SAN – das macht ein Storage Area Network aus

Unter dem Begriff SAN sind verschiedene Datenspeicherlösungen zusammengefasst, die für Unternehmen konzipiert sind. Gemein haben diese die Netzwerkstruktur sowie die spezielle Form der Datenspeicherung. Das Ziel dieser Speichernetzwerke ist es, schnellen und sicheren Datenspeicher für hohe Anforderungen bereitzustellen.

Ein Storage Area Network hat eine ganz besondere Struktur, was gleichzeitig die zentrale Eigenschaft dieser Datenspeicher ist. So nutzt dieser Datenspeicher ein eigenes Netzwerk, das intern innerhalb einer Organisation speziell für diesen Zweck aufgebaut wird. Hier kommen, wie beim LAN, Komponenten wie Hubs, Switches und Router zum Einsatz, um das Netzwerk zu strukturieren.

Im Zentrum steht das eigentliche Speichersystem. Grundsätzlich ist ein SAN nach einem zentralen Konzept aufgebaut. Jedoch können die Server auch auf mehrere Standorte verteilt sein und formen dann eine Einheit. Die Vernetzung erfolgt über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, wobei es unterschiedliche Lösungen hierfür gibt.

Eine weitere besondere Eigenschaft eines Storage Area Networks ist die Technik, die beim Zugriff auf die Dateien zum Einsatz kommt. Es gibt verschiedene Storage Architekturen, darunter objekt- oder dateibasierte. SAN arbeiten hingegen blockbasiert. Das erlaubt im Gegensatz zu klassischen dateibasierten Systemen einen simultanen Zugriff auf mehrere Server an unterschiedlichen Punkten im Netzwerk.

Der Zugriff auf die Daten, die auf dem SAN gespeichert sind, gelingt wie bei jedem anderen Netzwerkspeicher auch. Für die Nutzer handelt es sich also um eine ganz normale Speicherlösung, die auch von Anwendungen problemlos genutzt werden kann.

Es gibt mehrere Optionen, wie ein solches SAN praktisch umgesetzt wird. Abhängig vom Typ unterscheiden sich die Leistungsfähigkeit sowie die Kosten für den Aufbau. Weit verbreitet ist das Fibre Channel Protokoll (FC-P). Die dazugehörige Fibre Channel Schnittstelle ermöglicht Datenübertragungsraten von bis zu 32 Gbit/s, abhängig vom Aufbau des Netzwerks.

Eine weitere Variante baut auf dem Protokoll iSCSI auf. iSCSI steht für Internet Small Computer System Interface. Diese Lösung ist kostengünstiger, dafür aber weniger leistungsstark. So greift iSCSI auf das Netzwerk TCP/IP-Ethernet zurück, was dem Standard im LAN entspricht. Die Netzwerkgeschwindigkeit ist hier durch die Technik auf 10 Gbit/s begrenzt.

Ebenfalls eine Form von SAN ist FCoE – Fibre Channel over Ethernet. Bei dieser Technik kommt eine Kombination aus Ethernet und Fibre zum Einsatz. Der Aufbau solcher Netzwerke ist einfacher und günstiger, da keine spezielle FC-P Switches benötigt werden. FCoE erreicht nicht die Geschwindigkeit von FC-P, ist aber leistungsstärker als iSCSI.

Mit Non-Volatile Memory Express Over Fibre Channel, abgekürzt FC-NVMe, steht dann noch ein neues Protokoll für den Aufbau von SAN zur Verfügung. Diese Technik ist speziell für die schnellen Flash-Speicher und eine Anbindung über PCI-Express-Schnittstellen konzipiert. Dies bringt enorme Leistungsvorteile mit sich, da die PCI-Express-Schnittstelle in der Version 6.0 Datenübertragungsraten von bis zu 128 Gbyte/s ermöglicht. Jedoch sind solche Speicherlösungen auch sehr komplex sowie teuer.

SAN bringen eine Reihe von spezifischen Eigenschaften mit, die in der Praxis interessante Vorteile bieten. In erster Linie ist dies die Speicherung von Daten auf einer eigenen Infrastruktur. Durch die Trennung von anderen Bereichen des Netzwerks erhöht sich die Sicherheit von Dateien und Informationen.

Ein wesentlicher Vorteil ist zudem das getrennte Netzwerk für den Datenaustausch. Dadurch ist das LAN weniger belastet und hält mehr Kapazität für wichtigen Traffic, beispielsweise für den Austausch im Internet bereit. Die spezielle Technologie stellt zudem sehr hohe Datenübertragungsraten bereit. Das kann ein Vorteil für die Backup Strategie sein, wenn enorme Mengen an Daten gesichert werden müssen.

Es lassen sich zudem mehrere Speichergeräte zu einem Cluster zusammenfassen. Das erhöht zum einen nochmals die mögliche Speicherkapazität. Zum anderen trägt der Einsatz von Speichergeräten an mehreren getrennten Punkten zur Ausfallsicherheit bei. So entsteht ein redundantes Speichernetzwerk. Die Möglichkeit, jederzeit weitere Server an verschiedenen Punkten zum Netz hinzuzufügen, ermöglicht zudem eine hohe Skalierbarkeit. So zählen SANs zu den hochverfügbaren Speicherlösungen, die besonders sicher sind.

Bei NAS handelt es sich ebenfalls um eine Netzwerkspeicherlösung. Die Abkürzung steht für Network Attached Storage und beschreibt einen Speicher, der direkt an das Netzwerk angeschlossen ist. Der große Unterschied ist, dass ein NAS direkt in das normale LAN integriert ist. Somit laufen alle Datenzugriffe über dieselbe Infrastruktur. Das gilt für internen Datenverkehr oder Datenaustausch mit dem Internet und dementsprechend auch Informationen, die mit dem Network Attached Storage ausgetauscht werden. Solche Systeme sind somit langsamer und bremsen im Extremfall auch andere Datenverbindungen aus. NAS sind aus diesem Grund eher für kleine Unternehmen mit geringen Anforderungen und niedrigem Datenumsatz geeignet.

Vergleichbar bei der Performance sind hingegen Direct Attached Storage Systeme (DAS). Es handelt sich faktisch um eine simplere Variante von SANs. Bei DAS ist nur ein zentraler Speicher vorhanden und dieser wird von einem Server verwaltet. Die Verbindung erfolgt ebenfalls mit schnellem Fibre. Dadurch leiden vor allem die Möglichkeit zur Skalierbarkeit sowie der späteren Erweiterung. Grundsätzlich sind die Anwendungsfälle jedoch mit denen eines SAN vergleichbar.

SAN gehören zur Klasse der Hochleistungsspeicherlösungen und sind dementsprechend kostenintensiv. Es beinhaltet den Aufbau eines komplett eigenen Netzwerks und somit einer neuen Infrastruktur, was ebenfalls eine größere Aufgabe ist. Aus diesem Grund finden sich solche Lösungen vor allem in größeren Unternehmen. Dazu profitieren auch Unternehmen mit hohem Datendurchsatz wie Dienstleister oder die IT-Branche von solchen Lösungen. Anwendungsfälle hier sind Backup-Speicher, aber auch für Datenbank-Anwendungen, die eine hohe Last erzeugen, ist ein SAN prädestiniert.

Entscheidend ist neben der Kostenfrage vor allem, ob ein Unternehmen eine solche Speicherlösung benötigt. Im Rahmen eines Infrastruktur Consultings lässt sich herausfinden, ob das lokale Netzwerk überlastet ist und die Einrichtung eines SAN sinnvoll ist. In diesem Rahmen lässt sich weiterhin klären, welche Form von Storage Area Network realisierbar ist. Kostengünstige Varianten sind dann auch für kleine und mittlere Unternehmen durchaus eine praktische Lösung.