Thin Provisioning optimiert die IT

von Galvin Chan
Festplattenspeichersysteme sind in Rechenzentren von Unternehmen als NAS und SAN weit verbreitet, um große Datenmengen zu speichern. Die Speichersysteme bedienen häufig mehrere Host-Anwendungen. Durch die Vielfalt an Workloads und Anwendern wird es zunehmend komplexer, festzulegen, welcher Anwendung und welchem User wie viel Kapazität zusteht.

In den vergangenen Jahren ist eine neue Methode für die Kapazitätszuweisung entstanden: das Thin Provisioning. Es kann das Storage-Management in vielfältiger Weise unterstützen. Jedoch profitieren davon nicht unbedingt alle Anwendungsarten, die in Rechenzentren eingesetzt werden.

Dieser Artikel gibt eine kurze Einführung in das Thema Thin Provisioning und untersucht, welche Anwendungen besonders stark von dieser Technologie profitieren können und welche weniger. Darüber hinaus gibt der Artikel einige praktische Tipps für die Umsetzung des dieser Technologie.

Thin Provisioning vs. Full Provisioning

Die Thin-Provisioning-Technologie ist eine neue Methode, mit der Anwendungen Speicherkapazität zugewiesen bekommen. Auf diese Weise können Benutzer eine große Menge an virtueller Kapazität für eine Anwendung bereitstellen, unabhängig von der physischen Kapazität, die tatsächlich verfügbar ist.

Thin Provisioning weist bei der Ersteinrichtung dem vorgegebenen Datenvolumen keine physikalische Kapazität zu, und der tatsächliche Speicherplatz wird nur dann verwendet, wenn Daten geschrieben werden. Dieses On-Demand-Verfahren für die Kapazitätszuweisung optimiert die Speicherauslastung und vereinfacht Kapazitätsplanung und -management. Wenn Benutzer die Kapazität erweitern wollen, so erfolgt dies ohne Unterbrechung.

Thin Provisioning bietet signifikante Unterschiede zur herkömmlichen Bereitstellung von Speicherkapazität, die auch als Full Provisioning bezeichnet wird. Beim Full Provisioning wird in der Regel Anwendungen mehr Speicherkapazität zugeteilt als nötig. Da die ungenutzte freie Kapazität, die für eine bestimmte Anwendung bereitgestellt wurde, nicht für andere Anwendungen zur Verfügung steht, kommt es dort zu einer mangelhaften Speicherauslastung und zu Ausfallzeiten.

Hans Schramm, Field Product Manager Large Enterprise, Dell
"Das Daten-Management und das Datenwachstum bleiben auch im Jahr 2013 wichtige Herausforderungen."

Dirk Pfefferle, Director Enterprise Sales, EMC Deutschland
"Innovative Unternehmen migrieren zu konvergenten Infrastrukturen, bei denen Server, Storage und Netzwerk in einer Einheit zusammengefasst sind. Das bietet die nötige Agilität, Flexibilität und auch Effizienz im Hinblick auf das weltweite Datenwachstum."

Robert Guzek, Senior Alliance Manager im Sales Competence Center Storage & Network Solutions, Fujitsu Technology Solutions
"Während das Thema Big Data 2012 im Regelfall hauptsächlich Großunternehmen betroffen hat, wird sich 2013 auch der Mittelstand damit auseinandersetzen müssen."

Thomas Meier, Chief Technologist Storage, Hewlett Packard
"Das Verlangen nach 24-7-Verfügbarkeit, weiter wachsende Datenmengen und der zunehmende Mangel an IT-Spezialisten machen 'Konsolidierung der Infrastrukturen' zur wichtigsten Herausforderung im Storage-Bereich."

Dr. Georgios Rimikis, Senior Manager Solutions Strategy, Hitachi Data Systems
"Eine Verdoppelung der Speicherdichte im Zeitraum von 18 bis 24 Monaten ging einher mit einer Preiserosion von 30 Prozent jährlich. Diese Trends werden sich voraussichtlich dramatisch verändern."

Ralf Colbus, Leading Solution Sales Professional Storage, IBM Deutschland
"Es gibt immer mehr und schneller wachsende Daten, der Kostendruck bleibt bestehen, hinzu kommt noch der Fachkräftemangel. Für uns bedeutet das, dass wir die Effizienz in der Storage-Infrastruktur durch Technologien steigern müssen. Ein Administrator muss mehr verwalten können und zwar schneller und einfacher!"

Galvin Chang, Associate Director Global Product Marketing, Infortrend
"Da die Kapazitäten einzelner Laufwerke auf 3 bis 4 TByte zugehen, können Enterprise-Kunden, die aus Kosten- oder Kapazitätsgründen keinen RAID-6-Schutz verwenden, möglicherweise Probleme durch lange RAID-5-Wiederaufbauzeiten bekommen."

Herbert Bild, Solutions Marketing Manager, NetApp
"Aus unserer Sicht wird 2013 ein Meilenstein für den Einsatz von Flash-Technologien werden. Dabei wird es in erster Linie um die Frage gehen, ob Produkte und Hersteller die Anforderungen erfüllen können, die sich durch den Einsatz dieser Produkte im Unternehmen ergibt."

Stefan Weidner, Technical Services Manager, Central Europe, Silicon Graphics GmbH
"Die größten Herausforderungen im klassischen Unternehmensumfeld sind weiterhin die Bedienbarkeit der Systeme, der Preis für heutige Systeme und die Flexibilität in der Nutzung. Kunden benötigen eine modulare, flexible und schlicht bezahlbare Lösung für jede Art der Datenhaltung, ob es sich hierbei um Block-, NAS- oder Objektbasierten Storage handelt."

Thin Provisioning - geeignete Anwendungen

Die Frage, welche Vorzüge die Technologie des Thin Provisionings aufweist, ist differenziert zu beantworten: Für einige Anwendungen ist sie besonders vorteilhaft, für andere bietet es keine besonderen Vorteile. Daher ist es wichtig, vor der Implementierung von Thin Provisioning die Art der Anwendung, die das Unternehmen nutzt, sorgfältig zu überprüfen. Obwohl jede Anwendungsumgebung ihre spezifischen Eigenschaften hat, gibt es doch zahlreiche allgemeine Merkmale, anhand derer sich beurteilen lässt, ob die betreffende Anwendung Thin-Provisioning-tauglich ist oder nicht.

Anwendungen, die möglicherweise von Thin Provisioning profitieren, sind solche, die den direkten Datenzugriff sowie das geplante Kapazitätswachstum unterstützen. Beispiele für diese Art von Workloads sind Datenbanken und transaktionsbasierte Anwendungen.

Mit Thin Provisioning können Daten unter Umständen auf jeder Ressource im Speichersystem abgelegt werden, was den direkten Datenzugriff nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus lassen sich neue Speicherressourcen einfach zu den vorhandenen Ressourcen unterbrechungsfrei hinzufügen. So können sich Unternehmen dem Datenwachstum ohne große Vorabinvestitionen anpassen.

Ungeeignete Workloads für Thin Provisioning

Für andere Anwendungsarten bietet Thin Provisioning jedoch keine deutlichen Vorteile. Beispiele sind Anwendungen, die keine Daten entfernen, wie etwa Archivierung oder Backup-Server oder Anwendungen rund um sequenzielle Schreibvorgänge, wie etwa die Überwachungs- und Videospeicherung. Dies liegt daran, dass beim Thin Provisioning die Kapazität den Daten flexibel zugewiesen wird. Die Technologie verschwendet keine Kapazität, das heißt, es werden keine Datenvolumen erzeugt, die einer Anwendung zugeordnet sind, jedoch nicht genutzt werden.

Applikationen für die Archivierung und das Backup arbeiten in der Regel mit einer bereits bekannten Menge an Daten, für die es viel einfacher ist, feste Kapazitätsressourcen zu bestimmen, statt eine flexible Zuweisung zu nutzen. Darüber hinaus passt Thin Provisioning nicht auf sequenzielle Datenströme, da die Daten zufällig gespeichert werden - anders beim Full Provisioning, wo sie einen festen Speicherplatz haben. Das Speichern von sequentiellen Daten auf einem festen Speicherplatz optimiert Lese- und Schreibvorgänge. Das Thin Provisioning ist aufgrund der zufälligen Zuweisung für solche Vorgänge und folglich der Beeinträchtigung der Gesamtleistung der Anwendung nicht geeignet.

Do’s beim Thin Provisioning

• Planen Sie den Zeitraum und die Art und Weise, wie der Speicherplatz genutzt werden soll, sorgfältig.

• Wenn Sie ein umfassendes Verständnis davon haben, wie Ihre Anwendungen funktionieren, werden Sie besser beurteilen können, ob Thin Provisioning für Sie in Frage kommt oder nicht.

• Definieren und überwachen Sie den Grad der Speicherauslastung mit den Dienstprogrammen von Anbietern für Speichersysteme.

• Überwachen Sie die physikalische Speicherkapazitätsauslastung: Auch wenn große virtuelle Kapazitäten mithilfe des Thin Provisioning zugeordnet werden können, hat jeder Storage-Pool seine physikalischen Grenzen. Deshalb ist es äußerst wichtig, die physikalische Kapazitätsauslastung zu überwachen.

• Stellen Sie den Grenzbereich für die physikalische Kapazitätsauslastung je nach Tempo der Datengenerierung ein: Mit einem Benachrichtigungsmechanismus, der anzeigt, wann dieser Grenzbereich erreicht ist, haben Sie genügend Zeit, die Speichererweiterung zu planen.

Don’ts beim Thin Provisioning

• Nutzen Sie die Thin-Provisioning-Funktionen der Servervirtualisierungssoftware und Speichersysteme gleichzeitig.

• Die Anbieter von Servervirtualisierungssoftware bieten in der Regel auch Thin-Provisioning-Funktionalitäten an. Allerdings sollte diese Technologie auf dem Speichersystem nicht gleichzeitig mit der Servervirtualisierungssoftware zum Einsatz kommen, denn dies verbraucht zu viel Rechenleistung, bietet aber keinerlei zusätzlichen Nutzen.

• Hinzu kommt: Werden Thin-Provisioning-Funktionen eingesetzt, liegen bestimmte andere Funktionen der Servervirtualisierungssoftware brach. Will man jedoch auf deren vollen Funktionsumfang zugreifen, ist es daher empfehlenswert, die-Thin-Provisioning-Funktion von Speichersystemen nutzen.

(rb)