SAN (Storage Area Network)

Ein Speichernetzwerk (SAN) ist eine umfassende Hardware-Software-Lösung für die zentralisierte, zuverlässige und leistungsstarke Speicherung, Verwaltung, den Schutz und den Zugriff auf digitale Daten. In der modernen Welt sind Informationen eines der wertvollsten Vermögenswerte eines Unternehmens, und ein Speichersystem dient als fundamentaler Bestandteil der IT-Infrastruktur, der ihre Sicherheit und Verfügbarkeit gewährleistet. Ein Speichersystem vereint Festplatten-Arrays oder Solid-State-Laufwerke, Controller, spezielle Verwaltungssoftware, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV), Netzwerkschnittstellen mit hoher Dichte und Überwachungswerkzeuge. Im Gegensatz zu einer einfachen Sammlung von Festplatten in einem Server (JBOD — Just a Bunch of Disks) verfügt ein echtes Speichersystem über eingebaute Mechanismen der Ausfallsicherheit, Redundanz (RAID-Arrays verschiedener Ebenen: 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60), Datenreplikation zwischen Standorten, automatische Wiederherstellung nach Ausfällen und Thin Provisioning, was die Kontinuität der Geschäftsprozesse selbst beim Ausfall einzelner Komponenten (Festplatte, Controller, Stromversorgung, Lüfter) garantiert.

Hauptfunktionen und Möglichkeiten eines Speichersystems

Ein modernes Speichersystem führt eine breite Palette von Aufgaben aus, von denen die wichtigsten sind: Konsolidierung verstreuter Daten verschiedener Server und Anwendungen in einem einzigen Pool für die zentralisierte Verwaltung über eine einzige Konsole, Gewährleistung hoher Lese- und Schreibgeschwindigkeiten für kritische Systeme (Datenbanken, ERP, CRM, Dokumentenverwaltungssysteme), Umsetzung von Backup- und Disaster-Recovery-Richtlinien (Disaster Recovery), Feinabstimmung der Zugriffsrechte für verschiedene Benutzerkategorien und Gruppen mit Differenzierung der Zugriffsebenen (Administrator, Operator, Benutzer, Auditor). Das Speichersystem unterstützt solche erweiterten Funktionen wie Deduplizierung (Entfernung doppelter Datenblöcke) zur Einsparung von Speicherplatz bis zum Zehnfachen, Kompression zur Senkung der Speicherkosten, Erstellung sofortiger Snapshots für die schnelle Datenwiederherstellung zu jedem Zeitpunkt, ohne den Anwendungsbetrieb zu unterbrechen, Thin Provisioning für die flexible Kapazitätsverteilung zwischen Anwendungen nach Bedarf, Verschlüsselung der Daten im Ruhezustand auf den Festplatten zum Schutz vor physischem Zugriff sowie automatisches Tiered Storage (Auto-Tiering), bei dem häufig genutzte „heiße“ Daten automatisch auf schnelle SSD-Laufwerke und selten genutzte „kalte“ Daten auf günstigere HDDs gelegt werden. Die Nutzung der Skalierungstechnologie ermöglicht die Skalierung der Speicherkapazität nahezu ohne Grenzen — von mehreren Terabyte bis zu Dutzenden von Petabyte in einem System, wobei die Skalierung ohne Systemstopp durchgeführt werden kann (Online-Erweiterung). Für russische Organisationen, die mit personenbezogenen Daten arbeiten, ist die Nutzung eines zertifizierten Speichersystems eine verpflichtende Anforderung der Regulierungsbehörden, einschließlich des FSTEC Russlands und des FSB Russlands, insbesondere bei der Verarbeitung von Daten in staatlichen Informationssystemen und an KII-Objekten.

Architektur und Arten von Speichersystemen

Es gibt drei Hauptarten von Speichersystemen, jede mit ihrer eigenen Architektur und ihrem Anwendungsbereich. SAN (Storage Area Network) ist ein Hochgeschwindigkeits-Spezialnetzwerk für Speicherung, das über Fibre-Channel-Protokolle (FC) mit Geschwindigkeiten bis 32 Gbit/s und mehr oder iSCSI über Ethernet 10/25/40/100GbE arbeitet und einen Blockzugriff auf Daten auf der Ebene logischer Volumes (LUN — Logical Unit Number) bietet. SAN bietet minimale Latenzzeiten (Mikrosekunden) und maximale Leistung (Millionen IOPS), was es zur idealen Wahl für Datenbanken, Exchange-E-Mail, Hochlastanwendungen und Virtualisierungs-Plattformen (VMware, Hyper-V) macht. NAS (Network Attached Storage) ist ein Dateispeicher, der an ein normales Ethernet-Netzwerk angeschlossen ist und Zugriff über die Protokolle NFS (für Unix/Linux-Clients) oder SMB/CIFS (für Windows-Clients) bietet. NAS ist einfacher zu implementieren und zu verwalten, optimal für Dateiserver, Benutzer-Home-Verzeichnisse, Unternehmensportale und Systeme zur gemeinsamen Dokumentenbearbeitung. Die dritte Art sind universelle Speichersysteme (Unified Storage), die die Möglichkeiten von SAN und NAS in einem Gerät vereinen und gleichzeitig den Blockzugriff (FC/iSCSI) und den Dateizugriff (NFS/SMB) unterstützen. Solche Systeme sind besonders bequem für mittlere und große Unternehmen, die eine Vereinheitlichung der Infrastruktur, geringere Verwaltungskosten und eine vereinfachte Personalschulung anstreben. Moderne Speichersysteme unterstützen auch das Protokoll NVMe over Fabrics (NVMe-oF), das den Zugriff auf schnelle NVMe-Laufwerke über das Netzwerk mit Latenzzeiten bietet, die sich minimal von der lokalen Verbindung unterscheiden, was für Hochleistungsrechnen (HPC) und Echtzeitsysteme von entscheidender Bedeutung ist.

Kriterien für die Auswahl eines Speichersystems für ein Unternehmen

Bei der Auswahl eines Speichersystems müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Erforderliche Kapazität und Leistung (Anzahl der Eingabe-/Ausgabeoperationen pro Sekunde — IOPS, und Durchsatz in MB/s), Lastprofil (Lesen/Schreiben, Blockgröße). Arten unterstützter Festplatten: HDD (große Kapazität bis 22 TB, niedrige Kosten pro Gigabyte, niedrige Leistung), SSD (hohe Leistung bis 1 Million IOPS, mittlere Kosten), NVMe (maximale Leistung bis 10 Millionen IOPS, minimale Latenz unter 100 µs). Verfügbare Anschlussprotokolle: Fibre Channel (8/16/32 Gbit/s), iSCSI (1/10/25/40 Gbit/s), NFS v3/v4, SMB 2.0/3.0, NVMe-oF (RoCE v2, FC-NVMe). Der Grad der Redundanz und Ausfallsicherheit: unterstützte RAID-Ebenen (0, 1, 5, 6, 10, 50, 60, RAID-TEC für Systeme mit Schutz vor dreifachen Ausfällen), die Anzahl der Controller (Active-Active mit Lastausgleich oder Active-Passive), vollständige Duplizierung der Stromversorgungen (N+N), der Lüfter und der Netzwerkports. Das Vorhandensein von Funktionen der Deduplizierung und Kompression von Daten, Snapshot-Unterstützung (Snapshots für die Wiederherstellung zu jedem Zeitpunkt), Remote-Replikation (synchron — für null RPO über kurze Distanzen und asynchron — für geografisch verteilte Rechenzentren), Volume-Klonen und Geschäftskontinuität (MetroCluster, Active-Active). Die Gesamtbetriebskosten (TCO), einschließlich der Kosten für Ausrüstung, Lizenzen der Verwaltungssoftware, Wartung, Stromverbrauch und Kühlung. Für staatliche Auftraggeber ist eine verpflichtende Anforderung das Vorhandensein des Speichersystems im Einheitlichen Register der russischen Funk- und Elektronikprodukte.

Speichersysteme in der russischen Praxis und Importsubstitution

Auf dem russischen Markt gibt es einen stetigen Trend der Importsubstitution im Segment der Speichersysteme. Inländische Hersteller (YADRO, Arenadata, Aerosdisk, KNS Irbis) bieten Speichersystemserien an, die im Einheitlichen Register der russischen Funk- und Elektronikprodukte enthalten und mit russischer Software kompatibel sind, darunter die Betriebssysteme Astra Linux Special Edition, RED OS, ALT Linux, Rosa Linux sowie die Datenbankmanagementsysteme Postgres Pro, Tarantool und Arenadata DB. Solche Systeme bieten ein mit Weltmarken (Dell EMC, NetApp, HPE) vergleichbares Maß an Zuverlässigkeit und Leistung und entsprechen gleichzeitig vollständig den Anforderungen der Importsubstitution für staatliche und kommunale Auftraggeber. Beim Bau oder der Modernisierung eines Rechenzentrums empfehlen die Spezialisten des Unternehmens Fintech einen integrierten Ansatz, der nicht nur die Lieferung und Konfiguration eines zuverlässigen Speichersystems, sondern auch professionelle Dienstleistungen für dessen Integration in die bestehende Infrastruktur umfasst. Die Ingenieure führen einen vollständigen Arbeitszyklus durch: von der Prüfung der aktuellen IT-Infrastruktur und der Berechnung der erforderlichen Leistung bis zur Installation, Inbetriebnahme und anschließenden Gewährleistungs- und Nachgewährleistungswartung. Der Installationsdienst ermöglicht es dem Kunden, ein vollständig einsatzbereites Speichersystem „schlüsselfertig“ mit Dokumentation und Personalschulung zu erhalten. Ein ordnungsgemäß projektiertes und konfiguriertes Datenspeichersystem ermöglicht es nicht nur, die zuverlässige Aufbewahrung von Informationen zu gewährleisten, sondern auch die Effizienz der Unternehmensanwendungen erheblich zu steigern, Ausfallzeiten und Wiederherstellungszeiten zu reduzieren sowie die Gesamtbetriebskosten der IT-Infrastruktur des Unternehmens langfristig zu senken (Total Cost of Ownership, TCO), was ein Schlüsselindikator für die wirtschaftliche Effizienz eines jeden Infrastrukturprojekts ist.