Speichervirtualisierung

OSL Storage Cluster ist eine Virtualisierungslösung, die ohne Hardwarebeschränkung einer Gruppe von Rechnern (Cluster) Ressourcen eines RAID-Systems (Disk Storage) zur Verfügung stellen kann. Disk-Ressourcen werden dabei einem globalen Pool zugewiesen, aus welchem wiederum Clusterknoten ihre Storageanforderungen verschnittfrei beziehen können.

Produkt: OSL Base Package (Base)

Teure Storage-Ressourcen nur zu einem kleinen Teil auszunutzen, kann sich heute kein professioneller IT-Anwender mehr leisten. Allerdings besteht auch gar kein Grund mehr dies zu tun, denn moderne Technologien der Speichervirtualisierung verbessern nicht nur die Auslastung von Storage-Kapazitäten, sie sind auch der Verfügbarkeit dienlich und bieten so durch einen beschleunigten Return on Investment zusätzliche Investitionsanreize. OSL implementiert solche Funktionen mit einem integrierten Volume Manager als hostbasierte Softwarelösung. Dieser erlaubt mithilfe eines Virtualisierungslayers, Volumes unabhängig von der darunter liegenden Hardwarebasis zu dimensionieren. Zugleich lassen sich, z.B. durch Striping, Performancevorteile erzielen.

Herkömmliches Storage-Management

In herkömmlichen Umgebungen sind die Volumes (LUNs) des RAID-Systems exklusiv einzelnen Hosts zugeordnet, sei es über separate Controller und Zoning, über LUN-Masking oder über Disk-Groups eines Volume Managers. Freier Speicherplatz auf einer LUN ist folglich nur auf dem zugeordneten Host nutzbar. Paradoxerweise muss so bei Anschluss eines neuen Hosts in neue Platten investiert werden, obwohl noch größere Kapazitäten frei sind. Da kein zentrales Management-Framework mit einheitlicher Sichtweise auf alle Devices zum Einsatz kommt, fällt es dem Storage-Administrator schwer, in den komplexen Strukturen die Übersicht zu behalten. Gerade wenn es im Zuge eines Hardware-Ausfalls zu stressigen Situationen kommt, sind verständlich strukturierte und damit überschaubare IT-Infrastrukturen der Bediensicherheit zuträglich. So wird der Administrator wesentlich in seiner Arbeit unterstützt und der Faktor Mensch als Fehlerquelle minimiert.

Speichervirtualisierung mit OSL Storage Cluster

Die globale Virtualisierung des OSL Storage Clusters ermöglicht eine vollkommen flexible Nutzung aller Ressourcen. Ein neues System integriert sich nahtlos und kann die freien Ressourcen bei Bedarf nutzen. Verfügbare Kapazitäten und Bandbreiten können optimal ausgenutzt werden. Kostspielige Investitionen in weitere Hardware lassen sich so vermeiden. Für den Administrator besonders angenehm ist die einheitliche Sichtweise auf sämtliche Geräte, die durch den Einsatz globaler Storage Pools erreicht wird.

Clusterfähigkeit

Was den OSL Storage Cluster aus technologischer Sicht einzigartig werden lässt, ist die Verknüpfung von Speichervirtualisierung und Clustering. Durch Kombination dieser beiden Technologien gelingt es der hostbasierten Softwarelösung von OSL in überzeugender Art und Weise, Applikationen auf dem Host zu integrieren. Nur die Betrachtungsweise vom Host aus ermöglicht schließlich eine ganzheitliche Sicht auf Anwendung, Betriebssystem, Hardwarebasis sowie ergänzende Soft- und Hardwaretechnologien. Wahre Applikationsorientierung kann demzufolge im Grunde nur per hostbasierter Software erreicht werden.

OSL Storage Cluster - Produktinformationen

Hochverfügbarkeit

Anwendungen hoch verfügbar vorzuhalten, ist heutzutage eine Standard-Anforderung eines jeden modernen IT-Unternehmens. Dass Hochverfügbarkeit nicht mit einer außergewöhnlichen Komplexität einhergeht wie zum Beispiel einem extra Cluster-Interconnect oder einem Quorumdevice ist für OSL selbstverständlich.

Produkt: OSL Application Control Option (ACO)

Zahlreiche Data-Center-Applikationen müssen aus betriebswirtschaftlichen Gründen unterbrechungsfrei online sein. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, bedarf es eines effektiven Schutzes vor Hardwareausfällen. State of the art sind dabei Clusterlösungen. Sie tragen dafür Sorge, dass Anwendungen im Katastrophenfall auf ein anderes Stück Hardware migrieren. Ein für solche Fälle vorgehaltener Host übernimmt die Applikation. Offline-Zeiten werden so vermieden. Diese Vorgehensweise setzt allerdings voraus, dass auf Hardware-Ressourcen abstrahiert zugegriffen werden kann. Prozesse und Anwendungen müssen beschrieben, ggf. angepasst werden.

Aktiv/aktiv, aktiv/passiv oder keines von beiden?

Von herkömmlichen Clusterlösungen kennt man aktiv/aktiv-Varianten, bei denen mindestens zwei Applikationsserver online sind und bei Ausfall eines Servers der andere dessen Aufgaben übernimmt. Weiterhin kennt man aktiv/passiv-Lösungen, bei denen ein Standby-Gerät vorgehalten wird, welches einspringt, wenn das Primärsystem ausfällt. Wenngleich auch solche Architekturen unterstützt werden, beschränkt sich das Clusterkonzept von OSL nicht auf diese beiden althergebrachten Varianten. Denn mit dem OSL Storage Cluster lassen sich weitaus intelligentere Konfigurationen abbilden. Der OSL-Anwender ordnet seinen Applikationen Prioritäten zu. Auf Grundlage von Performancebenchmarks, Anwendungsbeschreibungen und Prioritäten wird eine Zuordnung der Applikationen auf unterschiedliche Server des Clusters vorgenommen (1). Dies kann entsprechend der Leistungsfähigkeit, der zur Verfügung stehenden Hardware automatisiert erfolgen. Fällt nun ein Clusterknoten aus, findet anhand der jeweils benötigten Hardwareressourcen im notwendigen Ausmaß eine Neuverteilung der Anwendungen über die noch zur Verfügung stehenden Clusterknoten statt. Höher priorisierte Anwendungen können dabei sogar weniger priorisierte verdrängen, um selbst weiterhin online zu bleiben (2). So kann der Anwender seine Produktivapplikationen entsprechend hoch und Test-, Entwicklungs- oder QS-Applikationen niedrig priorisieren, um im K-Fall die wichtigen Anwendungen verfügbar zu halten. Ist die ausgefallene Hardware später wieder online, können die heruntergefahrenen Applikationen erneut gestartet werden (3). Eine nochmalige Migration laufender Anwendungen ist danach nicht zwingend notwendig.

Applikationsintegration mit virtualisierten Ablaufumgebungen

Unter Zugrundelegung der beschriebenen Clustertechnologie stellt OSL Storage Cluster Ihren Anwendungen die benötigten Systemressourcen über einheitliche, virtualisierte Schnittstellen zur Verfügung. Wegen der Anpassungen der Umgebungsparameter von Applikationen wird dieses Konzept als Virtual Runtime Environments bezeichnet. Im Vergleich zu den weit verbreiteten virtuellen Maschinen zeichnen sie sich vor allem durch leichte Administrierbarkeit aufgrund klarer Gliederung von Prozessen und Services aus. Da die Hardware nicht mit einem aufwendigen Hypervisor abstrahiert wird, arbeiten Anwendungen in virtualisierten Ablaufumgebungen mit der Performance einer nativen Ausführung.

Die Anwendung als Dreh- und Angelpunkt

Anwendungen sind das höchste Gut im Rechenzentrum. Solange die Applikationen trotzdem ohne Datenverluste weiterlaufen können, ist der Ausfall von Hardware in aller Regel zu verschmerzen. Die Virtual Runtime Environments stellen Anwendungen konsequent in den Mittelpunkt des RZ-Betriebs. Nur wahre Applikationsorientierung hilft, weitere Herausforderungen wie Backup, Archivierung, Systemkopien und Disaster Recovery oder Storage Management überzeugend zu bewältigen. Nach dem Konzept von OSL werden Prozesse durch intelligente Software aus der Sichtweise der Applikation vom Host aus optimal gestaltet.

Disaster Recovery

Bei Disaster Recovery wird von einer komplett redundanten Auslegung aller beteiligten RZ-Komponenten ausgegangen. Insbesondere bei großen Unternehmen mit 24/7 Verfügbarkeitsanforderung wird dieses Ziel mit dem Aufbau eines räumlich getrennten zweiten Rechenzentrums erreicht, das bei Ausfall des primären (z.B. bei einem Stromausfall) die wichtigen Anwendungen hostet. OSL hat es sich zur Aufgabe gemacht auch Disaster Recovery Probleme effizient und einfach zu lösen.

Produkt: OSL Extended Data Management (XDM)

Alle großen Speicherhersteller bieten in verschiedenen Formen auch DR-Lösungen an. Dabei wird meistens von einem großen Produktiv-RAID-System (in einem primären Rechenzentrum) ausgegangen, das mittels geeigneter Technik (FibreChannel, Infiniband, ...) wenigstens in Teilen permanent an einen anderen Standort (Notfall/DR-Rechenzentrum) gespiegelt wird. Sollte nun das Produktiv-RAID bzw. das gesamte Primär-RZ ausfallen, soll das Notfall-RZ übernehmen. Prinzipiell kann damit schon ein Großteil der gewünschten Ausfallsicherheit abgebildet werden. Leider verkompliziert es die Handhabung der gesamten RZ-Umgebung erheblich, insbesondere dadurch, dass eine Zuordnung Anwendung ↔ LUN des RAID-Systems nicht immer einfach herzustellen ist. Gleiche Probleme kennt man schon von Backup- bzw. Restore-Konzepten, wo im Ernstfall leider viel zu oft kein schneller Wiederanlauf möglich ist.
Als besonders kritisch stellen sich Datenbank-Systeme dar, da neben der reinen Datenbank auch Logarchive, Onlinelogs und Controlfiles (z.B. bei Oracle) bis zum Ausfallzeitpunkt vorhanden sein müssen, damit ein Wiederanlauf ohne Transaktionsverlust möglich wird. Durch die permanente Spiegelung hat man auch das zusätzliche Problem der sofortigen Replikation von Datenbankfehlern auf das entfernte Speichersystem. Die gespiegelten Daten sind mit einem Schlag unbrauchbar.

Ein ganzheitliches Konzept für große Datenbanken/SAP-Systeme mit OSL Storage Cluster

Der OSL Storage Cluster bietet (nicht nur) für große Datenbanken/SAP-Systeme eine Lösung, die Disaster Recovery, Backup-to-Disk, Backup-to-Tape und Instant Recovery vereinigt. Eine ausgewogene Kombination synchroner und asynchroner Spiegel gewährleistet maximalen Schutz vor typischen Ausfall- und Fehlersituationen, punktet gerade in der Disziplin "schneller Wiederanlauf für Datenbanken" (vor allem für große Datenbanken oft ein Problem), garantiert eine beeindruckende Performance und erlaubt durch seine geringen Hardwareanforderungen nicht selten auch deutliche Kostenreduzierungen. Der ganz große Vorteil gegenüber allen anderen am Markt befindlichen Lösungen ist die Applikationsorientiertheit. Man definiert im OSL Storage Cluster Anwendungen mit allen notwendigen Ressourcen (virtuelle Interfaces, Filesysteme, Start-, Stop- und Break-Prozeduren, usw.) und erhält damit für jede Anwendung ein administratives Objekt, das mit einfachen Befehlen auf allen Cluster-Knoten gestartet und auch verwaltet werden kann.

Applikationsspiegel zu Disaster Recovery Zwecken

Zu dieser bestehenden Anwendung können nun wiederum mit einem einfachen Befehl Spiegel-Applikationen (XDM) erstellt werden. Durch das Universen-Konzept von OSL haben Produktiv- und Backup-Applikationen den gleichen Namen, sie unterscheiden sich lediglich durch das Universum. So verliert man auch bei vielen Anwendungen nicht den Überblick. Durch eine sinnvolle Verteilung der Universen kann man neben dauerhaft synchronisierten Spiegelapplikationen auch Backups auf Disk zu definierten Zeitpunkten verwirklichen. Die Backup-Spiegel können jederzeit mit der Produktion synchronisiert sowie atomar und damit (zeit-)konsistent abgetrennt werden. Man erhält so immer ein sofort startbares Image der Gesamtapplikation auf Disk, auf das im Disasterfall zurückgegriffen werden kann. Bei der Verwendung von Datenbanken (z.B. Oracle) wird zudem der Backup-Modus aktiviert, so dass ein Online-Backup verfügbar ist. In Verbindung mit den permanenten Spiegeln (Redologs) hat man die Möglichkeit, das Backup (auch automatisiert) auf jeden gewünschten Stand vorzufahren, ohne dass ein Tape involviert ist. Kurz gesagt: Instant Recovery. Das Backup-Konzept kann zudem mit einer Tape-Anschlusslösung (z.B. Networker) erweitert werden. Das Backup wird dann zunächst auf Disk erstellt, das dann vom zentralen Backup-Server auf Tape geschrieben wird. Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil. Das Tape-Backup belastet die Produktion überhaupt nicht, da lediglich die Backup-Applikation auf Band geschrieben wird. Ein weiterer Vorteil ist die Verwendung von nur einem Backup-Server pro Cluster. Die Lizenzen für die Backup-Clients können eingespart werden. Netter Nebeneffekt: Der Stream auf Band läuft über dedizierte SAN-Verbindungen mit deutlich gesteigerter Performance. Wenn nun also das Produktiv-Rechenzentrum ausfällt, kann mit Hilfe der Spiegel-Applikationen die Produktion im Notfall-RZ wieder aufgenommen werden.

Präsentation einer Lösung der Commerzbank mit OSL Storage Cluster

Daten als Goldschatz des Informationszeitalters

Mit OSL Storage Cluster gelingt es -bei laufender Anwendung (online)- sofort wiederanlauffähige Backups zu erzeugen. Für eine Langzeitarchivierung können diese Backups - rückwirkungsfrei für Ihre Produktivanwendung - auf Tapes gesichert werden.

Produkt: OSL Extended Data Management (XDM)

Daten dürfen nicht verloren gehen. So lautet eine der zentralen Zielstellungen informationstechnischer Einrichtungen. Die sichere Informationsverwahrung ist jedoch nur ein Aspekt des Datenmanagements. Um Stillstandszeiten geschäftskritischer Anwendungen zu vermeiden, müssen bestimmte Datenbestände stets für einen produktiven Zugriff verfügbar sein. Nur durch ein Betriebskonzept, das verschiedene technologische und organisatorische Ansatzpunkte überzeugend verknüpft, kann diesen Anforderungen entsprochen werden. Die hostbasierte Softwarelösung OSL Storage Cluster stellt dafür die erforderlichen Hilfsmittel bereit.

Vom Backup bis zur Archivierung mit einer integrierten und hochverfügbaren Gesamtlösung

Im Mittelpunkt eines Backup-Konzepts sollte die Verfügbarkeit der Anwendungen stehen. Laufende Anwendungen erfordern immer den Zugriff auf die dazugehörige Datenbasis. Wenn Hardware ausfällt, ist diese Voraussetzung prinzipiell gefährdet. Redundante Systeme und Spiegelkonfigurationen allein beseitigen diesen Mangel noch nicht. Denn nur damit kann eine Applikation im K-Fall trotzdem noch nicht auf die benötigten Daten zugreifen. Hierzu ist weitere Software-Intelligenz gefragt. OSL erfüllt diese Anforderungen mit einer applikationsorientierten Lösung, bei der die Sichtweise der Anwendung im Vordergrund steht.
Produktivdaten geschäftskritischer Anwendungen werden sinnvollerweise in hochwertigen RAID-Systemen (Primärspeicher) abgelegt. Mithilfe von Applikationsbeschreibungen und anwendungsorientierten Spiegelmechanismen erstellt die Software OSL Storage Cluster Anwendungsimages auf preiswertem Sekundärspeicher (bspw. SATA-RAID). Diese Images erfahren mit geringem Zeitaufwand in regelmäßigen Abständen Synchronisationen. Sollte der Produktivspeicher ausfallen, stehen die Applikationsimages sofort für einen produktiven Zugriff bereit - durch permanente Spiegelung von Log-Files sogar ganz ohne Datenverluste. Ein im herkömmlichen Sinne dem Wiederanlauf vorgelagerter Restore ist so gar nicht mehr erforderlich. Die Produktivdaten werden einfach zur Laufzeit in den instandgesetzten Primärspeicher resynchronisiert. Sollte ein Compute Node ausfallen, ist mit der integrierten Clusterfunktion sichergestellt, dass die Anwendung durch einen anderen Knoten übernommen werden kann.
Durch Anbindung eines Backup-Knotens lassen sich die Applikationsimages bequem und dank Disk-Backup hochperformant (Streaming der Bänder) auf Tape schreiben. Die Nutzung preiswerter SATA-Drives als Sekundärspeicher ist im Übrigen durchaus zu empfehlen, da diese mit dem hier im Regelfall ausschließlich stattfindenden sequenziellen Datenverkehr sehr gut zurecht kommen.

OSL Storage Cluster - Produktinformationen