Was ist verteilter Speicher?

Verteilter Speicher bzw. Distributed Storage ist ein softwaredefiniertes Speichersystem, das die Verwaltung von Daten und deren Zugriff ermöglicht, unabhängig davon, wann, wo oder von wem darauf zugegriffen wird. Verteilter Speicher ist ein logisches Volumen-Management-System, das entwickelt wurde, um Skalierbarkeit und Datenzugriffe in einer HA(High Available)-Umgebung mit einer Intelligenz zu verarbeiten, die Ausfälle und Cyberangriffe erkennen und bewältigen kann. Es ersetzt die traditionelle dreistufige Architektur durch ein verteiltes Dateisystem und besteht aus Daten, die auf Clustern von geografisch verteilten Speicher-Nodes gespeichert sind. Das Speichersystem umfasst Funktionen, die die Daten zwischen den Nodes des Clusters synchronisieren und koordinieren.

Distributed Storage: die nächste Generation von Cloud-Speicher

Der verteilte Cloud-Speicher ist in mancher Hinsicht mit dem traditionellen Cloud-Speicher verwandt, insbesondere in Bezug auf die Techniken und die Hardware, die er verwendet. Es gibt jedoch einen großen Unterschied. Anstatt Daten auf einer Reihe von Speichergeräten in einem Rechenzentrum zu speichern, werden die Daten beim verteilten Cloud-Speicher auf Clustern von geografisch verteilten Speicher-Nodes gespeichert. Das Speichersystem beinhaltet Funktionen, die die Daten zwischen den Nodes des Clusters synchronisieren und koordinieren, was die Bereitstellung und Verwaltung des Speichers erheblich vereinfacht. Da die Daten verteilt sind, können Sie Cloud-basierte Tools zur Datenüberwachung einsetzen, um Cyberangriffe zu erkennen, zu verhindern, zu analysieren und alles danach wiederherzustellen. Ein gemeinsam genutzter Speicher ist ein beliebtes Ziel für Ransomware-Angriffe, und die Data Governance-Funktionen des verteilten Cloud-Speichers tragen wesentlich zur Erkennung von Signaturen, zur Sperrung von Benutzersitzungen und Endpunkten, zur Durchführung forensischer Analysen und der Wiederherstellung im Falle eines Angriffs bei.

Die „verteilte“ Natur dieser Art von Cloud-Speicher ist wichtig, da sie es ermöglicht, Daten in der Cloud in der Nähe des physischen Standorts eines Unternehmens zu speichern, wie z. B. ROBOs (Remote Offices and Branch Offices). Dies eröffnet neue Möglichkeiten für standortabhängige Cloud-Nutzungsfälle und kann zu schnelleren Datenübertragungen, weniger Netzwerküberlastung und einem geringeren Risiko von Datenverlusten führen. 

Verteilter Cloud-Speicher basiert auf Edge Computing und Storage und stellt den nächsten Schritt in der Cloud-Speicherung dar, der die Daten näher an den Ort bringt, wo sie benötigt werden. Public Cloud-Anbieter wie AWS haben seit Langem erkannt, wie wichtig es ist, Daten dort zu speichern, wo sie verwendet werden, wie ihre auf mehreren Zonen und Regionen basierenden Angebote zeigen.

Funktionsweise von Distributed Storage

Anbieter von Public Clouds haben ihre Speicherdienste auf verschiedene physische Standorte verteilt. Ziel ist, eine sehr niedrige Latenz zu erreichen, indem die Daten physisch in der Nähe des Ortes gespeichert werden, an dem sie verwendet werden. 

Mit verteiltem Cloud-Speicher verschwimmen die Grenzen zwischen Public, Private und Hybrid Cloud oder verschwinden ganz, da ein Administrator die Daten aller drei Speichertypen von einer einzigen Kontrollebene aus einheitlich verwalten kann.

Warum ist verteilter Speicher wichtig?

• Software-definiert – verteilter Speicher ersetzt das traditionelle zentralisierte SAN (Storage-Area-Network) und NAS (Network-Attached Storage) durch eine softwaredefinierte Speicherplattform, die es Kunden ermöglicht, eine einzige, einheitliche Speicherplattform in Rechenzentren, Zweigstellen oder in der Cloud einzusetzen, zu verwalten und zu skalieren. Eine integrierte Plattform für verteilten Speicher ermöglicht einen nahtlosen Zugang zum Speicher, indem Dateien, Objekte und Volumes über mehrere Protokolle für alle Workloads und Nutzer bereitgestellt werden. 
• Zugang zu allen Protokollen – Kunden haben Files, Objects und Volumes als punktuelle Lösungen erworben, die von unabhängigen Teams verwaltet werden. Ein verteiltes Speichersystem bietet Einfachheit, indem es alle drei Zugriffsarten auf einer einzigen Plattform konsolidiert und Kunden dabei unterstützt, die Speicherdienste im Core/Edge-Bereich einzusetzen oder auf die Cloud auszuweiten. Darüber hinaus werden die drei Speicherdienste zentral verwaltet und überwacht. 
• Skalierbare Architektur – Im Gegensatz zu herkömmlichen Speicher-Arrays basiert der verteilte Speicher von seinem Design her auf einer skalierbaren Architektur. Sie können beliebig viele Nodes hinzufügen und so die Speicherkapazität ins Unendliche steigern.
• Schnellere Bereitstellung – Da das verteilte Speichersystem einen gemeinsamen Pool von Speicherressourcen aus einer Reihe von physischen Nodes erstellt, können Speicherrichtlinien erstellt und mit virtuellen Maschinen verknüpft werden, die die Ressourcen der dynamischen Speicherpools sofort nutzen können. Dies beschleunigt die Bereitstellung des Speichers im Gegensatz zum traditionellen Speicher, bei dem ein Administrator ein Volume / eine Dateifreigabe erstellen und manuell mit der virtuellen Maschine verknüpfen muss.
• Vereinfachte Verwaltung und Überwachung – Das verteilte Speichersystem bietet eine einfache Verwaltung und Überwachung mit Dashboards, Datenanalyse-Tools etc.

Funktionen des verteilten Speichers

Obwohl die Funktionen je nach Anbieter von Cloud-Speicher variieren können, umfassen die meisten verteilten Cloud-Speichersysteme:

• Partitionierung – Ermöglicht Anwendern die Verteilung von Daten auf Cluster-Nodes und den einfachen Zugriff auf Daten von diesen Nodes

• Replikation – Daten werden auf verschiedene Nodes kopiert und bei jeder Änderung der Daten einheitlich aktualisiert

• Ausfallsicherheit – Daten bleiben verfügbar, auch wenn ein oder mehrere Nodes nicht richtig funktionieren

• Einfache Skalierbarkeit – Systembetreiber können die Speicherkapazität je nach Bedarf erhöhen oder verringern, indem sie einfach Nodes zum Cluster hinzufügen oder entfernen

Vor- und Nachteile von verteiltem Cloud-Speicher

Verteilte Cloud-Speicherung bietet eine Reihe von Vorteilen und Nutzen:

• Erleichtert die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften – Viele Vorschriften hindern Unternehmen daran, sensible Daten über Grenzen hinweg zu verschieben; jetzt können sie beispielsweise nationale Daten leichter im Land behalten

• Keine eindeutige Angriffsfläche – Da es keine „zentralen“ Server gibt, gibt es kein bevorzugtes Ziel für Angriffe durch böswillige Akteure

• Reduziertes Risiko eines Netzwerkausfalls – Da die Daten in lokalen oder regionalen Clustern gespeichert werden, können diese unter Umständen getrennt voneinander laufen, was die Fehlertoleranz erhöht

• Verbesserter Datenschutz – Dateien werden aufgeteilt, verschlüsselt und über ein Netzwerk von Servern gespeichert

• Senkung der Energiekosten – Es besteht keine Notwendigkeit, ein riesiges zentrales Rechenzentrum zu bauen und zu kühlen

Die Herausforderungen ergeben sich vor allem aus der verteilten Natur dieses Modells:

• Bandbreite – Bestehend aus einer Vielzahl von Cloud-Speichertypen und -systemen, kann der verteilte Cloud-Speicher eine Reihe von verschiedenen Konnektivitätsmodellen haben, was die Internetverbindungen am Rand belasten kann

• Sicherheit – Es kann schwierig sein, die Sicherheit von Daten, die in verschiedenen Cloud-Speicherarten über die ganzen Welt verteilt sind, zu gewährleisten

• Datenschutz – Datensicherung und Geschäftskontinuität können problematisch werden, insbesondere, wenn es darum geht, sicherzustellen, dass geografisch begrenzte Daten dort bleiben, wo sie sein sollen

Cloud Computing vs. verteilte Cloud: Was ist besser?

Die zentralisierten, traditionellen Cloud-Speichersysteme, die wir kennen und nutzen, sind für die meisten Unternehmen gut geeignet. Sie werden nicht so schnell verschwinden. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass verteilter Cloud-Speicher zunehmend populär wird, insbesondere da Edge Computing und standortspezifische Anwendungsfälle zunehmen. 

Während ein zentraler Cloud-Speicher ein Rechenzentrum mit einer Vielzahl von Servern erfordert, verteilt der dezentrale Cloud-Speicher die Daten über sein gesamtes verteiltes Netzwerk auf einzelne Geräte oder Computer. Der größte Vorteil hierbei ist die Zuverlässigkeit. Die Speicherung von Daten auf mehreren Server-Speichersystemen, anstatt sie an einem Ort zu sammeln, erhöht die Ausfallsicherheit und schützt Sie vor Datenverlust.

Die verteilte Speicherung in der Cloud reduziert auch die Latenzzeit, da die Daten in der Nähe des Ortes gespeichert werden, an dem sie verwendet werden. Das herkömmliche Cloud-Modell kann erhebliche Latenzzeiten aufweisen, da die Daten über das Land oder den Globus verteilt werden. Geringere Latenzzeiten sind gleichbedeutend mit besserer Leistung und einem insgesamt besseren Benutzererlebnis. Verteilter Cloud-Speicher übertrifft auch das zentralisierte Modell, da es eine umweltfreundlichere Lösung ist, die Unternehmen dabei helfen kann, erhebliche Einsparungen bei den Energiekosten zu erzielen. Es sind keine riesigen Kühlsysteme oder gar die Wartung eines Rechenzentrums, das Licht und Wärme benötigt, erforderlich.

Die verteilte Cloud-Speicherung verbessert auch die Datensicherheit und den Datenschutz. Eine einzelne Dateninstanz kann über mehrere Standorte verteilt sein oder mehrere Dateninstanzen können über mehrere Standorte repliziert werden. Beide Fälle bieten einen erhöhten Schutz der Daten im Falle von Disaster Recovery-Ereignissen, Ransomware-Angriffen etc.

Edge Computing vs. Distributed Cloud

Edge Computing ist eine verteilte IT-Architektur, bei der die Daten am Rande des Netzwerks verarbeitet werden, so nah wie möglich an der ursprünglichen Quelle. Im Idealfall befinden sich die Rechen- und Speicherfunktionen am selben Ort wie die Datenquelle. Beim Distributed Cloud Computing handelt es sich um ein Softwaresystem, das von mehreren Computern gemeinsam genutzt wird und als ein System läuft, um die Effizienz und Leistung zu verbessern.

Beispiele für Distributed Cloud-Speicher

Distributed Cloud-Speicher bildet die Grundlage für einige beliebte Cloud-Speichersysteme, wie Amazon S3 und Microsoft Azure Blob Storage. Ein weiteres gutes Beispiel für Distributed Cloud-Speicher ist ein Content Delivery Network (CDN), etwa Netflix oder YouTube. Diese Unternehmen speichern ihre Videoinhalte an bestimmten geografischen Orten auf der ganzen Welt, in der Nähe der Region, in der die Inhalte angesehen werden (es ist z. B. ein Unterschied, ob jemand eine Serie in China oder ein englischsprachiges Video in Großbritannien ansieht). Dies trägt zur Verringerung der Latenz bei.

Verteilter Speicher und Nutanix

Nutanix Unified Storage ist eine softwaredefinierte Speicherplattform, die die Speicherung von Dateien, Objekten und Blöcken in einer einzigen Plattform konsolidiert. Durch den Wegfall dedizierter Speichersysteme ist die Umgebung einfacher zu betreiben, sodass Sie sich mehr auf Anwendungsdienste und weniger auf die Infrastruktur konzentrieren müssen. In Kombination mit Nutanix Cloud Platform bietet Ihnen Unified Storage eine Plattform, die auf Skalierbarkeit, Leistung und integrierte Datensicherheit ausgelegt ist. Sie bietet Agilität, Flexibilität und Einfachheit für den Aufbau moderner Anwendungen und Dienste, unabhängig davon, wo sie eingesetzt werden – im Core, in der Cloud oder Edge. Die Plattform bietet einen nahtlosen Zugang zu strukturierten und unstrukturierten Daten über die Protokolle S3, SMB oder NFS. Die zentrale Verwaltung aller Speicherressourcen eliminiert die Komplexität mehrerer Schnittstellen, und dank des einfachen Designs können auch Benutzer ohne Storage-Kenntnisse die meisten alltäglichen Storage- und Datenverwaltungsaufgaben erledigen. Die in die Lösung integrierte Datensicherheit und -analyse liefert tiefe Einblicke in die Art und Weise, wie Daten genutzt werden, und hilft, Bedrohungen durch Ransomware und andere bösartige Akteure zu verhindern. Mit dem integrierten Schutz vor Ransomware hilft Unified Storage bei der Erkennung und Verhinderung von Cyberangriffen und der Wiederherstellung.