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Was ist softwaredefinierter Speicher? Vorteile und beste Lösungen

26. Mai 2023
von Sudipto Paul

Unternehmensteams, die hardwaregebundene IT-Infrastruktur nutzen, verbinden Datenlagerungsoperationen mit bestimmten Geräten.

Allerdings erschweren hardwarebedingte Eigenheiten den Austausch, die Erweiterung oder die Aktualisierung proprietärer Hardware. Diese Herausforderungen sind besonders groß in Organisationen mit Speicherplattform-Abhängigkeiten. Infolgedessen wird das heterogene Datenmanagement zunehmend schwierig.

Bald werden Hardware-Upgrades zu betrieblichen Engpässen und schaffen Datensilos. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, nutzen moderne IT-Teams softwaredefinierte Speicherlösungen oder hyperkonvergente Infrastrukturlösungen (HCI).

Softwaredefinierter Speicher (SDS) verwendet eine Softwareebene, um Hardware von der Speicherverwaltung zu entkoppeln. Es vereinfacht auch die Datenbereitstellung, Orchestrierung und physische Datenverwaltung auf Servern. Dank der flexiblen und hardwareunabhängigen Speicherinfrastruktur können Unternehmen Agilität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz erreichen.

Die absichtliche Trennung ihrer Speicheraufgaben beseitigt die Abhängigkeit der Software von der proprietären Hardware. Jeder Industriestandard- oder x86-Server kann softwaredefinierte Speicherfunktionen ausführen.

SDS ermöglicht es Unternehmen, physische Speicherressourcenpools in einem einzigen Gerät zu kombinieren. Auf diese Weise werden Speicherressourcen Teil einer softwaregestalteten Rechenzentrumsarchitektur (SDDC), die Ressourcen effizient automatisieren und orchestrieren kann.

Organisationen, die unstrukturierte Daten verarbeiten, übernehmen SDS-Lösungen, um skalierbare Speicherarchitekturen zu schaffen, die Verfügbarkeit von Serverhardware sicherzustellen und Latenzprobleme zu lösen. Schauen wir uns an, warum sie softwaredefinierten Speicher nutzen oder darauf umsteigen.

Warum nutzen Unternehmen softwaredefinierten Speicher?

Unternehmen nutzen softwaredefinierten Speicher, um flexible Speicherarchitekturen zu schaffen, hardwareunabhängig zu bleiben und sich von Anbieterabhängigkeiten zu befreien. Infolgedessen erleben sie auch verbesserte Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz.

Softwaredefinierte Speicherlösungen laufen auf handelsüblicher Serverhardware anstelle spezifischer Hardwarekomponenten. Darüber hinaus hilft die Speicherabstraktion Unternehmen, programmierbare Speicherressourcen zu schaffen, die für den Betrieb softwaregesteuerter Rechenzentren entscheidend sind. Dies macht SDS zu einer ausgezeichneten Wahl für die Automatisierung isolierter Infrastrukturressourcen und den Ersatz kostspieliger hardwareabhängiger Speicherdienste.

Warum wechseln moderne Unternehmen zu softwaredefiniertem Speicher?

Moderne Organisationen ersetzen Altsysteme durch softwaredefinierten Speicher, um:

  • frei von Speicheranbieter-Abhängigkeiten zu bleiben.
  • eine zentrale Speicherinfrastruktur zu schaffen.
  • Lasten und Kapazitäten über verschiedene Systeme auszugleichen.
  • eine hardwareunabhängige Speicherarchitektur aufzubauen.
  • Hardwarekosten durch Speicheroptimierung zu reduzieren.

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Was sind die Merkmale von softwaredefiniertem Speicher?

Die folgenden Merkmale der softwaredefinierten Speicherarchitektur schaffen eine Speicherabstraktion von der Hardware und gewährleisten gleichzeitig Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz.

  • Abstraktion, auch bekannt als Entkopplung, ist der Prozess der Trennung der Speichersoftware von der zugrunde liegenden Hardware. Diese Trennung unterscheidet SDS von All-in-One-Legacy-Speicherarrays, die eng integrierte Software und Hardware enthalten.
  • Speichervirtualisierung erstellt und verwaltet virtuelle Versionen von Speicherressourcen als eine Einheit. Im Gegensatz zu Rechenzentrumsnetzwerken, die Virtualisierung auf Rechenressourcen anwenden, gilt dies nur für physischen Speicher.
  • Automatisierung der Speicherverwaltung hilft Speicheradministratoren, sich wiederholende Aufgaben zu automatisieren.
  • Industriestandard-Hardware, wie x86-Server und Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs), sind entscheidend für die Funktionsweise von SDS-Lösungen.
  • Flexibilität und Skalierbarkeit ermöglichen es Organisationen, Anbieter und Infrastrukturtypen ihrer Wahl zu nutzen. Je nach Speicherbedarf können diese Unternehmen Speicherplatz hinzufügen oder entfernen.

Wie funktioniert softwaredefinierter Speicher?

Softwaredefinierter Speicher ist ein Software-Controller, der einen einzigen, virtuellen Speicherpool aus heterogenen Speicherarrays erstellt, indem er die Verwaltung der Speichermedien (Kontrollebene) von der Speichermedieninfrastruktur (Datenebene) trennt. Dieser virtuelle Pool enthält virtuelle Festplatten, die Server als logische Einheiten (LUN) zur Datenspeicherung verwenden.

how does software-defined storage work

Ein Hypervisor zwischen Anwendungen und verfügbaren Ressourcen balanciert alle IT-Ressourcen. Diese Abstraktion kombiniert Ressourcenflexibilität und Programmierbarkeit, um Organisationen bei der Anpassung an Speicheranforderungen zu unterstützen.

Die Programmierbarkeit automatisiert auch die Bereitstellung von Speicherkapazität mit Ressourcenverwaltungspolitiken. Diese Richtlinien sind entscheidend dafür, wie Systemadministratoren virtuelle Speicherarrays erstellen, hinzufügen oder entfernen. Infolgedessen können Administratoren Self-Service-Tools entwickeln, um Benutzern schnelleren Speicherzugriff zu bieten.

Diese softwareunabhängige Bereitstellung führt zu einer verbesserten Implementierung von Datensicherheit, Datenschutz und Governance-Protokollen. Administratoren haben es auch einfacher, Service Level Agreements (SLAs) und Quality of Service (QoS) zu erfüllen und zu verwalten.

Arten von softwaredefiniertem Speicher

Das Fehlen einer Standarddefinition erschwert die Kategorisierung von softwaredefinierten Speicherprodukten. Einige laufen auf einem On-Premise- oder öffentlichen Cloud-Server Betriebssystem (OS) oder virtuellen Maschinen. Andere verwenden Container oder Server-Hypervisor-Kerne. Nachfolgend sind die gängigsten Arten von SDS-Lösungen aufgeführt, die auf dem Markt erhältlich sind.

  • Block-, Datei- und Objektspeicher werden verwendet, um Daten mit verteilten Serverclustern und einem einheitlichen Datenverwaltungssystem zu speichern.
  • Scale-out-Blockspeicher gruppiert x86-Serverknoten als ein einziges Blockspeichersystem, um die Cache-Kohärenz zwischen den Knoten zu verbessern.
  • Scale-out-Dateispeicher ist die früheste Form von softwaredefiniertem Speicher. Sie überwinden die Einschränkungen traditioneller Speicher, indem sie Scale-out-Dateien für dateigesteuerte Anwendungsspeicherung erstellen.
  • Scale-out-Objektspeicher fügt jedem Datei eindeutige Kennungen und Metadaten hinzu. Einige Lösungen bieten auch Dateizugriff-Unterstützung für Netzwerkdateispeicher (NFS) und Server Message Block (SMB).
  • Speichervirtualisierung aggregiert hardwarebasierte Speicher, netzwerkgebundene Speicher (NAS) und Speicherbereichsnetzwerke (SAN), um ein oder mehrere Speicherpools zu erstellen. Unternehmen nutzen sie, um Speicher von einer einzigen Plattform aus zu überwachen und zu verwalten.
  • Hyperkonvergente Infrastruktur erstellt Cluster-Server, die Rechen-, Speicher-, Netzwerk- und Virtualisierungsressourcen kombinieren. Diese Lösungen können virtuelle Maschinen, Server-OS, Container oder Hypervisor-Kerne verwenden.

Softwaredefinierter Speicher vs. traditioneller Speicher

Traditioneller Speicher beschränkt die Datenspeicherung auf bestimmte Hardware. Softwaredefinierter Speicher virtualisiert und läuft auf nicht-proprietärer Standardhardware. Es ist kostengünstiger und erfordert keine Vorabinvestitionen wie Legacy-Speicher.

SDS speichert Daten auf virtuellen Festplatten über Rechenzentrumsserver, was bedeutet, dass Sie je nach Bedarf schnell skalieren können.

SDS vs. Speicherbereichsnetzwerk

Ein Speicherbereichsnetzwerk ist ein dediziertes Netzwerk, das gemeinsam genutzte Pools von Blockspeicher an Server liefert. Es verbindet Hosts, Switches, Hardware und Speicherkomponenten miteinander.

software-defined storage vs. storage area network

Speicherbereichsnetzwerksysteme verbessern mehrere Datenpfade, um die Datenverfügbarkeit zu steigern. Sie schützen auch IT-Vermögenswerte, während sie die Geschäftskontinuität verbessern und Speicherressourcen minimieren. Die wesentlichen Unterschiede bestehen darin, dass SAN-Lösungen Pay-as-you-grow-Modelle bieten, granulare Speicherartikel bereitstellen und Modularität gewährleisten. Das Ergebnis ist minimale Ausfallzeit für Upgrades.

SDS vs. netzwerkgebundener Speicher

Ein netzwerkgebundener Speicher ist ein Dateispeichergerät, das zentralisierte, gemeinsam nutzbare Datenspeicherung für mehrere Benutzer erstellt. Diese zentralisierte Festplattenkapazität ermöglicht es Benutzern mit lokalen Netzwerkverbindungen (LAN), über Ethernet auf die Daten zuzugreifen.

software-defined storage vs. network attached storage

NAS-Lösungen erstellen logische Container, die Dateifreigabe über Geräte hinweg erleichtern. Sie reduzieren den administrativen Aufwand durch einfachere Konfigurationen. Im Gegensatz zu NAS ist SDS nicht auf eine Netzwerkverbindung angewiesen und erfordert eine vernetzte Verbindung. Im Vergleich zu NAS bietet SDS Skalierbarkeit und budgetfreundliche Speicheroptionen.

SDS vs. Speichervirtualisierung

Speichervirtualisierung bezieht sich auf Speicherabstraktion mit einer Softwareebene zwischen einem Benutzer und der physischen Speicherhardware. Sie teilt oder kombiniert Speicherkapazität je nach organisatorischen Bedürfnissen.

software-defined storage vs. storage virtualization

Der Hauptunterschied zwischen SDS und Speichervirtualisierung liegt darin, wie sie Speicher abstrahieren, um die Speicherverwaltung zu vereinfachen. SDS trennt Speicher-Software- und Hardware-Funktionen, während die Speichervirtualisierung einen Speicherpool erstellt, der die Hardwarekapazität trennt.

SDS befreit Organisationen von Hardwareabhängigkeiten, während die Speichervirtualisierung eine zentrale Speicherverwaltung gewährleistet.

Vorteile von softwaredefiniertem Speicher

Organisationen profitieren von der Virtualisierung und Orchestrierung des softwaredefinierten Speichers. Infolgedessen erleben Unternehmen Kosteneinsparungen, flexibles Networking und Programmierbarkeit mit einer hardwareunabhängigen Infrastruktur.

  • Hardwareunabhängige Infrastruktur: Der bedeutendste Vorteil der Nutzung von SDS ist, dass es Organisationen ermöglicht, verschiedene Hardwaretypen anstelle von proprietärer Hardware für die Datenspeicherung zu verwenden. Diese hardwareunabhängige Architektur ermöglicht es IT-Teams, Hardware und Software separat zu aktualisieren oder zu reduzieren.
  • Speicherpool: SDS ermöglicht es Organisationen auch, sich von hierarchischem Speicher zu entfernen und Hardware nach Bedarf hinzuzufügen oder zu entfernen.
  • Programmierbarkeit: Die integrierten Automatisierungsfunktionen von SDS-Lösungen verbessern die Speicherleistung und Datenverwaltung Fähigkeiten.
  • Skalierbarkeit: SDS begrenzt die Rechenzentrumskapazität nicht auf physische Faktoren wie Energieeinschränkungen oder Internetprotokoll (IP)-Adresspools. Dies erleichtert es Unternehmen, ihre Speicherarchitektur zu skalieren.
  • Kosteneffizienz: Legacy-Software erfordert erhebliche Vorabinvestitionen und laufende Wartungskosten. Softwaredefinierter Speicher ist im Vergleich zu den Kosten proprietärer Hardware kostengünstiger.

Herausforderungen des softwaredefinierten Speichers

Schauen wir uns die häufigsten Herausforderungen an, denen Sie mit SDS begegnen könnten.

  • Hardwarekompatibilität: Trotz der Vermarktung als hardwareunabhängig benötigen SDS-Lösungen dennoch bestimmte Hardwaretypen, um zu funktionieren. Einige Anbieter verlangen von Organisationen, dass sie Hardware aus ihrer Hardwarekompatibilitätsliste (HCL) auswählen.
  • Zeit und Ressourcen: Do-it-yourself-SDS-Lösungen benötigen mehr Zeit und IT-Personal, um korrekt eingerichtet zu werden, als vorintegrierte Lösungen.
  • Wachsende Komplexität: Softwaredefinierte Umgebungen können komplexer werden, wenn sie wachsen. Führen Sie SDS-Implementierungsschulungen durch, um Ihr Team über potenzielle Probleme und Lösungen auf dem Laufenden zu halten.

SDS-Anwendungsfälle

Organisationen nutzen SDS in der Regel für die folgenden Arbeitslasten.

  • Organisationen nutzen hybride Cloud-Speicher, um Daten über On-Premise-Systeme sowie öffentliche und virtuelle private Clouds zu verwalten. SDS-Lösungen erweitern die Speicherinfrastruktur, sodass Benutzer von überall auf Daten zugreifen können.
  • Unternehmen mit Remote-Büros und Zweigstellen (ROBO) nutzen softwaredefinierten Speicher, um Daten vor Ort zu halten und Benutzern zentralisierten Zugriff zu bieten.
  • Unternehmen wenden sich auch an SDS-Lösungen, um Daten für virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI)-Bereitstellungen zu zentralisieren. Infolgedessen können Benutzer von ihren Desktops aus auf entfernte Daten zugreifen.
  • Um die zentrale Speicherung für hochverfügbare Anwendungen zu verwalten und zu kontrollieren, verfügen softwaredefinierte Speicherlösungen über Deduplizierungs-, Spiegelungs-, Failover- und Replikationsfunktionen.
  • Mit SDS-Softwarelösungen können Unternehmen auf Archivspeicher in einer hybriden Cloud-Umgebung zurückgreifen, um sich von Hardwareausfällen und Ausfallzeiten zu erholen.
  • Internet der Dinge (IoT)-Geräte und Edge-Anwendungen nutzen SDS-Lösungen, um große Datenmengen kostengünstig zu speichern und zu verwalten.

Top softwaredefinierte Speicherlösungen

Die folgenden hyperkonvergenten Infrastrukturlösungen nutzen softwaredefinierten Speicher und Netzwerkvirtualisierung, um das Ressourcenmanagement im Rechenzentrum zu zentralisieren.

  1. Nutanix Cloud Infrastructure (NCI)
  2. StarWind Virtual SAN
  3. Scale Computing Platform
  4. Huawei FusionCube BigData Machine
  5. VxRail
*Dies sind die fünf führenden HCI-Softwarelösungen aus dem G2 Spring 2023 Grid® Report.

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Der alte Weg führt nicht zu neuen Orten

Die Zeiten, in denen Organisationen ihre Speicherarchitektur mit speziell entwickelter Speicherhardware skalieren konnten, sind vorbei. Die moderne IT-Umgebung von heute erfordert leistungsstarke und dynamische SDS für Kosteneinsparungen und Agilität.

Erfahren Sie mehr darüber, wie hyperkonvergente Infrastruktur Unternehmen hilft, architektonische Effizienz zu erreichen.

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Sudipto Paul

Sudipto Paul is an SEO content manager at G2. He’s been in SaaS content marketing for over five years, focusing on growing organic traffic through smart, data-driven SEO strategies. He holds an MBA from Liverpool John Moores University. You can find him on LinkedIn and say hi!