Software Defined Storage: Definition, Funktionsweise und Vorteil

Das passende Speichermodell für das eigene Unternehmen zu finden, ist häufig schwieriger als gedacht: Aspekte wie die Anschaffungskosten, das mit dem Modell verknüpfte Sicherheitspaket oder der damit verbundene Administrationsaufwand spielen bei der Wahl eine wichtige Rolle. Als Alternative zu einem Fileserver oder beliebten Lösungen wie NAS (Network Attached Storage) oder einem Storage-Area-Network rückt unter anderem der sogenannte Software Defined Storage (SDS) immer mehr in den Fokus. Was genau es mit diesem, auf Virtualisierung aufbauenden Speicherkonzept auf sich hat, erfahren Sie im folgenden Artikel.

Software Defined Storage (dt. softwaredefinierter Speicher) ist eine Speicherarchitektur für Computersysteme, bei der die Software für das Speichermanagement von der zugrundeliegenden Hardware getrennt wird. Auf dem Konzept der Virtualisierung aufbauend, setzt eine SDS-Storage-Umgebung zu diesem Zweck auf eine universelle Schnittstelle für den Zugriff auf Speicherressourcen, die spezifische Software für die Verwaltung der einzelnen Speichergeräte überflüssig macht. Auf diese Weise lässt sich die gesamte Speicherkapazität der verschiedenen Hardware-Komponenten zentral bündeln und in beliebigem Maße skalieren bzw. auf die zugreifenden Clients verteilen. Mithilfe der Software-Defined-Storage-Software lassen sich außerdem konkrete Richtlinien für das Management des Speichers definieren, beispielsweise für folgende Aspekte:

• Datendeduplizierung: Identifizierung und Beseitigung überflüssiger Datenkopieren
• Replikation: Mehrfache Speicherung und Synchronisation derselben Datei
• Thin Provisioning: „schlanke“ Speicherzuweisung, bei der nur der Speicher reserviert wird, der auch tatsächlich benötigt wird
• Snapshots: virtuelle Datenabbildungen
• Backups: Lösungen zur Datensicherung

SDS als Storage-Lösung für KMU und Enterprise wird mittlerweile von zahlreichen Providern angeboten, wobei die konkrete Umsetzung des Konzepts häufig sehr unterschiedlich aussieht. Viele Provider offerieren softwaredefinierten Speicher dabei gern als Teilkomponente von Software Defined Data Centern, also virtualisierten Rechenzentren-Ressourcen.

Um diese Unabhängigkeit von den Geräteherstellern und -typen zu erzielen, setzen SDS-Storage-Lösungen auf eine Abstraktionsschicht zwischen dem physischen Speicher und der darauf zugreifenden Datenanfrage. Die volle Kontrolle über diese Zwischenschicht unterliegt dem jeweiligen Provider, der somit regulieren kann, wie und wo neue Daten gespeichert werden. Nutzer einer softwaredefinierten Speicher-Lösung erhalten vom jeweiligen Anbieter wiederum eine passende SDS-Anwendung, mit deren Hilfe sich der eigene Speicherbedarf passgenau regulieren lässt. Wird beispielsweise mehr Platz für die Ablage der eigenen Daten benötigt, lassen sich die Kapazitäten jederzeit nach oben schrauben – analog dazu kann man den zur Verfügung gestellten Speicherplatz reduzieren, wenn die Ressourcen nicht mehr benötigt werden.

Softwaredefinierter Speicher bietet zahlreiche Vorteile gegenüber traditionellen Speicherlösungen wie den bereits erwähnten Architekturen NAS (Network Attached Storage) oder SAN (Storage Area Network). An erster Stelle steht dabei zweifelsohne die große Flexibilität, die mit dem modernen Virtualisierungskonzept einhergeht: Eine Abhängigkeit von der Hard- und Software eines bestimmten Herstellers ist ebenso wenig gegeben wie eine Vorgabe für die Struktur der zugrundeliegenden Speichermedien. Ebenso mühelos wie ein Austausch defekter oder veralteter Hardware gestaltet sich daher auch die Anschaffung neuer Gerätschaften (x86-basierter Speicher ist gänzlich ausreichend). Ferner sprechen folgende Vorzüge für den Einsatz von Software Defined Storage:

• Hohe Effizienz: Die Hardware-Komponenten in einer SDS-Storage-Umgebung arbeiten als einzelne, logische Einheit und lassen sich daher horizontal skalieren (wird auch als „Scale out“ bezeichnet). Die Speicherressourcen lassen sich infolgedessen sehr effizient auf die einzelnen Anwendungen verteilen. Zudem kann die Kapazität im laufenden Betrieb erhöht werden.
• Einfache Verknüpfung unterschiedlicher Datenquellen: Egal, ob komplexe Speichernetzwerke, externe Festplatten, HDD-, SSD- oder Flashspeichermedien, virtuelle Server oder cloudbasierter Speicher – mit dem softwarebasierten Ansatz lassen sich die verschiedensten Datenquellen zu einem einheitlichen Storage-Volumen zusammenfügen.
• Geringer Administrationsaufwand: Sobald eine Software-Defined-Storage-Umgebung eingerichtet ist, profitieren Administratoren von dem hohen Automatisierungsgrad. Der administrative Aufwand hält sich daher stark in Grenzen.
• Erhöhte Sicherheit und Verfügbarkeit: Die Unabhängigkeit von dedizierter Hardware verleihen softwaredefiniertem Speicher einen großartigen Schutz gegenüber Datenverlust aufgrund von Defekten einer oder mehrerer Speicherkomponenten – bei Ausfällen springt ein anderer Teil des Storage-Verbunds ein. Hinzu kommen optionale Sicherheitsfeatures wie die Datenreplikation.
• Hervorragende Skalierbarkeit: Aus Anwendersicht lohnt sich Software Defined Storage insbesondere aufgrund der erstklassigen Skalierbarkeit der in Anspruch genommenen Speicherressourcen. Mit der jeweiligen Software lässt sich unabhängig von Zeit und Ort Speicher hinzubuchen oder zurückschrauben – ob für eine oder mehrere bestimmte oder für alle verknüpften Anwendungen.

Mit den aufgezeigten Stärken eignet sich eine softwarebasierte Speicherlösung für die verschiedensten Einsatzzwecke. So ist Software Defined Storage beispielsweise ein wichtiger Bestandteil hyperkonvergenter Infrastruktur, die als Antwort auf die modernen Herausforderungen der Unternehmens-IT immer beliebter werden. Das IT-Paket, das unter anderem auch den Ansatz des Software Defined Networkings umfasst, vereint die Vorteile von Virtualisierung und Inhouse-Hardware. So ermöglicht es ein flexibles Ressourcenmanagement und kann gleichzeitig eine hohe Datensicherheit gewährleisten.

Weitere mögliche Anwendungsgebiete von Software Defined Storage sind folgende:

• Big-Data-Analytics
• Verknüpfung mit Cloud-Storage-Strukturen
• Container-Management
• Objekt-Storage
• Rich-Media-Storage