Direct Attached Storage (DAS)

Als DAS “Direct Attached Storage” werden Festplatten bezeichnet, die direkt via USB, SATA, FireWire oder ähnliches an einen Server angeschlossen sind. Man bezeichnet ein DAS auch als Block-Level Storage, da der Datenaustausch blockbasiert geschieht. Die Datenblöcke werden durch den Rechner von einer Festplatte ange¬fordert, Beispiel: “Block 5003 von Festplatte 2”.
Der Server kontrolliert dabei diese Zugriffe auf das Spei¬chersystem und kümmert sich um die Verwaltung der Benutzerrichtlinien und Freigabeberechti¬gungen.

Probleme

Bei einem DAS-System existiert keine hohe Ausfallsicherheit. Wenn es zu einem Ausfall des Servers kommen sollte oder gar einem Defekt der Festplatte, steht der Speicherplatz mit all den darin befindlichen Daten nicht mehr zur Verfügung. Zudem müssen die Daten dann erst mit Hilfe eines Backups wieder hergestellt werden, was einen hohen Aufwand verursacht.

Lösungen

Das Problem des Serverausfalls kann durch den Einsatz eines zweiten Servers behoben werden. Dieser gleicht dann seine Daten mit dem anderen Server ab, so dass wenn ein Server ausfällt die Daten weiterhin verfügbar sind. Diese Variante verbessert zu dem die Performance und Ausfallsicherheit des Systems.
Der Defekt oder Ausfall einer einzelnen Festplatte kann mit dem Einsatz einer RAID1-Funktion unschädlich gemacht werden. RAID1 sorgt dafür, dass zwei Festplatten gespiegelt werden und somit auf beiden Festplatten die gleichen Daten vorhanden sind. Fällt nun eine Festplatte aus, stehen immer noch alle Daten im Netzwerk zur Verfügung.


Storage Area Network (SAN)

Definition

In einem Datenspeichernetzwerk, dem SAN, können große Datenmengen gespeichert und bewegt werden. Man bezeichnet das Storage Area Network (SAN) auch als eine Erweiterung von Direct Attached Storage (DAS). Der wesentliche Unterschied zwischen einem DAS und einem SAN liegt darin, dass beim DAS eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem Datenspeicher und einem Server herrscht und beim SAN werden mehrere Server über ein Netzwerk an mehrere Datenspeicher angebunden. Das SAN wurde entwickelt, um den geringen Verwaltungsmöglichkeiten der Festplatten von beispielsweise NAS-Systemen, entgegen-zuwirken. Die Verwaltung im SAN ist wesentlich umfangreicher und komplexer. Dies wird aber im Folgenden noch näher beschrieben.
Der gesamte Speicher in einem SAN wird unabhängig vom Standort und Betriebssystem zentral verwaltet. Der Speicher wird dabei zu virtuellen Einheiten zusammengefasst.

Funktionsweise

Speicherzentriert
Einen Zugriff auf den Speicher bekommt man nur über die Server, welche für die Verwaltung der einzelnen Datenspeicher zuständig sind. Die Speicher müssen jedoch nicht am gleichen Ort sein, wie der Server, da sie so oder so über das Netzwerk mit den Servern verbunden sind. Einzelne Festplatten der verschiedenen Server werden zu wenigen logischen, virtuellen Gesamtspeichern zusammengefasst. Diese können von allen Servern über das Speichernetzwerk gemeinsam genutzt werden. Der gesamte Speicherplatz ist nun als ein eigener Speicherblock zu sehen, welcher nun nicht mehr auf verschiedenen Servern verteilt ist.
Beispiel: Server1 = 1TB; Server2 = 3TB; Server3 = 2,5 TB.

Serverzentriert
Die Server kümmern sich um alle Verwaltungsaufgaben, wie die flexible Speicher-platzverteilung, die Zusammenfassung der Datenspeicher zu virtuellen Gesamtspeichern, sowie die Verwaltung der Benutzerrichtlinien und die Zugriffs- und Freigabeberechtigungen. Als Kommunikationsprotokoll zwischen den Servern und den Datenspeichern wird in der Regel SCSI verwendet, das die Transportprotokolle Fibre Channel (FC) oder iSCSI nutzt. Clients, die auf den freigegebenen Speicher zugreifen wollen, bekommen von der Speicherverwaltung nichts mit und haben dauerhaft Zugriff auf die Daten.

Aufbau

Mehrere Festplattensysteme werden an einen Glasfaser-Switch angeschlossen, welcher wiederum mit den jeweiligen Servern per Glasfaser verbunden ist. Dieser Verbund bildet ein einfaches Storage Area Network. An den Servern wird dann ein weiterer Switch angeschlossen, der die Verbindung zum LAN (Local Area Network) herstellt. An diesem Switch werden dann auch alle Clients angeschlossen. Somit wird die Speicherverwaltung durch die Server geregelt und die Clients können über die Server, auf den freigegebenen Speicher zugreifen.

Übertragungsrate
Standardmäßig ist eine Übertragungsrate von bis zu 16 GBit/s möglich. Da aber ein spezielles, für die Massenspeichernutzung angepasstes Protokoll verwendet wird, können Übertragungs-raten von bis zu 1,6 GB/s erreicht werden.

Vorteile eines SAN-Systems

● Jeder Server kann auf jedes Datenlaufwerk zugreifen und somit verwalten
● Cluster-Anwendungen sind möglich
● Hochverfügbarkeit: Redundanz und Ausfallsicherheit
● Virtualisierung: Zusammenfassung der Festplatten in logische, virtuelle Einheiten