Storage Area Network

Praxisbericht

Vorgelegt am 17. Februar 2003
Ausbildungsbereich: Wirtschaft
Fachrichtung: Wirtschaftsinformatik
Studienjahr: 2001

Matthias Grün

1. Einleitung  1

2. Allgemeiner Überblick über Speichertechniken  2
2.1 Serverzentrierte IT-Architektur  2
2.2 Speicherzentrierte IT-Architekturen   2
2.3 Vorteile von Speichernetzen  3

3. Die Technik, die dahinter steckt  4
3.1 Das SCSI Protokoll  4
3.2 Intelligente Disksubsysteme  5
3.3 Fibre Channel als Basistechnik  5
3.4 Der Fibre Channel Protokollturm  6
3.5 Drei Fibre Channel Topologien  8
3.6 Verwaltung von Speichernetzen  9

4. Storage Area Network bei XXX GmbH  11
4.1 Beschreibung der Ist-Situation  11
4.2 Beschreibung des SAN  11

5. Vergleich zwischen SAN und konventioneller Lösung  13
5.1 Aufwand  13
5.2 Kosten  13
5.3 Zukunft  13

6. Schlussbetrachtung  14

Anhang  15
1. Abkürzungsverzeichnis  15
2. Anlagen  16

3. Literaturverzeichnis  23

1. Einleitung

Gespeicherte Daten und die darin enthaltenen Informationen stellen im heutigen Informationszeitalter "die Kronjuwelen" eines Unternehmens dar. Die immer größer werdende Datenmenge, die in vielen Unternehmen unter anderem wegen gesetzlichen Vorschriften zur digitalen Speicherung aller Geschäftsdaten, um mehr als 100 % jährlich wächst, stellt nicht nur immense Ansprüche an Speicherkapazitäten, sie erfordert auch neue Wege, um die Informationen sicher zu speichern, kostengünstig zu verwalten und den Applikationen schnell zur Verfügung zu stellen.

Herkömmliche Speichertechniken können diesen Forderungen heutzutage nicht mehr gerecht werden. Die steigende Datenflut kann nicht mehr optimal verwaltet werden und Erweiterungen der Speicherkapazitäten werden durch Hardware Einschränkungen, wie Server Steckplätze und Anschlussmöglichkeiten, vor allem aber durch steigenden Administrationsaufwand begrenzt.

Ein modernes Speicherkonzept – das Storage Area Network – stellt neue Techniken zur Bewältigung des Datenaufkommens zur Verfügung.

Diese Arbeit vermittelt die Grundlagen eines Storage Area Networks, Basistechnologien und -architekturen und erläutert deren konkrete Umsetzung bei der XXX GmbH & Co. KG, nachfolgend XXX genannt.

2. Allgemeiner Überblick über Speichertechniken

2.1 Serverzentrierte IT-Architektur

In herkömmlichen IT-Umgebungen werden Speichersubsysteme in der Regel direkt über eine lokale Schnittstelle an einen Server angeschlossen. Man spricht von einer serverzentrierten IT-Architektur.1 Somit können andere Server nicht direkt auf diese Daten zugreifen, sie müssen über den Server gehen, mit dem der Speicher verbunden ist. Fällt dieser aus, kann nicht mehr auf die Daten zugegriffen werden. Diese feste Zuordnung von Speicher zu Server verhindert eine Mehrfachnutzung leistungsfähiger Storagesysteme durch andere Server, erhöht die Zeit für die Datensicherung und erschwert die Erweiterung und die Skalierbarkeit der gesamten Storageumgebung.

2.2 Speicherzentrierte IT-Architekturen

Abhilfe für die obig geschilderten Probleme ermöglicht ein neues Netzkonzept, das Storage Area Network. Storage Area Networks stellen eine Technik dar, die die Architektur von IT-Systemen grundlegend verändert hat. Die Idee, die dahinter steckt, ist Speicher und Server zu trennen. Der Datenspeicher wird als eine von den Servern getrennte, eigene logische Einheit betrachtet und ist nicht mehr nur Peripheriegerät, sondern zentrales Element in einem vernetzten System.2 Man spricht von einer Speicherzentrierten IT-Architektur.3 Das bedeutet, dass parallel zu einem bereits existierenden LAN ein sekundäres Speichernetz installiert wird. Über dieses Hochgeschwindigkeitsnetz können alle Server ohne Umwege auf alle Daten und den gesamten Speicherplatz des Storage Systems zugreifen ("any to any Verbindung").4 Somit kann freier Plattenspeicher beliebig aufgeteilt werden. Aufgrund des separaten Speichernetzes ist ein LAN freies Backup in laufendem Betrieb mit maximaler Performance möglich. Dadurch wird das LAN nicht durch Backup Vorgänge belastet und die gesamte Bandbreite steht den Applikationen zur Verfügung.

Ein SAN ermöglicht Speicherkonsolidierung, große Flexibilität und hohe Sicherheit. Speicherkonsolidierung bedeutet, dass die vielen kleinen, direkt an die Server angehängten Festplatten durch einige große Disksubsysteme ersetzt werden.5 Diese logische Zusammenfassung verteilter Datenspeicher bringt einen verbesserten Datenzugriff und ein einfacheres Datenmanagement mit sich. Der Administrations- und Wartungsaufwand reduziert sich um ein Vielfaches.

[....]

1 vgl. Anlage 1
2 vgl. http://www.tecchannel.de/special/891/index.html
3 vgl. Anlage 2
4 vgl. Robbe (2001) S. 29
5 vgl. Troppens/Erkens (2002) S. 4