Was ist vSAN?

Dieser Ansatz beseitigt die Notwendigkeit für dedizierte Server’ Speicherhardware und macht es zu einer kosteneffizienten und skalierbaren Option für moderne IT-Infrastrukturen.

Entwickelt von VMware, integriert sich vSAN nahtlos in Hypervisor-Technologien, sodass Administratoren Speicher zusammen mit Rechen- und Netzwerkressourcen von einer einzigen Plattform aus verwalten können.

Es ist besonders attraktiv in hyperkonvergierten Infrastrukturen (HCI), wo Speicher, Rechenleistung und Netzwerk in ein einheitliches System integriert sind. Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit der Virtualisierung verwandelt vSAN handelsübliche Hardware in ein robustes Speichersystem, das in der Lage ist, geschäftskritische Anwendungen zu unterstützen. Dies vereinfacht nicht nur die Abläufe, sondern verbessert auch die Leistung und Resilienz und adressiert wichtige Herausforderungen im Datenmanagement ab 2025.

VMware vSAN steht an der Spitze der Optimierung virtueller Infrastrukturen, indem es Standard-x86-Server in ein Hochleistungs-Speichersystem verwandelt. Im Gegensatz zu traditionellen Speichernetzwerken (SANs), die auf separate, teure Hardware-Arrays angewiesen sind, verwendet vSAN Software, um direkt angeschlossenen Speicher (DAS) von mehreren Hosts in einem vSphere-Cluster zu bündeln. Dies schafft eine verteilte, gemeinsame Speicherumgebung, die hochverfügbar und leicht skalierbar ist.

Eine der Hauptmethoden, wie vSAN die Infrastruktur optimiert, ist durch sein hyperkonvergiertes Design. In HCI ist Speicher kein isoliertes Element, sondern ist mit Rechenressourcen integriert, was die Latenz verringert und die Gesamteffizienz verbessert. Administratoren können Speicher dynamisch basierend auf den Arbeitslastanforderungen zuweisen, um sicherzustellen, dass Ressourcen optimal genutzt werden, ohne Überprovisionierung. Zum Beispiel ermöglicht das policybasierte Management von vSAN IT-Teams, Speicher-Richtlinien zu definieren, die sich automatisch an Anforderungen wie Leistung, Kapazität oder Datensicherungsstufen anpassen.

Darüber hinaus unterstützt vSAN All-Flash- und Hybridkonfigurationen, die verschiedenen Leistungsebenen gerecht werden, von denen einige schnell genug sind, um einen Smart Contract-Server zu betreiben. All-Flash-Setups bieten ultra-niedrige Latenz für anspruchsvolle Anwendungen, während hybride Optionen Kosten und Geschwindigkeit ausbalancieren, indem sie SSDs für das Caching mit HDDs für die Kapazität kombinieren. Diese Flexibilität ist entscheidend im Jahr 2025, wo Edge-Computing und KI-gesteuerte Workloads schnellen Datenzugriff erfordern. Durch die Optimierung der Ressourcennutzung senkt vSAN die Gesamtkosten des Eigentums (TCO) um bis zu 50 % im Vergleich zu traditionellen SANs, da es die Hardware-Ausbreitung minimiert und das Management vereinfacht.

Sicherheit ist ein weiterer Optimierungsbereich. vSAN umfasst eine integrierte Verschlüsselung für Daten im Ruhezustand, die die Einhaltung von Vorschriften wie GDPR oder HIPAA gewährleistet. Es integriert sich auch in VMware's breiteres Sicherheitsökosystem und bietet Funktionen wie Mikrosegmentierung zum Schutz vor verschiedenen Bedrohungen. Im Wesentlichen rationalisiert VMware vSAN den virtuellen Speicher und macht ihn agiler, sicherer und kosteneffizienter für Unternehmen, die sich in der Komplexität der modernen IT bewegen.

Um zu verstehen, wie vSAN funktioniert, ist es wichtig, seine Architektur und Kernprozesse zu analysieren. Im Herzen von vSAN steht das Konzept einer verteilten Speicherschicht, die auf VMware vSphere aufgebaut ist. Wenn Sie vSAN in einem Cluster aktivieren, trägt jeder Host seine lokalen Speichergeräte – wie SSDs oder HDDs – bei, um einen einzigen, gemeinsamen Datenspeicher zu bilden. Dieser Datenspeicher ist für alle virtuellen Maschinen (VMs) im Cluster zugänglich und verhält sich ähnlich wie ein traditionelles SAN, jedoch ohne die physische Hardware.

vSAN funktioniert, indem es Speicher in Objekte und Komponenten organisiert. Die Daten jeder VM werden in Objekte (wie virtuelle Festplatten) aufgeteilt, die dann in Komponenten unterteilt werden, die im Cluster verteilt sind, um Redundanz zu gewährleisten. Diese Verteilung nutzt eine Technik namens RAID-ähnliches Striping und Mirroring, um die Datenverfügbarkeit selbst im Falle eines Hostausfalls sicherzustellen. Zum Beispiel, in einer Faults-to-Tolerate (FTT)-Richtlinie, die auf 1 gesetzt ist, hält vSAN zwei Kopien der Daten plus eine Zeugenkomponente, die es dem System ermöglicht, einen Ausfall ohne Datenverlust zu überstehen.

Der Cache-Mechanismus ist ein entscheidender Leistungsfaktor. vSAN weist einen Teil des schnelleren Speichers (typischerweise SSDs) als Lese-/Schreibcache zu, um I/O-Operationen zu beschleunigen. Daten werden zuerst in den Cache geschrieben und dann in Kapazitätsebenen destagiert. Dieser hybride Ansatz gewährleistet eine hohe Durchsatzrate für leseintensive Workloads. Darüber hinaus reduzieren die Deduplizierungs- und Komprimierungsfunktionen von vSAN den Speicherbedarf, indem redundante Datenblöcke eliminiert werden, was für dichte Umgebungen wie virtuelle Desktop-Infrastrukturen von entscheidender Bedeutung ist.

Netzwerke spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle. vSAN benötigt ein dediziertes Netzwerk für den Speicherverkehr, das oft Geschwindigkeiten von 10GbE oder höher verwendet, um die Latenz zu minimieren. Das System überwacht kontinuierlich die Cluster-Gesundheit und stellt automatisch Daten auf fehlgeschlagenen Komponenten mit Hilfe von Ersatzkapazität wieder her. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die softwaredefinierte Natur von vSAN die Komplexität des Speichermanagements abstrahiert und eine widerstandsfähige, leistungsstarke Plattform bietet, die mühelos mit Ihrer Infrastruktur skaliert.

Im Kern ist die Speicherarchitektur von vSAN ein radikaler Bruch mit traditionellen Speicher-Modellen. Anstatt sich auf ein separates, dediziertes Storage Area Network (SAN) – ein zentrales, kostspieliges Hardwarestück – zu verlassen, verfolgt vSAN einen verteilten Ansatz.

Die Wahl von vSAN reduziert sich auf seine überzeugenden Vorteile in Bezug auf Einfachheit, Skalierbarkeit und Kosteneinsparungen. Zunächst einmal vereinfacht es die IT-Betriebe, indem es Speicher und Rechenleistung in einem einzigen Stack konsolidiert. Dies beseitigt die Silos zwischen Speicheradministratoren und Virtualisierungsteams und reduziert den Verwaltungsaufwand. Mit vSAN ist die Bereitstellung von Speicher so einfach wie das Anwenden einer Richtlinie, die über die vSphere-Oberfläche ohne spezielle Speicherkenntnisse durchgeführt werden kann.

Skalierbarkeit ist ein weiteres starkes Argument. vSAN-Cluster können klein beginnen – mit nur zwei Knoten – und auf Hunderte von Hosts erweitern, die Petabytes an Speicher unterstützen. Dieses Pay-as-you-grow-Modell ist ideal für Unternehmen mit variablem Wachstum, da es ihnen ermöglicht, die Kapazität schrittweise ohne große Upgrades zu erhöhen. Leistungsseitig liefert vSAN Unternehmens-IOPS und niedrige Latenz, was es für tier-1-Anwendungen wie Datenbanken und ERP-Systeme geeignet macht.

Kosteneffizienz ist ein bedeutender Anreiz. Durch die Nutzung von Standardhardware vermeidet vSAN die hohen Kosten proprietärer Speicherarrays. Funktionen wie Raumeffizienz (Deduplication, Kompression und Erasure Coding) optimieren die Kapazität weiter und können potenziell bis zu sieben Mal bei den Speicheranforderungen einsparen. Zuverlässigkeitsmerkmale, wie gestreckte Cluster für hohe Verfügbarkeit in Ballungsräumen, gewährleisten die Geschäftskontinuität ohne zusätzliche Investitionen.

In einer Welt, in der Daten König sind, ermöglicht die Integration von vSAN mit Cloud-Diensten wie VMware Cloud Foundation hybride Cloud Strategien, die lokale und öffentliche Cloud-Umgebungen verbinden. Für Organisationen, die Agilität priorisieren, reduziert vSAN die Bereitstellungszeiten von Wochen auf Stunden. Letztendlich bedeutet die Wahl von vSAN, in eine zukunftssichere Lösung zu investieren. Speicherlösungen, die den Anforderungen der digitalen Transformation entsprechen.

vSAN-Anwendungsfälle in verschiedenen Branchen

Die Vielseitigkeit von vSAN macht es in verschiedenen Branchen anwendbar, einschließlich Finanzen und Gesundheitswesen, wo zuverlässiger Speicher entscheidend ist.

• Unternehmensvirtualisierung: In der Unternehmensvirtualisierung glänzt vSAN, indem es eine robuste Grundlage für den Betrieb vielfältiger Workloads bietet. Große Organisationen nutzen es, um VMs auf weniger physischen Servern zu konsolidieren und die Hardwareauslastung zu maximieren.
   
• Notfallwiederherstellung und Backup: Für die Notfallwiederherstellung bietet vSAN integrierte Replikations- und Snapshot-Funktionen, die eine schnelle Wiederherstellung von Ausfällen ermöglichen. Unternehmen können gestreckte Cluster über Rechenzentren konfigurieren, um Daten synchron zu replizieren und null Wiederherstellungspunktziele (RPO) zu erreichen.
   
• Remote Office und Branch Office (ROBO): ROBO-Umgebungen profitieren von vSANs Zwei-Knoten-Clustern, die perfekt für kleine, entfernte Standorte mit begrenztem IT-Personal sind. Dieses Setup bietet lokale Speicherresilienz ohne komplexe Konfigurationen.
   
• VDI (Virtuelle Desktop-Infrastruktur) Umgebungen: In VDI übertrifft vSAN die Erwartungen, indem es Hochleistungs-Speicher für Tausende von virtuellen Desktops bereitstellt. Die All-Flash-Optionen bewältigen die I/O-Spitzenlasten von Benutzeranmeldungen, während die Deduplizierung den Speicherbedarf für geklonte Desktops minimiert.

vSAN unterstützt mehrere Bereitstellungstypen, um unterschiedlichen Bedürfnissen gerecht zu werden. Die Standard-All-Flash-Bereitstellung priorisiert Geschwindigkeit für leistungs-kritische Anwendungen. Hybride Bereitstellungen kombinieren SSDs und HDDs für ein ausgewogenes Kosten-Leistungs-Verhältnis. Gestreckte Cluster erweitern vSAN über mehrere Standorte für hohe Verfügbarkeit und sind ideal für Metro-Cluster. Edge-Bereitstellungen richten sich an entfernte oder IoT-Szenarien mit minimalen Knoten. Ready Nodes, vorkonfigurierte Hardware von Anbietern, erleichtern die Einführung. Jeder Typ ermöglicht die Anpassung über Speicher-Richtlinien, um sicherzustellen, dass er mit spezifischen Betriebsanforderungen übereinstimmt.

Im Vergleich zu traditionellen SANs beseitigt vSAN die Notwendigkeit für dedizierte Hardware, wodurch Kosten und Komplexität reduziert werden. Im Gegensatz zu NAS, das dateibasiert ist, ist vSAN blockbasiert, was es besser für VMs geeignet macht. Im Vergleich zu anderen HCI-Lösungen wie Nutanix oder Hyper-V Storage Spaces bietet die enge Integration von vSAN mit VMware vSphere eine überlegene Kompatibilität innerhalb des VMware-Ökosystems. Es übertrifft direkt angeschlossenen Speicher in Bezug auf Skalierbarkeit und Resilienz. In Cloud-Computing-Kontexten bietet vSAN vor Ort Kontrolle, im Gegensatz zu AWS S3, und vereint das Beste aus beiden Welten.

Zu den Hauptmerkmalen gehören richtlinienbasierte Verwaltung für automatisierte Bereitstellung, Datenservices wie Verschlüsselung und Snapshots, Werkzeuge zur Raumeffizienz (Deduplication und Kompression) und HCI Mesh zum Teilen von Speicher über Cluster. Hohe Verfügbarkeit durch FTT, intelligentes Caching und Integration mit Kubernetes über Tanzu erhöht seine Attraktivität für moderne Apps.

Die Konfiguration eines vSAN-Clusters beginnt mit der Sicherstellung kompatibler Hardware und vSphere-Lizenzierung. Aktivieren Sie vSAN in vCenter, definieren Sie Festplattengruppen pro Host (Cache- und Kapazitätsebenen) und legen Sie Speicher-Richtlinien fest. Testen Sie den Failover und überwachen Sie über Dashboards.

Best Practices beinhalten regelmäßige Gesundheitsprüfungen mit vSAN Skyline, Kapazitätsplanung und Firmware-Updates. Verwenden Sie Warnungen zur proaktiven Problemlösung und Leistungsoptimierung.

vSAN integriert sich tief in vSphere für ein einheitliches Management und VCF für Cloud-Automatisierung, was nahtlose hybride Operationen ermöglicht.

Unterstützende Werkzeuge sind vRealize Operations für Analysen, vSAN Management Pack für Monitoring und Drittanbieter-Integrationen wie Veeam für Backups. Technologien wie NVMe-Laufwerke verbessern die Leistung.