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Was ist eigentlich DAS und SAN?

DAS (Direct Attached Storage)

Unter Direct Attached Storage (DAS) werden Lösungen zusammengefasst, die eine direkte Anbindung der Festplatten an den Serverhost besitzen. Üblicherweise erfolgt die Umsetzung durch den unmittelbaren Einbau der Festplatten im Servergehäuse, idealerweise als Disk Array in Verbindung mit einem RAID Controller und einer Backplane für einen störungsfreien Hot Swap Betrieb. Zur Realisierung größerer Kapazitäten oder der Installation von Hochverfügbarkeitsclustern ist die DAS Topologie ebenfalls geeignet. Hierbei finden externe Storagegesysteme Anwendung, die allerdings auch direkt, ohne Verwendung eines Switches, mit dem Host verbunden sind. Eine Anbindung erfolgt gewöhnlich mit der SAS Technologie. Die Array Intelligenz kann dabei sowohl im Serverhost als auch in den externen Storagesystemen generiert werden, je nachdem, ob der RAID Controller im Server selbst oder im externen Subsystem verbaut ist. Bei einer hostseitigen Bildung der Festplattenarrays werden über Host Bus Adapter lediglich die physikalischen Platten in Form eines JBODs (Just a Bunch of Disks) mit dem Host verbunden. Bei Plattengehäusen mit integriertem RAID Controller werden die Arrays bereits im Subsystem gebildet und an den übergeordneten Host weitergereicht, wobei die Anbindung hostseitig über einen HBA erfolgt.

Stellt ein Storagesystem mit externer RAID Bildung mehrere Anschlusskanäle zur Verfügung, besteht auch die Möglichkeit, mehr als nur einen Host direkt mit dem Subsystem zu verbinden, wodurch dieses zu einer zentralen Speichereinheit für mehrere Server wird. Somit eignet sich die DAS Topologie hervorragend zur Umsetzung von Clusterlösungen, ohne großen Aufwand für ein separates Speichernetzwerk betreiben zu müssen. Die Limitierung dieses Ansatzes besteht zum einen in der beschränkten Menge anzubindender Hosts, die wiederum durch die Anzahl verfügbarer Ports definiert ist, sowie in der eingeschränkten Distanz zwischen Hosts und Subsystem, die aufgrund der verwendeten SAS Technologie auf max. 10 m beschränkt ist.

Die zugrunde gelegte SAS Technologie mit der Spezifikation ein Laufwerk über zwei Kanäle zu adressieren, erlaubt allerdings wiederum die Option, zwei RAID Controller aus Redundanzgründen parallel in einem Storage Subsystem zu betreiben. Die Anbindung der beiden Controller an jeweils einen Host erfolgt in diesem Fall über 8 Port HBAs in Form einer Überkreuzverkabelung mit externen SAS Kabeln, wobei jeweils 4 Ports des HBAs mit einem der beiden RAID Controller verbunden wird. Somit besteht eine redundante Verbindung und im Falle eines RAID Controller Defektes oder Verlust einer SAS Konnektion ist ein unterbrechungsfreier Betrieb gewährleistet.

SAN (Storage Area Network)

Eine Erweiterung der direkt angeschlossenen Storagesubsysteme (DAS) stellt das Stoarage Area Network (SAN) dar. Nachdem die Festplattensysteme hier ein eigenes Netzwerk bilden und somit zum einen flexibel skalierbar aber auch für jeden Server mit Zugriff auf das Storage Netzwerk erreichbar sind, lassen sich Clusterkonfigurationen im Verhältnis n:n (Server:Storage) implementieren. Die Anzahl der möglichen Verbindungen wird hierbei durch die verwendete Technologie definiert, wobei in erster Linie blockbasierte Protokolle wie Fibre Channel (FC) und iSCSI Anwendung finden.

Zum Aufbau eines dedizierten Netzwerkes für Storagesysteme sind neben den Speichergeräten Switche notwendig, die grundsätzlich redundant ausgelegt werden sollten. Eine Anbindung des Netzwerkes an die Server erfolgt entsprechend der verwendeten Verbindungstechnologie, entweder über FC HBAs oder Netzwerkkarten im Falle von iSCSI. Aufgrund der nativen Ausrichtung auf blockbasierten Speicherverkehr mit einer Nutzdatenauslastung von 90% wird jedoch FC allgemein der iSCSI Technologie vorgezogen, da hier nur zwischen 20% und 60% der maximal möglichen Übertragungsrate mit Nutzlast belegt werden können. Die verwendeten Technologien erlauben auch die Überbrückung größere Distanzen, sodass Server- und Storagesysteme über mehrere 100 m bis hin zu Kilometern räumlich getrennt werden können. Somit lassen sich auch unter Berücksichtigung von Latenzzeiten räumlich getrennte Disaster Recovery Lösungen mit gespiegelten Plattenspeicher realisieren.