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All-Flash-Objektspeicher hält Einzug in die Unternehmen

Objektspeicher sind nicht mehr auf Backups und Archive fokussiert. All-Flash-Produkte arbeiten für KI, ML und Analysen. Wir haben geschaut, welche Konzepte verfügbar sind.

Objektspeicher kamen als praktische, einsatzfertige Lösung für die Cloud zu Ruhm und Ehre. Seitdem jedoch immer mehr Anbieter On-Premises-Speichersysteme mit Objektdesign anbieten, ist er auch in Unternehmen auf dem Vormarsch.

Objektspeicher sind skalierbarer als herkömmliche NAS- und SAN-Systeme und haben geringere Kosten pro Gigabyte. Allerdings ist die Leistung in der Regel nicht so hoch. Das ändert sich jedoch langsam. Mehrere Anbieter bieten jetzt All-Flash-Objektspeicher an, die zahlreiche verschiedene Workloads unterstützen. Gleichzeitig liefern diese Systeme die Flexibilität, Skalierbarkeit und auch die Kostenvorteile, die man von Objektspeichern erwartet.

Warum All-Flash-Objektspeicher verwenden?

Die Anforderungen an die Speichersysteme haben sich rapide geändert. Die Menge an unstrukturierten und semistrukturierten Daten wächst in einem nie dagewesenen Ausmaß. Immer mehr Datenbeständen werden von mehreren Anwendungen gemeinsam genutzt.

Oft sind die Datenbestände sehr dynamisch und über mehrere geografische Regionen verteilt. Außerdem werden immer mehr fortgeschrittene Analysen mit diesen Daten ausgeführt. Dadurch werden riesige Speicher für aggregierte Daten aus heterogenen Quellen notwendig.

Objektspeicher eigenen sich gut für solche Anwendungen. Im Vergleich zu Datei- und Blockspeicher ist Objektspeicher effizienter, unterstützt umfassende Metadaten. Objektspeicher bietet eine größere Skalierbarkeit und unterschiedliche Möglichkeiten der Distribution. Zudem sind die Systeme billiger. Leider hatte Objektspeicher bisher den Ruf, sehr langsam zu sein. Daher beschränkte sich der Einsatz On-Premises in der Regel auf Backup und Archivierung. Mit der Einführung von All-Flash-Objektspeichern dürfte sich das Bild jedoch schnell ändern.

Abbildung 1: Lokaler Objektspeicher kann viele Vorteile bieten.
Abbildung 1: Lokaler Objektspeicher kann viele Vorteile bieten.

Im klassischen Rechenzentrum unterstützt Flash-basierter Objektspeicher einer Reihe von Workloads, einschließlich KI, maschinellem Lernen, Deep Learning und Big-Data-Analysen. Diese Workloads verlangen hohe IOPS und niedrige Latenzzeiten. Einige Workloads können auch Sicherheits- und Compliance-Anforderungen haben, die Public-Cloud-Plattformen ausschließen.

Einsatzgebiete wie Genomforschung, Life Sciences, Forschung sowie Medien und Unterhaltung können von All-Flash-Objektspeicher besonders profitieren. Anwendungen wie Finanzmodellierung, computergestütztes Engineering, Streaming-Dienste, Öl- und Gasexploration und eine viele andere, die auf massive Datensätze und eine hochleistungsfähige Infrastruktur angewiesen sind, eignen sich für All-Flash-Objektspeicher.

All-Flash-Objektspeicher kann auch moderne Workloads wie verteilte, Cloud-native Anwendungen und DevOps unterstützen. Diese Aufgaben benötigen flexible und skalierbare Speicher.

Die Branche beginnt also gerade, das Potential von All-Flash-Objektspeicher zu nutzen, und deshalb kommen immer mehr Produkte auf den Markt.

Objektspeicher-Lösungen

Eine Reihe von Anbietern vertreibt On-Premises-Speichersysteme, die neben dem Dateispeicher auch Objektspeicher umfassen oder reinen Objektspeicher offerieren. Typischerweise unterstützen die reinen Objektspeicher-Ansätze auch die NFS- und SMB-Protokolle, um Legacy-Anwendungen Support zu bieten. Unabhängig vom Ansatz nehmen viele Anbieter All-Flash-Systeme in ihr Portfolio auf, um damit ein breiteres Spektrum an Workloads zu unterstützen.

Zu den Unternehmen, die dies tun, gehören die folgenden.

Cloudian HyperStore Flash

HyperStore Flash ist eine Objektspeicherlösung, die entweder als Flash-optimierte Software oder als integrierte All-Flash-Appliance erhältlich ist. Cloudian HyperStore Flash bietet native Amazon S3-Kompatibilität und kann mehrere Anfragen parallel über alle Knoten in einem Shared-Nothing-Cluster verarbeiten.

Die Plattform unterstützt auch das Multi-Tenants-Konzept, wodurch sich mehrere User Spaces und individuelle Management-Domänen einrichten lassen. HyperStore Flash kann mit allen wichtigen Public-Cloud-Diensten integriert werden, darunter AWS, Google Cloud Platform und Microsoft Azure Blob Storage.

Dell EMC PowerScale

Dieses Scale-Out-NAS-System umfasst vier All-Flash-NVMe-Knoten: zwei PowerScale-Knoten und zwei Isilon-Knoten. Auf den Knoten läuft die neueste Version des PowerScale OneFS-Betriebssystems, das die S3-API von AWS nativ unterstützt. Anwender können auf dateibasierte Daten als Objekte zugreifen und so die Lücke zwischen traditionellem NAS-Speicher und modernem Objektspeicher schließen. OneFS implementiert S3 als vorrangiges Protokoll zusammen mit Protokollen wie NFS, SMB und Hadoop Distributed File System.

Hitachi Content Platform (HCP)

Dieses Objektspeichersystem kann als physische Appliance, als virtuelle Appliance oder als reines Softwareprodukt erworben werden. Als physische All-Flash-Appliance kann eine HCP bis zu 46 TB Daten pro Knoten speichern. Die Plattform umfasst native REST- und S3-Schnittstellen, unterstützt aber auch NFS und SMB für Legacy-Anwendungen.

Der HCP-Speicher verfügt über integrierte Komprimierung und bietet Multi-Tenancy mit konfigurierbaren Attributen für jeden Mandanten. Die Anwender können die Tenants verschiedenen IP-Netzwerken zuordnen und sie außerdem in Tausende von Namespaces unterteilen.

NetApp StorageGrid

Das StorageGrid von NetApp kommt als softwaredefiniertes, objektbasiertes Speichersystem zusammen mit einer All-Flash-Appliance, die bis zu 182,4 TB Rohkapazität bewältigen kann, zum Anwender. StorageGrid unterstützt die Objektzugriffsprotokolle S3 und OpenStack Swift. Es hat außerdem eine NAS-Protokollbrücke für SMB- und NFS-Zugriff auf Dateisysteme und ermöglicht gleichzeitig den Objektzugriff auf diese Dateien über S3. Gleichzeitig können Kunden die Vorteile von S3-Funktionen wie Objekt-Tags, Objektversionierung, mehrteilige Uploads und Cross-Origin-Ressourcenfreigabe nutzen.

Pure Storage FlashBlade

Dieser All-Flash- und Cloud-optimierte Datei- und Objektspeicher bietet native Unterstützung für NFS, SMB und S3. Die Purity 3.0 for FlashBlade Software – Purity//FB 3.0 – betreibt die Plattform. Außerdem umfasst das FlashBlade von Pure Storage Funktionen wie Dateireplikation, Objektreplikation, Dateisystem-Rollback, NFS v4.1 Kerberos, Audit-Logs, und es unterstützt SNMP (Simple Network Management Protocol).

FlashBlade wurde als massiv-paralleles System konzipiert, um die Leistung zu steigern und Milliarden Dateien und Objekte zu verwalten. Ein FlashBlade-System kann bis zu 15 Blades aufnehmen, wobei jedes Blade bis zu 52,8 TB Rohspeicher-Kapazität liefert. Das sind insgesamt 792 TB.

Scality Ring

Scality Ring ist eine Speichersoftware, die Scale-Out-Dateispeicher und Objektspeicher in einer einzigen Plattform kombiniert. Die neueste Version, Ring8, unterstützt zusätzlich zu den Vorgängerlösungen All-Flash-Storage.

Ring8 kann auf Standard-x86-Servern eingesetzt und über Tausende von Servern und mehrere Standorte hinweg genutzt werden, stellt jedoch ein einziges, verteiltes System für Workloads im Petabyte-Bereich dar. In Ring8 sind die Protokolle für NFS, SMB und S3 integriert. Das System liefert die über alle drei Schnittstellen hinweg gleiche Leistung und bedient somit die Anforderungen sowohl von Legacy- als auch von Cloud-nativen Anwendungen.

Vast Data

Vast Data ist eine All-Flash-Datenplattform mit modernsten Technologien wie NVMe-oF, Quad-Level-Cell-Flash, Storage Class Memory und S3-Konnektivität. Sie basiert auf einer disaggregierten „Share-everything“-Architektur.

Die Plattform kann bis in den Petabyte-Bereich skalieren. Sie erlaubt einen direkten Zugriff auf einen globalen Namespace im Exabyte-Bereich. Jedes Rack kann bis zu 1 PB an Daten verwalten. Die NVMe-Speichergehäuse skalieren unabhängig von den Servern. Die Server sind zustandslos und erfordern bei einem Ausfall keine Datenwiederherstellung, da sie unabhängig voneinander arbeiten, aber den globalen Namespace gemeinsam nutzen.

WekaIO Weka

Weka ist eine reine Software-Lösung, die Backend-Server betreibt, die wiederum mit Flash-Speichern verbunden sind. WekaIO ist für NVMe und die Cloud optimiert. Die Lösung unterstützt sowohl Datei- als auch Objektspeicher.

Abbildung 2: Die verfügbaren All-Flash-Objektspeicher im Überblick.
Abbildung 2: Die verfügbaren All-Flash-Objektspeicher im Überblick.

Bei der Provisionierung erstellt der Anbieter ein gemeinsam nutzbares Dateisystem, das es Anwendungsservern ermöglicht, auf den WekaIO-Speicher zuzugreifen, als wären sie mit einem lokalen Laufwerk verbunden. Die Lösung kann Dateien beliebiger Größe verarbeiten, und sie unterstützt sowohl zufällige als auch sequentielle Arbeitslasten. Die Lösung kann auf einer standardmäßigen x86-Infrastruktur als dedizierter Speicherserver eingerichtet oder in ein Applikations-Cluster integriert werden.

Auf dem Weg zum All-Flash-Objektspeicher

Da die Grenze zwischen Objektspeicher und traditionellen Systemen wie NAS immer mehr verschwimmt, wird Objektspeicher im Unternehmen immer mehr an Bedeutung gewinnen. Dieser Trend wird durch die Verbreitung von SSDs noch verstärkt. Objektspeicher ist nicht mehr nur auf Datensicherungen und -archive beschränkt, sondern weitet sich stetig auf neuartige Anwendungen wie KI, maschinelles Lernen und Datenanalyse aus, die große Mengen unstrukturierter Daten verarbeiten. Gleichzeitig eignet sich das Objektspeichermodell gut für Cloud-native Anwendungen. Das erleichtert den Einsatz im Zusammenhang mit modernen Workloads und die Implementierung von Multi- und Hybrid-Cloud-Strategien. Gleichzeitig senkt das Konzept der Objektspeicher die Kosten pro Gigabyte für Enterprise-Storage-Umgebungen.

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