Mit Lösungen wie der »Active Cloud Engine« von IBM lassen sich große Mengen an Dateien effizient verwalten, global im Zugriff halten sowie nahtlos dort bereitstellen. Diese Funktionen sind nicht mehr nur dem Enterprise-Segment vorbehalten, sondern stehen mit der »Storwize V7000 Unified« nun auch dem Mittelstand zur Verfügung.

Goetz Mensel, IBM Systems Technology Group

Nutzbringende Funktionen, die hohe Flexibilität und Effizienz in die Speicherumgebung bringen, sind mittlerweile sowohl bei den Enterprise- als auch mittelständischen Unternehmen hoch im Kurs. Verbessertes Management, optimale Ressourcen-Nutzung, Verwaltung mehrerer Standorte sind zwingend notwendig, um dies zu erreichen. Nur wenige Hersteller können dies alles in einer Plattform anbieten, welche auch dem Mittelstand gerecht wird. IBM hat mit der »Active Cloud Engine« (ACE) eine Lösung entwickelt, die diese Funktionalität mit all ihren Vorteilen in mittelgroße Umgebungen zusammen mit der »Storwize V7000 Unified« transportiert.

Active Cloud Engine mit bewährter Basis

Die Basis der Active Cloud Engine (ACE) ist das IBM »General Parallel File System« (GPFS). GPFS ist ein geclustertes File, das bewährte Funktionen in die ACE einbringt. Dazu gehören unter anderem Information-Lifecycle-Management (ILM), schnelle Scan Engine und das Caching von entfernten Standorten. Darüber hinaus offeriert das File-System intelligente Tools für die Verwaltung und Administration von Speichersystemen sowie einen »Single Namespace«. Diese bewährten Features ergeben in Kombinationen mit Speichersystemen wie Storwize V7000 Unified oder »SONAS« (Scale-Out-NAS) effiziente Lösungen, um File-Umgebungen je nach Größe und Anforderungen zu bedienen.

ACE-Lösungen und ihre Funktionalitäten

IBM bietet für ihre Storage-Systeme inzwischen zwei intelligente Datenplatzierungssysteme, »Easy Tier«, ein automatisches Tiering für die Datenplatzierung im Block-Umfeld und ACE für die Dateiplatzierung im File-Umfeld. Derzeit findet die ACE in Systemen der IBM »SONAS« und der Storwize V7000 Unified ihre Anwendung. In dieser Kombination bieten die Modelle zahlreiche Funktionen für File-Umgebungen. Dazu gehören unter anderem bei SONAS die hohe Skalierbarkeit für Bandbreiten und Kapazitäten im zweistelligen PByte-Bereich sowie die intelligente Datenplatzierung (Tiering) mit hierarchischem Speichermanagement (HSM) bis auf Bandarchive.

Die ACE erlaubt die Definition von Placement-Policys auf File-Level-Ebene, bei der der Administrator bestimmt, wohin die Dateien physisch gespeichert werden, unabhängig vom Ort in der logischen Verzeichnis-Struktur. Das heißt, die Informationen können auf unterschiedlichen Plattentypen (SSD, SAS, SAS-NL) gespeichert sein, obwohl sie sich im gleichen Directory befinden.

Neben den Placement-Policys können ebenfalls Migrations- oder auch Deletion-Policys definiert werden. In der Praxis, werden Dateien so nach ihrer Wertigkeit für das Unternehmen abgelegt, auf hoch-performante Platten oder auf hoch-kapazitive Platten, die langsamer und nicht so teuer sind. Wird dann die Migration-Policy aktiv, beispielsweise wenn ein Platten Pool über 95 Prozent gefüllt ist oder größere, ältere Files länger nicht mehr angefasst wurden, schiebt das System die Dateien automatisch und transparent in den nächsten Pool.

MP3-Files werden gleich auf SAS-NL-Laufwerke abgelegt, obwohl sie sich zusammen mit anderen Projektdateien im gleichen Ordner befinden, die wiederum auf höherwertigen Medien wie SSDs liegen. Hohe Skalierbarkeit und flexible Hardware-Konfigurationen bietet SONAS auch als Gateway für andere Speichersysteme wie die Storwize V7000 und die »XIV«, ohne dabei auf die Funktionalitäten von ACE verzichten zu müssen. ACE erleichtert die Verwaltung von mehreren PByte Speichern und Milliarden von Dateien in einem einheitlichen Dateisystem mit einem »Single Namespace«.

Backup- und Restore-Performance

Ein weiterer Vorteil der ACE ist die Backup-und Restore-Performance. Der Backup-Scan-Prozess wird dadurch verkürzt, dass nur Metadaten gelesen werden und nicht auf die Datei selber zugegriffen werden muss. Dabei können bei SONAS alle Storage-Nodes des File-Systems gleichzeitig den Scanprozess unterstützen. Es gibt keinen »Metadata Server« der ein Engpass oder Single-Point-of-Failure sein könnte, sondern alle Storage-Knoten haben Zugriff auf die Metadaten. Die Storage-Policys, die vorher definiert wurden, werden der Reihe nach abgearbeitet. Das können Regeln fürs Tiering, die Migration, das Löschen, Backup oder für Füllgrade sein.

Aus User-Sicht verbleiben die Files im Ordner des Datei Baumes, aus Systemsicht verbleibt aber nur ein Stumpf (Stub) der Datei auf der Platte, der Rest der Datei ist auf Band ausgelagert. Interessant werden hier die Entwicklungen die IBM heute schon im Labor zeigen kann: Hier wird gerade ein Filesystem für Bänder (LTFS) getestet, dass in die ACE als zusätzliches Filesystem gelegt werden kann.

Verwaltet wird das Ganze über eine GUI, die IBM inzwischen mit dem gleichen »Look and Feel« auf fast allen Plattensystemen bietet.  Neben dem Einrichten der Regeln und Automatismen ist ein manuelles Variieren und Editieren möglich ist.

Globale Active Cloud Engine

Bei der globalen Active Cloud handelt es sich um einen echten verteilten »World Wide Single Namespace«, der effizientes File-Management über verschiedene Standorte hinweg erlaubt. Diese Funktion hilft bei der Umsetzung von Außenstellenkonzepten oder weltweit verteilten Niederlassungen, die gemeinsame Datenbestände nutzen möchten. Hier sind unterschiedliche Szenarien möglich. Zum einen kann eine remote Niederlassung die Dateien bei Bedarf abholen lassen (On-Demand Pull), zum anderen ist aber auch ein direktes Verteilen der Daten auf die Niederlassungen nach dem Schreiben in der Zentrale möglich (Push). Darüber hinaus ist ein kaskadiertes Verteilen der Dateien realisierbar, ebenso wie ein lokales Update. Das Ganze wird in einer zentralen virtualisierten Sicht abgebildet, die von den physikalischen Systemen getrennt ist.

Die Vorteile des globalen ACE liegen auf der Hand. Dateien, Images und Anwendungs-Updates lassen sich schnell und effizient an andere Standorte verteilen. Ein vorbereiteter Datentransfer auf entfernte Außenstellen erhöht zudem die Zugriffsgeschwindigkeit vor Ort, reduziert Netzwerkkosten und erlaubt eine Mischung aus lokalen Daten und Cache, sowie einen zentralen Backup.

Vorteile und Einsatzgebiete

Die Implementierung einer IBM-Lösung mit Active Cloud Engine birgt zahlreiche Vorteile. Für den Anwender ist es einfacher einen Projektordner zu verwalten und nicht unterschiedliche Ordner für unterschiedliche Plattentypen zu haben. Der Administrator reduziert seine Aufwände durch das einmalige Anlegen von Policys, die unternehmensweit gelten können, aber auch sehr granular, durch die Auswahl der Metadaten, gestaltet werden kann. Speicherplatz wird optimal genutzt. Die Lösung trägt mit der Bereitstellung eines automatisierten ILM, einer automatischen Speicherzuweisung, der Benutzerverwaltung über Speicherquoten und einem universellen Berichts- und Performance-Management dazu bei, die Produktivität zu erhöhen. Ein Auftreten von Speicherplatzmangel kann durch Verlagern bis auf Band vermieden werden sowie die Leistungsfähigkeit des Systems durch Verlagerung der Dateien auf schnellere Platten verbessert und veraltete Datenkopien eliminiert werden. Die Lösung minimiert die Zugriffszeiten für Daten über das Wide-Area-Network (WAN) und ermöglicht eine echte unternehmensweite Filesystem-Sicht. Damit bietet es die ideale Infrastruktur für eine Cloud-Speicherumgebung.

Es können dadurch ganz unterschiedliche Einsatzgebiete und deren Anforderungen bedient werden. Überall dort, wo ein System verwalteter Speicher und hierarchisches Speichermanagement von der Platte bis zum Band Kosten optimieren kann, ist ein Einsatzgebiet für die ACE lokal. Dazu gehört beispielsweise die Verarbeitung und Archivierung medizinischer Bilder; digitale Simulationen von Anwendungen in den Bereichen Pharmazeutik, Automobil und Luft- und Raumfahrt sowie Datensätze von Versicherungen zu speichern und verwalten.

ACE zeigt seine Stärken überall dort, wo Dateien von verschiedenen Lokationen zugegriffen oder verteilt werden sollen. Bespielsweise ein Dienstleister, der Kundensupport 24 Stunden bieten möchte und seine Call/Support-Center auf 3 Kontinenten hat, die nach dem »follow the sun«-Prinzip nach und nach auf die aktuellen Kundendaten zugreifen müssen.