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IP-basierte Speichernetze mit iSCSI:
Massenspeicher im Gigabit-Ethernet sind preiswerter
Digitaler Content führt zu gigantischen Datenmengen, die mit konventionellen Storage-Konzepten nicht mehr sinnvoll gehandhabt werden können. Der Protokollstandard iSCSI ermöglicht die herstellerneutrale Anbindung von SCSI-Massenspeichern über Ethernet.
Massenspeicher wird zwar pro Jahr um 35 % billiger, aber die Ausgaben für Speicher steigen in der gleichen Zeit um 16...20 %, weil sich der Kapazitätsbedarf verdoppelt. So entstanden als Alternative zum „Speicher im Server“ (Direct-Attached Storage - DAS) die Pool-Konzepte des Network Attached Storage (NAS) und des Storage Area Network (SAN).
Konvergenz von SAN und NAS
Beim dateiorientierten NAS-Konzept werden Speichereinheiten (Filer) plattformneutral von mehreren Computern im LAN oder WAN über das Internetprotokoll TCP/IP bedient. SAN meint dagegen ein vernetztes Speichersystem für einen oder mehrere Server, das nicht Datei-, sondern blockorientiert arbeitet. Erst im Server werden die verteilten Datenblocks wieder zu kompletten Dateien verbunden und an einen Client übergeben. Bislang basierten SAN-Konzepte auf einer eigenen physikalischen Glasfaserarchitektur (Fibre Channel - FC), die nicht IP-basiert und unabhängig vom LAN war. Die schon in die Jahre gekommenen FC-Netze sind im Unterschied zu SCSI-Verbindungen (max. 18 m) praktisch nicht längenlimitiert (10 km) und bieten heute Übertragungsraten von 100 Mbit/s bis 2 Gbit/s.
FibreChannel verliert an Bedeutung
Mit dem Aufkommen von Gigabit-Ethernet (heute ein, morgen zehn Gbit/s) und Ultra-SCSI (320 Mbit/s) werden die historischen Vorteile der FC-Architektur allmählich hinfällig. Der Wunsch nach einem einheitlich administrierbaren IP-basierten Netzwerkprotokoll für SAN und LAN kann jetzt erfüllt werden.
Derzeit gibt es drei Alternativen, um ein existierendes SAN auf IP-Beine zustellen. Während FCIP und iFCP einen Kompromiss mit der teuren FC-Architektur darstellen, steht mit iSCSI ein grundlegend neues nichtproprietäres Protokoll kurz vor seiner internationalen Standardisierung, das keine Altlast-Zugeständnisse macht und voll auf bewährte Standards wie Ethernet, TCP/IP und SCSI aufsetzt. Neu ist an iSCSI lediglich die Paketierung von SCSI-Befehlen.
Der Internet Small Computer Systems Interface Standard iSCSI kommt 2002
Intel hat bereits im Mai 2001 seinen Pro/1000 T IP Storage Adapter für Anfang 2002 angekündigt, mit dessen Hilfe der Speicherdatenverkehr über ein vorhandenes Kupfer-Gigabit-Ethernet abgewickelt werden kann. Die Intel-Karte ist ein Hybrid aus einem Host Bus Adapter (HBA), also einem I/O-Interface wie SCSI, und einer Network Interface Card (NIC); sie entlastet die Server-CPU auch weitgehend von der Protokollverarbeitung, dem Stack Processing. Der Server sieht und behandelt das beliebig entfernte Speichersystem genauso, wie seine eigenen Festplatten. Auf der Speicherseite übernehmen IP-Bridges die Umsetzung der parallelen SCSI-Verbindung auf das Gigabit-Ethernet, wenn dort nicht gleich iSCSI-Speichersysteme eingesetzt werden.
SAN over IP: Sicheres Backup via Internet
Damit können einzelne Speichersysteme in synchronisierten IP-Netzwerken mit beliebig vielen und beliebig verteilten Standorten gebündelt werden. Die Übertragung kann hochgesichert über bewährte Verschlüsselungsverfahren erfolgen. Einfacher und preiswerter ist Sicherheit für Backup und Datenzugriff durch regional getrennte, gespiegelte Datenbestände nicht zu bekommen.
Die ersten komplett konfigurierten iSCSI-Speichersysteme sind schon im Einsatz. Das Zentrum für Datenverarbeitung der Universität Tübingen, zuständig für die zentrale IT-Infrastruktur der Universität, setzt die iSCSI-Box IP Storage 200i von IBM bereits seit Oktober 2001 ein.
Freie Bahn für Streaming Video
Die bisherige IT-Installation in Tübingen umfasste ein breites Spektrum an Servern und Speicherprodukten, die einen hohen Verwaltungsaufwand erforderten und dem ausgeweiteten Angebot nicht mehr gewachsen waren. "Vor allem seit wir den Studenten und Studentinnen neben E-Mail-Services und News auch Video Streaming anbieten, mussten wir an eine neue Speicherlösung denken", begründete Prof. Dr. Kaletta, Direktor des Zentrums für Datenverarbeitung, die neue Speicherlösung. Durch die Einbindung von Streaming Media sind vollständige Vorlesungen verschiedener Fakultäten über Video im Internet abrufbar.
Nach der erfolgreichen Realisierung einer Teststellung entschied sich das Zentrum für eine iSCSI-Lösung über den IBM IP Storage 200i. Das Produkt ermöglichte die direkte Einbindung in die vorhandene IP-Infrastruktur und war damit die wirtschaftlichste Lösung, um die datenbankrelevanten Anwendungen zu realisieren. Dazu wurde ein iSCSI-Treiber auf dem Server installiert, der Zugriff auf den IP 200i hat. Die SCSI-Daten werden verpackt und über das TCP/IP-Netzwerk auf die Ziel-Hardware transportiert. Der "Open Standard" von iSCSI ermöglicht ein Maximum an Flexibilität und Kontrolle.
Ein 19-Zoll-Rack packt 3,5 TeraByte
Der IP Storage 200i bietet eine skalierbare Speichereinheit mit 73,4 GB SCSI-Platten in einer hochverfügbaren RAID-Umgebung: im Tower bis 440 GigaByte, im Rack bis 3,5 TeraByte. Diese Speicher-Lösung lässt sich zentral verwalten und die Administration kann mittels einer browserbasierten grafischen Oberfläche von jeder beliebigen Stelle aus durchgeführt werden. Das vorinstallierte Betriebssystem ist Linux- basiert (Windows 2000 wird ebenfalls unterstützt) und ermöglicht eine Installation in kürzester Zeit. Innerhalb weniger Wochen konnte das gesamte neue Speicher-Konzept (www.storage.ibm.com/snetwork/iSCSI/) für das Zentrum für Datenverarbeitung in Zusammenarbeit mit dem IBM Business Partner CAD/CAM Service realisiert werden.
Mit iSCSI steht die digitale Datenspeicherung wieder mal vor einem Quantensprung, von dem CrossMedia-Publisher in besonderem Maße profitieren können: nie war es einfacher, ausreichend Speicher für das Media Asset Management zu installieren. Egal wo.
Copyright: Roland Dreyer 2001
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