Was ist ein Speicher-Array? Datenserver- und Festplattenarchitektur

By Staff Contributor on Oktober 12, 2020

Ein Speicher-Array, auch als Disk-Array bezeichnet, ist ein Datenspeichersystem für blockbasierte Speicherung, dateibasierte Speicherung oder Objektspeicherung. Anstatt Daten auf einem Server zu speichern, verwenden Speicher-Arrays mehrere Laufwerke in einer Sammlung, auf denen eine große Datenmenge gespeichert werden kann, die von einem zentralen Verwaltungssystem verwaltet wird.

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Die Leistung von Speicher-Arrays kann verbessert werden, indem ein hochwertiges Managementsystem verwendet wird, um Kapazität, Fehler und Trends zu verfolgen. In diesem Artikel bespreche ich die Grundlagen von Speicher-Arrays, einschließlich ihrer Funktionsweise, ihrer Funktionsweise, der allgemeinen Einrichtung von Rechenzentren und der Frage, wie Überwachungstools zur Verbesserung der Array-Leistung beitragen können. Ich gebe auch einen Überblick über die Hauptmerkmale mehrerer dieser Spitzenlösungen und erkläre, warum Storage Resource Monitor aufgrund seines einheitlichen Managementsystems, der Leistungsoptimierungsfunktionen und der Funktionen zur Prognose der Speicherkapazität meine beste Wahl für 2020 ist.

Wie funktionieren Speicher-Arrays?

Speicher-Arrays halten den Speicher mithilfe einer Sammlung von Festplatten (HDDs) oder Solid-State-Laufwerken (SSDs) von Servern getrennt. In einigen Fällen verwenden sie eine Kombination aus beidem, so dass sie viel effizienter skalieren können als die Speicherkapazität einer Sammlung von Servern.

HDD-Speicherarrays oder Festplatten-Arrays werden in Geschäftsumgebungen häufig für Speicherzwecke eingesetzt und verfügen über ausgezeichnete Redundanzfunktionen zum Schutz der Daten. Beispielsweise werden redundante Arrays von RAID-Controllern (Independent Disks) verwendet, um Kopien derselben Daten über mehrere Festplatten zu erstellen. Dies schützt die Daten vor Verlust, wenn eine der Festplatten ausfällt, da alle Sicherungskopien noch verfügbar sind.

Ein SSD-Speicher-Array, auch als Flash-Speicher-Array bezeichnet, verfügt über die gleiche grundlegende Speicher-Array-Architektur wie ein HDD-Array, arbeitet jedoch wesentlich schneller. HDDs sind jedoch billiger, daher werden sie manchmal in Kombination verwendet.

Speicher-Arrays sind ein wichtiger Bestandteil von Speichernetzwerken, da sie es ermöglichen, die Speicherfunktionen des Netzwerks vollständig vom LAN oder WAN zu trennen, das alle Geräte innerhalb einer Organisation verbindet. Die Festplatten -Array-Speicherung trennt die Netzwerkübertragungs- und Verbindungsfunktionen von den Datenspeicherfunktionen und ermöglicht den gleichzeitigen Zugriff auf gespeicherte Daten durch mehrere Server. Dies bedeutet, dass alle Server in einem Unternehmen auf Daten aus demselben Speicherbereich zugreifen können.

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Was ist ein Datenserver?

Ein Datenserver, auch als Datenbankserver bezeichnet, ist die zugrunde liegende Back-End-Hardware, die für die Bereitstellung der Dienste vorgesehen ist, die zur Unterstützung eines oder mehrerer Datenbankverwaltungssysteme erforderlich sind. Diese Dienste umfassen Aufgaben wie Speicherung, Archivierung, Verarbeitung, Analyse und Gewährleistung der Datensicherheit – im Allgemeinen alle Aufgaben, die nicht für Endbenutzer spezifisch sind. Der Datenserver stellt auch sicher, dass Daten für die richtigen Clients zugänglich sind, basierend auf der Client/Server-Architektur der Datenbankanwendung.

Der Server kann große Datenmengen in einer Reihe von Formaten unterbringen – relationale Datenbanken, nicht-relationale Datenbanken und sogar Flat Files. Das DBMS wird auf dem Datenserver installiert und andere Systeme können dann auf die Daten zugreifen. Aus IT-Sicht ist der Begriff „Datenserver“ jedoch nicht immer präzise – er kann sich auf die Hardware, die Software-Plattform oder eine Kombination aus beidem beziehen. Als Software kann der Datenserver als „Instanz“ betrachtet werden.

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Wie sieht eine moderne Rechenzentrumsarchitektur aus?

Speichersysteme für Rechenzentren haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt, und heutzutage, da Geschwindigkeit und Flexibilität immer wichtiger werden, verlassen sich viele Unternehmen auf eine Mischung aus physischen und virtuellen Infrastrukturen, wie z. B. hybride Clouds. Vor der Einführung von All-Flash-Arrays und der Virtualisierung stützte sich die Datenspeicherung auf Festplatten, die E/A-Anforderungen erhielten. Um die moderne Rechenzentrumsarchitektur zu verstehen, ist es wichtig, zunächst typische moderne Speichersysteme im Allgemeinen zu verstehen.

Einige wenige Arten von Datenspeichern ermöglichen unterschiedliche Zugriffsmengen und Skalierbarkeit. Es ist wichtig, dass die Architektur nicht blockiert, sodass gleichzeitige Anforderungen ohne Warteschlangen möglich sind. Ein Speichersubsystem besteht aus mehreren Komponenten – Hostadapter, Geräteadapter, Cache und Prozessoren – die Kommunikationsarchitektur verbindet diese Teile:

  • Die Busarchitektur ermöglicht den Zugriff auf jeweils nur ein Gerät. Es ist einfach und billig, aber schwer zu skalieren
  • Die Switch-Architektur ermöglicht das Anschließen von Komponenten an Switches über Links mit bis zu 64 Verbindungen auf jeder Seite des Switches. Die meisten großen Speichersubsysteme verwenden dieses Formular
  • Die Matrixarchitektur verknüpft Komponenten mit den Komponenten, mit denen sie kommunizieren muss, erstellt ein Netz von Verbindungen und ermöglicht eine einfache Skalierung des Systems

Rechenzentrums-Speichermodelle basieren immer häufiger auch auf Virtualisierung, was bei der Konsolidierung von Speicher und Servern hilft. Im Wesentlichen konsolidiert die Virtualisierung von Rechenzentren physische Server zu virtuellen Maschinen und virtuelle Maschinen sind mit einer virtuellen L2-Zugriffsschicht verbunden. Die Integration des Speicherzugriffs für die VMs bedeutet die Konsolidierung von Speicherbereichsnetzwerken (die eine zentralisierte All-Flash-Speicherung mit geringerer Latenzzeit ermöglichen) sowie netzwerkgebundener Speicherung. Obwohl es sich hierbei um veraltete Formen der Speicherung handelt, haben sie sich so weiterentwickelt, dass sie jetzt effektiver mit modernen Datenspeichermodellen arbeiten.

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So verbessern Sie die Leistung von Speicherarrays

Datenspeicher-Arrays müssen sorgfältig verwaltet werden, um sicherzustellen, dass die Festplatten nicht die Kapazität erreichen und die Anwendungsleistung für die Benutzer beeinträchtigen. Ich empfehle dringend die Verwendung eines Verwaltungstools zur Überwachung und Optimierung der Leistung von Speicher-Arrays. Dies ist entscheidend, um sicherzustellen, dass mehrere Server ohne Verzögerungen auf Daten zugreifen können. Hier sind meine drei besten Tipps.

  1. SolarWinds® Storage Resource Monitor

Eine der wichtigsten Aufgaben bei der Verwaltung von Speicherressourcen besteht darin, sicherzustellen, dass Sie über eine gute Einrichtung für die Kapazitätsplanung verfügen. Dies bedeutet, dass Sie alle Ihre Speicherressourcen im Auge behalten und neue Speicher vorhersehen und zuweisen müssen, bevor Sie sie benötigen, um Geschäftsverzögerungen und Service-Ausfallzeiten zu reduzieren. Storage Resource Monitor (SRM) bietet Einblicke in jede Schicht, jedes Array, jeden Pool und jedes LUN/Volume, um eine Bestandsaufnahme des Wachstums der Speicherkapazität vorzunehmen und zu prüfen, wann der Speicherplatz knapp wird. Es kann auch schnell Durchsatzprobleme oder Latenz-Hotspots identifizieren, so dass überlastete Ressourcen gefunden und behoben werden können, bevor sie größere Leistungsprobleme verursachen.

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SRM enthält eine grafische Oberfläche, die für SolarWinds Produkte namens AppStack™ proprietär ist und alle Schichten der Netzwerk- und Speicherinfrastruktur anzeigt. Es zeigt die virtuellen Maschinen und Anwendungen, die von jedem Speicherelement abhängig sind, sodass Sie Abhängigkeiten identifizieren und nach Bedarf ändern können. Sie können auch Informationen für mehrere Anbieter anzeigen. Dadurch müssen Sie nicht alles manuell nachverfolgen.

  1. AppDynamics Storage Performance Monitor

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Der Speicherleistungsmonitor AppDynamics ist ein weiteres nützliches Tool zur Netzwerküberwachung und -verwaltung, einschließlich Speicher- und Serverkapazität. Es zeigt Echtzeitinformationen über Durchsatz und Leistungsmessdaten für alle Ihre Speicher-Arrays an, so dass Sie schnell und einfach Speicherkapazitäts- oder Leistungsprobleme lokalisieren können. Es umfasst auch die Verfolgung und Auswertung von Leistungsdaten, so dass es Kapazitätsprobleme im Voraus vorhersagen kann.

Es erkennt und ordnet Ihre kritischen Speicherdienste und Komponenten automatisch zu, sodass Sie dies nicht manuell tun müssen. Für Alarmierungszwecke ist es auch in ServiceNow, PagerDuty und Jira integriert.

  1. eG Enterprise Storage Monitor

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eG Enterprise Storage Monitor ist ein Berichts-, Diagnose- und Überwachungstool, das speziell für Speicherinfrastrukturen entwickelt wurde. Es umfasst eine zentrale Konsole, in der Sie alle Speichergeräte Ihres Netzwerks sehen und Leistungsmessdaten über mehrere Ebenen hinweg untersuchen können, wodurch Sie Engpässe leichter erkennen und beheben können. Es kann zahlreiche verschiedene Arten von Speichergeräten abdecken und liefert hervorragende Daten über Fibre-Channel-Switches, Host-Ports, Controller, LUNs, physische Festplatten, Caches, Gehäuse und Hosts.

Das eG Enterprise-Tool bietet neben historischen Trends und Berichten auch Leistungsdaten, sodass Sie herausfinden können, über wie viel Kapazität Sie derzeit verfügen und dann zukünftiges Wachstum planen können. Mit den Leistungsmerkmalen können Sie feststellen, ob der Datenverkehr in einer Datenträgergruppe ungewöhnlich hoch ist oder ob Datenträger während Lese- oder Schreibvorgängen langsam sind. Sie können auch sehen, ob das Festplatten-Array viele ausstehende Anforderungen enthält. Mit diesen Funktionen können Sie feststellen, woher in der Speicherinfrastruktur Leistungsprobleme stammen.

Bester Storage Array Monitor

Von allen auf dem Markt erhältlichen Produkten zur Verwaltung Ihrer Speicher-Arrays und Datensysteme empfehle ich Ihnen, sich den Storage Resource Monitor anzusehen. Es handelt sich um eine hochwertige, professionelle Speicherüberwachungslösung mit allen Tools, die Sie für die Kapazitätsplanung, das Performance-Management und die vollständige Kontrolle Ihrer Speichersysteme benötigen. SRM wird außerdem mit einer voll funktionsfähigen 30-Tage-Testversion geliefert, mit der Sie überprüfen können, ob es Ihnen gefällt.

Weitere Informationen

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