Ein SAN kommt zum Einsatz, wenn häufig große Speichermengen bewegt werden und eine zeitnahe Datensicherung erforderlich ist. Vor allem große Websites wie Amazon, Consors, eBay oder GMX, aber auch e-Commerce-Systeme, die mit großen Beständen an Kundendaten hantieren oder an Warenwirtschaftssysteme angeschlossen sind, brauchen solche Lösungen.
Der Bestand an SANs wächst daher unabhängig von der gegenwärtigen Flaute in einer Größenordnung von schätzungsweise 100 Prozent im Jahr. Teilsegmente dieses Marktes wachsen sogar schneller. Dabei handelt es sich um reales Wachstum und keine Dotcom-Euphorie. Es sollte also alles zum Besten stehen. Dem ist aber nicht so. Denn alle Daten müssen stets zur Verfügung stehen, in Echtzeit gespeichert und bei Ausfällen umgehend wieder in das System eingespielt werden, und dazu sind automatisierte Speicherverwaltungssysteme erforderlich. Eine standardisierte Management-Software für diese Speichersysteme gibt es bislang aber noch nicht. Zudem wird ständig geklagt über nicht vorhandene Standards, proprietäre Lösungen, inkompatible Standardprodukte und Insellösungen. Doch nur ein geringer Teil der Vorurteile trifft zu. Meist liegen den Aussagen falsche Vorstellungen, Missverständnisse und Unkenntnis zugrunde.
Ein SAN wird fast ausschließlich mit Fibre-Channel-Infrastruktur (FC) betrieben. So ist es nicht verwunderlich, wenn oftmals der Eindruck entsteht, dass fehlende FC-Standards Ursache der Probleme beim Speichermanagement sind. Die Management-Software wäre aber auch erforderlich, wenn der Datentransfer über andere Links, wie TCP erfolgen würde.
Inzwischen werden tatsächlich auch Ethernet-gestützte Übertragungsmedien mit TCP/IP-Protokollen eingesetzt.
SAN-Technik
Ein Storage Area Network ist ein sekundäres Netz parallel zu einem primären LAN. Die Konsolidierung aller gespeicherten Daten wird so vereinfacht, da diese im SAN immer direkt verfügbar sind. In einem SAN ist der Massenspeicher für Daten nicht mehr nur ein Peripheriegerät an einem bestimmten Rechner oder Server. Gespeicherte Daten und Informationen sind das zentrale Element in den vernetzten Systemen. Dies wird durch die logische Zusammenfassung verteilter Datenspeicher in ein Gesamtsystem, dem SAN, erreicht.
In einem LAN kommt üblicherweise ein Ethernet als Übertragungsmedium zum Einsatz. SANs verwenden den Fibre Channel, der bei gegebener Taktrate eine Nutzdatenauslastung von über 90 Prozent für sich verbuchen kann. Beim Ethernet liegt die Nutzlast im realen Betrieb zwischen 20 bis 60 Prozent der maximal möglichen Übertragungsrate.
Ein SAN auf Basis des Fibre Channel setzt auf bewährte Protokolle wie IP oder SCSI. Die Speichersysteme tauschen ihre Daten auf direktem Wege aus, ohne eine Belastung des primären LAN. Die Datensicherung kann im SAN (LAN-freies Backup) bei laufendem Betrieb erfolgen. In vielen Anwendungen wird erst durch den Einsatz eines SAN eine komplette, zeitnahe Datensicherung im laufenden Betrieb möglich.
In einem SAN haben alle Server Zugriff auf alle Daten und den gesamten freien Datenspeicher. Die Datenspeicher sind eine von den Servern getrennte eigene logische Einheit. Somit kann ein gerade freier Server die vom Client angeforderten Daten aus dem Datenspeicherpool bereitstellen. Redundante Wege zwischen Daten und Anwender beugen möglichen Ausfällen oder Datenstaus vor.
Im SAN wird der gesamte Speicher, unabhängig von seinem physikalischen Standort oder einem bestimmten Betriebssystem, zentral verwaltet und gegebenenfalls zu virtuellen Einheiten zusammengefasst. Die Speichereinheiten können dabei an unterschiedlichen Orten stehen.
Neu: Alternative Speicher-Netzwerke
Ein SAN mit Fibre-Channel-Technik bringt nach wie vor die höchste Leistung und Effizienz für den Betrieb von vernetzten Speichersystemen. Sind unausgelastete LAN-Segmente vorhanden oder müssen entfernt liegende Außenstellen über vorhandene LAN-Segmente angeschlossen werden, dann kann auch das Ethernet als Transportmedium dienen. Dazu müssen allerdings die Ethernet- und TCP/IP-Protokolle geändert werden. Das wird derzeit in den Gremien des IETF getan. Es wird unterschiedliche Varianten (zum Beispiel iSCSI, FCIP, iFCP) für die verschiedenen Einsatzzwecke geben. Aus technischen Gründen müssen die geänderten Protokolle außerdem in Hardware (zum Beispiel auf einer NIC-Karte) ablaufen. Diese Technik ist nicht gemischt mit herkömmlicher LAN-Technik nutzbar. Die Kosten für ein solches LAN für den Speicherbetrieb sind daher auch auf absehbare Zeit sehr hoch.
Fibre-Channel-Technik
Der Fibre Channel ist das am häufigsten verwendete Verbindungsmedium in einem SAN. Das FC-Netz verbindet die Datenspeicher direkt miteinander. Ein einzelner und direkter Anschluss an einen Server entfällt. Nach über zehn Jahren öffentlicher Normung im ANSI und nach einem etwa fünfjährigen Einsatz in Produkten ist der FC mittlerweile ein Standardprodukt.
Der Fibre Channel hat kein eigenes Protokoll auf den höheren Schichten. Stattdessen kommen Protokolle wie SCSI oder IP zum Einsatz. Daher müssen in Anwendungen und bei Treibern keine oder nur geringfügige Änderungen vorgenommen werden. Investitionen bleiben geschützt.
Am bekanntesten ist der ANSI-genormte Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL). Er ist üblicherweise doppelt ausgelegt und kann über eine Entfernung von rund zehn Kilometern pro Leitung bis zu 1 GBit/s übertragen - bei zwei Leitungen im Voll-Duplex-Betrieb entsprechend 2 GBit/s. Inzwischen gibt es Weiterentwicklungen für höhere Übertragungsraten und die Ausweitung der Funktionsvielfalt. So sind Datenraten bis etwa 2 x 10 GBit/s in Planung. Für kürzere Entfernungen bis 30 Meter zwischen den Knoten können Kupferkabel genutzt werden. Bei größeren Entfernungen kommen Glasfaserverbindungen zum Einsatz. Durch die beiden Leitungen zu den Geräten gilt der FC-AL zudem als ausfallsicher.
An ein Loop können bis zu 126 Fibre Channel Ports/Devices angeschlossen werden, also Server, Platten, Bandlaufwerke und Workstations. Diese werden über den N-Port (Fibre Channel Node Port) an den F-Port (Fibre Channel Network) angebunden. Dabei ist die Kopplung mehrerer derartiger Ringe möglich.
Beim Switched-Fabric-Aufbau werden die einzelnen Komponenten über einen oder mehrere Hardware-Switches verbunden. Dieser verbindet zwei kommunizierende Geräte für die Zeit des Datenaustauschs, andere Komponenten können während dieser Zeit ebenfalls miteinander kommunizieren.
Die Fibre-Channel-Fabric-Technik erlaubt den Anschluss von 16 Millionen Geräten. Durch Koppeln der beiden möglichen Topologien lassen sich beliebig große Netzwerke aufbauen. Mit dem Fibre Channel steht damit ausreichend Bandbreite bereit, um die Datenmengen zwischen Massenspeichern, Servern und Workstations schnell, einfach, flexibel und sicher auszutauschen. Die FCIA (Fibre Channel Industry Association) sowie die SAN-Allianzen und Gruppierungen bieten durch ihre Mitglieder standardisierte Bausteine für ein Gesamtsystem.
Speichermanagement-Software
Das Management der Daten in herkömmlichen Systemen verursacht schon heute höhere Kosten als die Anschaffung der Datenspeicher selbst. Nach Erkenntnissen der Marktforscher von IDC kann ein IT-Manager in einem Unternehmen durch die Nutzung eines SAN mit zentraler Verwaltung mehr als sieben Mal so viele Daten verwalten wie bisher. Bei sehr großen Systemen wird das Verhältnis noch günstiger, da ein SAN fast unbegrenzt skalierbar ist.
Bei herkömmlichen Systemen bestehen eindeutige Zuordnungen am jeweiligen Server. Der Client kann Daten nur über den Server erreichen, an dem der zugehörige Datenspeicher angeschlossen ist. In einem SAN kann jeder Client über jeden Server auf den jeweiligen Datenspeicher zugreifen. Die Managementsoftware muss die dazu erforderlichen logischen Restriktionen netzübergreifend verwalten.
Für die Verwaltung auf den unteren Schichten im SAN gibt es ANSI-, IETF- und ISO/IEC-Normen. Von Vorteil ist, dass Fibre Channel und SCSI in ihrer Weiterentwicklung zueinander kompatibel geblieben sind. Daher müssen bei der Migration vom parallelen SCSI-Bus zum seriellen Fibre-Channel-Link (elektrisch oder optisch) die betroffenen Anwendungen nicht umprogrammiert werden. Dienste wie Schranküberwachung (SES) und Fehlerbehandlung sind ebenfalls für beide Techniken standardisiert.
Was bislang jedoch fehlt, ist die darüber liegende Schicht von Managementsoftware für die Zusammenarbeit der Speicher und Server in einem heterogenen Netz. Die Datenmengen in den Unternehmen wachsen jedoch so schnell, dass die Firmen nicht warten können, bis auch diese Normen verabschiedet sind. Daher haben sich zahlreiche Allianzen gebildet, um jeweils für die Produkte ihrer Mitgliedsfirmen eine reibungslose Zusammenarbeit zu gewährleisten. Einige Allianzen haben die bisher erarbeiteten Lösungen über die SNIA schon den zuständigen Standardisierungsgremien zur Normung vorgelegt. Bei vielen dieser Allianzen und Kooperationen ist es das erklärte Ziel, immer mit der Normierung über die SNIA die laufende Standardisierung aktiv zu fördern.
Allianzen und Kooperationen
Der Bedarf an SAN-Systemen wächst rasant, aber kaum ein Anbieter kann alle Einzelkomponenten allein bereitstellen. Daher haben sich in kurzer Zeit etwa zwanzig Allianzen gebildet, die alle das Ziel haben, ein funktionsfähiges SAN oder Teilelemente beizusteuern. Einige Allianzen oder Kooperationen verfolgen noch proprietäre Ziele. Der Anwender muss also auf einen klaren Migrationspfad zu den anderen entstehenden Standards achten. Die meisten Allianzen versuchen jedoch die notwendige Interoperabilität zumindest für die Produkte der jeweiligen Allianzmitglieder explizit als Vorleistung für die über die SNIA zu definierenden Standards herzustellen.
Die Allianzen, Interessengemeinschaften und Kooperationen kann man in Herstellerallianzen, Kompatibilitätsallianzen und neutrale Standardisierungsgremien sowie Mischversionen zwischen den ersten beiden Allianztypen einteilen.
Herstellerallianzen
Bei den Herstellerallianzen ist meist ein größerer Hardware- oder Softwareanbieter die Keimzelle für eine Allianz. Kein Hersteller kann alle benötigten Hard-, Soft- und Middleware-Komponenten oder die Integrationsleistung allein anbieten. Daher wird mindestens ein Anbieter für jedes Teilelement in einem SAN ausgewählt und zur Mitarbeit in einer Allianz gewonnen. Ziel ist es, Hersteller für alle Komponenten eines komplettes SAN zusammenzubringen. Wegen der dabei meist begrenzten Auswahl an Komponenten sind die gebotenen Lösungen jedoch oft kostspielig oder nicht für jeden Einsatzzweck optimal konfigurierbar.
Derzeit gibt es folgende Herstellerallianzen: ENSA, FibreAlliance, Legato Celestra Consortium, Open-SAN (MetaStor) und VERITAS. Details und zugehörige Links finden Sie auf den nächsten Seiten.
Kompatibilitätsallianzen
Bei einigen Allianzen ist nur die Interoperabilität auf der Funktions- oder Geräteebene das Ziel. So haben sich die Hersteller von Fibre-Channel-Switches wie Ancor, Brocade, Gadzoox, McData und Vixel in der OSFI zusammengeschlossen. Ein entsprechender Normvorschlag wurde dem FC-Komitee bei der ANSI übergeben. Ähnliches gilt für Hersteller von Host-Bus-Adaptern.
Für eine SAN-Installation ist praktisch auch immer ein Systemhaus erforderlich. Systemintegratoren haben meist die größte Auswahl an Produkten und die beste Fachkompetenz für Konfiguration, Installation und Betreuung von SAN-Systemen. Im SAN-Solution-Provider-Programm von TIM in Wiesbaden sind zum Beispiel mehr als fünfzehn, meist mittelständische Händler und Systemhäuser zusammengeschlossen. Weitere Systemhäuser sind die ZETA-Group aus Deutschland und die international tätige SANEF-Gruppe (SAN Experts Facility) mit Sitz in der Nähe von Verona in Norditalien.
Derzeit gibt es folgende Kompatibilitätsallianzen: FCIA (SANmark), OSFI und Tachyon. Details und zugehörige Links finden Sie auf den nächsten Seiten.
Gremien
Normen und Industriestandards für die Kommunikation zwischen Rechnern, Speichergeräten und vernetzten Speichern wurden schon entwickelt, als es noch keine Notwendigkeit für zentral verwaltete heterogene Speichersysteme gab. Normen wie SCSI, RAID und Fibre Channel wurden in ANSI-Komitees erarbeitet. Diese Normen erfüllen auch Teile der Anforderungen für die Verwaltung eines SAN und bilden die Basis für die zu erwartenden SAN-Normen. Neben den ANSI-Komitees gibt es Industrievereinigungen, die ebenfalls die SAN-Standardisierung unterstützen. Die FCIA fördert die Verbreitung des Fibre Channel und seiner weiteren Normierung als Basis für SAN-Systeme. Das IETF spezifiziert MIBs und Kommunikationsprotokolle für den Netzbetrieb. Die hierarchische Speicherverwaltung (HSM) wird im IEEE-Komitee SSSWG (P1244) definiert. Gremien mit nur beratender Funktion, wie HPSS oder THIC diskutieren grundlegende Probleme, die von Firmen oder Gremien bei der Standardisierung berücksichtigt werden. Die wichtigsten Standardisierungsgremien sind ANSI, HPSS, IEEE SSSWG und IETF. Details und zugehörige Links finden Sie auf den nächsten Seiten.
Die Normung der komplexen SAN-Managementsoftware dauert naturgemäß länger als eine Schnittstellendefinition. Die Managementsoftware wird aber bei großen Installationen unbedingt für die Zusammenarbeit (Interoperabilität) der Teilelemente in heterogenen Anwendungen benötigt.
Jede Kooperation verfolgt unterschiedliche Ziele. Daher genügt es nicht, zu hoffen, dass sich eine davon am Markt durchsetzt. Das würde nur einen Teil des Problems lösen. Oft wird nur die Zusammenarbeit der Komponenten gleicher Art (zum Beispiel Switches) oder die Lauffähigkeit einer Backup-Software auf einer gemischten Konfiguration angestrebt. Die SNIA organisiert deshalb die Normierung über die zuständigen Gremien, ohne selbst Normen zu erstellen. Das ging anfänglich sehr langsam voran, weshalb sehr viele Allianzen entstanden. Heute sind diese eher Vorlieferanten für ausgewählte Teile zur umfassenden Normierung.
Allianzen, Gremien und Verbände I
Die Schnittstellen und Protokolle der Elemente (SCSI, RAID, FC usw.), aus denen ein SAN-Speichersystem aufgebaut wird, sind normiert oder standardisiert. Dazu gehören zum Beispiel Produkte nach den verschiedenen FC-Normen sowie SAN-ready- oder Network-Ready-Laufwerke und -Schränke. Hardware und Protokoll für den Fibre Channel und teilweise für das SAN werden bei ANSI/NCITS im Subkomitee T11 genormt. In den vergangenen zehn Jahren hat das T11-Komitee oft die Normierung abgeschlossen, ehe es Produkte gab.
Für die noch fehlende SAN-spezifische Managementsoftware will die SNIA die Normierung einleiten und fördern. Dazu wurden mit verschiedenen Gremien, Organisationen und Verbänden Abkommen oder Vereinbarungen über die Zusammenarbeit geschlossen. Neben FCIA, ANSI und IETF gehören dazu auch IANA, DMTF und andere.
Nachfolgend werden die Allianzen, Gremien und Verbände kurz vorgestellt. Der aktuelle Stand mit beteiligten Firmen ist meist auf den Internetseiten der Allianzen, Gremien oder der Mitgliedsfirmen selbst zu finden.
ANSI: Die ANSI-Komitees T10 & T11 normieren SCSI, ATA, Fibre Channel und verwandte Standards. Für SCSI und FC gibt es jeweils mehr als ein Dutzend Teilstandards. Diese Normen sind die Basis für SANs.
Celestra Consortium: Legato hat mit Firmen wie ADIC, Clariion, Compaq, Emulex, QLogic, Quantum, StorageTek und Sun ihre "Information Utility" als Celestra Architecture und Vision für die Zukunft von SANs vorgestellt.
ENSA: Die Enterprise Network Storage Architecture (ENSA) wurde von Compaq als ein allumfassendes, interoperables, automatisches Speicherverwaltungssystem vorgestellt. In einem Zeitraum von drei bis fünf Jahren soll dieses Konzept entwickelt und eingeführt werden. Zu diesem Konzept gehört speziell die SAN-Managementsoftware VersaStor, die durch Speichervirtualisierung auch Speichergeräte von unterschiedlichen Herstellern verwalten kann.
FibreAlliance: Die FibreAlliance unter Führung von EMC will die einheitliche Verwaltung von großen Mengen gespeicherter Daten in heterogenen Umgebungen über SNIA standardisieren. Eine zweite, erweiterte Version einer MIB für SANs wurde der IETF zur Standardisierung übergeben. Die SAN-Softwaresuite von EMC wurde kürzlich stark erweitert. SAN-, NAS-Geräte und einige Fremdspeicher können nun gemeinsam verwaltet werden.
Allianzen, Gremien und Verbände II
Nachfolgend werden die Allianzen, Gremien und Verbände kurz vorgestellt. Der aktuelle Stand mit beteiligten Firmen ist meist auf den Internetseiten der Allianzen, Gremien oder der Mitgliedsfirmen selbst zu finden.
FCIA: Die FCIA (Fibre Channel Industry Alliance) ist die Förderorganisation für den Fibre Channel und zugehörige Technologien. Die Normierung bei ANSI und anderen Gremien wird unterstützt. Der europäische Zweig der FCIA kooperiert als eigenständige Organisation mit der internationalen Zentrale in den USA. Die FCIA lässt Interoperabilitätstests an der Universität von New Hampshire, USA, und an anderen Instituten durchführen. Bei Erfolg wird zur Bestätigung eine SANmark-Urkunde ausgestellt. Die SANEF will diese Tests in Zukunft auch in Europa durchführen.
IBM: IBM hat keine Allianz gebildet, sondern bietet Gesamtlösungen aus dem eigenen Hause an. Die nur von IBM produzierten SSA-Laufwerke werden nach außen mit dem hauseigenen FICON als Fibre-Channel-System an eigene und fremde Rechner angeschlossen. Mit Compaq besteht eine Kooperation für Speichergeräte und SAN-Verwaltungssoftware.
IEEE SSSWG: In der Standardisierungsgruppe SSSWG (Storage Systems Software Working Group) des IEEE wird das HSM-Konzept (IEEE P1244.1 - 11) seit 1990 entwickelt. Architekturelemente daraus fanden Eingang in fast alle SAN-Anwendungen.
IETF: Die IETF arbeitet seit 1986 als eine selbstorganisierte Gruppe von Fachleuten an der Entwicklung und Förderung von Internetspezifikationen. Verschiedene Allianzen haben MIBs (Management Information Base) zur Standardisierung bei der IETF eingereicht. Zahlreiche Varianten von Gateways und Protokollkonvertern zwischen blockorientierter (Fibre Channel, SCSI) und dateiorientierter Übertragung (PCP) bearbeitet derzeit die IETF für die spätere Standardisierung.
Open-SAN (MetaStor OSI): Die Open-SAN-Initiative von MetaStor zertifiziert die Interoperabilität der Produkte ihrer Mitgliedsfirmen und bietet Unterstützung für Kunden. Dazu sind die Hotlines der beteiligten Firmen in ein gemeinsames Netz zusammengeschaltet. Die Hotline ist rund um die Uhr aus 160 Ländern weltweit zu erreichen.
OSFI: McData als ein Hersteller von Fibre-Channel-Switches (FC-S) und von ESCON-Produkten hat die Open Standards Fabric Initiative (OSFI) gestartet, um FC-Switches unterschiedlicher Hersteller kompatibel zu machen. Die FC-S-Hersteller haben für das ANSI-T11-Komitee einen Standardisierungsvorschlag für kompatible FC-Switches erarbeitet.
Allianzen, Gremien und Verbände III
Nachfolgend werden die Allianzen, Gremien und Verbände kurz vorgestellt. Der aktuelle Stand mit beteiligten Firmen ist meist auf den Internetseiten der Allianzen, Gremien oder der Mitgliedsfirmen selbst zu finden.
SANEF: Die internationale Gruppe von SAN-Experten (SAN Expert Facility) hat in der Nähe des Gardasees ein Schulungs- und Zertifizierungslabor eingerichtet. Die SANEF-Schulungen werden von einigen Herstellern bereits formal für ihre Produkte anerkannt. Eine virtuelle Hotline mit direkter Verbindung zu den Experten und zu Wissensdatenbanken mit Themen rund um SAN wird derzeit eingerichtet.
SAN Solution Provider (SSP): Die TIM AG hat gemeinsam mit Herstellern von SAN-Produkten und der FCA ein SAN-Solution-Provider-Programm initiiert. Bundesweit haben sich schon fast zwanzig Fachhändler als SSP qualifiziert. Ziel des Partnerprogramms ist es, Unternehmen bei der Realisierung von SANs kompetent zu beraten und zu unterstützen.
SNIA: Die SNIA (Storage Networking Industry Association) wurde Ende 1997 gegründet, um die Standardisierung von SANs möglichst schnell durchzuführen. Die anfangs mehr als 100 Mitglieder haben jedoch mehr als ein Jahr mit organisatorischen Problemen vertan. Daher bildeten sich die bereits erwähnten Allianzen, um kurzfristig Lösungsvorschläge zur Verabschiedung durch die SNIA vorzulegen. Ein "Interoperability Lab" wurde Anfang Februar in Colorado Springs eingeweiht. Anwender sollten darauf achten, Produkte von Unternehmen zu beziehen, die eine offene Standardisierung unterstützen und die Interoperabilität prüfen lassen sowie die SNIA aktiv fördern. Die SNIA, die FCIA und die DMTF haben eine enge Zusammenarbeit beschlossen.
Ein Problem bei der SNIA und ähnlichen Zusammenschlüssen ist der Umgang mit Patenten und Know-how der Firmen, das bei einer Standardisierung ganz oder teilweise auch direkten Konkurrenten zugute kommt.
Tachyon Tested SAN Solutions: Bei Agilent (eine HP-Tochter) können in einem besonderen Testlabor SAN-Produkte auf ihre Kompatibilität mit Tachyon-Chips von HP getestet werden. Tachyon steht seit einigen Jahren für Treiberchips für Fibre-Channel-Anwendungen von HP. Geprüfte Produkte dürfen den Tachyon-Tested-Aufkleber tragen.
THIC: Die THIC-Organisation publiziert seit der Ausweitung ihrer Arbeit im Oktober 1995 auf alle Speichertechnologien und -managemente die Referate und Besprechungsnotizen ihrer Konferenzen (vier Mal im Jahr) im Internet.
VERITAS: Für die eigenen Produkte Backup Exec, NetWare und Shared Storage Option hat Veritas eine Anzahl von Hardwareherstellern zertifiziert. VERITAS unterstützt die SNIA durch mehrere Mitarbeiter an führenden Stellen in der SNIA-Organisation. Eigene SAN-Architekturelemente werden der SNIA und anderen Gremien zur Normierung zur Verfügung gestellt.
Auswahlkriterien
Für die Auswahl von Produkten zur Speichervernetzung ist es wichtig, dass der Betrieb von heterogenen Systemen aus unterschiedlichen Rechner- und Betriebssystemplattformen, Dateiformaten, Infrastrukturelementen und Speichermodulen sowie Software von unterschiedlichen Herstellern in standardisierter Form möglich ist. Ein Speichersystem via Fibre Channel an einen einzelnen Rechner anzuschließen und als SAN zu betreiben, ist sicher kein großes Problem. Das unternehmensweite Management der gesamten Daten über viele Server hinweg ist die eigentliche Aufgabe eines SAN-Systems mit einer entsprechenden, modularen Systemmanagement-Software.
Bei Banken, Versicherungen und allen Internetanbietern ist ein ausfallsicherer Betrieb rund um die Uhr und rund um den Globus überlebenswichtig. In Mainframe-, Midrange- und Unix/Linux-Anwendungen ist eine Langzeitverfügbarkeit mit fehlertoleranter Systemarchitektur, zum Beispiel über Cluster-Systeme, bisher schon Standard. Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Bedienungsfreundlichkeit - also Reliability, Availability und Serviceability (RAS) in der amerikanischen Computer-Terminologie - sind besonders wichtige Kriterien beim Einsatz von SAN-Systemen.
Systeme mit Komponenten nur eines Herstellers gibt es kaum. Es ist also erforderlich, dass alle Teile eines Systems einwandfrei zusammenarbeiten und mit neuen Komponenten erweiterbar sind. Das ist besonders wichtig bei den heute üblichen, dezentral aufgebauten Systemen. Es sollten daher bis zum Vorliegen von Standards nur Produkte eingesetzt werden, die im Rahmen einer Allianz schon auf ihre Kompatibilität geprüft wurden und über einen Migrationspfad zu zukünftigen Standards verfügen.
Der Kern eines SAN ist die zentrale Verwaltung von Datenspeichersystemen unterschiedlicher Hersteller über SAN-Managementsoftware, wie sie zum Beispiel von Compaq (VersaStor) oder DataCore (SANsymphony) angeboten wird. So können unternehmensweite Sicherheits- und Sicherungsstrategien reibungslos eingesetzt werden.
Hard- und Software müssen in Leistung und Kapazität in weiten Grenzen anpassungsfähig sein. Der "SANfte" Übergang von bisherigen Insellösungen zu unternehmensweiten SAN-Systemen ist notwendig, weil kein Unternehmen für den Übergang den Betrieb (auch nicht kurzfristig) anhalten kann. Das sind typische Aufgaben für Systemintegratoren.
Für den Transport von großen Datenmengen, vor allem auch bei der Datensicherung, sind hohe Übertragungsraten erforderlich, die nur der Fibre Channel bereitstellen kann. Deshalb sind fast 100 Prozent aller SANs über eine Fibre-Channel-Infrastruktur (Fabrics, Hubs, Links, Switches) vernetzt.
Was wird getan?
Die Normierung bei Fibre Channel, SCSI und RAID war bisher immer zeit- und marktgerecht. Erweiterungen für höhere Geschwindigkeiten oder Funktionsergänzungen werden dem Fortschritt der Technik entsprechend rechtzeitig fertig gestellt. Bisher sind Übertragungsraten bis 2 x 2 GBit/s standardisiert. Für Massenspeicher arbeit man an der Standardisierung einer 4-GBit/s-Version. Für die Übertragung im Netz ist eine Version mit 10 GBit/s (10GFC) vorgesehen. Die Chips sollen auch für die 10-GBit/s-Ethernet (10 GBE) und für InfiniBand eingesetzt werden. Diese gemeinsame Nutzung hat sich schon bei der 1-GBit/s-Version bewährt. Nachdem vor einigen Jahren die FC-Chips mit 1-GBit/s-Übertragungsrate bereits längere Zeit im Einsatz waren, wurden sie auch für die GBit-Ethernet-Technologie mit 1 GBit/s übernommen.
Alle Elemente für unternehmensweite Speichernetze und die Normen dazu sind vorhanden. Die SAN-Managementsoftware für den Betrieb ist teilweise erhältlich. Sie wird von der SNIA für die Übernahme in offene Speichernetzwerknormen vorbereitet.
Eine Speicherverwaltungssoftware wird nicht nur speziell für SAN-Systeme gebraucht. Unter den heutigen Anforderungen wäre diese Art von Managementsoftware auch beim Einsatz anderer Kommunikationsverfahren wie TCP/IP erforderlich. Daher muss die mühevolle Normierungsarbeit für komplexe, unternehmensweite Speichervernetzung auf jeden Fall durchgeführt werden. So ist es nicht verwunderlich, dass sich praktisch alle Anbieter von Produkten und Dienstleistungen in diesem Marktsegment an der Normierung über die SNIA beteiligen.
Neu: SAN und e-Business
Ein großer Vorteil von SANs ist deren Skalierbarkeit. Hard- und Software im SAN sind in Leistung und Kapazität fast unbegrenzt erweiterbar. So bleiben Investitionen geschützt und zukünftige Anschaffungen lassen sich genauer kalkulieren.
Hinzu kommen die zentrale Verwaltung und ein verteilter Zugriff in einem heterogenen Umfeld. Das deckt sich genau mit den Kern-Anforderungen für das e-Business. Experten sind der Meinung, dass das SAN-Konzept seiner Zeit noch voraus ist. In naher Zukunft wird die SAN-Architektur aber unbedingt benötigt. Mit NAS (Network Attached Storage) können zwar schnell einige Lücken gestopft werden, bei weiterem Wachstum muss dann aber doch ein SAN installiert werden. Neuere Untersuchungen mit existierenden SANs zeigen beispielsweise bis zu 60 Prozent Einsparung an Personalkosten und fünf- bis zehnfache Verkürzung der Zeiten für die Datensicherung. Im Extremfall kann sich die durchaus hohe Investition in sechs bis zwölf Monaten amortisiert haben.
Ausblick
Die Kombination von Fibre Channel mit SAN ist die Basis für eine neue Architektur von unternehmensweiten Datennetzen. Fibre Channel genügt auch erhöhten Sicherheitsanforderungen, da Daten online in einem entfernten (RAID)-System dupliziert werden können.
Das Ziel ist bei der SNIA und den Allianzen immer das gleiche: modulare, standardisierte Produkte für heterogene, unternehmensweite Datenspeichersysteme auf den Markt zu bringen. Ein unternehmensweites, heterogenes SAN-Speichersystem kann derzeit meist nur in Zusammenarbeit zwischen Lieferanten, Systemintegratoren und Anwendern geplant und eingerichtet werden. Zu warten bis das letzte Standarddokument fertig ist, das kann sich kein Unternehmen erlauben. Speicherprobleme sind jetzt unter Beachtung der Migration zum offenen Standard zu lösen.
Ein SAN ist erst ab einer gewissen Speicherkapazität wirtschaftlich. Daher sollte möglichst der gesamte im Unternehmen oder Unternehmensbereich vorhandene Speicher in ein oder mehrere SAN(s) zusammengeführt werden. Die Teile eines Speichersystems müssen danach einwandfrei zusammenarbeiten und auch mit neuen Komponenten erweiterbar sein. Das ist besonders wichtig bei den heute üblichen, dezentral vernetzten Systemen. (fkh)
Der Autor
Hermann Strass ist Berater für neue Technologien, insbesondere für Bus-Architekturen, Massenspeicher und industrielle Netzwerke, Mitglied in nationalen und internationalen Normungsgremien, in der IEEE Computer Society sowie Technical Coordinator der VITA in Europa. Daneben ist er Autor von Büchern, Zeitschriftenartikeln und organisiert Seminare.