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Fachartikel, 10.05.2017
Cloud-basierte Datenspeicher
Aufbau von Cloud-Storage unter OpenStack
Immer mehr Unternehmen setzen OpenStack ein, um eine Cloud-Infrastruktur aufzubauen. Dabei haben sie die Wahl zwischen drei Speicher-Modellen: Object Storage mit Swift, Block Storage mit Cinder oder File Storage mit Manila. Welche Lösung die richtige ist, hängt vom Anwendungsfall ab. Meist ist eine Kombination der drei Varianten empfehlenswert.
Mit OpenStack können Unternehmen flexible und skalierbare Cloud-Umgebungen aufbauen. Das Software-Projekt bietet eine frei verfügbare Architektur und setzt sich aus einer Vielzahl von Modulen zusammen. Diese stellen zum Beispiel virtuelle Maschinen, virtuelle Netzwerke oder Speicher bereit und dienen deren Verwaltung. Für den Storage haben Anwender die Wahl zwischen den Modulen Swift, Cinder und Manila. Jedes von ihnen hat seine Vorteile und eignet sich für bestimmte Anwendungsszenarien. Grundsätzlich ist bei OpenStack-Projekten zu beachten, dass sich die Storage-Komponenten in vollem Umfang und mit wenig Aufwand integrieren lassen.

Swift für Backup und Archivierung


Swift stellt Object Storage unter OpenStack zur Verfügung: Daten werden in Objekte gepackt und über verschiedene Speicherknoten im Cluster verteilt. Anhand von Metadaten, die zusammen mit den Objekten gespeichert werden, lassen sich die Daten eindeutig zuordnen. Dadurch können Anwender Daten aufrufen, ohne ihren Standort zu kennen. Object Storage ist horizontal skalierbar und lässt sich gut mit Standard-Hardware umsetzen, zum Beispiel externem Speicher wie NetApp SolidFire oder der NetApp E-Series. Damit ist die Lösung preiswert und ermöglicht sehr große Repositories bei geringem Platzbedarf. Sie unterstützt jedoch keine virtuellen Maschinen. Außerdem ist sie langsamer als Block Storage oder File Storage. Deshalb eignet sich Swift vor allem für Daten, die selten oder gar nicht aktualisiert werden müssen. Die Lösung ist ideal für Backups und Archive.

Cinder für Anwendungen, bei denen es auf die Performance ankommt

Das OpenStack-Modul Cinder ermöglicht Block Storage für virtuelle Maschinen. Das Speichern der Daten erfolgt dabei in virtuellen Volumes, die jeweils wie eine Festplatte behandelt werden. Eine virtuelle Maschine kann allerdings immer nur auf das Volume zugreifen, das ihr zugewiesen ist. Geteilte Volumes sind nicht möglich. Block Storage ist sehr schnell und eignet sich daher ideal für performancekritische Primärworkloads wie SQL- oder NoSQL-Datenbanken oder Anwendungen der Datenanalyse oder Transaktionsverarbeitung. Als Backend lassen sich unterschiedliche Speichermedien einsetzen.

Manila für gemeinsam genutzte Daten und Ressourcen

Manche Cloud-Anwendungen erfordern es, dass viele Nutzer und virtuelle Maschinen gleichzeitig auf dieselben Daten zugreifen können. Das ist zum Beispiel bei großen Content-Management-Systemen oder Entwicklungs- und Testumgebungen der Fall. Für solche Einsatzfelder ist Manila prädestiniert. Das OpenStack-Modul bietet einen automatisierten, skalierbaren On-Demand-Service für die Bereitstellung von gemeinsamen und verteilten Dateisystemen. Manila ist hochperformant und ermöglicht Dateioperationen mit niedriger Latenz. Daher empfiehlt sich die Lösung auch für Big-Data-Anwendungen. Sie ermöglicht es außerdem, Daten über verschiedene Public-, Hybrid- oder Private Clouds hinweg zu bewegen. Dadurch gewinnen Anwender mehr Flexibilität.

Die richtige Mischung macht’s

Es gibt nicht die eine Storage-Lösung, die alle Anwendungsszenarien abdeckt. Meist ist eine schlaue Kombination aus verschiedenen Modulen gefragt, um die bestmögliche Infrastruktur zu erreichen. Swift, Cinder und Manila schließen sich nicht gegenseitig aus, sondern können sich ergänzen. Entscheidend ist, die eigenen Anforderungen in den unterschiedlichen Einsatzfeldern zu analysieren und die Storage-Architektur entsprechend aufzubauen. Dabei ist es von zentraler Bedeutung, dass sich diese Storage-Komponenten – wie beim Zero-Touch-Ansatz von NetApp SolidFire – mit möglichst wenig Aufwand in die OpenStack-Umgebung integrieren sowie langfristig effizient betreiben und verwalten lassen. So übertragen sich die Kostenvorteile des Open-Source-Konzepts auch auf den täglichen Betrieb der IT-Infrastruktur insgesamt.
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