Was ist ein Speicherbereichsnetzwerk (SAN / Storage Area Network)?

Ein Storage Area Network (SAN) ist ein spezialisiertes Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, das Server mit Speichergeräten verbindet und in der Regel von Unternehmen für geschäftskritische Anwendungen genutzt wird, die einen hohen Durchsatz und eine geringe Latenzzeit erfordern.

SANs zentralisieren den Blockspeicher und ermöglichen es Unternehmen, Daten in einem gemeinsamen Pool zu speichern, was einen konsistenten Datenschutz, Sicherheit und Wiederherstellungspraktiken ermöglicht.

In einem SAN-Storage Area Network werden die Daten in logischen Einheiten, den so genannten LUNs (Logical Unit Numbers), gespeichert, bei denen es sich um Speicherblöcke handelt, die aus einem gemeinsamen Speicherpool bereitgestellt werden.

Server betrachten diese LUNs als lokalen Plattenspeicher, partitionieren und formatieren sie und verwenden sie zum Speichern von Daten - genau wie bei lokalem Speicher.

SANs sind so konzipiert, dass sie eine hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit bieten und problemlos mehrere Komponenten- oder Geräteausfälle verkraften.

Storage Area Networks (SANs) sind ideal für die Unterstützung leistungsabhängiger, geschäftskritischer Anwendungen. Gängige SAN-Anwendungsfälle sind:

• Oracle-Datenbanken: Diese Datenbanken sind für viele Unternehmen von entscheidender Bedeutung und benötigen höchste Verfügbarkeit und Leistung, die ein SAN-Speicher bietet.
• SQL Server-Datenbanken: Wie Oracle-Datenbanken benötigen auch SQL-Datenbanken Hochleistungsspeicher für unternehmenskritische Daten.
• Virtualisierungs-Bereitstellungen: Große Implementierungen mit VMware, KVM oder Microsoft Hyper-V erfordern zuverlässigen Speicher. SAN unterstützt Tausende von virtuellen Maschinen mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen.
• Virtuelle Desktop-Infrastrukturen (VDI: Für Umgebungen, die eine große Anzahl virtueller Desktops bereitstellen, bieten SAN-Netzwerke eine zentralisierte Datenverwaltung für verbesserten Schutz und Sicherheit.
• SAP: oder ERP-Systeme: SAN-Architekturen sind aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Leistung ideal für große ERP- und CRM-Systeme (Enterprise Resource Planning).

SAN vs. NAS: Zwar bieten SAN und NAS eine zentralisierte Form des Netzwerkspeichers, jedoch sind die Unterschiede deutlich:

Sie unterscheiden sich in der Art der Datenverwaltung und hinsichtlich der verwendeten Protokolle. Während SAN blockbasierten Speicher darstellt und typischerweise für leistungskritische Anwendungen genutzt wird, konzentriert sich NAS auf dateibasierten Speicher und Merkmale wie Benutzerfreundlichkeit, Skalierbarkeit und geringere Kosten.

Oft wird der Vergleich zwischen SAN- und NAS-Speicher hinsichtlich Leistung und Komplexität gezogen. SAN basiert auf Ethernet oder Fibre Channel und ist auf geringe Latenzzeiten und hohe Leistungsfähigkeit ausgelegt, was es besonders für Datenbanken und Virtualisierung geeignet macht. NAS-Speicherkontroller hingegen stellen dem Server ein Dateisystem über das Netzwerk zur Verfügung, das dann wie ein Windows- oder Linux-Dateisystem genutzt werden kann.

SAN-Lösungen kommen bevorzugt für anspruchsvolle Anwendungen zum Einsatz, NAS wird dagegen häufig aufgrund der einfacheren gemeinsamen Dateinutzung und Verwaltung gewählt.

Es gibt mehrere Protokolle, die in Speichernetzen zur Verbindung von Servern und Speichergeräten verwendet werden:

1. Fibre Channel Protocol (FCP): Das am weitesten verbreitete SAN-Protokoll, FCP nutzt Fibre Channel für die Hochgeschwindigkeitskommunikation und ist die bevorzugte Wahl für leistungsempfindliche Umgebungen.
2. iSCSI (Internet Small Computer System Interface): Ein weiteres beliebtes SAN-Protokoll, iSCSI kapselt SCSI-Befehle in IP-Pakete ein und nutzt Ethernet für den Transport. Es ist eine kostengünstigere Option.
3. Fibre Channel über Ethernet (FCoE): Ähnlich wie iSCSI kapselt FCoE Fibre-Channel-Frames in Ethernet-Pakete ein und bietet die Flexibilität, bestehende IP-Netzwerke für den SAN-Verkehr zu nutzen.

Nichtflüchtiger Speicher Express über Fibre Channel (FC-NVMe): Dieses neuere Protokoll ermöglicht einen schnelleren Zugriff auf Flash-Speicher und unterstützt parallele Befehle für eine verbesserte Leistung.

Sowohl SAN als auch NAS bieten zentralisierte Speicherlösungen, aber ihre Anwendungsfälle und Leistungsanforderungen unterscheiden sich:

• SAN ist ideal für Unternehmen, die hohe Leistung und niedrige Latenzzeiten benötigen, z. B. für Datenbanken und große Virtualisierungsimplementierungen.
• NAS eignet sich für Umgebungen, in denen Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit im Vordergrund stehen, z. B. für die gemeinsame Nutzung von Dateien und die allgemeine Datenspeicherung.

Bei der Entscheidung zwischen SAN- und NAS-Speicher sollten Sie Faktoren wie Leistung, Skalierbarkeit, einfache Verwaltung und Gesamtbetriebskosten (TCO) berücksichtigen.

Das Rückgrat eines jeden Storage Area Network (SAN) ist seine Architektur. Eine SAN-Architektur besteht in der Regel aus:

• SAN-Servern: Diese stellen die für die Verwaltung von Datenanforderungen erforderliche Rechenleistung bereit.
• SAN-Speichergeräten: Diese Geräte beherbergen die eigentlichen Speichereinheiten (Festplatten, SSDs) und stellen die in LUNs gespeicherten Daten den angeschlossenen Servern zur Verfügung.
• SAN-Netzwerk: Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen Servern und Speichergeräten sorgen für geringe Latenzzeiten und schnellen Datenzugriff.

Ein gut durchdachtes SAN-Netzwerk ist entscheidend für die Datenverfügbarkeit und die Aufrechterhaltung der Leistung, selbst bei Komponentenausfällen.

Wenn Sie SAN-Speicher in Betracht ziehen, ist es wichtig, den Preis des Speichernetzwerks zu ermitteln, da die Kosten je nach Leistung, Kapazität und Skalierbarkeit variieren können. Hochleistungslösungen wie All-Flash-SANs bieten zwar eine höhere Geschwindigkeit und eine geringere Latenz, sind jedoch mit höheren Kosten verbunden. Für Unternehmen, die eine zuverlässige Leistung benötigen, ist SAN-basierter Speicher jedoch eine kostengünstige Lösung im Vergleich zu lokalem Speicher für kritische Workloads.

Für Unternehmen mit eingeschränktem Budget gibt es günstige SAN-Speicheroptionen mit Konfigurationen wie hybriden Speichersystemen, die Flash und herkömmliche Spinning Disks kombinieren und so ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kosten und Leistung bieten.

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NetApp arbeitet eng mit Industriepartnern wie Brocade zusammen, um fortschrittliche SAN- Speichertechnologien anzubieten. Beispielsweise bilden die Fibre Channel-Lösungen von Brocade eine skalierbare und leistungsstarke Basis für SANs und erleichtern so den Übergang zu SANs, die auf der NVMe-Technologie basieren.

Da eine Vielzahl von SAN-Protokollen und -Architekturen verfügbar ist, hängt die Wahl der richtigen SAN-Speicherlösung von Ihren spezifischen Anforderungen ab, ob es sich um Virtualisierung, Datenbanken oder Enterprise Resource Planning (ERP)-Systeme handelt. Die branchenführenden SAN- Lösungen von NetApp bieten erstklassige Performance, Verfügbarkeit und Cloud-Integration, um die Anforderungen der heutigen geschäftskritischen Workloads zu erfüllen.

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