Storage Management

Die Datenflut bewaeltigen

Jeden Tag entstehen weltweit rund 52 Milliarden Megabytes an Daten, Tendenz steigend. Diese Mengen an Informationen müssen sicher gespeichert, kostengünstig verwaltet und bei Bedarf den Applikationen schnell zur Verfügung gestellt werden.

Doch eine aktuelle Studie zeigt: In vielen Unternehmen wird der wachsende Speicherbedarf unterschätzt.

Denn: Stehen Quartals- oder Jahresabschlüsse an, kann der Speicherbedarf eines Unternehmens die üblichen Kapazitäten weit übertreffen. Um auch in diesem Fall gut gerüstet zu sein, eignen sich "Storage on Demand (SoD)"-Lösungen. Dabei versorgen externe IT-Dienstleister die Unternehmen je nach Bedarf mit Speicher.

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"Die Ursachen für die steigende Datenflut sind vielfältig", erklärt Oliver Wicklandt, Senior Practice Manager bei Siemens Business Services. "So verlangen beispielsweise gesetzliche Regelungen und Vorschriften nach einer immer ausführlicheren Dokumentation von Geschäftsvorgängen."

Zudem benötigen Marketing und Vertrieb detaillierte Kundeninformationen für eine umfassende Betreuung und setzen zunehmend auf Speicher-intensive Applikationen wie ERP, CRM oder Data Warehouse. Großer Speicherbedarf ergibt sich auch durch die Replikation von Datenbeständen oder durch Vorkehrungen, die für ein Recovery nach Totalausfällen getroffen werden.

Das Ergebnis des "Hitachi Data Systems European Storage Index", einer Umfrage unter 570 IT-Leitern in europäischen Unternehmen im März 2003: 75 Prozent der Befragten rechnen für das laufende Jahr mit einem Wachstum des Speicherbedarfs von lediglich bis zu 30 Prozent. Damit schätzen die meisten Firmen die Storage-Entwicklung deutlich weniger rasant ein als die meisten Analysten: Diese gehen von einem Anstieg um mindestens 70 Prozent aus. Nur jeweils 5 Prozent der europäischen und deutschen IT-Leiter beurteilen die Entwicklung ähnlich ein wie die Marktforscher und rechnen mit einer Zunahme des Speicherbedarfs um mehr als 75 Prozent.

Schwankungen beim Datenvolumen ausgleichen

In vielen Unternehmen läuft die Speicherbeschaffung folgendermaßen ab: Speicher wird erst angefordert, wenn akuter Bedarf besteht. Im Extremfall reagiert ein unerfahrener Anwender erst, wenn eine Anwendung still steht.

Verschärft wird das Problem durch die teils sehr langen Beschaffungszeiten. Denn der Bereitstellungsprozess innerhalb eines Unternehmens besteht zum einen aus internen Abläufen, wie das Beantragen, das Verhandeln mit dem Einkauf und der technischen Bereitstellung des Speichers. Zum anderen kommen unter Umständen externe Vorgänge wie die Ausschreibung und die anschließende Vergabe des Auftrags hinzu.

Um diesen Vorgang zu verkürzen, können Unternehmen auf SoD-Lösungen externer Betreiber zurückgreifen. Wer SoD einsetzen möchte, benötigt als Grundvoraussetzung eine konsolidierte IT-Infrastruktur, die sich mit Speicher in Storage Area Networks (SAN) oder Network Attached Storage (NAS) versorgen lässt. Um das Storage-System überwachen zu können, braucht der Dienstleister zudem eine elektronische Anbindung an das Storage-System des Kunden - etwa über ein Virtual Private Network. Wegen der geringen Mengen an Verwaltungsinformationen genügt hier auch schon ein Modem- oder ISDN-Zugang.

Durch das konsolidierte Storage-System kann der Provider ein Pooling-Verfahren nutzen, um Speicherengpässe schnell zu beseitigen. Dabei wird ein gewisses Maß an freiem Plattenplatz vorgehalten, aus dem sehr kurzfristig Platzanforderungen bedient werden können. Dadurch entstehen kurze Beschaffungszeiten. Ausfallzeiten aufgrund von Speicherplatzmangel lassen sich so vermeiden.

Vorsorge durch Reservekapazitäten

Zusätzliche Hardware für darüber hinaus gehende Speicherkapazitäten kann der Service Provider innerhalb eines vereinbarten Rahmens kurzfristig bereitstellen. Er überwacht dazu die Speichernutzung permanent und erkennt Tendenzen, etwa wenn über einen längeren Zeitraum die Schwankungsreserve ständig voll ausgelastet ist.

In diesem Fall lassen sich neue Bezugswerte festlegen, die fortan an den aktuellen Verbrauch angepasst werden. Einen ausreichenden Kapazitätspuffer hält der Dienstleister in jedem Fall vor, um Speicherengpässe zu vermeiden.

"Das Prinzip des Speichers nach Bedarf ist nicht auf bestimmte Anwendergruppen, Unternehmensgrößen oder Branchen begrenzt", sagt Oliver Wicklandt, Senior Business Developer, Competence Center Server & Storage Solutions bei Siemens Business Services. Besonders interessant ist das Verfahren für mittelständische und Großunternehmen mit variablem Speicherbedarf - etwa bei Quartals- und Jahresabschlüssen oder in Konsolidierungsprojekten.

Entscheidet sich ein Unternehmen für SoD, so kommt bei den Vereinbarungen mit dem Storage Provider den zu vereinbarenden Service Level Agreements (SLAs) eine Schlüsselrolle zu.

"Viele Hersteller stellen den Kunden einfach ihre Box hin und bieten reine Hardware inklusive Finanzierung. Aber Speicherlösungen haben immer auch Service-Charakter. Denn die Lösung muss immer auf die Prozesse des Kunden abgestimmt werden", erklärt Wicklandt. "Storage-on-Demand sollte daher immer mit bestimmten Service Level Agreements einhergehen." In diesen SLAs sollten folgende Kriterien eindeutig geklärt sein:

  • Hardware-Redundanz,
  • Notfallplanung,
  • Sicherheit der Kundendaten,
  • Kriterien für die verlangte Performance,
  • Kompensation für Ausfälle,
  • Skalierungsmöglichkeiten und
  • Bandbreiten.

Überwachung Rund um die Uhr

Der Schlüssel zum beiderseitigen wirtschaftlichen Erfolg von SoD-Projekten liegt in den Personalkosten. Unternehmen, die ihre Storage-Systeme selbst betreiben, kommen nicht umhin, eine bestimmte Anzahl an Mitarbeitern dafür bereit zu stellen. Je nach Service Level müssen einige Mitarbeiter für den Betrieb rund um die Uhr und das ganze Jahr über zur Verfügung stehen. Da es sich dabei hauptsächlich um Monitoring-Aufgaben handelt, kann dies auch unproduktive Zeit bedeuten, etwa wenn es innerhalb mehrerer Monate zu keinem Zwischenfall kommt. Dennoch muss die Überwachung lückenlos sein.

Der externe Service Provider kann jedoch die Personalkosten auf mehrere Kunden umlegen. Zudem teilen sich bei SoD in der Regel mehrere Unternehmen den Aufwand für die Konzeption, die Beschaffung und das Management. Kurzfristig ergeben sich weitere Vorteile bei Cash-flow und Bilanz durch den verringerten Investitionsbedarf.

Unternehmen bezahlen auf Mietbasis nur das, was sie an Speichervolumen und Dienstleistungen tatsächlich benötigen. Die Kunden übertragen die Betriebs- und Planungsverantwortung auf den Dienstleister, der somit auch das technische und operationale Risiko übernimmt. Und schließlich müssen sich die Kunden auch nicht um die kontinuierliche Schulung der IT-Mitarbeiter kümmern.

Kosten im Griff behalten

Während sich der Preis pro Gigabyte angeschlossenem Speicherplatz tendenziell verringert (15-20 US $ in 2003), steigen gleichzeitig die Kosten für die Administration der Systeme proportional zum Wachstum der Datenmengen.

Inzwischen hat die nötige Hardware nur noch einen geringen Anteil an den Gesamtkosten der Speicherlösungen. Die Hauptausgaben entstehen für die Verwaltung und das Datenmanagement sowie für Schulungen und Support. Nach einer Untersuchung des Marktforschungsunternehmens Gartner liegt das Verhältnis von Hardware- zu Administrationskosten bei rund 1:3.

"Damit wird es für die Unternehmen notwendig, die immer komplexeren Storage-Strukturen zu managen. Nur so können sie dem zunehmenden Bedarf an Speicherplatz, Verfügbarkeit und Sicherheit gerecht werden und die Kosten für die Speichersysteme im Griff behalten", erklärt Wicklandt. Software-Lösungen helfen, die aktuell vorhandenen Speicherressourcen schnell und übersichtlich zu erfassen. Leistungsfähige Produkte für Storage Ressource Management (SRM) sind zudem in der Lage, Trendanalysen zu erstellen, die den zukünftigen Speicherbedarf prognostizieren.

NAS, SAS, SAN & Co.

In vielen Unternehmen wird es höchste Zeit, die Storage-Infrastruktur neu zu konzipieren. Denn eines steht fest: Die klassischen File-Server mit "Direct Attached Storage" (DAS), die via LAN ihre Festplatten und Bandlaufwerke zur Verfügung stellen, reichen in den meisten Fällen nicht mehr aus. Alternativen sind Network Attached Storage- und Storage Area Network-Konzepte. Doch welches System ist für welches Unternehmen das Richtige? Beide bieten nämlich sowohl Vor- als auch Nachteile. Wicklandt: "Für die optimale Auswahl des Speichersystems ist eine ganzheitliche Sicht auf das jeweilige Speicherszenario notwendig. Dadurch erhält der Kunde eine Lösung, welche die individuellen Bedürfnisse und Gegebenheiten berücksichtigt und auch zukünftigen Anforderungen gewachsen ist."

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Einfache Lösungen gegen Speicherengpässe sind so genannte NAS (Network Attached Storage)-Lösungen, bei denen "Storage Filer" ihre Kapazitäten via LAN bereitstellen. Diese Geräte enthalten genügend Eigenintelligenz, um Windows- oder Unix-Betriebssysteme per SMB (Server Message Block)- oder NFS (Network File System)-Protokoll einfach und direkt mit Speicherplatz zu versorgen ? wie ein Server.

Die Lösungen vom Marktführer Network Appliance können beispielsweise auch direkt die Rechte- und Benutzerverwaltung der jeweiligen Serversysteme nutzen, so dass der Integrationsaufwand äußerst gering ausfällt. Die autonom arbeitenden Funktionen für Plattenspiegelung, Snapshots und Autorecovery sorgen zudem für eine extrem hohe Verfügbarkeit.

Mit diesen Spiegelfunktionen lässt sich auch über große Entfernungen eine LAN-basierte Katastrophenvorsorge einrichten, indem mindestens zwei Filer an verschiedenen Standorten über ein Standard-LAN verbunden werden.

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Die NAS-Systeme bedienen einen sehr breiten Markt. Das Angebot reicht von der Mini-Lösung für die Arbeitsgruppenumgebung bis zum Enterprise-Umfeld. Bei letzteren war bis vor einigen Jahren die begrenzte Netzwerkbandbreite der 100 MBit-Ära noch ein Problem für die Anwender. Mit den aktuellen mehrfachen Gigabit-Anbindungen und der weiter gesteigerten Eigenintelligenz steht dem NAS-Einsatz jedoch auch für diese Anwendergruppe nichts mehr im Weg. Selbst aktive Oracle-Datenbanken lassen sich heute erfolgreich von NAS-Speichern betreiben und auch im laufenden Betrieb per Snapshot in eine Backup-Strategie einbinden.

Einen Schritt weiter gehen die IT-Verantwortlichen, wenn Sie sich gleich für die Installation eines separaten Speichernetzes, ein so genanntes Storage Area Network (SAN), entscheiden.

Als SAN bezeichnet man mehrere dedizierte Speichergeräte, bei denen der Zugriff in der Regel über eine Fiber-Channel-Schnittstelle erfolgt. Diese Netzwerke erreichen pro Schnittstelle Übertragungsraten von bis zu mehreren 100 MBps und sind in der Lage, auch große Entfernungen von einigen Kilometern zu überbrücken. Sie können sich aus verschiedenen Speichersystemen zusammensetzen, beispielsweise aus RAID-Systemen, Bandlaufwerken, CD-ROM-Sammlungen oder mehreren Magnetplatten, die durch Glasfaserverbindungen mit einem oder mehreren Servern verbunden sind.

In einem Speichernetz lassen sich die verschiedenen Storage-Ressourcen sehr effektiv konsolidieren, da prinzipiell alle Verbraucher mit allen Speicherressourcen in einer "Any-to-Any-Connectivity" verbunden werden können. Damit Kapazitätszuweisungen, Zugriffsrechte und Datensicherheit gewährleistet sind, steuern die aktiven Verbindungskomponenten der "SAN-Fabric " den Datenverkehr im Speichernetz.

Prominente Vertreter dieser Gattung sind die SAN-Switches der Brocade- und Connectrix-Klasse. Mittels "Zoning" und "LUN (Logical Unit Number)-Masking" wird an diesen zentralen SAN-Switches festgelegt, welcher Server mit welchem Speicher Kontakt aufnehmen darf. So kann ein Administrator den verfügbaren Speicher bedarfsgerecht vergeben und optimal auslasten.

Storage Networks momentan jedoch noch nicht weit verbreitet

Laut einer Umfrage des Marktforschungsunternehmens Meta Group aus dem Jahr 2002 sind Storage Networks im Moment noch nicht weit verbreitet.

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"In punkto Einsatz von Storage-Network-Lösungen gibt es eine Zwei-Klassen-Gesellschaft in den deutschen Unternehmen'', so das Resumee von Hubertus von de Fenn, Projektleiter der Meta Group Studie. "Rund ein Drittel der Unternehmen haben die Notwendigkeit entsprechender Lösungsansätze und deren Business Impact bereits erkannt. Der hohen Bedeutung entsprechend steht das Thema auch in den Führungsetagen auf der Agenda. Die verbleibenden zwei Drittel der Unternehmen liegen derzeit noch in einem Storage-Dornröschenschlaf", ergänzt der Berater .

Auf die Frage, weshalb keine Storage-Network-Lösungen eingesetzt oder geplant sind, antworteten

  • 57 Prozent der betroffenen Unternehmen, dass für sie kein direkter Nutzen erkennbar ist.
  • Für 23 Prozent liegt ein abschreckender Faktor in der fehlenden Erfahrung mit diesem Thema.
  • 15 Prozent der Unternehmen sehen in dieser Technologie eine zu mächtige Lösung für ihre Anforderungen.
  • Für 14 Prozent ist zwar der Bedarf unstrittig, es fehlt aber an den nötigen Budgetmittel.

Komplettpaket aus Platten und Bändern

Auch wenn die Hardware-Kosten nach einer Studie des Marktforschungunternehmens Gartner mittlerweile bei Storage-Lösungen nur noch rund ein Viertel ausmachen ? gerade wenn es um die Aufbewahrung von großen Datenmengen wie in der Medienbranche geht, birgt die Wahl der richtigen Storage-Medien noch deutliche Einsparpotenziale.

Speichert man die Informationen beispielsweise auf einer Kombination aus Festplatten und preiswerten Magnetbändern, so sinken die Gesamtkosten um bis zu 80 Prozent. Gleichzeitig sind die Daten sicher archiviert und stehen transparent allen Anwendungen zur Verfügung.

Ein Beispiel für eine derartige Lösung liefert Kayser-Threde. Die Münchner High-Tech-Schmiede ? bekannt eigentlich durch ihr Engineering, etwa bei Crashtest-Computern oder Raumfahrtprojekten ? bietet mit pro_trieve ein auf aktueller PC-Server-Technologie unter Linux betriebenes System, das Storage-Virtualisierung und Bandbibliotheken-Management sowie Festplattencaches mit Datenmanagement unter einen Hut bringt.

Der Clou an pro_trieve ist das integrierte Datenmanagement. Es sorgt dafür, dass die gespeicherten Informationen nicht einfach als anonyme Bitmenge enden, sondern leicht wieder auffindbar sind. Dazu führt pro_trieve automatisch eine Datenbank mit Metadaten, die jedes Speicherobjekt beschreiben. Neben gängigen Datentypen können Anwender auch eigene Spezifikationen einführen, um damit eine nahtlose und vollautomatische Prozessintegration zu erreichen. Die Daten bleiben dabei völlig unangetastet und unabhängig vom Betriebssystem oder der Anwendung jederzeit abrufbar.

Umfassende Storage-Strategie

Moderne Speichersysteme werden zunehmend zu einem strategischen Wettbewerbsfaktor. Doch die Unternehmen stehen bei deren Implementierung vor großen Herausforderungen: Rentabilitätsberechnungen müssen die Frage nach dem richtigen Speichersystem klären, der Aufbau eines eigenen Speichernetzwerkes erfordert eine Neugestaltung der bestehenden Client/Server Architektur und die Migration zu einem SAN oder NAS erfordert eine sorgfältige Planung.

Zudem müssen vorhandene Speicherprodukte und umfangreiche Sicherheits- und Availability-Anforderungen berücksichtigt werden.

Hierfür bieten zahlreiche IT-Dienstleister komplexe Storage-Service-Leistungen an. Der herstellerunabhängige Dienstleister in Sachen Storage, Siemens Business Services, bietet beispielsweise ein modulares Konzept aus Storage Consulting, Storage Management, Storage Consolidation &;Integration sowie Storage Maintenance & Support.

  • Storage Consulting: Umfasst die Analyse von vorhandenen und geplanten Konfigurationen und den Abgleich mit den individuellen Anforderungen unter Berücksichtigung von absehbaren Veränderungen sowie die Auswahl der richtigen Strategie aus den verschiedenen Technologien für Hardware und Software.
  • Storage Management: Ziel des Storage Management ist es, die unterschiedlichsten Speichersysteme und Konzepte wie SAN, NAS, DAS von einem "Single Point of Control" zu verwalten und dadurch die Total Cost of Ownership zu senken und Ausfallzeiten, kostenintensive Datenverluste und Kapazitätsprobleme zu vermeiden.
  • Storage Consolidation und Integration: Consolidation und Integration von Storage sorgt für die Einbindung der Storage-Produkte in die vorhandene Systemumgebung. Dazu gehören beispielsweise der Rollout und die Konsolidierung der neuen Storage-Infrastruktur.
  • Storage Maintenance und Support: Maintenance und Support beinhalten präventive und reaktive Services sowohl für Soft- als auch Hardware. Darunter fallen etwa Disaster Recovery Services, Übernahme von Operating-Aktivitäten, Telefon- und Remoteservice aber auch Managed Storage oder Storage on Demand-Lösungen.

Ein Ansprechpartner übernimmt nicht nur die Gesamtverantwortung für die Realisierung von Storage-Lösungen, sondern bei Bedarf auch für den Betrieb oder die Betreuung der Storage-Lösungen. Diese herstellerunabhängige Schnittstelle hat den Vorteil, dass bei Problemen die Zuständigkeit eindeutig geregelt ist. Andernfalls besteht die Gefahr, dass der schwarze Peter von Hersteller zu Hersteller herumgereicht wird, falls in den komplexen Speicherarchitekturen einmal Interoperabilitätsschwierigkeiten auftreten.

Wicklandt: "Unsere Erfahrung zeigt: Ein IT-Storage-Gesamtkonzept stellt sicher, dass mögliche Schwachstellen, die eigentlich gar nicht storagespezifisch sind, als solche aufgedeckt und beseitigt werden. Ein Beispiel hierfür sind geringe Zugriffsgeschwindigkeiten. Neben der Speicherlösung können dafür auch nicht vollständig kompatible Datawarehouse-Applikationen oder bestehende Sicherheitslösungen verantwortlich sein.

Durch Kombination mit anderen Leistungen wie Betriebssystem- und datenbankrelevanten Anpassungen, Security Services oder Datawarehouse-Konzepten sorgen wir für eine effiziente Storage-Lösung und dämmen zusätzlich den Speicherbedarf pragmatisch und konsequent ein. Als "Single Point of technical contact" übernehmen wir dabei die Verantwortung für den gesamten reibunslosen Ablauf und schonen somit sowohl den Geldbeutel als auch die Nerven des Kunden."

Links und Literatur

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