Was ist Cloud Storage (Cloud-Speicher)?

Infrastrukturen moderner Unternehmen sind zunehmend dynamisch, verteilt und nutzen Ressourcen hybrid über On-Premises und Cloud-Ressourcen. Durch den Einsatz virtualisierter und cloud-nativer Technologien können Anwendungen und Workloads überall laufen, wo die benötigten Ressourcen zur Verfügung stehen. Dies erfordert eine hohe Flexibilität der zugrunde liegenden IT-Infrastruktur.

Eine zentrale Rolle spielt dabei der Einsatz von Cloud Storage, um die gewachsenen Anforderungen an Flexibilität, Skalierbarkeit und Kosten der IT-Systeme zu erfüllen. Cloud Storage ermöglicht ein dynamisches und bedarfsgerechtes Management der zur Verfügung stehenden Speicherkapazitäten. Über Cloud-Schnittstellen können virtuelle Speicherpools auf Abruf erweitert oder neue Storage-Klassen für spezifische Workload-Anforderungen hinzugefügt werden.

Gleichzeitig ist es durch den Einsatz von Distributed Storage und die Vernetzung mit lokalen On-Premises Speichersystemen möglich, auch Performance-kritische Anwendungen mit geringer Latenz zu betreiben. Dieser Artikel beleuchtet die wesentlichen Aspekte von Enterprise Cloud Storage und seine Implementierung in hybriden Storage-Lösungen führender Hersteller. Insbesondere die Möglichkeiten zur nahtlosen Integration von Cloud-Ressourcen in bestehende On-Premises Infrastrukturen stehen im Fokus.

Enterprise Cloud Storage sind speziell auf die Bedürfnisse umfassender Unternehmens-IT ausgerichtet. Neben unbegrenzter Skalierbarkeit bieten professionelle Cloud Storage Services hohe Verfügbarkeit durch redundante Datenhaltung auf verschiedene Rechenzentrums-Standorte verteilt.

Die Daten werden dabei durch Software-Defined Storage Mechanismen wie Replication, Erasure Coding oder Triple-Parity über die verschiedenen Standorte verteilt. So wird auch im Falle eines Ausfalls an einem Standort durch Naturkatastrophen oder andere Ereignisse die Datenverfügbarkeit zu jeder Zeit aufrechterhalten.

Automatisierte Tiering-Funktionen analysieren Zugriffsmuster und Inhalte der Daten in Echtzeit. Auf dieser Basis können Daten auf verschiedene Speicherklassen mit abgestufter Latenz und Throughput verteilt werden. Durch manuelle Regelungen lassen sich auch Sonderfälle steuern. Dies führt zu einer kosteneffizienten Nutzung der Ressourcen.

Object Storage und File Storage werden in verbreiteten Formaten wie S3, NFS oder SMB bereitgestellt. Dadurch bleiben etablierte Tools und Anwendungen nutzbar und es können auch bestehendes On-Premises Storage weiter genutzt werden. Zugleich profitiert die IT von virtueller Unendlichkeit der Cloud bei steigendem Datenvolumen und innovativen Workloads, wie z.B. Medien- oder Engineering-Datenbanken.

Enterprise Cloud Storage bringt gegenüber lokalen Storage-Lösungen erhebliche Vorteile. Kapazitäten können bedarfsgerecht in Form von virtualisierten Block- oder Object Storage gemietet werden, anstatt physische Speichermedien kaufen und verwalten zu müssen.

Dadurch sind keine aufwändigen Vorplanungen von Kapazitäten mehr notwendig. Stattdessen ermöglicht die Cloud dynamisches Scaling auf Basis des tatsächlichen Bedarfs. Die Datenhaltung ist zudem unabhängig von lokaler Hardware, was die Ausfallsicherheit durch die Verteilung der Daten auf unterschiedliche redundante Standorte enorm erhöht.

Mithilfe ausgefeilter Tiering-Algorithmen und Policy-Engines werden inaktive oder selten genutzte Daten automatisiert in kostengünstige Cloud Storage Bereiche verschoben. Dies führt zu einer effizienten Speichernutzung und freisetzt gleichzeitig wertvolle Ressourcen im hochperformanten On-Premises Bereich.

Durch Integration der Cloud Storage in ein virtuelles hybrides Pool-Modell kann ein einheitliches Storage-Management über alle Ebenen hinweg realisiert werden. Reporting-Tools geben dabei einen konsolidierten Überblick über die Gesamtkapazität und ermöglichen elastisches Provisioning sowie Gebührenoptimierung.

Bei Block Storage werden die Daten zunächst physisch in gleich große Blöcke aufgeteilt und auf Massenspeichern wie Festplatten oder Solid-State-Drives (SSD) abgelegt.

Über Logical Volume Management (LVM) können einzelne dieser physikalischen Blöcke dann zu größeren logischen Einheiten zusammengefasst werden. LVM sorgt dabei für Redundanz und ermöglicht ein elastisches Skalieren.

Diese aus logischen Blöcken bestehenden Volume-Gruppen werden als logische Block Devices bezeichnet. Sie stellen für das Betriebssystem oder die Virtualisierungssoftware eine abstrahierte Sicht auf den physischen Speicher dar.

Speicher-Controller und virtuelle Host-Bus-Adapter (vHBA) managen den Zugriff auf diese logischen Block Devices. Sie übersetzen die Anforderungen von VM-Hypervisorn oder Cloud-Umgebungen wie VMware ESXi, KVM oder OpenStack in native Block-Zugriffe auf die Massenspeicher.

Die Hypervisoren und Container-Orchestratoren können dadurch einzelne logische Block Devices dynamisch und hardwareunabhängig Betriebsystemen oder Anwendungen zuordnen. Diese adressieren die Blöcke dann mittels ihrer logischen Block-Adresse und nutzen den Speicher ohne Dateisystem-Overhead direkt und leistungsfähig. Änderungen der Zuordnung sind jederzeit möglich.

Der Einsatz von Cloud Storage stellt eine zentrale Säule moderner hybrider IT-Infrastrukturen dar. Wie dieser Artikel gezeigt hat, ermöglicht insbesondere der konsolidierte Einsatz von Enterprise Cloud Storage, Cloud Backup Storage, Azure Cloud Storage, AWS Cloud Storage und anderen öffentlichen Cloud Storage-Angeboten eine skalierbare, flexible und kosteneffiziente Bereitstellung digitaler Ressourcen.

Durch die nahtlose Integration in On-Premises Storage sowie die Automatisierung von Workload-adaptivem Daten-Tiering zwischen diesen Bereichen werden selbst anspruchsvollste Arbeitslasten aus Bereichen wie Engineering oder Forschung auf effiziente Weise unterstützt. Mit elastischen Kapazitäten aus der Cloud und hohen Sicherheitsstandards durch lokale Systeme werden zudem höchste Anforderungen an Verfügbarkeit, Performance und Datenschutz erfüllt.

Insgesamt eröffnen die vorgestellten Hybrid-Storage-Lösungen von NetApp Ihrem Unternehmen ganz neue Möglichkeiten, ihre IT dynamisch, flexibel und zukunftssicher aufzustellen. Der Cloud-basierte Ansatz sichert so die Innovationsfähigkeit moderner Infrastrukturen und die Wettbewerbsfähigkeit kritischer Geschäftsprozesse auch in Zeiten stetiger Veränderungen.