10.09.2008 | Autor / Redakteur: SearchDataCenter.de / Ulrich Roderer
Manche symmetrische Konzepte versuchen dieses Performance-Problem zu umgehen, indem sie die Appliance um eine Cache-Funktion erweitern. Das belastet jedoch das Speichersubsystem der Appliance noch stärker. Aus verschiedenen Gründen ist eine Cache-Funktion viel effektiver, wenn sie verteilt (also als Teil des RAID-Subsystems) statt zentralisiert (also als Teil der Speicherverwaltungs-Appliance) konzipiert wird.
Der Einsatz von Caching macht auch komplexere Hochverfügbarkeitskonfigurationen komplizierter, da diese einzelne Fehlerstellen zu vermeiden suchen, ebenso wie skalierbare Konfigurationen, in denen zusätzliche Appliances hinzugefügt werden, um auf zunehmende Last zu reagieren.
Wenn Caching für mehrere Appliances eingesetzt wird, ist eine Strategie zur Gewährleistung der Cache-Kohärenz erforderlich. Erfahrungen mit RAID-Controllern haben gezeigt, dass dies sehr kompliziert – und teuer – sein kann.
Um eine hohe Performance auf der Serverseite zu erreichen, wenn zwei oder mehr HBAs verwendet werden, muss auf jedem Server ein Software-Treiber installiert sein. Das gilt sowohl für symmetrische als auch für asymmetrische Lösungen. Bei beiden muss eine Software auf dem Server installiert sein, um redundante und hoch leistungsfähige (mehrere Pfade) Lösungen zur Erhöhung des Durchsatzes zu erstellen.
Bei diesem Verfahren wird eine Kombination aus Appliance und Agenten zur Erstellung und Verwaltung virtueller Volumes bei direktem Datentransfer zwischen Server und Speichersubsystemen verwendet. Indem mehrere Speichersubsysteme parallel mit mehreren Servern arbeiten, wird die Gesamtperformance bis auf die maximale Bandbreite der FC-Fabric oder sogar darüber hinaus erhöht.
Beim asymmetrischen Ansatz, also außerhalb des Datenpfades, erfolgt die Verwaltung der Metadaten vom Datenpfad getrennt. Die Appliance fungiert dabei als Metadatencenter, das den physischen Speicher „sieht“ und virtuelle Volumes zuordnet, während ein Agent bei jedem Server im SAN das eigentliche Mapping der virtuellen Volumes übernimmt.
Der Agent ruft die Volume-Konfiguration von der Appliance ab und präsentiert dem Betriebssystem die virtuellen Volumes so, als ob es sich um Plattenlaufwerke handelt. Wenn das Betriebssystem einen I/O an das virtuelle Volume sendet, fängt der Agent den I/O ab, übersetzt die logische Adresse in die physische und sendet die I/Os direkt an die Speichergeräte.
Diese Architektur behält die Flexibilität der symmetrischen Virtualisierung bei, ohne dass man dabei Einbußen bei der Performance oder hohe Hardware-Kosten in Kauf nehmen muss. Die Appliance kann ein kleines und preiswertes Gerät sein, da sie mit den eigentlichen Datentransfers nichts zu tun hat.
Hochverfügbare SAN-Konfigurationen können durch einfache Redundanz der Appliance implementiert werden. Außerdem lässt sich eine sehr hohe Skalierbarkeit erreichen, indem lose verbundene Speicherdomänen und ähnliche Strukturen eingesetzt werden, die den Hauptvorteil des asymmetrischen Konzepts nutzen, das heißt, den Umstand, dass nie ausstehende I/Os in der Appliance gespeichert werden und weder Clustering noch Algorithmen zur Gewährleistung der Cache-Kohärenz oder aber andere komplexe Funktionen erforderlich sind, die in der Praxis die Erweiterung von Unternehmens-SANs einschränken.
Hochverfügbare Serverkonfigurationen werden (wie auch beim symmetrischen Ansatz) durch die Installation mehrerer HBAs im Server erreicht, wobei ein Software-Agent die Load-Balancing- und Fail-Over-Funktionen übernimmt.
Das beste Verfahren zur Implementierung einer Speichervirtualisierung besteht in einer asymmetrischen Architektur mit einer Kombination aus SAN-Appliance und -Agenten. Dieses Verfahren bietet gegenüber anderen Architekturen erhebliche Vorteile in Hinblick auf Skalierbarkeit, Performance, Zuverlässigkeit und Kosten. Der StoreAge SVM (Storage Virtualization Manager) von LSI ist eine Implementierung dieses Ansatzes.
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