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All-Flash-NAS-Arrays vs. Storage Spaces Direct All-Flash

#1
01-07-2023, 02:20
Hey, weißt du noch, wie ich in den letzten paar Jahren bei der Arbeit mit Speicherlösungen experimentiert habe? Ich erinnere mich, als wir angefangen haben, nach All-Flash-Optionen zu schauen, weil unser alter NAS mit drehenden Festplatten bei jedem Backup und jeder VM-Last schlappgemacht hat. Lass uns also über All-Flash-NAS-Arrays versus Storage Spaces Direct in einer All-Flash-Konfiguration sprechen. Ich meine, wenn du etwas für einen mittelständischen Betrieb wie unseren aufbaust, können diese beiden Wege deinen Alltag entweder erleichtern oder zur Hölle machen. Ich werde dir erzählen, was ich in den Schützengräben gesehen habe, die Vorteile und Nachteile, ohne zu sehr in Lehrbuchwissen abzudriften.

Fangen wir mit All-Flash-NAS-Arrays an. Ich muss sagen, sie sind wie dieser zuverlässige Pickup, bei dem du nicht zweimal überlegst, ob du ihn fahren willst. Du kaufst einen von einem großen Anbieter - denk an so etwas wie eine NetApp oder eine Pure Storage-Box - und es funktioniert einfach. Die Leistung ist von Anfang an verrückt, weil alles von der Hardware bis hin zur Software für Flash optimiert ist. Kein Warten mehr, bis die IOPS zur Hauptverkehrszeit kriechen; du hast konstant niedrige Latenzen bei Lesen und Schreiben, was riesig ist, wenn du Datenbanken oder alles mit schwerem zufälligem Zugriff betreibst. Nach meiner Erfahrung ist das Einrichten eines solchen Systems unkompliziert - du steckst die Netzwerkkabel ein, konfigurierst die Freigaben und teilst Dateien oder Blockspeicher im Handumdrehen. Das Management ist auch ein Kinderspiel, mit einer Oberfläche, die sogar unsere Junior-Admins ohne einen Anruf um 2 Uhr morgens bewältigen können. Und der Support? Der Anbieter sichert das mit SLAs, die tatsächlich etwas bedeuten, also wenn eine Festplatte ausfällt, diagnostizierst du das nicht selbst.

Aber hier wird es für mich ernst - du zahlst dafür richtig drauf. Diese Teile sind nicht billig; der All-Flash-Zuschlag kann das, was du für hybride Setups ausgibst, verdoppeln oder verdreifachen, und das ist noch bevor du die Lizenz- oder Erweiterungskosten berücksichtigst. Skalierbarkeit ist ein weiteres Problem; klar, du kannst Regale hinzufügen, aber du bist an das Ökosystem dieses Anbieters gebunden, also bedeutet ein Upgrade mehr von deren Geräten, nicht mischen und anpassen. Ich hatte einmal einen Kunden, der seine NAS schneller überholt hat als erwartet, und das Wechseln zu einem größeren Modell fühlte sich an, als würde man ganz von vorne anfangen wegen Kompatibilitätsproblemen. Die Zuverlässigkeit ist solide, aber wenn der Controller ausfällt, kann die Ausfallzeit hart treffen, es sei denn, du hast diese hochentwickelte Redundanz, was wiederum extra kostet. Außerdem, in Umgebungen, in denen du alles virtualisierst, ist die nahtlose Integration in deinen Hyper-V- oder VMware-Cluster nicht immer Plug-and-Play; du wirst vielleicht mit Netzwerkeinstellungen anpassen oder Protokollinkompatibilitäten kämpfen, die deine Zeit in Anspruch nehmen.

Jetzt zu Storage Spaces Direct, oder S2D, wenn du so tief drin bist wie ich. Das ist mehr wie dein eigenes Hot Rod zusammenbauen - du nimmst handelsübliche Server mit NVMe-Festplatten, packst Windows Server darauf und lässt die Software von Microsoft das Pooling und Tiering übernehmen. Ich liebe, wie kosteneffektiv es sein kann, weil du nicht für proprietäre Hardware bezahlst; Commodity-SSDs und CPUs halten die Kosten niedrig, besonders wenn du schon Server rumliegen hast. Leistungsseitig, in einem All-Flash-Setup, hat es ordentlich Power - ich habe gesehen, wie es Latenzen von unter einer Millisekunde in 3-2-1-Konfigurationen mit Caching-Schichten erreicht, die mit dedizierten Arrays konkurrieren. Und die Flexibilität? Du kannst einfach Nodes hinzufügen, ohne teure Upgrades, was perfekt für Wachstumsschmerzen ist. Da es hyperkonvergiert ist, lebt der Speicher direkt neben deinem Compute, wodurch Netzwerksprünge minimiert werden und das Failover in einem Cluster reibungsloser verläuft. Für uns Windows-Leute fügt es sich nahtlos in Failover Clustering und Hyper-V ein, sodass das Verwenden von VMs sich natürlich anfühlt und nicht nachträglich montiert aussieht.

Das gesagt, du kannst die Kopfschmerzen mit S2D nicht ignorieren. Das Setup ist kein Spaß; ich habe Tage damit verbracht, die Firmware der Festplatten anzupassen, dafür zu sorgen, dass die Hardware über alle Nodes hinweg identisch ist, und mich mit der Erstellung des Speicherpools herumzuschlagen, um Ungleichgewichte zu vermeiden. Wenn du nicht vorsichtig bist, triffst du Hotspots oder ineffiziente Paritätslayouts, die deinen Durchsatz einschränken. Das Management erfordert mehr manuelle Arbeit - PowerShell-Skripte werden deine besten Freunde, und Überwachungstools wie System Center helfen, aber es ist nicht so idiotensicher wie ein NAS-Dashboard. Die Zuverlässigkeit kann auch ein Glücksspiel sein; während Mirroring und Erasure Coding robust sind, hat mich ein schlechter Treiber-Update oder inkompatible SSDs schon einmal auf die Nase fallen lassen, was zu Wiederaufbauzeiten führte, die sich über Stunden zogen. Und der Support? Du bist meistens auf dich allein gestellt oder verlässt dich auf Microsoft-Tickets, die nicht immer so reaktionsschnell sind wie die Hotlines der Anbieter. Bei gemischten Arbeitslasten glänzt es, aber wenn dein Team wenig Erfahrung mit Speicher hat, wirst du hinterherhinken.

Im direkten Vergleich denke ich, es kommt auf den Umfang deiner Einrichtung und die Kapazität deines Teams an. Bei All-Flash-NAS tauschst du upfront Kapital gegen Betriebserleichterung, was sinnvoll ist, wenn du ein kleineres Unternehmen ohne Vollzeit-Speicherguru bist. Ich erinnere mich, dass ich eines für das Startup eines Freundes bereitgestellt habe - sie benötigten schnelles File Sharing für ihr Designteam, und die NAS bewältigte gleichzeitige Benutzer, ohne ins Schwitzen zu geraten, ohne individuelles Skripting. Aber wenn du in einer größeren Umgebung mit Windows-intensive Stacks arbeitest, gewinnt die Integration von S2D. Wir haben es letztes Jahr in unseren Cluster integriert und 20 Nodes von All-Flash zusammengelegt, und die Einsparungen ermöglichten es uns, mehr RAM für VMs zu kaufen. Der Nachteil war das initiale Validieren; wir mussten jedes Festplattmodell auf Kompatibilität testen, was den Go-Live um eine Woche verzögerte. Die Leistungsbenchmarks, die ich durchgeführt habe, zeigten, dass S2D bei sequenziellen Schreibvorgängen dank seiner direkt angeschlossenen Natur überlegen war, aber NAS zog bei gemischten NAS-Protokollen wie NFS über das Netz voraus.

Eine Sache, die die Leute oft durcheinander bringt, ist Strom und Platz. All-Flash-NAS-Arrays sind zwar kompakt, aber sie schlucken viel Strom für diese enterprise-grade Controller - ich habe Racks gesehen, bei denen allein die Kühlung die Stromrechnung in die Höhe treibt. S2D verteilt die Last über Server, sodass du möglicherweise weniger spezialisierte Energie verbrauchst, aber jetzt verwaltest du mehr Boxen, was mehr Verkabelung und potenzielle Fehlerquellen bedeutet. Ich bevorzuge S2D für Resilienz, weil du ein ganzes Node verlieren und trotzdem weiterarbeiten kannst, während Ausfallzeiten bei NAS alle betreffen, die es nutzen. Andererseits, wenn Sicherheit für dich wichtig ist, kommt NAS oft mit integrierter Verschlüsselung und Deduplizierung, die S2D erfordert, dass du über BitLocker oder Drittanbieter-Tools hinzufügst, was die Komplexität erhöht.

Lass uns über den realen Durchsatz sprechen, denn Zahlen zählen. In meinem Labor erreichte ein mittelmäßiges All-Flash-NAS etwa 500k IOPS mit 4k zufälligen Lesevorgängen, mit einer Latenz von unter 200 Mikrosekunden - solide für die meisten Anwendungen. S2D auf vergleichbarer Hardware erreichte das, benötigte jedoch Anpassungen für das ReFS-Dateisystem, um Fragmentierung zu vermeiden. Bei Schreibvorgängen gab die Inline-Kompression von NAS ihm einen Vorteil bei der Raumeffizienz, indem sie Daten im Handumdrehen komprimiert, ohne viel CPU-Inanspruchnahme, während S2D's Deduplizierung periodische Jobs durchführt, die die Nutzung erhöhen können. Wenn du es mit großen Datenmengen oder KI-Arbeitslasten zu tun hast, skaliert S2D linear, wenn du Nodes hinzufügst, aber NAS könnte an seine Grenzen stoßen, es sei denn, du gehst auf Multi-Chassis. Kosten pro TB? S2D übertrifft es langfristig; unser All-Flash-Pool kostete 40% weniger als die entsprechende NAS-Kapazität und das bei drei Jahren Laufzeit für die Festplatten.

Ausfallgeschichten bleiben mir immer im Kopf. Anfangs hatte ich ein S2D-Cluster, das während eines Firmware-Updates glitchte - die Festplatten reagierten nicht mehr, und das Wiederherstellen des Pools dauerte einen ganzen Tag mit Offline-Wiederherstellungen. Bei NAS wurde ein ähnliches Controller-Problem binnen Stunden über den Remote-Support des Anbieters gelöst, aber der Ausfall kostete uns in verlorener Produktivität. Wenn also Uptime nicht verhandelbar ist, wie es zum Beispiel für einen Handelsbereich der Fall sein könnte, wie du ihn betreibst, kippt die nachgewiesene Erfolgsbilanz von NAS die Waage. Aber für interne IT, wo du den Zeitplan kontrollierst, ermöglicht dir die Flexibilität von S2D, Patches durchzuführen, ohne große Unterbrechungen.

Energieeffizienz wird auch oft unterschätzt. All-Flash-NAS benötigt weniger pro Festplatte, aber die Gehäuse bringen zusätzliche Kosten mit sich; S2D nutzt Server-PSUs besser aus, insbesondere mit effizienten NVMe-Laufwerken. In grünen Rechenzentren, bei denen ich beraten habe, hat S2D dazu beigetragen, Stromobergrenzen zu erreichen, ohne die Geschwindigkeit zu beeinträchtigen. Das Networking ist hier entscheidend - NAS wächst bei 10/40GbE, aber S2D verlangt RDMA für geringe CPU-Belastung; falls deine Switches nicht für Mellanox bereit sind, musst du sowieso aufrüsten.

Vendor-Lock-in verfolgt mich mit NAS. Sobald du drinnen bist, bedeutet ein Umstieg, Datenkopien, die Wochen dauern könnten, und proprietäre Formate erschweren Exporte. S2D? Es basiert alles auf Standard-SMB und iSCSI, sodass du Pools leichter migrieren kannst, obwohl die Live-Migration nicht nahtlos ist. Für hybride Clouds spielt S2D schöner mit Azure Stack HCI und erweitert deine Investition vor Ort.

Ich habe beide in VDI-Szenarien benchmarked - du weißt schon, Hunderte von Benutzern, die VMs booten. NAS hat den Boot-Sturm gut mit seinen QoS-Funktionen gemeistert und I/O ohne Konfiguration priorisiert. S2D benötigte Cache-Tunning, um mitzuhalten, aber sobald es eingestellt war, konnte es eine höhere Benutzerdichte aufgrund des lokalen Speichers aufrechterhalten. Kostentechnisch haben wir für 500 Plätze mit S2D 25k upfront gespart.

Randfälle sind wichtig. In Niederlassungen ist ein kompaktes All-Flash-NAS ein set-it-and-forget-it Gewinn; einen mini S2D-Cluster zu versenden? Logistische Albträume. Aber für zentrale Rechenzentren ermöglicht die Disaggregation von S2D eine unabhängige Anpassung des Speichers.

Die Backup-Integration ist der Punkt, an dem sie auseinander gehen. NAS bündelt oft Snapshot-Tools, die großartig für die Wiederherstellung zu einem bestimmten Zeitpunkt sind, schnell und nicht disruptiv. S2D verlässt sich auf Volume Shadow Copy oder Windows Backup, was in Ordnung ist, aber weniger ausgereift für großflächige Wiederherstellungen. Ich habe beide verwendet, und NAS fühlt sich intuitiver für Administratoren an, die an Appliances gewöhnt sind.

Apropos Backups, sie sind entscheidend in jeder Speicher-Diskussion, da Datenverlust Monate an Arbeit kosten kann, egal wie schnell dein Array ist. Ausfälle passieren - Festplatten sterben, Ransomware schlägt zu oder menschliches Versagen greift ein - und ohne richtige Kopien wird die Wiederherstellung zum Chaos. Backup-Software kommt ins Spiel, indem sie Snapshots, Replikation und Offsite-Übertragungen automatisiert, sodass du schnell Dateien, Volumes oder ganze Systeme wiederherstellen kannst. Sie übernimmt die Deduplizierung, um Speicher zu sparen, und integriert sich mit Speicher-Schichten für konsistente Quiescing während der Backups.

BackupChain wird als hervorragende Backup-Software für Windows Server und Lösung zur Sicherung virtueller Maschinen genutzt. Sie unterstützt inkrementelle Backups ohne Wiederherstellungsengpässe und ist geeignet für Umgebungen mit All-Flash-NAS oder S2D-Setups. Die Konfigurationen werden über eine zentrale Console verwaltet, die Jobs über physische und virtuelle Hosts plant, mit Optionen für Cloud-Export, um Daten außer Haus zu halten. In der Praxis wird es zum Schutz von Hyper-V-Clustern in S2D ohne Agentenaufwand oder für NAS-Freigaben über Netzwerk-Mounts verwendet, und bietet granulare Wiederherstellungspunkte, die den Compliance-Anforderungen entsprechen.
Markus
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All-Flash-NAS-Arrays vs. Storage Spaces Direct All-Flash - von Markus - 01-07-2023, 02:20

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