Storage. Zu den großen Herausforderungen

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1 Ein Verlagsbeihefter der Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG extra Storage Schwerpunkt Information Lifecycle Management Sicherungsautomatisierung: Das ILM-Konzept Gut verteilt: ILM mit Storage Grid Stolpersteine: Probleme und Einführungsstrategien Vorschau: Netzwerkhardware Fernwartung von KVM bis Big Brother Veranstaltungen März, Chemnitz, Chemnitzer Linux-Tage chemnitzer.linux-tage.de Seite I Seite IV Seite VI Seite VIII März, München, 4. Requirements Engineering Tagung 2005, März, Hannover, Cebit März, Bonn, Virtual Reality April, Neuss/Düsseldorf, DECUS (HP User Society) 26. April, Hamburg, -Sicherheit Sicherungsautomatisierung Das ILM-Konzept Information Lifecycle Management ist mehr als Hierarchical Storage Management im neuen Gewand. ILM will nämlich automatisiert Daten nach ihrem Geschäftszweck auf die richtigen Medien verteilen. Zu den großen Herausforderungen der nächsten Jahre zählen IT-Verantwortliche die Bewältigung des Datenwachstums bei hohem Kostendruck sowie das Erfüllen regulatorischer Anforderungen. Gerade die Liste der gesetzlichen Vorschriften rund um das Speichermanagement wird immer länger: Basel II, Vorgaben der Bundesanstalt für Finanzdienstleistungsaufsicht, Grundsätze ordnungsgemäßer DV-gestützter Buchführung (GoBS) sowie zum Datenzugriff und zur Prüfbarkeit digitaler Unterlagen (siehe Kasten) betreffen nahezu alle Unternehmen. Hinzu kommen branchenspezifische Anforderungen wie die bis zu 30-jährige Aufbewahrungspflicht für Luftfahrtdokumente oder die komplexen Dokumentationsregeln im Gesundheitsmarkt. Ein global agierendes Finanzinstitut ist heute beispielsweise verpflichtet, mehr als 720 Bestimmungen rund um seine Business-Prozesse und Archive einzuhalten. Zuständig für die Verwaltung der digitalen Dokumente vom Zeitpunkt der Entstehung bis zu deren Löschung sind die IT-Administratoren. Sie müssen die Datenströme aus den Anwendungen abfangen, die Archive im Unternehmen konsolidieren und alle Geschäftsprozesse nachvollziehbar dokumentieren. Die andere, oft konzeptionell gar nicht berücksichtigte Seite der Medaille ist die Datenvernichtung und die Pflicht, die Unternehmenskunden über die Löschung der sie betreffenden Daten zu unterrichten ohne automatisierte IT-Prozesse eine kaum zu bewältigende Aufgabe. Unstrukturierte Daten Ein viel versprechendes Konzept ist ILM: Ein an der Schnittstelle zwischen Anwendung und Speicherhierarchie installiertes Kommunikationszentrum, gefüllt mit Metadaten, Regeln und Aufbewahrungsfristen. Der Grundgedanke von ILM ähnelt HSM dem hierarchischen Speichermanagement aus der Mainframe-Welt, das ursprünglich auf der Verwaltung von strukturierten Daten basierte. Während bei HSM die Daten lediglich nach Größe, Alter, Zugriffshäufigkeit, Datum des letzten Zugriffs et cetera auf unterschiedlich schnelle und teure Medien verschoben werden, stehen bei ILM die Inhalte der Daten im Vordergrund. Im Kern geht es darum, die Daten nach ihrer Rolle im Geschäftsprozess zu klassifizieren und sie artgerecht, also nach ihren Anforderungen und ihrer Bedeutung, mit der jeweils besten Methode zu speichern. Manche Anbieter haben auch HSM diese Funktionen zugeschrieben, es gibt also Überschneidungen zwischen den beiden Begriffen beziehungsweise unscharfe Abgrenzungen. I

2 GDPdU und GoBS Marketingmaschine für ILM-Anbieter? Seit dem 1. Januar 2002 gelten in Deutschland die Grundsätze zum Datenzugriff und zur Prüfbarkeit digitaler Unterlagen kurz GDPdU. Die GDPdU wurde im Rahmen des Steuersenkungsgesetzes vom als Änderung in der Abgabenordnung (AO) definiert. Basierend auf den GDPdU kann der Betriebsprüfer nun den Zugriff auf die steuerrelevanten Datensätze in den folgenden drei Formen verlangen: ˇUnmittelbarer Datenzugriff: In diesem Falle hat der Prüfer selbst direkten Zugriff auf die betriebseigenen Hard- und Softwarelösungen der geprüften Firma. ˇMittelbarer Datenzugriff: Die Auswertung und das zur Verfügungstellen der Daten erfolgt durch betriebsinternes Personal an den Prüfer. ˇDatenüberlassung: Der Prüfer verlangt die Übergabe der Daten in einer maschinell verwertbaren Form auf einem Datenträger. Des Weiteren kann der Prüfer eine Kombination aus den oben aufgeführten Zugriffsvarianten verlangen. Die Grundsätze ordnungsmäßiger DV-Gestützter Buchführungssysteme (GoBS) definieren die Art der Archivierung respektive deren Revisionssicherheit. Handels- und Steuerrecht fordern die Einhaltung der GoBS. Die Datensicherheit und Verfügbarkeit ist heute bei den meisten Firmen über Hard- und Softwarelösungen im Bereich Backup und Restore gelöst. Auch werden die Medien, meist immer noch Bänder, über längere Zeiträume aufbewahrt. Nur: Datensicherung und Archivierung sind zwei verschiedene Verfahren. Und auch wenn Firmen systematisch archivieren, genügt dieses Vorgehen oft weder den gesetzlichen Auflagen, noch trägt es der technischen Herausforderung Rechnung, die bei der Langzeitdatenaufbewahrung auftritt. Denn oft kommen kurzlebige Verfahren zum Einsatz, deren Lebenszyklen bedeutend kürzer sind als die gesetzlichen Aufbewahrungsfristen. Hinzu kommt, dass Speichermedien einem Alterungsprozess unterliegen. Die Revisionssicherheit, also die Gewähr, dass die gespeicherten Daten dem Original entsprechen und nicht nachträglich manipuliert sind, ist so selten sicher gestellt. Als Gegenmaßnahme sind in den letzten zwei Jahren verschiedene technische Ansätze verfolgt worden. Worm-Medien (write once read many) schienen anfangs eine Lösung, ewige Haltbarkeit und langfristige Verfügbarkeit der Lesegeräte sind aber nicht vollends sicher. Firmen wie EMC prägten Begriffe wie CAS (content adressed storage), eine Hardwarelösung. Andere wie CA oder Mount10 entwickelten auf Software basierende Systeme, um den Anforderungen der digitalen Langzeitaufbewahrung gerecht werden zu können. Mount10 beispielsweise reklamiert, mit seinem Data Continuity -Konzept Folgendes zu gewährleisten: ˇdie Revisionssicherheit der gespeicherten Daten durch Checksummen-Bildung, ˇdie Revisionssicherheit des Speicherprozesses durch eine Historie aller relevanten Arbeitsschritte, ˇdie eindeutige Identifizierung der Originalität durch Zertifikate, ˇResistenz gegen Medienalterung und überholte Technik durch Automatismen in der Software. Trotzdem stellt sich die Frage, ob es wirklich möglich ist, den Auflagen und Regularien einfach durch den Einsatz neuer Technik gerecht zu werden. Denn zusätzlich bedarf es zwingend der Einführung der entsprechenden betriebsinternen Prozesse. Ob als technische Lösung Hard- oder Software zum Einsatz kommt, ist dagegen vergleichsweise unwichtig. In den meisten Fällen dürfte sich eine Kombination der beiden Möglichkeiten als sinnvoll erweisen, zusammen mit einer Gestaltung der Prozesse, die es den Unternehmen ermöglicht, mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand den regulatorischen Auflagen gerecht zu werden. Erik Wirz Dabei gilt es, die Klassifizierung möglichst effizient und automatisch zu bewerkstelligen. Für ein unternehmensweites ILM-Konzept bieten sich letztlich nur Lösungen an, die sämtliche Unternehmensdaten nach Art und Herkunft unterschiedlich behandeln können und für alle Systemwelten gleichermaßen funktionieren. Eine technische Realisierung sind virtuelle Disks und Storage Area Networks. Diese arbeiten unter anderem mit virtuellen Tape-Appliances, die den Anwendungen eine in weiten Grenzen frei wählbare Anzahl virtueller Bandlaufwerke zur Verfügung stellen. Die Virtualisierungslösung sorgt dafür, dass die Daten auf einem schnellen Disk-Cache zwischengespeichert sind und die dahinter befindlichen realen Bandlaufwerke wesentlich effizienter arbeiten können. In der Praxis führt dies zu einem automatischem, regelbasierten Management unstrukturierter Daten. So sorgt ILM für einen lückenlosen Schutz und die ständige Verfügbarkeit der Daten während des gesamten Lebenszyklus. Die mit den Datenvolumes verknüpften Regeln bewirken, dass auch wirklich alle Daten jeweils nach den gesetzlichen Fristen an der richtigen Stelle kosteneffektiv gespeichert und archiviert sind. Sabine Hensold II ix extra 4/2005

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4 Gut verteilt ILM mit Storage Grid Herkömmliche Speichererweiterungen stoßen angesichts der rapide wachsenden Datenmengen in den Unternehmen an ihre Grenzen. So rückt eine neue Speichertechnologie ins Blickfeld: das Storage Grid. Eine gute ILM-Lösung beschränkt sich nicht nur auf die Archivierung von Daten. Vielmehr geht es beim Information Lifecycle Management auch um einen intelligenten Daten-Workflow und das damit verbundene Management von Geschäftsprozessen. Wichtig sind daher Mechanismen, die die Suche, Indizierung, Kategorisierung und die Verlagerung von Daten automatisieren. Dazu müssen IT- und Fachabteilungen Regeln aufstellen, mit deren Hilfe sich die Zuordnung zu den unterschiedlichen Speicherklassen steuern lässt. Je nach ihrer Wichtigkeit für den Geschäftsablauf ergeben sich verschiedene Anforderungen an die Verfügbarkeit, Performance, Wiederherstellung und Aufbewahrung von Daten. Entscheidend ist dabei unter anderem die Differenzierung zwischen häufig genutzten, geschäftskritischen Informationen und Dateien, die nicht mehr aktiv verwendet und deshalb auch nicht mehr verändert werden. Zunehmend an Bedeutung gewinnen beim ILM zudem effiziente Funktionen für das Suchen und Abrufen gespeicherter oder archivierter Informationen. Der Bedarf geht daher immer stärker hin zu skalierbaren Speicherlösungen in Kombination mit einer umfassenden ILM-Strategie. Dadurch können Unternehmen ihre Speicher-Infrastruktur entsprechend ihrer sich häufig rasch verändernden Geschäftsanforderungen optimieren. Wie so etwas aussehen könnte, zeigen Beispiele aus dem Forschungsbereich. So entstehen bei dem radioastronomischen Projekt Lofar (siehe ix 11/04, S. 68) Datenmengen, die mit herkömmlichen Methoden nicht schnell genug gespeichert werden können. Darum werden die Kapazitäten verschiedener Forschungsinstitute zu einem so genannten Data Grid zusammengefasst, gemanaged vom Grid Management System. Von der Europäischen Union gefördert ist das Projekt DataGrid (web. datagrid.cnr.it), daran nehmen das CERN, die European Space Agency und das französische CNRS teil. Daten dezentralisieren Aber auch Hersteller reklamieren den Begriff Data respektive Storage Grid für ihre Konzepte. Network Appliance unterstützt solcherart verteilten Speicher mit dem hauseigenen Betriebssystem Data Ontap 76 (siehe ix 3/2005, S.78), IBM sieht dies seit längerem als wichtigen Teil seines On-Demand-Konzeptes. Hewlett-Packard hat kürzlich ein Speicherverfahren vorgestellt, das auf so genannten Smart Cells basiert. Dabei handelt es sich um in sich geschlossene Systeme mit eigenem Prozessor, Arbeitsspeicher und Speicher. Smart Cells sollten sich aus Komponenten zusammensetzen, die auf Industriestandards basieren und das vom Global Grid Forum (GGF) definierte Grid-Protokoll unterstützen. Ihre genaue Aufgaben im Grid bestimmt erst die auf ihnen laufende Software. Einzelne Zellen fungieren so beispielsweise als Archivierungs- sowie Retrieval-Lösung oder übernehmen Reporting-Funktionen. Administratoren können Zellen je nach Bedarf auch andere Aufgaben zuweisen. Bei steigendem Speicherbedarf werden zusätzliche Zellen in die Infrastruktur eingefügt, ohne dass sich dadurch der administrative Aufwand deutlich verändert. Denn unabhängig von der Anzahl der verwendeten Zellen stellen sich diese dem Verwalter wie ein einziges System dar. Zudem lässt sich die Speicher-Infrastruktur dynamisch verändern. Dabei geht die Flexibilität so weit, dass nicht nur mittel- und langfristige Anpassungen möglich sind. Beispielsweise können Zellen, die tagsüber operationale Daten verwalten, nachts die Indizierung von Informationen unterstützen. Storage-Grid-basierte Lösungen könnten sich als optimal für ILM-Aufgaben herausstellen. Dazu zählt beispielsweise die Archivierung von s. Daten werden dabei automatisch applikationsspezifisch und inhaltsbasiert indiziert. So lassen sich wichtige Informationen aus unterschiedlichen - Programmen, Microsoft-Office- Dokumenten oder anderen gängigen Datenformaten rasch und einfach aktiv archivieren und wiederfinden. Durch die Integration dieser Funktionen müssen Administratoren nicht mehr wie bei herkömmlichen Speichersystemen mehrere unterschiedliche Komponenten erweitern, sondern lediglich zusätzliche Zellen ins System einbinden. Zudem sorgt beispielsweise die dezentrale Suche nach gespeicherten Informationen auf den verteilten Knoten für rasche Suchergebnisse und minimiert die Belastung des Systems. Da Storage-Grid-basierte Speichersysteme erst seit relativ kurzer Zeit auf dem Markt sind, ist das Angebot noch beschränkt. Unternehmen finden deshalb häufig noch keine Lösungen, die auf ihre Anforderungen zugeschnitten sind. Entscheidend ist daher für viele Kunden, wann die spezifischen Funktionen zur Verfügung stehen, die sie benötigen. Experten rechnen damit, dass in rund zwei bis vier Jahren Storage- Grid-Systeme erhältlich sein werden, mit denen Unternehmen diese Technologie herstellerunabhängig nutzen können. Noch fehlen Standards Industriestandards sind hier das Kernproblem erst wenn die SNIA, die Herstellervereinigung zu Speichernetzen, eindeutige Zeichen gesetzt hat, werden sich Storage Grids optimal nutzen lassen. Bislang verwendete Speicherlösungen müssen sich in eine Storage- Grid-basierte Infrastruktur einbinden lassen. Hier spielen Migrationsaspekte und der Investitionsschutz eine entscheidende Rolle. Einfache und kostengünstige Verwaltung, dynamische Einsatzmöglichkeiten und quasi unbegrenzte Skalierbarkeit prädestinieren Storage-Gridbasierte Speichersysteme insbesondere für die Verwendung in ILM-Lösungen größerer Unternehmen. Zwar ist ILM auch auf Grundlage herkömmlicher Speicherverfahren möglich, doch überwiegen bei einem hohen Datenaufkommen die Vorteile des Storage Grid. Der erste Schritt zur erfolgreichen Einführung einer ILM- Lösung ist jedoch die Definition einer umfassenden Speicherstrategie. Denn nur so lassen sich vernünftige Regeln für die automatisierte Datenmigration von einer Speicherklasse in eine andere definieren und der künftige Bedarf an Speicherkapazitäten vorhersagen. IV ix extra 4/2005 Copyright by Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG. Veröffentlichung und Vervielfältigung nur mit Genehmigung des Heise Zeitschriften Verlags.

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6 Stolpersteine Probleme und Einführungsstrategien Dass sich durch den Einsatz von ILM-Systemen auch die Arbeitsabläufe im Unternehmen ändern, lässt die Komplexität von ILM-Projekten erahnen. Mit welchen Stolpersteinen muss bei der Einführung eines ILM-Systems gerechnet werden? ILM gilt oft als das Allheilmittel für alle Storage-Probleme. Das neue Wunderkind soll, um nur die wichtigsten Versprechen der Marketingbroschüren zu nennen, ˇjede andere Form der Datensicherung hinfällig machen, ˇso intelligent sein, dass es selbstständig die Wertigkeit von Dokumenten erkennt ˇund eine uneingeschränkte Langzeitdatensicherung erlauben, wobei die Daten jederzeit und unabhängig von ihrem Speicherort im Zugriff sind. Dass ILM die Datensicherung überflüssig macht, ist schlicht falsch. Es geht um Archivierung beziehungsweise darum, wo und wie geschäftswichtige Daten abgelegt sind. Und: Der zur Umsetzung erforderliche Aufwand dürfte ganze Generationen von Unternehmensberatern ernähren. Denn sobald von komplexen Projekten die Rede ist, sehen natürlich auch eine Vielzahl von Beratungsunternehmen ein Geschäftsfeld und das nicht zu Unrecht, denn ILM führt man nicht mal eben so ein wie einen neuen Mailserver. Mitarbeiter früh einbeziehen ILM-Systeme setzen eine Spezifizierung der Daten voraus. Genau hier, bei der Sicherstellung der Qualität der Klassifizierung, sollte man den Aufwand nicht unterschätzen. Davon merkt das Management, das sich für das System entschieden hat, wenig. Problematisch ist die Akzeptanz bei den Mitarbeitern. Denn die ILM-Prozesse wirken sich vor allem im Alltag der Belegschaft aus. Dort entstehen die Daten, die es zu sichern gilt oder eben nicht. Denn letztlich entscheidet sich das Klassifizieren der Dokumente und damit deren Ablage bei deren Erzeuger an den Arbeitsplätzen in der Firma. Dass hier Schulungsbedarf ansteht, liegt auf der Hand. Ein gut durchdachtes Klassifizierungskonzept ist jedoch mindestens ebenso wichtig. Solche Konzepte erfordern einen erheblichen Aufwand, selbst unter Zuhilfenahme externer Experten. Auch wenn ILM-Systeme einen Standardregelsatz mitliefern sollten, ist damit das Problem nicht gelöst. Denn die Datenlandschaft variiert von Unternehmen zu Unternehmen und ist gerade bei größeren Firmen höchst unübersichtlich. Genau das wird von den ILM-Befürwortern aber häufig übersehen. Das Resultat ist dann, im Idealfall, ein leicht zu durchschauendes und von den Begrifflichkeiten her eindeutiges Werkzeug, mit Hilfe dessen man mit wenigen Mausklicks die Daten abgelegt oder aus der Ablage hervorgeholt hat. Doch bekanntlich gibt es zur Bedeutung von Begrifflichkeiten unterschiedliche Auffassungen. Selbst wenn es sich um dasselbe Wort handelt, lässt der allgemeine Business Framework Define Business Process Information Business Requirements Requirements Goals Management Policies, Instrumentation, Filters Applications Information Management Services Network Infrastructure Data Management Services IT Infrastructure Requirements Compute Infrastructure Storage Infrastructure Die Regeln des ILM-Frameworks ergeben sich aus den Geschäftsprozessen, Anwendungen haben nur noch indirekten Speicherzugriff. ILM Framework Quelle: SNIA VI ix extra 4/2005 Copyright by Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG. Veröffentlichung und Vervielfältigung nur mit Genehmigung des Heise Zeitschriften Verlags.

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8 Quelle: Hewlett-Packard Sprachgebrauch oft einen großen Interpretationsspielraum zu. So kann trotz größter Sorgfalt bei der Erstellung des Klassifizierungskonzeptes die Qualität des Resultats unbefriedigend sein. In der Praxis stellt sich oft heraus, dass Werkzeuge wie ILM-Systeme, die automatisierend in Geschäftsprozesse eingreifen, nicht oder kaum benutzt werden, obwohl es aus Sicht des Beraters beziehungsweise der IT-Abteilung keinen objektiven Grund dafür gibt. Keine Zeit oder zu umständlich sind häufig dafür genannte Begründungen, die aber offensichtlich vorgeschoben sind. Man kann nämlich meist nachweisen, dass der Zeitaufwand im Sekundenbereich und damit vernachlässigbar ist und die zu betätigenden Buttons leicht zu finden sind. Doch ist damit das Problem nicht gelöst. Es geht um die mangelnde Motivation der Mitarbeiter. Diese sollten von Anfang an in den ILM-Einführungsprozess eingebunden sein und dürfen nicht vor vollendete Tatsachen gestellt werden. Performance sicherstellen Oft ist sogar individuelle Überzeugungsarbeit notwendig. Denn viele sehen nicht ein, ILM unterstützt die gesamte Lebensdauer eines Dokuments, bis zum gezielten Löschen. warum sie einen bestehenden, über Jahre gewachsenen Prozess einfach über Bord werfen sollen, wenn die Gründe für das neue Verfahren nicht klar kommuniziert sind. Das kann zu recht unsachlichen Debatten führen. Diese Widerstände entstehen deutlich seltener, wenn die Einarbeitungsphase durch entsprechende Schulungen vorbereitet ist. Solcherart mühsam aufgebaute Motivation kann aber auch schnell wieder schwinden, etwa wenn längere Wartezeit auf Daten an der Geduld nagen. Ein ILM-System erfordert ab einer gewissen Größenordnung die Trennung von Speicher- und sonstigem Netz, sprich ein Storage Area Network (SAN). Ist der Prozess erst einmal eingeführt und akzeptiert, geht es um die Einhaltung der korrekten Klassifikation. Von Zeit zu Zeit sollte man den Ernstfall proben und diese Einordnung der Daten prüfen. Der dazu nötige Aufwand ist von System zu System unterschiedlich. Mit Unschärfe leben Ein immanentes Problem stellt das unterschiedliche subjektive Empfinden über die Wichtigkeit von Daten dar. Zwar gibt es feste Regeln, die einen Großteil der Daten eindeutig einer bestimmten Klasse zuordnen, aber es bleibt immer eine Grauzone. Während ein Mitarbeiter in solchen Fällen zu sehr auf die Systemlast und die Kosten achtet und wichtige Daten einem billigen Speicherort zuordnet, glaubt sein Kollege an die Wichtigkeit seiner gigabytegroßen Zwischenergebnisse und weist das System an, diese an einem hochverfügbaren, mehrfach redundanten und damit extrem teuren Ort vorzuhalten. Mit dieser Unschärfe wird man bei ILM-Systemen jedoch leben müssen, selbst bei noch KVM-Appliances (KVM: Konsole, Video, Maus) sind zwar für die Fernwartung von Servern überaus nützlich, doch bergen manche Implementierungen auch Hindernisse und Gefahren. Dabei wäre so manches Ärgernis vermeidbar, anderes dagegen ist systemimmanent. Und die Gefahr des Missbrauchs steht immer im Raum. ix extra erörtert die Möglichkeiten und so ausgeklügelten und behutsam gewählten Klassifizierungsbegriffen. Diese können nur helfen, die Qualität des Datenmanagements zu steigern beziehungsweise überhaupt herzustellen. Alle Eventualitäten aber kann man nicht berücksichtigen, und der Versuch, dies zu tun, führt ziemlich sicher zu einer Lähmung des Konzepts entweder bei der Erstellung des Regelwerkes oder später bei der Umsetzung. Das in Firmen generierte Datenvolumen hat sich zu astronomischen Größen entwickelt, das ist mittlerweile bekannt und hat die unterschiedlichsten Ursachen. Nicht zuletzt der Gesetzgeber spielt dabei eine entscheidende Rolle. So sind viele Firmen nahezu gezwungen, sich mit Konzepten wie ILM auseinander zu setzen. Ein Vorteil der meisten ILM- Strategien ist in in diesem Zusammenhang, dass sie vorhandene Storage-Lösungen berücksichtigen. Zudem ist eine schrittweise Migration möglich. Denn dass sich derart weit reichende Maßnahmen nicht von heute auf morgen umsetzen lassen und beratungsintensiv sind, liegt auf der Hand. Otto Gärtner, Cornelia Versteegen In ix extra 5/2005: Netzwerkhardware Von KVM bis Big Brother DIE WEITEREN IX EXTRAS: Gefahren der Fernwartung und bringt eine Marktübersicht zu KVM-Switches. Erscheinungstermin 7. April 2005 Ausgabe Thema Erscheinungstermin 6/05 Mobility: GPRS, UMTS, WLAN /05 Security: Virtual Private Networks /05 Storage: Raid-Systeme VIII ix extra 4/2005

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