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Leistungsoptimierung durch SAN-Management

Welche Best Practices tragen zur Optimierung der Speicher-Performance bei? Wir haben wichtige Kennzahlen und Einstellungen zusammengestellt, mit sich Systeme anpassen lassen.

Storage Area Networks können eine Leistung erreichen, die selbst den anspruchsvollsten Workloads großer Unternehmen genügt. Dennoch haben sich verschiedene, sehr empfohlene „Best Practices“ ergeben, mit denen das SAN-Management das Optimum an Leistung aus den Systemen herausholen kann.

Management der Infrastruktur

Eine der wichtigsten Aufgaben bei der Gesunderhaltung eines Speichersystems ist die aktive Überwachung der Speicherinfrastruktur. SAN-Anbieter offerieren im Allgemeinen ein Management-Tool, mit dem Sie deren Produkte konfigurieren und überwachen können. Auch Management-Tools von Drittanbietern sind weit verbreitet.

Bei der Überwachung der Infrastruktur besteht der beste Ansatz zunächst in der Ermittlung mehrerer KPIs (Key Performance Indicators, Kennzahlen) zum allgemeinen Zustand des Speichers. Die Anbieter haben normalerweise Listen der spezifischen KPIs, die bei ihren Systemen beobachtet werden sollten.

Abbildung 1: Mit fünf einfachen Dingen lässt sich das Fernmanagement eines SAN erfolgreich umsetzen.
Abbildung 1: Mit fünf einfachen Dingen lässt sich das Fernmanagement eines SAN erfolgreich umsetzen.

Sind diese KPIs identifiziert, besteht der nächste Schritt in der Durchführung einer Basisanalyse. Alle künftigen Werte können dann gegen die Basiswerte geprüft werden. So ergibt sich eine ganz brauchbare Methode zur grundsätzlichen Beurteilung der Leistung und des Gesamtzustands der Speichersysteme. Diese aktive Überwachung kann einem Unternehmen helfen, besondere Ereignisse zu erkennen und diese zu korrigieren, bevor diese zu einem ernsthaften Problem werden. Die Management-Tools von Drittanbietern enthalten vielfach einen Alarmmechanismus. Dieser signalisiert die Überschreitung vorgegebener Schwellenwerte der einzelnen KPIs.

Kapazitäts- und Leistungsmanagement

Was beim Erreichen eines optimalen Niveaus der SAN-Performance wirklich nützlich sein kann, ist das ausgewogene Verhältnis von Speicherkapazität und I/O-Performance. Angenommen, ein Unternehmen muss ein Speicher-Array mit einer bestimmten Speicherkapazität ausstatten. Vom Leistungsstandpunkt aus gesehen ist es in der Regel besser, diesen Speicherplatz durch die Verwendung vieler kleiner Platten bereitzustellen als mit wenigen, sehr großen Platten. Das ermöglicht es dem Speicher-Array, eine größere Anzahl von IOPS zu liefern, da Lese- und Schreibvorgänge auf viele Platten verteilt sind.

Einsatz von RAID

Eine der wichtigsten Maßnahmen für das Ausnutzen beziehungsweise das Erreichen der optimalen Leistung der SAN-basierten Volumes ist die sorgfältige Auswahl der zu verwendenden RAID-Architektur.

Eine RAID-Konfiguration hat normalerweise zum Ziel, das Gleichgewicht zwischen Leistung und Fehlertoleranz zu finden. Raid 0 wird zum Beispiel als Stripe-Set bezeichnet. Ein Stripe-Set besteht aus mehreren einzelnen Platten, die gegenüber den Betriebssystemen als eine einzige Platte arbeiten. Die Daten werden über alle physischen Platten verteilt. Da auch die IOPS bei den Speicherzugriffen auf alle Platten verteilt sind, liefert der Stripe-Satz eine weitaus höhere Leistung als eine einzelne, gleich große Platte. Ein RAID 0-Array bietet aber Null Fehlertoleranz: Wenn auch nur eine einzelne Platte im Stripe-Set ausfällt, fällt das gesamte Volume aus.

Im Gegensatz dazu dupliziert eine Spiegelung den Inhalt des Datenträgers auf einen oder mehrere weitere Datenträger. Solche Spiegel bieten eine volle Redundanz zum Schutz vor einem Ausfall, tragen aber nicht zur Leistungsverbesserung bei.

Das optimale RAID-Level für Unternehmen ist normalerweise RAID 10 (manchmal auch RAID 1+0 genannt). Es handelt sich im Wesentlichen um ein Stripe-Set, in dem jede Platte im Set auch gespiegelt wird. RAID 10-Array liefert die Leistung eines RAID 0-Arrays kombiniert mit der Fehlertoleranz eines gespiegelten RAID-Sets.

LUN-Mapping

Wenn etwas beim LUN- (Logical Unit Number-) Mapping zu beachten ist, dann ist das der Umstand, dass Speicherhardware leider nicht durchgängig gleich aufgebaut ist. Es ist aber wichtig, bei der Zuordnung einer LUN – also ein logisches Laufwerk – zu einem Speichersystem die Anforderungen hinsichtlich Leistung und Speicherplatz einer jeden Workload zu berücksichtigen.

Der Schlüssel liegt darin, eine LUN zu schaffen, die den Anforderungen der Workloads so genau wie möglich entspricht. Wenn die LUN mit dem Bedarf der Workload hinsichtlich der Speicher-IOPS nicht Schritt halten kann, wird die LUN als solche zu einem Engpass und die Leistung bricht ein.

Wird im umgekehrten Falle die LUN derartig großzügig auf viele Speichersysteme abgebildet (mapped), dass deren Performance die Anforderungen der Workload bei weitem übersteigt, wird die Hardware nicht ausgelastet. In diesem Fall hat das Unternehmen Geld für nicht ausgenutzte Hardware verschwendet.

Remote-Management

Ausnahmesituationen – zum Beispiel die seit Anfang 2020 herrschende COVID-19-Pandemie – veranlassen viele Unternehmen auch in der IT-Administration zu einem Umdenken. Es wird immer wichtiger, SAN-Systeme aus der Ferne verwalten zu können. Remote-Management-Funktionen ermöglichen es, auch dann, wenn die IT-Administratoren aus dem Home-Office (womöglich in Quarantäne) arbeiten, eine kontinuierliche Leistung und Verfügbarkeit der Speicherlandschaft sicherzustellen.

Einer der wichtigen Aspekte bei der Remote-Management-Software für SAN-Systeme ist die Fähigkeit, sämtliche unterschiedliche Ebenen einer Speicherinfrastruktur zu betrachten. Leistungsprobleme können aus jeder Schicht des Speicher-Stacks kommen. Daher ist es wichtig, dass die Speicher-Administratoren auf mehr als nur die grundlegenden Performance- und Kapazitätsmetriken (steuernd) zugreifen können.

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