyperkonvergente Infrastrukturen (Hyperconvergent Infrastructures, HCI) bei der Konsolidierung der Speicheroptionen noch einen Schritt weiter: HCI vereint Storage, Computing und Netzwerk in einem System, um die Komplexität von Rechenzentren zu reduzieren und die Skalierbarkeit zu erhöhen. Hyperkonvergente Plattformen laufen in der Regel auf handelsüblichen Servern und umfassen:

  • einen Hypervisor für virtualisiertes Computing,

  • Software-defined Storage und

  • virtualisiertes Networking.

HCI kann jede Art von Speicher enthalten - Block-, Objekt- und Dateispeicher lassen sich in einer Plattform kombinieren. Um Storage-Pools mit gemeinsam genutzter Kapazität zu schaffen, können mehrere Knoten zu Clustern zusammengefasst werden. Das findet bei Unternehmen großen Anklang, zumal viele moderne Anwendungen auf Datei- und Objektspeicher angewiesen sind und die Menge unstrukturierter Daten deutlich schneller wächst als strukturierte Daten. Hyperkonvergente Infrastrukturen können SAN-Implementierungen nicht in jedem Fall vollständig ersetzen - Unternehmen sollten gemäß ihren jeweiligen Anforderungen entscheiden.

Storage Area Networks - in der Pay-Per-Use-Ära?

Ein weiterer Trend, der sich auf die Entwicklung traditioneller SAN-Speicher auswirkt, ist der Shift hin zu einer verbrauchsbasierten IT: Pay-per-Use-Hardware-Modelle sind darauf ausgelegt, Cloud-ähnliche Preisstrukturen für On-Premises-Infrastruktur anzubieten. Die Hardware wird vor Ort bereitgestellt und im Wesentlichen von den Herstellern betrieben und verwaltet. Kunden mieten diese Anlagen über ein variables monatliches Abonnement, dessen Abrechnung auf der Nutzung der Hardware basiert.

Das kommt bei den Unternehmen, die nach Alternativen zum Direktkauf von IT-Gerätschaften suchen, gut an: Laut einer Studie von IDC planen 61 Prozent der befragten Unternehmen, in Sachen Infrastruktur auf ein Pay-per-Use-Modell umzusteigen. Die Marktforscher gehen davon aus, dass die Hälfte der weltweiten Rechenzentrumsinfrastruktur bis zum Jahr 2024 als Service genutzt wird. Die Analysten von Gartner gehen davon aus, dass bis zum Jahr 2025 mehr als 70 Prozent der Storage-Kapazität in Unternehmen auf Basis von Pay-per-Use-Angeboten bereitgestellt wird. Gegenüber den 40 Prozent im Jahr 2021 wäre das ein signifikanter Anstieg.

Dieser Beitrag basiert auf einem Artikel unserer US-Schwesterpublikation Network World.