Fallstudie: Neue Maßstäbe in puncto Skalierbarkeit und Gesamtkosteneinsparungen dank Open-Source-Objektspeicherung in Private Cloud


Problem: Kostengünstige Anpassung an Zunahme unstrukturierter Daten

Unternehmen verzeichnen eine drastische Zunahme von unstrukturierten Daten, die von Faktoren wie sozialen Medien, Online-Videos, von Benutzern hochgeladenen Inhalten, Spielen und SaaS (Software-as-a-Service)-Anwendungen angetrieben werden. Diese objektbasierten Inhalte werden in der Regel geschrieben, gelesen und gelöscht, jedoch niemals geändert – ganz im Gegenteil zu herkömmlichen Dateien, die häufig überarbeitet oder aktualisiert werden. Der Wechsel zu Smartphones und Tablets verschärft die Herausforderung in der Speicherbranche.

Es überrascht nicht, dass konventionelle Speichersysteme im Vergleich mit den modernen objektbasierten Speicher-Prototypen auf der Strecke bleiben, denn letztere werden von Daten geprägt, die auf jedem Gerät direkt über Internet abgerufen und für immer gespeichert werden müssen. Die Entwicklung von Speichern, die nicht-webbasierte und an bestimmte Anwendungen gebundene Protokolle nutzen, reicht einfach nicht mehr aus. Auch wenn zahlreiche öffentliche Cloud-Speicherdienste sich den Anforderungen des neuen Speicherbedarfs stellen, kann bzw. sollte nicht jedes Unternehmen öffentlichen Cloud-Speicher nutzen.

Für viele Unternehmen besteht die Herausforderung in der Anwendung einer Speicherlösung, die ihre Anforderungen in dieser modernen, objektbasierten Datenumgebung auf kostengünstige Weise erfüllt. Lösungen, die auf dem herkömmlichen Speicherstapel basieren, sind grundsätzlich komplex und unwirtschaftlich. Sie nutzen Jahrzehnte alte, gekoppelte Hardware- und Software-Ebenen zur Ermittlung eines Datenwegs zwischen Dokumenten und Rich Media, die in einem Dateisystem auf einer auf Blockspeicher basierten Hardware-Ebene liegen. Derartige Lösungen bieten eine relativ schlechte Skalierbarkeit und eine Erweiterung ist in der Regel mit hohen Kosten und Komplikationen sowie mit Abstrichen bei Leistung und Zuverlässigkeit verbunden.

Diese Methode ist nicht nur ineffizient sondern auch unnötig. Die meisten modernen Massenanwendungen benötigen keine Datensemantik bzw. kein Dateisystem zur Optimierung der Speicherverwaltung auf einem Gerät. Moderne Anwendungen benötigen nur Objektsemantiken (beispielsweise Schreiben, Lesen und Löschen der gesamten Elemente, Referenzierung darauf durch ein vom Client und Cluster-Manager ausgewähltes Handle), jedoch nicht auf einem bestimmten Gerät, auf dem sich Daten befinden.

Im Idealfall könnten Unternehmen ihre eigenen Private Cloud-Lösungen einsetzen und dabei von Skalierbarkeit, Zugriffsmöglichkeiten und Zuverlässigkeit der Architektur von großen öffentlichen Cloud-Computing-Plattformen (z. B. Amazon Web Services bzw. AWS) mit Nutzung von Standard-Hardware profitieren, wobei Konfiguration, Verwaltung und horizontale Skalierung einfacher und kostengünstiger wären als bei konventionellen Speicherlösungen.

Lösung: Private Cloud-Speicher über OpenStack Swift

Die private Cloud-Speicherlösung von SwiftStack ermöglicht die Objektspeicherung für moderne Anwendungen in einer Scale-Out-Architektur, die die Einschränkungen klassischer Speichersysteme überwindet. Diese Software-definierte Lösung sorgt nicht nur für Skalierbarkeit, sondern senkt auch die Speicherkosten durch Verteilung auf mehrere Rechenzentren. So können Endnutzer auf kostengünstige Weise auf die Zunahme von Benutzern und Daten reagieren.

Software-definierte Speicherlösungen (SDS) wurden zuerst von Dienstanbietern und Unternehmen mit SaaS- und Web-/mobilen Anwendungen genutzt. Diese Lösungen verwenden Standard-Server-Hardware und herkömmliche Festplattentechnologien und ermöglichen auf diese Weise eine drastische Senkung der Kosten für den Hardware-Support. Software-definierte Open-Source-Lösungen senken zudem die Software-Kosten und bieten eine Endlösung, die gerade einmal ein Viertel bis ein Fünftel der Kosten von öffentlichen Clouds oder Speicher-Arrays vor Ort einnimmt.

Ähnlich wie andere Software-definierte Speicherlösungen unterscheidet sich SwiftStack von herkömmlichen Speichern, da sie mit Standard-Server-Hardware läuft. Die auf OpenStack Swift basierende Software SwiftStack ist eine offene Lösung mit einer dynamischen Entwicklungs-Community ohne Bindungen. Ein weiteres Kriterium, das diese offene Lösung auszeichnet, ist die ausschließliche Konzentration auf Objektspeicherung und die einfache Bedienung über den SwiftStack-Controller (s. Abbildung 1 unten) für eine hervorragende Skalierbarkeit.

Abbildung 1: Überblick über SwiftStack-Architektur

OpenStack Swift ermöglicht die Skalierung von wenigen Knoten und ein paar Festplatten bis hin zu tausenden Geräten und hunderten Petabyte Speicherkapazität. Swift ist für die horizontale Skalierbarkeit ausgelegt – es gibt keinen Single Point of Failure (einzelne Fehlerstelle), woraus eine höhere Zuverlässigkeit resultiert. Darüber hinaus eignet sich Swift ideal zum Speichern und Bereitstellen von Inhalten für mehrere gleichzeitig aktive Benutzer und hebt sich so weiter von anderen Speichersystemen ab.

SwiftStack wird über einen Browser-basierten Controller verwaltet und lässt sich über mehrere Zugriffsebenen einfach bedienen. Dank der Dashboard-Benutzeroberfläche werden Konfiguration, Organisation, Authentifizierung und Lastverteilung erheblich vereinfacht. Mithilfe von regelmäßigen Warnungen, Berichten und Systemstatistiken werden Sie laufend über Ihre Speicheranforderungen informiert. Das bedeutet, Sie genießen alle Vorteile von öffentlichem Cloud-Speicher in Ihrem eigenen Rechenzentrum und verwalten diesen als Produkt und nicht als Projekt.

Die wichtigsten Vorteile
Für Anwendungsentwickler:

  • Daten werden direkt über HTTP gespeichert und bereitgestellt
  • Speicherzugriff in Minuten, statt Tagen
  • Ein mandantenfähiges Speichersystem für all Ihre Apps
  • Schwerpunkt auf App-Entwicklung statt auf Infrastruktur-Installationen
  • Umfassendes Ökosystem aus Tools und Bibliotheken

Für Teams im IT-Betrieb:

  • Einsatz von kostengünstigen branchenüblichen Servern und Festplatten
  • Problemlose Verwaltung mehrerer Daten und Anwendungsfälle
  • Schnelle Aktivierung neuer Anwendungen
  • Äußerst langlebige Architektur ohne Single Point of Failure
  • Erfordert keine Herstellerbindung

Ergänzende Technologien: Kinetic Open Storage-Plattform von Seagate und Private Cloud-Speicherlösung von SwiftStack

Moderne Anwendungen benötigen für eine horizontale Skalierung Speicherplatz, da immer mehr Benutzerdaten auf immer weniger verteilten Systemen abgelegt werden. Eine Software-definierte Speicherlösung wird dieser Herausforderung der horizontalen Skalierbarkeit gerecht und schafft durch das Hinzufügen von Servern in einem Cluster Möglichkeiten für zusätzliche Speicherkapazität .

Die Nutzung von allgegenwärtigen Technologien wie HTTP und Ethernet ermöglicht die Entwicklung eines Speichersystems, das nicht nur ein Rack, nicht nur einen Netzwerk-Switch und nicht nur ein Rechenzentrum abdeckt, sondern sich sogar auf das Internet (oder ein privates Unternehmensnetzwerk von großem Umfang) ausweiten lässt. Und dank der Kinetic Open Storage-Plattform von Seagate sind dieselben Protokolle nun sogar bis hin zur Festplatte verfügbar.

Die Kinetic-Plattform leitet mit der Definition der neuen Speicher-Maßeinheit eine neue Ära ein. Die Plattform umfasst die folgenden Komponenten, die sich wesentlich von der bestehenden Festplattengeneration unterscheiden:

Ethernet-Schnittstelle:

  • Die Festplatten nutzen Ethernet statt SATA, SAS oder Fiber Channel. Auf diese Weise können die Festplatten direkt mit anderen Geräten und Komponenten im System kommunizieren, anstatt Zwischengeräte, Controller oder andere Rechenknoten zu durchforsten.

Schlüssel-Wert-Speicher:

  • Mit der Schlüssel-Wert-Speicher-Schnittstelle können Clients statt Blocks auch Objekte an die Geräte vermitteln. Darin zeigt sich die Tatsache, dass die Speichereinheiten und das System nicht als Byte zu betrachten sind – sondern als Objekte. Scale-out-Speichersysteme nutzen Objekte, da diese Systeme skalierbar machen – und mit den für Kinetic geeigneten Festplatten von Seagate (erhältlich ab 2014) sind die Objekte auf Festplattenebene verfügbar.

Horizontale Skalierung (Scale out):

  • Durch Kommunikation über Ethernet werden diese Geräte Teil einer Plattform, die durch horizontale Skalierung praktisch jede beliebige Größe erreichen kann. Eine einfache Netzwerkinfrastruktur kann Anfragen über unzählige Geräte weiterleiten.

Die Struktur von Speichersystemen, die Kinetic-kompatible Festplatten nutzen können, wird radikal vereinfacht. Die Speicherknoten dienen lediglich noch als „Hülle“ für die Festplatten und als täglicher Ethernet-Switch. Infolgedessen reduzieren diese Hüllen die Systemkosten. Darüber hinaus tragen Sie mit einem niedrigen Stromverbrauch und der Ermöglichung einer höheren Speicherdichte auch zur Senkung der Gesamtkosten bei.

Verglichen mit dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Speicherstapel ist der Kinetic-Stack von Seagate wesentlich einfacher und unkomplizierter (siehe Abbildung 2 unten):

Der Kinetic Open Storage-Plattform-Stack von Seagate
Abbildung 2. Kinetic Open Storage-Plattform-Stack von Seagate

Das Modell der Kinetic Open Storage-Plattform von Seagate ermöglicht eine deutliche Verbesserung von Speichereffizienz, Kosteneffizienz und Gesamtkosten:

  • Überflüssige Schichten von veralteter Software und Hardware werden entfernt.
  • Mehrstufiges Speichern auf Servern ist nicht mehr notwendig.
  • Der Speicher kann zum Berechnen aufgeschlüsselt werden.
  • Racks können dichter beladen werden.
  • Anzahl der Lüfter wurde auf ein Minimum reduziert.
  • Datenverkehr nutzt die vorhandene Rechenzentrums-Transitstruktur (Ethernet).
  • Vereinfachung des Betriebsmanagements in Rechenzentren senkt Kosten und Risiken.

Die horizontale Skalierung ist einfacher, kostengünstiger und wird von den Einschränkungen von älteren Architekturen und Infrastrukturen nicht beeinträchtigt. Eine ungebundene Skalierung auf Komponentenebene ermöglicht den Aufbau des gesamten Speichersystems mit gerade genug Rechenressourcen zur Erfüllung der Anforderungen des Workloads.

Der moderne Software-definierte Ansatz – mit Rechen- und Speicherressourcen in einem Knotenpunkt – verändert bereits die Speicherarchitekturen. Die Kinetic-Plattform von Seagate geht noch einen Schritt weiter. Da das Speichergerät in Form von Schlüsseln und Werten kommuniziert, gibt es weniger Impedanzabweichungen zwischen OpenStack Swift (natives Objekt) und klassischen Festplatten (Kommunikation in Blocks). Das Ergebnis: eine höhere Effizienz und eine bessere Auslastung.

Wenn Sie weitere Informationen zur SwiftStack Objektspeicherung in privaten Clouds benötigen oder sich für eine Live-Demonstration registrieren möchten, besuchen Sie www.swiftstack.com oder die Kinetic Open Storage-Plattform von Seagate.

Markierung:



Seagate Fallstudie: SwiftStack

Standort: San Francisco, Kalifornien, USA
Kontakt: www.swiftstack.com/
Branche: Private-Cloud-Speichersoftware



Ähnliche Ressourcen
Die Seagate Kinetic Open Storage-Vision

Lösungen von Seagate für Cloud-Rechenzentren

Partnerprofil von SwiftStack

Ähnliche Produkte
Enterprise Performance 10K HDD
Enterprise Performance 10K HDD

Geschäftskritische Server und externe Speicher-Arrays mit optionaler Selbstverschlüsselung und Zertifizierung gemäß FIPS

Enterprise Capacity 3.5 HDD
Enterprise Capacity 3.5 HDD

Weltweit schnellste Nearline-Festplatte mit 6 TB und Selbstverschlüsselung zum Speichern großer Datenmengen

Pulsar – Hauptmodell
Pulsar SAS SSD von Seagate

Leseintensive Anwendungen für Rechenzentren und Cloud Computing

ÄHNLICHE DO MORE-FEATURES
Rausch: Einsatz von horizontal skalierbarem High-Density-Speicher zu geringeren Kosten mit Objektspeicher-Architektur

Einsatz von horizontal skalierbarem High-Density-Speicher zu geringeren Kosten mit Objektspeicher-Architektur und der Kinetic Open Storage-Plattform von Seagate

Weitere Informationen
Fotograf Gary Copeland erreicht höhere Ziele dank Business Storage von Seagate

Dank erweiterter Kapazität kann der professionelle Fotograf beliebig viele Aufnahmen erstellen und problemlos sichern.

Weitere Informationen