Open Telekom Cloud für Geschäftskunden

Storage-Guide: Der optimale Speicherdienst für jeden Nutzer und jede Anforderung

von Redaktion

Das Datenaufkommen nimmt für viele Unternehmen rasant zu und sie fragen sich, wo sie diese Daten sowohl schnell als auch sicher und kostengünstig ablegen können. Die firmeninterne IT darf nicht mehr Budget als bisher verbrauchen, sondern sollte sich lieber auf innovative Technologien konzentrieren – zum Glück ist Online-Storage mittlerweile üblich geworden.

Die Open Telekom Cloud bietet unterschiedliche Arten von Speicher an, und der Interessent ist gut beraten, wenn er die für seine Zwecke und sein Portemonnaie am besten geeigneten Speichertypen schon vor einem Erwerb genau kennt. Ohne auf das gesonderte Thema Backup & Disaster Recovery eingehen zu können, seien hier die drei Services Elastic Volume Storage (EVS), Object Storage Service (OBS) und Scalable File Service (SFS) vorgestellt.

Open Telekom Cloud Storage Guide optimaler Speicherdienst
Das Datenaufkommen nimmt für viele Unternehmen rasant zu und sie fragen sich, wo sie diese Daten sowohl schnell als auch sicher und kostengünstig ablegen können

Storage Tiering

In jedem Storage-Szenario spielen die verschiedenen Speichermedien und deren Preis-Leistungs-Verhältnis eine Rolle. Das Kombinieren von Speichermedien in einer Hierarchie wird als "Tiering" (Staffelung) bezeichnet. Die Festplatte mit ihrer SATA- oder SAS-Schnittstelle ist keineswegs mehr das schnellste oder kostengünstigste Speichermedium, wohl aber das gebräuchlichste.

Wesentlich schneller hinsichtlich Datendurchsatz ist das Storage-Medium SSD (Solid State Disk), das in mehreren Qualitäts- und Leistungsstufen angeboten wird. SSD und Flash Memory finden wegen ihrer hohen Performance rasch weite Verbreitung, erbringen aber vor allem in Analytics-Szenarien oder im E-Commerce eine I/O-Leistung, die ihren höheren Preis rechtfertigt.

Das langsamste, aber zuverlässigste und kostengünstigste Speichermedium ist das Magnetband alias Tape. Eine Tape-Kassette kann mittlerweile rund 200 TByte speichern. Da der Zugriff vergleichsweise langsam ist, eignet sich Tape für langfristige, sehr zuverlässige Speicheranforderungen. 

Elastic Block/Volume Storage (EBS/EVS)

Blockspeicher wird in "Volumes" (Laufwerken, Ordnern) gemessen, daher hat die Telekom die Bezeichnung "Elastic Volume Service" (EVS) gewählt. Blockspeicher ist insofern wichtig, weil jede virtuelle Maschine (VM) über einen Blockspeicher verfügen muss. Dieser Storage-Pool kann verschiedenen VMs zugeteilt werden (Shared EVS). Mit Shared EVS ist das Anbinden eines EVS Volume an bis zu 16 verschiedene VMs möglich. 

EVS-Angebote

Da Blockspeicher über das Netzwerk angebunden ist, spielt Geschwindigkeit für die Performance bei Schreib-/Lesevorgängen eine gewisse Rolle. Die Volumes (Speichereinheiten) werden je nach Bedarf in fünf Leistungsklassen angeboten, die unterschiedliche Anforderungen an Input/Output-Geschwindigkeiten bedienen: SATA, SAS und SSD. Dazu kommen Performanz-optimierte Varianten von SAS und SSD, mit denen beispielsweise höhere Datendurchsätze (I/O) möglich sind. Auf einer solchen „virtuellen Festplatte“ können bis zu 32 TB an Daten gespeichert werden. Einer VM können bis zu zehn solcher Platten zugeordnet werden. Auch die Systemplatten der virtuellen Maschinen basieren auf EVS.

Die Open Telekom Cloud stellt Block Storage aus drei Storage-Pools mit unterschiedlichen Leistungsklassen bereit. Die maximale Größe einer einzelnen virtuellen „Platte“ beträgt 32 TB. Bis zu zehn solcher Platten können an eine VM angebunden werden. Jede VM benötigt eine „Basis-Festplatte“ für das Betriebssystem. Die Nutzer können die Speichergrenzen in Echtzeit an ihre Bedürfnisse anpassen.

SATA-Schnittstellen bei Festplatten adressieren durchschnittliche Anforderungen an den Datenaustausch (I/O-Raten), SAS und SSD höhere Anforderungen. Daten werden dabei immer redundant gespeichert. Mehrfache Datenhaltung bietet eine besonders hohe Datenverfügbarkeit und Data Loss Prevention, also das Verhindern von ungewolltem Datenverlust.

Damit lassen sich auch Backup & Disaster-Recovery-Szenarien realisieren. Zudem bietet die redundante Speicherung eine besonders hohe Input- und Output-Performance. Der Datenaustausch erfolgt schneller als beim Einsatz von Object Storage, von dem gleich noch die Rede sein wird. EVS lässt sich auch mit einem automatischen Backup versehen. Die zeitlichen Parameter und die Frequenz der Datensicherung bestimmt der Nutzer. Das Leistungsmerkmal "EVS Encryption" bietet die Möglichkeit, Daten im Block Storage zu verschlüsseln. 

Preismodell für Elastic Block/Volume Storage

EVS kann in drei Klassen bestellt werden. Je nach Zugriffsgeschwindigkeit unterscheiden sich auch die Preise. Die angegebenen Preise sind monatliche Kosten pro bereitgestelltem GB. Wird der Speicher nur über einen halben Monat bereitgestellt, fallen auch nur die halben Kosten an. Bereitgestellter Speicher wird auch dann verrechnet, wenn die mit dem Elastic Block Storage verbundene Instanz (VM) gestoppt ist, solange der Speicher nicht gelöscht wurde. 

Rechenbeispiel EVS Storage

Es wird je nach Bedarf EVS an die Systeme angebunden, die Menge schwankt von Stunde zu Stunde. Die verrechnete Menge ist dann der Speicherplatz, der in dem jeweiligen Monat durchschnittlich genutzt wurde -  die Summe der einzelnen Stundenwerte, dividiert durch die Anzahl der Monatsstunden.

Datum

1. Januar

2. Januar

3. Januar

... 

31. Januar

Durchschnitt

Allokierter Speicher

100 GB

200 GB

150 GB

320 GB

175 GB

200 GB

Im Januar wurden durchschnittlich 200 GB Speicherplatz allokiert (148.800 GBh/744 h); diese Menge kommt zur Verrechnung. 

Object Storage Service (OBS)

Object Storage ist der klassische Cloud-Speicher. Er ist relativ kostengünstig und eignet sich für die Langzeitspeicherung von Daten. Object Storage arbeitet in dem Verfahren, wie Teenager ihre Zimmer aufräumen. Er legt die „Objekte“ (Bilder, Videos, Dokumente etc.) einfach dorthin, wo es Platz hat. Um nicht in einem uferlosen Durcheinander zu enden, nutzt er so genannte Buckets, um die Objekte wiederzufinden. Dabei können einzelne Dateien bis zu 50 TB Größe haben. Der OBS verzichtet auf klassische Ordnerstrukturen.

Das ist zwar kostengünstig, aber dafür wenig performant. Die Objekte können nicht einfach direkt im Speicher verändert werden. Sie können nur hoch-, heruntergeladen und gelöscht werden, und die Buckets lassen sich durchsuchen. Für eine Änderung an einem Objekt muss es heruntergeladen werden, verändert und dann wieder rückgespeichert werden.

Allerdings bietet der Object Storage neben den günstigeren Preisen als der EVS zwei Vorteile:

  1. Object Storage kann auch unabhängig (stand-alone) von Rechenressourcen genutzt werden. Er muss nicht an eine VM angebunden werden. Damit lässt er sich u.a. einsetzen, um statische Webseiten zu betreiben. Oder Ablagen, aus denen sich Webseiten bedienen. Ein bekanntes Beispiel dafür sind Gebrauchsanweisungen, auf die Nutzer einer Webseite bedarfsgerecht zugreifen.
  2. Der Objektspeicher muss nicht dauernd erhöht werden, wenn die Datenmengen z.B. in einem IoT-Einsatzszenario laufend steigen. Der Object Storage wächst automatisch mit, theoretisch unbegrenzt. 

Kalter und warmer Objektspeicher

Der OBS bietet 99,999999999 Prozent Datenbeständigkeit und eine sehr hohe Verfügbarkeit. Die Gesamtgröße des Object Storage skaliert nahezu ohne Begrenzungen. Einige Anbieter bieten Object Storage in verschiedenen Leistungsklassen, üblicherweise drei. Auch der OBS ist in drei Leistungsklassen verfügbar (cold, warm und standard) – sie richten sich an Nutzer, die nur selten auf ihre Daten zugreifen. Damit kann die Speichervariante auf die Datennutzung abgestimmt werden für einen optimalen Preis.

Cold-OBS ist optimal für einen maximal jährlichen Zugriff auf die Daten, Warm-OBS für einen etwa monatlichen Zugriff. Oder in digitalen Zeiten handelt es sich um Testdaten, die eventuell für spätere Big-Data-Analysen noch genutzt werden sollen. Diese „Datenschätze“ können ihre Heimat im cold Object Storage finden, bis man sie tatsächlich braucht.

Der cold Object Storage bietet die niedrigsten Speicherpreise überhaupt. Um solche Preise zu realisieren, kommen hierfür oft Bandspeicher (Tapes, s.o.) zum Einsatz. Allerdings sind die Zugriffe auf den cold Object Storage teurer als auf den regulären „Standard“ Object Storage. Der warm Object Storage ist ein Kompromiss zwischen Standard und cold.

Der OBS muss natürlich in eine IT-Umgebung eingebunden werden. Die Open Telekom Cloud stellt für den Object Storage zwei verbreitete Programmierschnittstellen ("Swift" von OpenStack und Amazon S3), eine web-basierte Management-Konsole, einen Cloud Storage Web Client und ein Software Development Kit (SDK) für Entwicklungsprojekte zur Verfügung. Der Zugriff auf den OBS erfolgt über den Standard-Protokoll-Layer HTTP/REST. Über dieses Protokoll können Objekte gelöscht, hoch-/heruntergeladen und durchsucht werden – siehe oben. 

Schutz vor Datenverlust bei Object Storage

Damit die Kunden-Daten noch besser vor Verlust geschützt sind, wird die Versionierung der gespeicherten Daten bereits unterstützt. Auf diese Weise können auch versehentlich durch Anwender gelöschte Daten problemlos wiederhergestellt werden. Vor der Speicherung wird darüber hinaus sichergestellt, dass die zu speichernden Daten exakt jenen Daten entsprechen, die der Kunde hochgeladen hat. Sie werden in mehreren Segmenten gespeichert, damit ausreichend Redundanz für eine maximale Verfügbarkeit erzielt werden kann. Im Hintergrund wird die Datenkonsistenz automatisch geprüft und korrupte Dateien werden wiederhergestellt. 

Rechenbeispiele für OBS

Der Inhalt des Object Storage wird im durchschnittlichen Monatstakt abgerechnet – und zwar entsprechend der tatsächlich gespeicherten Datenmenge. Beispiel: Mitte des Monats werden 4.000 GB im Object Storage hochgeladen. Pro hochgeladener Datei wird ein Request verrechnet.

Datum

1. Januar

2. Januar

...

15. Januar

...

31. Januar

Durchschnitt

Allokierter Speicher

0 GB

0 GB

0 GB

4000 GB

4000 GB

4000 GB

2000 GB

Da die Daten zur Mitte des Monats hochgeladen wurden, ergibt sich ein Monatsdurchschnitt von 2.000 GB. Die Abrechnung des belegten Speicherplatzes erfolgt in Staffeln.

Staffel

Verrechnete Menge

Restmenge

0 - 5 GB

5 GB

1.995 GB

5 GB - 1.000 GB

955 GB

1000 GB

1.000 GB - 50.000 GB

1000 GB

0 GB

Auf der Rechnung erscheinen drei Positionen: Die Freimenge (bis 5 GB) und die zwei darauffolgenden Staffeln (995 GB x Preis der 2. Staffel + 1.000 GB x Preis der 3. Staffel). 

Scalable File Service (SFS)

Mit einem Netzwerkspeicher gewinnen Nutzer die Flexibilität eines Object Storage bei höherer Performanz – die allerdings nicht so hoch ist wie ein echter Block Storage. Denn der Speicher steht ja immer noch woanders und muss über eine Netzleitung zum Server transportiert werden. Dafür gibt es als Bonus eine komfortable Nutzung des Speicherdienstes.

Der Scalable File Service (SFS) der Open Telekom Cloud basiert auf dem OpenStack-Dienst Manila. Der Netzwerkspeicher ist über verschiedene Verfügbarkeitszonen hinweg von verschiedenen virtuellen Maschinen (VMs) aus erreichbar. Er nutzt mit dem NFSv3-Protokoll (NFS: Network File Storage) eine andere Technologie als OBS und EVS. Damit ähnelt er einem Network Attached Storage (NAS), also einen Massenspeicher, der über ein Netzwerk angesprochen werden kann. Das bedeutet, dass auch mehrere Server auf den Speicher zugreifen können. Gleichzeitig wächst er mit den Anforderungen. Und zwar bis zu 10 PB. In dem Maße, wie die Datenmenge wächst, steigt auch seine Netzwerk-Bandbreite auf bis zu 2,5 GBit/s, und zwar automatisch. Dabei bietet er aber eine höhere Performanz als der Object Storage.

Der Scalable File Service ist manche Anforderungen die komfortabelste Variante des Speichers, v.a. aber die am leichtesten zu handhabende. Der Nutzer, der den Windows Explorer gewöhnt ist, wird die Übersichtsansicht vertraut finden. Der Scalable File Service wird wie der Object Storage (OBS) in Staffeln abgerechnet. 

Zusammenfassung: Storage-Varianten in der Open Telekom Cloud

Die Open Telekom Cloud bietet insgesamt neun Speichervarianten, die auf verschiedenen Hintergrund-Technologien beruhen und dem Nutzer eine Fülle verschiedener Speichermöglichkeiten bieten, etwa hinsichtlich Tiering. Wichtig ist es vorher zu klären, welche Anforderungen an die Daten entstehen, was mit ihnen geschehen soll und wie häufig sie genutzt werden müssen. Sind diese Voraussetzungen erfüllt, lässt sich das optimale Speichermodell finden, das den richtigen Kompromiss zwischen Kostenminimierung und einem reibungslosen Betrieb realisiert. 


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