Scale-to-Fit Storage
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W H I T E PA P E R Scale-to-Fit Storage Anwendungen beschleunigen, Daten schützen und die IT optimieren. Mit Nimble Storage. Unternehmen stehen fortwährend vor der Herausforderung, ihre bestehende Speicherinfrastruktur an Anwendungsanforderungen anzupassen. Unter anderem müssen sie unaufhörlich zunehmende Datenberge bewältigen oder die Systemlandschaft auf immer neu Einzug haltende Softwarelösungen abstimmen. Hinzu kommen Forderungen der Anwender wie beispielsweise von Microsoft Exchange-Nutzer, die größere E-Mail-Postfächern nachfragen oder Virtual-Desktop-Anwendern, die sich über langsame Antwortzeiten beschweren. Bei traditionellen Speicherlösungen stehen Administratoren häufig vor der Entscheidung, entweder deren Kapazität zu maximieren oder deren Performance zu optimieren. Ändern sich die Erfordernisse, kann sich der Ausbau von Kapazität und/oder Performance als beschwerlich, komplex und teuer erweisen. In vielen Fällen gibt es nur zwei Möglichkeiten. Einerseits das im Betrieb befindliche System durch eine Speicherlösung mit höherer Kapazität und Leistung auszutauschen. Oder einen eigenständigen Speicher für eine bestimmte Anwendung oder die Verarbeitung größerer zusammenhängender Datenmengen zu betreiben und damit Storage-Inseln aufzubauen. Manchmal lässt sich auch das eingesetzte Array erweitern. Allerdings ist dies oftmals unter wirtschaftlichen Aspekten weniger sinnvoll, da die Hersteller zusätzliche Lizenzgebühren für den Ausbau der Speicherkapazität verlangen. Der Scale-To-Fit-Ansatz von Nimble Storage ermöglicht Kunden, zielorientiert und vollständigt auf seine Erfordernisse abgestimmt, in den Ausbau der Gesamtlösung zu investieren. Dies bietet ihnen den Vorteil, dass sie Speicherkapazität, Leistung oder sowohl als auch bedarfsgerecht ausbauen können. Wirtschaftlich und störungsfrei, ohne jegliche Ausfallzeiten. Nichts muss entfernt oder ersetzt, ebenso keine komplexen Silo-Lösungen verwaltet werden. Vielmehr sind zu jedem beliebigen Zeitpunkt genau auf die Geschäftssituation abgestimmte Erweiterungen möglich. So lässt sich auf ändernde Speicheranforderungen einfach und unter Schutz bereits getätigter Investitionen reagieren. Performance skalieren Horizontal skalieren Cache und CPU hinzufügen Mehr Kapazität Festplatten hinzufügen Die Kapazität eines Nimble Storage-Arrays lässt sich durch den Anschluss eines externen Festplattensystems blitzschnell erweitern und gerät damit zum Kinderspiel. Jedes Erweiterungsmodul ist mit klassischen Festplatten und einer SSD ausgestattet, so dass sich Daten bei einem hohen Durchsatz wirtschaftlich speichern lassen. Angefangen von dem Modell CS210 können alle Nimble Storage-Arrays durch den Anschluss externer Festplattensystemen erweitert werden. Diese bieten unterschiedliche Kapazitäten und lassen sich den jeweiligen Erfordernissen enstprechend beliebig kombinieren. Ganz gleich ob es gilt, ein immer höheres Aufkommen an SharePoint-Workloads zu bewältigen, größere Exchange-Postfächer bereitzustellen oder Snapshot-basierte Datensicherungen über Monate hinweg auf dem System vorzuhalten: Mit den im laufenden Betrieb vollkommen unterbrechungsfrei integrierbaren externen Festplatttensystemen von Nimble Storage stehen Kunden alle Wege offen. Dennoch lässt sich das gesamte Nimble Storage-Array einschließlich der hinzukommenden neuen Kapazitäten zentral von einer einzigen Konsole aus über die intuitiv bedienbare graphische Benutzeroberfläche der Management-Software von Nimble verwalten. 2 SCALE-TO-FIT STORAGE Kapazität skalieren Abbildung 1: Der Scale-to-Fit-Ansatz Erweiterbar in alle Richtungen - Leistung, Kapazität und horizontale Skalierung Mehr Leistung Speichersysteme beeinflussen die Anwendungsleistung stark. Leidet die SpeicherPerformance können sich die Antwortzeiten von Datenbankanfragen, Virtual-DesktopInfrastrukturen (VDI) oder anderen anspruchsvollen Anwendungen verschlechtern. Die Speicherleistung zu skalieren erfordert die Zahl der vom System ausführbaren I/OOperationen pro Sekunden (IOPS) zu beschleunigen. Zeitgleich müssen die Schreibund Lese-Latenzzeiten so niedrig wie möglich gehalten werden. Nimble Storage-Arrays bieten durch dynamisches Caching und schreiboptimiertes Datenlayout bei weitem mehr Leistung als herkömmliche Lösungen. Um die Performance des Arrays zu beschleunigen, stehen Kunden zwei Optionen zur Auswahl: Entweder die CPU aufzurüsten beziehungsweise durch eine leistungsstärkere Lösung zu ersetzen oder aber den Cache-Anteil zu steigern. IT-Verantwortliche können die Rechenleistung einfach durch die Integration eines leistungsstärkeren Storage-Controllers in ein Array der CS-Familie anheben. Mit der dadurch zusätzlich bereitstehenden Verarbeitungsleistung lässt sich die Performance auf die Erfordernisse bestehender Workloads abgestimmt skalieren oder an neue Arbeitslasten anpassen. Die Speicherleistung kann zudem durch die Integration von SSDs mit höherer Kapazität und dem damit erweiterten Flash-Anteil heraufgesetzt werden. Ein größerer Cache ermöglicht größere Mengen aktiver Daten bei gleichzeitig schnelleren Antwortzeiten aufzunehmen. Sowohl Controller- als auch SSD-Upgrades lassen sich vollständig unterbrechungsfrei durchführen. Scale-Out legt den Grundstein für Wachstum Nimble Storage erleichtert Kunden zudem, Kapazität und Leistung über ein einziges Array hinausgehend auszubauen. Hierfür können IT-Verantwortliche beispielsweise die Modelle der CS200- und der CS400-Familie, in einem einzigen Scale-out Storage-Cluster, der sich zentral als eine einzige Einheit verwalten lässt, kombinieren. Dadurch erhalten sie vollständige Flexibilität bei der Erweiterung ihrer Gesamtlösung und können bereits in die Infrastruktur getätigte Investitionen schützen. Ebenso lassen sich neue Arrays, externe Festplattensysteme oder andere Cluster-Komponenten im laufenden Betrieb vollkommen unterbrechungsfrei hinzufügen oder entfernen. So kommt es niemals zu Ausfallszeiten. Mit dem Anschluss zusätzlicher Arrays an ein Nimble Storage Cluster lassen sich Speicherkapazität, -leistung und Netzwerkdurchsatz zugleich linear skalieren. Daher eignen sie sich ideal für den Einsatz bei Kunden, die Speicherkapazität und -leistung an die Anforderungen neu eingeführter Anwendungen wie beispielsweise VDI anpassen oder an Umfang zunehmende Programme wie SQL Server oder Exchange unterstützen müssen. Der Betrieb eines Scale-out Storage-Cluster ermöglicht ihnen, durch den Aufbau von Speicherpools die Speicherinfrastruktur wirtschaftlich zu skalieren. Auf diese Weise gehören schlecht ausgelastete Insellösungen endgültig der Vergangenheit an. Abbildung 2: Pools und Volumes in einem Nimble Scale-out Speicher-Cluster. Scale-out Cluster zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus: Dynamisch erweiterbare Speicherpools Ein Nimble Storage-Cluster lässt sich in mehrere logische Speicherpools unterteilen. Ein Pool kann sich aus einem oder mehreren Arrays zusammensetzen über die sämtliche Daten verteilt werden. Volumes lassen sich zwischen den verschiedenen Pools in einem Cluster unterbrechungsfrei migrieren. Erfordern Wartungsarbeiten oder die Durchführung anderer Management-Aufgaben, dass ein Array vom Betrieb genommen wird, entstehen keine Ausfallzeiten. Anwender können wie gehabt unterbrechungsfrei weiterarbeiten. Speicherpools lassen sich zudem einfach erweitern, verkleinern oder zusammenführen. SCALE-TO-FIT STORAGE 3 Wird beispielsweise ein neues Array an einen Cluster angeschlossen, lässt es sich entweder als separater Pool einrichten oder direkt in einen vorhandenen Pool einbinden. Bei der Erweiterung oder der Verkleinerung eines Pools erfolgt automatisch und unterbrechungsfrei im Hintergrund eine Neuverteilung der Daten über das Gesamtsystem hinweg, ohne dass dies die Verfügbarkeit von Anwendungen oder die Arbeit der Anwender beeinträchtigt. So lassen sich gemeinsame Ressourcen wie beispielsweise Netzwerkverbindungen maximal auslasten. Gleiches gilt, wenn zur Erweiterung der verfügbaren Kapazität ein externes Festplattensystem an ein zum Cluster zählendes Array angeschlossen wird. Einfaches Management Die gesamte Nimble Storage-Infrastruktur einschließlich der Scale-out Cluster lässt sich mit der Nimble Management-Software zentral verwalten. Diese zeichnet sich durch eine intuitiv bedienbare Benutzeroberfläche aus, gibt Administratoren eine Auswahl an vorgefertigten Templates an die Hand und stellt zahlreiche Funktionen zur Automatisierung unterschiedlichster Aufgaben bereit. So lässt sich ein Scale-out Cluster bequem über eine einzige Management-Konsole, einen einzigen Bildschirm verwalten. Zu den Möglichkeiten zählen unter anderem das Hinzufügen oder Entfernen von Arrays, die Einrichtung und Verwaltung einzelner Speicherpools und Volumes, der Zugriff auf Statusinformationen sowie auf Angaben zur verfügbaren Kapazität oder Leistungsberichte. Alle operativen Aufgaben angefangen vom Anschluss oder der Entfernung eines Arrays über die Controller-Aufrüstung bis hin zur Erweiterung beziehungsweise Verkleinerung eines Pools oder der Migration von Volumes lassen sich im laufenden Betrieb ausführen, ohne dass es zu Unterbrechungen kommt. Darüber hinaus stehen Tools zur automatischen Konfiguration und dem Management von Hostverbindungen sowie der Speicherpfade zur Verfügung, so dass sich ein direkter paralleler Zugriff auf die im Cluster gespeicherten Daten schaffen lässt. Dies erleichtert IT-Administratoren die Arbeit erheblich, da die aufwändige manuelle Einrichtung der Verbindungen zu den einzelnen Arrays entfällt. Ebenso lässt sich die Performance des Host-Systems maximieren und Latenzzeiten verringern. Bei direktem parallelen Zugriff werden Hosts automatisch so konfiguriert, dass sie Schreib- und Lesevorgänge ohne unnötige Weiterleitungen auf das korrekte Array lenken. Bei dieser Zugriffsmethode führt der Host den Nimble Connection Manager für Windows oder das PSP Plug-In für VMware vSphere aus. Nimble Storage-Cluster unterstützen zusätzliche Hostverbindungstypen, einschließlich des Single-Point-Access und des parallelen Zugriffs. Hierfür müssen keinerlei Veränderungen am Host vorgenommen werden. Einfache Datenreplizierung Nimbles Scale-out Cluster unterstützen die dezentrale Replizierung einzelner Volumes. Dies ermöglicht eine detaillierte Festlegung und Kontrolle darüber, welche Daten genau repliziert werden sollen. In einer VDI-Umgebung, in der sich Arbeitsplatzrechner einfach wiederherstellen lassen, ist es möglicherweise sinnvoll, nur die Nutzerdaten zu replizieren. Kunden profitieren von einer einfachen und erschwinglichen Disaster-RecoveryLösung, die sich ideal für bestimmte Anwendungsszenarien eignet. 4 SCALE-TO-FIT STORAGE Abbildung 3: Management-Benutzeroberfläche zur zentralen Verwaltung des Scale-out Cluster Scale-Out Cluster in Betrieb nehmen Nimble Storage Scale-out Storage bietet die Flexibilität, um Speicherkapazität und – leistung dynamisch an sich ändernde Geschäftserfordernisse anzupassen. Gängige Einsatzgebiete für Scale-out Cluster sind: Höheren Anwendungsanforderungen oder neuen Workloads wie VDI oder Oracle lässt sich durch den Anschluss eines weiteren Nimble Storage-Arrays an einen bestehenden Scale-out Cluster begegnen. Der Zusammenschluss von zwei Speicherpools zu einem größeren, ermöglicht es Workloads zusammenführen, deren Performance- und Kapazitätserfordernisse sich ergänzen. So lassen sich die Verarbeitungs- und Kapazitätsressourcen über alle in einem Pool zusammengeschlossenen Arrays effizient nutzen und das Gesamtsystem optimal auslasten. Planen sie bereits für neue Workloads oder steigende Leistungsanforderungen voraus, indem sie Volumes von einem zu einem anderen Pool migrieren, der über einen höheren Cache-Anteil sowie eine höheren Rechenleistung und Speicherkapazität verfügt. Entfernen Sie ein Array von einem bestehenden Cluster für Wartungs-/Aufrüstungsarbeiten oder setzen sie es nach Bedarf für andere Workloads oder an einem zweiten Standort als Disaster-Recovery-Lösung ein. Replizieren Sie an einem primären Standort einzelne Volumes von einem Speicherpool in einen Scale-out Cluster, entweder zu einem Array oder einem kleineren Pool. Dadurch verfügen Sie über eine Disaster-Recovery-Lösung. Scale-to-Fit: Die Vorteile Nimble Storages Scale-to-Fit-Ansatz bietet eine ungeheure Flexibilität, da sich Speicherkapazität und –leistung hervorragend skalieren und Speicherinfrastrukturen auf sich ändernde Erfordernisse abstimmen lassen. Dieser innovative Ansatz löst den Betrieb von Speicherinseln ab und schützt bereits getätigte Investitionen. Ebenso entfallen vorausgeplante Ausfallszeiten, da sich zahlreiche Arbeiten unterbrechungsfrei durchführen lassen. Angefangen von dem Anschluss weiterer externer Festplattensysteme über die Einrichtung oder die Verkleinerung von Speicherpools bis hin zur Migration von Daten. Mit dem Einsatz der Produkte von Nimble Storage gerät Speicher nicht länger zum Engpass. Sondern schafft vielmehr die Grundlage, um mit dem Ausbau des Rechenzentrums Schritt zu halten. ALTE ARCHITEKTUR Primärer Speicher PerformanceTier NIMBLE STORAGE Anwendungen KapazitätsTier Backup und DR Abbildung 4: Nimble Storage vereinfacht den Aufbau von IT-Infrastrukturen, das nicht länger separate Speicherlösungen für die Durchführung von Backups oder die Wiederherstellung von Daten und zu Disaster-Recovery-Zwecken betrieben werden müssen. SCALE-TO-FIT STORAGE 5 Die ersten Schritte Folgen Sie einigen einfachen Schritten um zu verstehen, wie Nimble Storage sich an bestimmte Anforderungen anpassen lässt. Analysieren und dokumentieren Sie die an Speicherleistung und –kapazität kurz, mittel- und langfristig gestellten Anforderungen, der im Rechenzentrum bereits betriebenen Anwendungen wie Exchange und SQL-Server. Im Anschluss ermitteln Sie neu geplante Projekte wie VDI, Data Warehousing und Anwendungs-Upgrades und gewinnen Sie ein Bild von den jeweiligen Speicheranforderungen. Prüfen Sie dabei erneut, wie sich die Erfordernisse direkt, mittel- oder langfristig entwickeln. Stimmen Sie die möglichen Maßnahmen, die sich durch den Einsatz von Nimble Storage-Systemen realisieren lassen, genau auf die Anforderungen ab – hierzu zählt die Erweiterung der Speicherkapazität, die Skalierung von SSDs, um größere Mengen an aktiven Daten zu bewältigen, die Aufrüstung von Controllern, um einen höheren Durchsatz zu erzielen oder der Zusammenschluss mehrerer Arrays zu einem Scale-out Cluster und damit einhergehend die Vereinfachung des Managements sowie die über ein einziges Array hinausgehende Skalierung. Besprechen Sie Ihre Anforderungen mit einem Ansprechpartner von Nimble Storage. Erfahren Sie, warum der von Nimble Storage verfolgte Scale-ot-Fit-Ansatz bereits getätigte Investitionen schützt und gleichzeitig das Fundament legt, um sich ändernden Leistungsund Kapazitätsanforderungen zu begegnen. Kurze Mühren 1, 20095 Hamburg Phone: +49 (0)40 32 901 312 Email: [email protected] www.nimblestorage.com © 2012 Nimble Storage Inc. Alle Rechte vorbehalten. 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