Storage Filer

Was ist ein Storage Filer?

Ein Storage Filer ist ein spezialisierter Dateiserver, der für die effiziente Verwaltung, Speicherung und Sicherung großer Datenmengen konzipiert wurde. Obwohl die Begriffe Storage Filer und File Server (Dateiserver) häufig synonym verwendet werden, zeichnen sich Storage Filer durch ihre optimierte Architektur für umfangreiche Datenvolumen aus.

Die zwei dominierenden Technologien im Bereich der Storage Filer sind:

• NAS Filer (Network Attached Storage): Bieten dateibasierten Zugriff über Netzwerkprotokolle.
• SAN Filer (Storage Area Network): Stellen blockbasierten Speicher über dedizierte Netzwerke bereit.

Beide Systeme ermöglichen den gleichzeitigen Zugriff mehrerer Benutzer auf zentral gespeicherte Daten, unterscheiden sich jedoch grundlegend in ihrer Architektur und der Art, wie sie Daten für Anwender verfügbar machen.

Arten von Storage Filern: NAS und SAN im Vergleich

Storage Filer können auch als Storage File Server (Speicher-Dateiserver) bezeichnet werden, unabhängig davon, ob sie speziell für große Datenmengen ausgelegt sind oder nicht. Es gibt sie in vielen Formen und Größen, darunter NAS Filer und SAN Filer.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen NAS und SAN besteht darin, dass NAS ein eigenständiges Speichergerät mit einer großen Datenspeicherkapazität ist. Es bietet dateibasierte Datenspeicherung und benutzerfreundliche Dateifreigabe und ist kostengünstig, wodurch es sich für kleine Netzwerke sowie für Benutzer mit geringeren technischen Kenntnissen eignet.

Im Gegensatz dazu sind SANs dafür ausgelegt, mehrere Speichergeräte mit einem dedizierten Netzwerk zu verbinden, das in der Regel auf Fibre Channel oder iSCSI basiert. Dieses Netzwerk ist vom lokalen Hauptnetzwerk (LAN) isoliert, um Störungen des regulären Datenverkehrs zu vermeiden und somit die Leistung und Datenverfügbarkeit zu verbessern. Die Einrichtung eines SAN ist komplex und es handelt sich um eine teurere Art von Storage Filern als NAS. Daher eignet es sich eher für größere Netzwerke in Unternehmen und anderen größeren Organisationen.

NAS-Systeme haben außerdem eine hohe Latenz und einen langsameren Durchsatz, was für Unternehmen und datenintensive Anwendungen – zum Beispiel Video-Streaming – ein erhebliches Problem darstellen kann, für weniger datenintensive Anwendungen jedoch in der Regel kein Problem ist. Ein weiterer Unterschied zwischen diesen beiden Arten von Storage Filern besteht darin, dass NAS auf Dateiebene arbeitet, während SAN auf Blockebene arbeitet.

Das bedeutet, dass NAS auf Daten auf Dateiebene zugreifen kann, was in Umgebungen nützlich ist, in denen Benutzer häufig zusammenarbeiten oder Dateien austauschen. Im Gegensatz dazu ermöglichen SANs Servern den direkten Zugriff auf Speicherblöcke, was die Latenz minimiert und einen schnellen Zugriff ermöglicht. Außerdem können Speicher-Controller hinzugefügt werden, um den gemeinsamen Zugriff weiter zu beschleunigen und Latenzen zu minimieren. Dies kann erhebliche Vorteile für datenintensive Aufgaben bieten, bei denen eine schnelle Datenabfrage und ein hoher Durchsatz von entscheidender Bedeutung sind, wie zum Beispiel bei Virtualisierungs- und Datenbankmanagementsystemen.

Speichergeräte können einfach zu SANs hinzugefügt werden, um die verfügbare Speicherkapazität zusätzlich zu erweitern. Dies ist ein wichtiger Vorteil für Unternehmen mit wachsenden Datenmengen und damit steigendem Speicherbedarf. Darüber hinaus gewährleisten SANs Datenintegrität und -verfügbarkeit durch Redundanz- und Fehlertoleranzmechanismen.

Solche Mechanismen sind in NAS-Systemen in der Regel nicht verfügbar, sodass ein NAS-System einen einzigen Ausfallpunkt haben kann, der zu einem Ausfall führen kann. Ein weiterer Nachteil dieser Storage Filers ist, dass sie nicht ohne Weiteres skalierbar sind. Zwar können sie durch Hinzufügen weiterer Laufwerke erweitert werden, aber NAS-Geräte der unteren Preisklasse bieten nur eine begrenzte Skalierbarkeit.

Wichtige Merkmale von Storage Filern

Die bewährtesten Storage Filer zeichnen sich durch die folgenden Merkmale und Funktionen aus:

• Rund um die Uhr verfügbar (24x7).
• Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit.
• Unabhängige Programmierung.
• Einfache Verwaltung.
• Unterstützung mehrerer Netzwerkprotokolle.
• Hohe Speicherkapazität.
• Speicherredundanz.
• Hoher Durchsatz.
• Sicherheitsfunktionen.
• Konnektivität zu einer Vielzahl von Backup-Gerätetypen und -Konfigurationen.

Die Kosten für lokale Storage Filer können zwischen einigen Tausend Euro und mehreren Hunderttausend Euro liegen, obwohl sich viele Unternehmen mittlerweile für verbrauchsabhängige Pay-as-you-go-Dienste entscheiden, sei es vor Ort oder in der Cloud.

Die meisten Anbieter veröffentlichen die Preise ihrer Storage Filer nicht auf ihren Webseiten und verlangen von Unternehmen, dass sie sich für Angebote direkt an sie wenden. Einige Anbieter offerieren auch zeitlich begrenzte kostenlose Testversionen an, mit denen Unternehmen die Features und Funktionen des jeweiligen Storage Filers evaluieren können, ohne sich im Voraus zum Kauf verpflichten zu müssen.

Die Entwicklung von Storage Filern

In den Anfängen der Shared-Storage-Systeme bot NetApp – damals noch unter dem Namen Network Appliance – mit NetApp Filer eine Dateiserver-Appliance an, die den mit konkurrierenden Speicherprodukten verbundenen Overhead eliminierte. Diese frühen Systeme sind nicht mit den heutigen NetApp-Produkten zu verwechseln, die weiterentwickelt sind als ihre ursprünglichen Filer und oft sowohl Datei- als auch Blockspeicher im selben Gerät unterstützen. Seit April 2025 sind die Hauptproduktlinien von NetApp die AFF A- und C-Serie und die FAS-Produktfamilie sowie die ASA A- und C-Serie. Die Systeme der AFF-Serie sind skalierbare All-Flash-Speichergeräte mit hoher Performance und Unified Storage (Block, File, Objekt). FAS ist eine Familie von Hybrid-Flash-Speicher-Arrays, die für Anwendungsfälle wie allgemeine Geschäftsanwendungen, Cybervault-Workflows, Datensicherung und Datenaufbewahrung entwickelt wurden. Die ASA-Systeme sind All-Flash-Geräte, die speziell für Block-Storage-Anforderungen konzipiert sind.

Das Konzept eines Storage Filers ist nicht mehr auf herkömmliche lokale Systeme beschränkt. Panzura bietet beispielsweise CloudFS an, ein Cloud-natives Produkt, das Speichervolumen reduzieren und Datenspeicher – NAS und Windows-Dateifreigaben – minimieren kann. CloudFS konsolidiert Dateidaten in öffentlichen oder privaten Cloud-Speichern, um Unternehmen dabei zu helfen, Latenzen zu reduzieren, Daten vor Ransomware zu schützen und die Datenarchivierung und das Disaster Recovery zu verbessern.

Darüber hinaus sind auch Linux-basierte virtuelle Storage Filer auf den Markt gekommen. Ein Beispiel ist SoftNAS von Buurst. SoftNAS ist eine Linux-basierte virtuelle NAS-Appliance, die als virtuelle Maschine ausgeführt wird. Dieses Hybrid-Cloud-Datenintegrationsprodukt kombiniert eine softwaredefinierte virtuelle NAS-Speicher-Appliance, Datensicherungen und Datenintegration/Replikation und eignet sich somit für hohe Leistungsanforderungen und geschäftskritische Daten.

Wie SoftNAS ist auch die Datenplattform von Ctera eine Hybrid-Cloud-Plattform. Sie bietet cyberresiliente Dateidienste für Unternehmen vom Edge über den Core bis zur Cloud. Zu den wichtigsten Funktionen der Plattform gehören:

• Multi-Cloud-Dateisystem mit Edge-Beschleunigung.
• Integrierter Schutz vor Zero-Day-Ransomware und Malware.
• Kontrollen zur Datenhoheit.
• Mehrere KI-Datendienste mit großen Sprachmodellen.

Das Konzept des Storage Filer hat auch seinen Weg an den Edge (Netzwerkrand) gefunden. Microsoft bietet Azure FXT Edge Filer an, eine hybride Speicher-Caching-Appliance, die schnellen Dateizugriff für High-Performance-Computing-Aufgaben (HPC) und leseintensive Dateizugriffs-Workflows ermöglicht. Azure FXT Edge Filer arbeitet mit mehreren Datenquellen, und mehrere FXT Edge Filer-Hardwaregeräte können als geclustertes Dateisystem kombiniert werden, um den Cache bereitzustellen.

Manche Anbieter scheuen den Begriff Storage Filer, obwohl sie Filer weiterhin in verschiedenen Bedeutungen verwenden. Sie entscheiden sich auch für breiter gefasste Bezeichnungen wie Scale-out-NAS, aber konzeptionell bleibt die Idee dieselbe: die Zentralisierung von Dateidiensten zur Unterstützung der Datenfreigabe über Ethernet-LANs, SANs oder das Internet und häufig die Erweiterung dieser Dienste auf Cloud-Plattformen oder Edge-Umgebungen.

Das Konzept eines Storage Filers hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und umfasst heute eine breite Palette von Produkten, obwohl Anbieter weiterhin Produkte verkaufen, die einem traditionelleren Konzept eines Storage Filers entsprechen. Dell bietet beispielsweise eine Vielzahl von PowerScale NAS-Systemen an, die als Storage Filer eingesetzt werden können. PowerScale ist eine Familie hochflexibler, sicherer und skalierbarer NAS-Systeme für viele Arten datenintensiver Workloads, darunter:

• KI und generative KI.
• Life Sciences und Healthcare-Workloads, die eine hohe Kapazität erfordern.
• Workloads mit hoher Parallelität.
• Workloads für die elektronische Entwurfsautomatisierung.
• Massive HPC-Workloads.
• Edge- und kleine Bereitstellungen.