STORAGE COMPACT. it im mittelstand. Storage. Big Data. Cloud PRAXIS RATGEBER HINTERGRUND

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1 Juli Deutschland 17,90 it im mittelstand COMPACT PRAXIS RATGEBER HINTERGRUND STORAGE Storage Speicher-Virtualisierung ohne Engpässe SDS mit Windows Server 2012 R2 / 2016 Das optimale NAS für Unternehmen Big Data Flexibler mit Software Defi ned Storage Analyse-Tools für große Datenmengen HANA als In-Memory-Datenbank Cloud Hybrid Clouds und United Storage Kosten reduzieren mit OpenStack Workfl ow-optimierung für die Cloud

2 Inhaltsverzeichnis 3 Storage-Trends 8 Storage eine Technologie im Wandel 9 Das sind die wichtigsten Storage-Trends 13 IT-Trends 2016: Cloud Computing, Server und Storage 13 Storage mit NoSQL-Databases 14 Managed Public Clouds 14 Hybrid-Cloud und Multi-Cloud-Integration 15 Platform-Services 16 Server-Landschaft im Wandel oder Infrastructure as Code 16 Microservices Architectures 18 Das müssen Sie über Software Defined Storage wissen 18 Darum ist Software Defined Storage sinnvoll 19 Speicherplatz sparen und Leistung verbessern 19 Aufgaben einer Software-Defined-Storage-Umgebung 20 SDS bei Windows-Servern und VMware vsphere 21 Vorteile von Software Definied Storage 22 Storage-Engpässe bei Server-Virtualisierung lösen 23 Storage-Architekturen müssen sich ändern 23 Den vollen Nutzen aus dem Flash ziehen 25 Erweiterte Virtualisierung ohne SAN 26 Nahezu perfekt 27 Network Attached Storage: Zehn Tipps zur NAS-Auswahl 27 Erfahrungen mit vorhandenen NAS-Systemen nutzen 28 Storage-Kapazität planen 28 CPU, RAM und Anschlüsse über die Leistung entscheiden lassen 29 Entscheidung treffen reines NAS oder Kombi-Lösung? 29 Für einfache Bedienbarkeit sorgen 30 Bei Backup-Software vorsichtig sein 30 Snapshot-Funktionen prüfen 30 Automatische Verschlüsselung wählen 31 Festlegen, welche Add-ons benötigt werden 31 Entscheiden, ob Hardware- oder Software-NAS 32 Sieben Fehler bei der NAS-Auswahl 33 Storage-Lösungen in virtualisierten Umgebungen 33 PernixData FVP 35 Atlantis USX 37 Nutanix Web Scale Big Data 39 Sechs Big-Data-Megatrends für Intelligente Systeme auf Basis von Machine Learning 40 Geschäftsmodelle verändern sich 41 Predictive Analytics als Game Changer 42 Leichtgewichtige Datenintegration 42 Datenvisualisierung und 360-Grad-Sicht 43 Big Data erobert neue Bereiche

3 4 Inhaltsverzeichnis 44 Wie Big Data den Datenbankmarkt umkrempelt 45 Oracle im Visier der Big-Data-Startups 46 Die SQL-Platzhirsche geben sich gelassen 46 Zukunft der Big-Data-Startups 47 The Next Big Thing 47 Größter wirtschaftlicher Wandel seit dem 19. Jahrhundert 48 Super-mobil, super-digital, super-vernetzt 48 Information of Everything ohne die Cloud? 49 Analytics und Big Data im Praxis-Check 49 Analytics: Schwebende Daten halten den Verkehr am Fließen 50 Malaria-Bekämpfung mit Big Data Analytics 51 Katastrophenwarnung: Wertvolle Sekunden gewinnen mit Datenanalyse 52 Big Data Analytics: Die Regierungen sind gefordert 53 Big Data Projekte: Worauf Unternehmen achten sollten 53 Data Gravity: Daten am Ort ihrer Entstehung auswerten 54 Big Data: Technisch gibt es keine Einschränkungen 54 Analytics in der Cloud bringt Vorteile 54 Dringend gesucht: Big Data-Experten 55 Fazit 56 Analytics- und Big Data-Software: Der Markt ist reifer geworden 57 Analytics-Einsatz: IT, Logistik und Marketing sind Vorreiter 57 Die größten Probleme mit Big Data 57 Realtime Analytics gewinnt an Bedeutung 58 Big Data wandert in die Public Cloud 58 Security und Integration bremsen Analytics in der Cloud 59 Die wichtigsten Big-Data-Tools aus der Cloud 60 Amazon Web Services (AWS) 61 Google Cloud Platform 63 Microsoft Azure 65 IBM Analytics 67 SAP HANA Cloud Platform 69 SAP HANA: Weniger In-Memory-, mehr operationale Datenbank 69 ODBMS die nächste Datenbankgeneration 70 Anwendungen für ODBMS 71 Technologie der ODBMS 73 Programmierlogik von der Datenbank entkoppeln 73 Funktionsweise von Datenbanken für Client-Server Anwendungen 75 Austauschbare Storage Engine ist das Herz einer Datenbank 76 Graphen-basierte Speichertechnologie 77 Fazit: So gut ist SAP HANA 78 SAP HANA und Hadoop ein starkes Team 78 Der Clou: Verteilte Verarbeitung der Daten 78 Hadooponomics : Zahlen sprechen für sich 79 Daten-Offload senkt HANA-Kosten 80 Alle Informationen mit Corporate-Daten verknüpfbar 80 Sicherung bisher getätigter Investitionen 81 Datenvirtualisierung: Erst integrieren, dann modernisieren 81 Echtzeit-Auswertung ermöglicht neue Anwendungsfelder 82 Ausprobieren erwünscht 83 Orchestrierung über HANA

4 Inhaltsverzeichnis 5 84 Beim Datenbank-Tuning kommt es nicht nur auf In-Memory an 84 In Memory ist nicht neu 85 Datenbanktechnologie ist selten die Performancebremse 85 Einflussfaktoren für einen Benchmark 87 Auf das Zusammenspiel kommt es an 88 Big Data Jobs: Wer macht was? 88 (Big) Data Engineer 89 Management Scientist 90 (Big) Data Scientist 91 Data Steward 92 Glossar: Die Begriffe rund ums Thema Big Data Windows-Storage 95 Software Defined Storage mit Windows Server 95 Storage Spaces im Praxiseinsatz 96 Hochverfügbarer Datenspeicher auf iscsi-basis mit Windows Server 2012 R2 97 Storages Spaces mit Solid State Disks anlegen 98 Storage Tiers verwenden 98 ReFS versus NTFS 99 Datendeduplizierung nutzen 100 BranchCache für die Anbindung von Filialen nutzen 103 Windows Server 2012 R2: Speicher-Pools richtig einsetzen 103 Serverrolle installieren 103 Medientyp festlegen 104 Virtuelle Festplatten erstellen 106 Speicher-Pools verwalten 107 Virtuelle Festplatten mit PowerShell verwalten 109 Virtuelle Festplatten mit Storage Tiers erstellen 110 Serverspeicher verwalten 111 Microsoft Azure als Datenspeicher nutzen 112 Neuerungen in Azure Storage 112 Microsoft Azure Storage als zentralen Datenspeicher nutzen 113 Kostenlose Tools für Azure Storage 114 Azure Storage für Profis: PowerShell zur Steuerung verwenden 115 Hybrid-Speicher lokale Speicherlösungen in Microsoft Azure integrieren 116 Snapshots in Azure Storage erstellen 117 Die besten Tipps und Tricks für Windows-Fileserver 117 Offline-Dateien für den mobilen Einsatz unter Windows 118 Zugriffsberechtigungen optimal planen 120 Dateien und Freigaben auf Windows Server 2012 R2 migrieren 122 Daten über Dateifreigaben zu SharePoint übernehmen 123 BranchCache nutzen Niederlassungen effizient anbinden Cloud 125 Die fünf wichtigsten Cloud-Trends Managed Public Clouds 126 Hybrid- und Multi-Cloud-Integration

5 6 Inhaltsverzeichnis 127 Platform-Services 127 Infrastructure as Code 128 DevOps 129 Studie: Deutsche Unternehmen startklar für die Cloud 129 Cloud-Strategie 130 Cloud Readiness Check 131 Selbsteinschätzung 131 Geschäftsprozesse und Geschäftsmodelle 132 Cloud-Skills 132 Vendor-Management, SLAs, Verrechnung 133 Integration von Cloud-Lösungen 133 Cloud-Hemmnisse 134 Ausstiegsszenarien 134 Cloud-Security 135 Fazit 136 Hybrid-Cloud-Anforderungen für die Storage-Infrastruktur 136 Wird On-Premise-Storage durch die Cloud überflüssig? 141 Sieben Tipps für den Aufbau einer Hybrid Cloud 142 Rücken Sie die Digitale Transformation auf der IT-Agenda deutlich nach oben 142 Konsolidieren und Standardisieren schaffen Sie die Voraussetzungen für hybride IT-Umgebungen 143 Passen Sie die Geschäftsprozesse in enger Kooperation mit den Fachbereichen an 143 Eruieren Sie die individuellen Compliance-Anforderungen und Ziele 143 Vermeiden Sie einen Vendor Lock-In 144 Ziehen Sie neue Ansätze wie das Software-Defined Datacenter oder Container-Lösungen in Betracht 144 Betrachten Sie externe Services als Lösungsansatz 145 Azure Stack und Windows Server 2016 ebnen den Weg in die Hybrid Cloud 146 Microsoft Azure Stack verbindet lokale Netze mit der Cloud 146 Die Azure-Cloud im lokalen RZ 147 Vorteile von Microsoft Azure Stack 148 Azure Stack: die Daten bleiben im lokalen Netz 148 Microsoft Azure Stack erweitern 149 Microsoft Azure Stack testen 151 Fazit 152 So machen Sie Rechenzentren fit für die Hybrid Cloud 153 Neues Selbstverständnis: IT als Broker von IT-Services 154 Es gibt keine Blaupause für Unternehmen 154 Cloud-Readiness: Vorbereitung und Planung 155 Der andere, pragmatische Weg 156 Konvergenz zwischen Cloud-Anwender und -Anbieter 158 Wolkenspeicher: United Storages für alle Cloud-Lösungen 158 Open Source Storage die smartere Wahl 158 Storage Management für OpenStack 160 Vier gute Gründe für offenes Storage Management in OpenStack-Umgebungen 162 OpenATTIC als Software-basierte Speicherplattform

6 Windows-Storage Software Defined Storage mit Windows Server 95 Windows-Storage Als kostengünstige, verfügbare und leicht administrierbare Datenspeichersysteme hat Microsoft eine ganze Reihe von Storage-Technologien im Portfolio. Sie erlauben die Datenspeicherung auf einzelnen Servern und via Software Definied Storage (SDS) auch über mehrere Server hinweg. Mit Microsoft Azure bietet Microsoft skalierbaren Cloud-Speicher nach Bedarf an. Dieses Kapitel beschäftigt sich mit Storage-Lösungen im Windows-Umfeld und erläutert Ihnen, wie Sie diese Möglichkeiten für Ihr Unternehmen gewinnbringend nutzen können. Software Defined Storage mit Windows Server Mit Windows Server 2012 R2 und dessen Nachfolger Windows Server 2016 lassen sich Software-Defined-Storage-Lösungen aufbauen. Dieser Praxisbeitrag erklärt, wie das funktioniert. Durch die erweiterten Funktionen in Windows Server 2012 R2, wie zum Beispiel Storage Spaces, iscsi-ziele und die Zusammenarbeit mit SSD, ist der Einsatz von Software-Defined Storage auch in größeren Umgebungen durchaus sinnvoll. Storage Spaces im Praxiseinsatz Storage Spaces lassen sich im Server-Manager erstellen. Auf diese Weise binden Sie externen Datenspeicher an den Windows-Servern an. Die virtuelle Aufteilung erfolgt auf Basis der Speicher-Pools und Storage Spaces. Danach wird der Speicher an die Cluster-Knoten angebunden. Dazu nutzen Sie den Bereich Storage im Failover-Cluster-Manager. Um Storage-Pools in Windows Server 2012 R2 zu erstellen, installieren Sie im Server-Manager die Serverrolle Datei- und Speicherdienste. Über die Kategorie Datei-/ Speicherdienste stehen anschließend die Verwaltungswerkzeuge für Speicher-Pools zur Verfügung. Wenn Sie auf Aufgaben\Neuer Speicherpool im Menü Datei-/Speicherdienste/Speicherpools klicken, erstellen Sie einen neuen Speicher-Pool. Im Feld Zuordnung haben Sie die Möglichkeit, einzelne Festplatten als Hot-Spare zu kennzeichnen. In diesem Fall dient die Festplatte als Reserve im Speicher-Pool

7 96 Windows-Storage Software Defined Storage mit Windows Server und wird nicht verwendet. Sie können diese Einstellung aber auch auf Automatisch belassen, damit Windows Server 2012 R2 selbst steuern kann, wie mit den Festplatten umgegangen wird. Ist der Speicher-Pool erstellt, erstellen Sie virtuelle Festplatten, die den Speicherplatz im Speicher-Pool nutzen. Diese werden auch Speicherplätze (Storage Spaces) genannt. Ein Pool kann mehrere virtuelle Festplatten bereitstellen, die sich dann den Platz im Speicher-Pool teilen. Virtuelle Datenträger erstellen Sie über einen Rechtsklick auf den Pool. Pools sind übrigens auch in der Cluster-Verwaltung von Windows Server 2012 R2 verfügbar. Auch hier lassen sich SSD nutzen. Wie Sie Speicher-Pools unter Windows richtig verwalteten, lesen ab Seite 103. Hochverfügbarer Datenspeicher auf iscsi-basis mit Windows Server 2012 R2 Soll Windows Server 2012 R2 zum Beispiel als iscsi-ziel zur Verfügung gestellt werden, können Unternehmen Cluster aufbauen, bei denen der Datenspeicher auf Basis von Windows Server 2012 R2 hochverfügbar zur Verfügung gestellt wird. Damit diese Technologie funktioniert müssen Sie Datenspeicher verwenden, die sich mit allen beteiligten Cluster-Knoten verbinden lassen. Wenn Sie den Cluster eingerichtet und installiert haben, können Sie im Failover-Cluster-Manager über das Kontextmenü von Rolle die Option Rolle konfigurieren auswählen. Dadurch startet ein Assistent, der bei der Einrichtung unterstützt. Über diesen Assistenten richten Sie den iscsi-ziel-server hochverfügbar ein. Im Rahmen der Einrichtung geben Sie auch eine IP-Adresse für das iscsi-ziel an, das in Active Directory verfügbar gemacht wird. Dieses Objekt ist virtuell und wird dem Cluster zugeordnet, aber nicht den einzelnen Cluster-Knoten. Im Assistenten binden Sie den angebundenen Speicher an. Dabei kann es sich auch um ein Storage Space handeln. Dieser muss aber zuvor im Failover-Cluster-Manager als Speicher für den Cluster angebunden werden. Anschließend wird der Speicher bereitgestellt. Die Konfiguration steht im Failover-Cluster-Manager zur Verfügung und lässt sich jederzeit anpassen. Auf diese Weise stellen Sie Storage Spaces hochverfügbar über Windows Server 2012 R2 zur Verfügung. Welche Speicherhardware im Hintergrund verwendet wird, spielt daher zunächst keine Rolle. Fällt ein Knoten aus, der die iscsi-rolle derzeit verwaltet, werden die Rolle und der verbundene Speicher automatisch auf den anderen Knoten verschoben. Clients werden dabei in den meisten Fällen nicht getrennt, denn

8 Windows-Storage Software Defined Storage mit Windows Server 97 das SMB-Protokoll wurde in Windows Server 2012 R2 so optimiert, dass solche Verschiebungen zwischen Cluster-Knoten problemlos funktionieren. SMB erlaubt mehrere parallele Zugriffe über das Netzwerk auf Dateifreigaben. Das heißt, einzelne Zugriffe bremsen sich nicht mehr gegenseitig aus. SMB kann auf virtuellen Servern in Clustern die SMB-Sitzungen von Serverdiensten und Anwendersitzungen weiterreichen. Das ist zum Beispiel hilfreich, wenn Sie VMs zwischen Cluster-Knoten verschieben, also nicht nur Dateiserver hochverfügbar betreiben, inklusive des dazugehörigen Speichers, sondern auch Hyper-V. Wenn Sie einen virtuellen Server zwischen Cluster-Knoten verschieben, bleiben die Sitzungen aktiv, die Anwender und Serverdienste werden bei diesem Vorgang nicht voneinander getrennt. Das heißt, neben der höheren Leistung und der besseren Verfügbarkeit unterstützt SMB optimal auch Hochverfügbarkeitslösungen. Dazu sind keinerlei Konfigurationen notwendig, sondern Server mit Windows Server 2012/2012 R2 nutzen diese Technik automatisch. Storages Spaces mit Solid State Disks anlegen Wenn Sie auf einen Pool mit der rechten Maustaste klicken, erstellen Sie mit Neuer virtueller Datenträger innerhalb des Pools eine neue virtuelle Festplatte. Deren Daten verteilt Windows Server 2012 R2 automatisch über den Speicher-Pool auf die verschiedenen physischen Datenträger, die Bestandteil des Pools sind. Wenn im Speicher- Pool eine SSD-Platte integriert ist, aktivieren Sie beim Erstellen von virtuellen Datenträgern die Option Speicherebenen auf diesem virtuellen Datenträger erstellen. Beim Erstellen von neuen virtuellen Festplatten (Storage Spaces) können Sie in Windows Server 2012 R2 auch SSD berücksichtigen.

9 98 Windows-Storage Software Defined Storage mit Windows Server Windows Server 2012 R2 speichert bei dieser Konfiguration häufig verwendete Daten im Pool vor allem auf der SSD und lagert weniger verwendete Daten auf die langsamen Platten aus. Bei diesem Vorgang fasst Windows Server 2012 R2 die Datenträger in getrennten Speicherebenen, auch Tiers genannt, zusammen. Neben der Möglichkeit, die Datenspeicherung zu automatisieren, können Sie auch selbst festlegen, welche Daten auf SSD gespeichert werden sollen. Storage Tiers verwenden Nachdem Sie Storage Spaces erstellen haben, können Sie in der PowerShell einen Storage Tier für SSD und einen Storage Tier für HDD erstellen (siehe dazu auch Seite 109). Die Befehle dazu lauten wie folgt: New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName Pool -FriendlyName SSD-Storage -MediaType SSD New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName Pool -FriendlyName HDD-Storage -MediaType HDD Die Umsetzung können Sie mit dem folgenden Befehl testen: Get-StoragePool -FriendlyName Pool Get-StorageTier Im Anschluss können Sie Dateien festlegen, die immer auf dem schnellen Storage Tier gespeichert werden: Set-FileStorageTier -FilePath "<Verzeichnis und Dateiname>" -DesiredStorageTier $Storage ReFS versus NTFS Für Datenfestplatten bietet Windows Server 2012 R2 das neue Dateisystem ReFS (Resilent File System, unverwüstliches Dateisystem ) an. Dieses ist stabiler und besser vor Ausfällen des Servers sowie vor Schäden an der Hardware geschützt. Verwaltung und Umgang mit dem neuen Dateisystem entsprechen der Verwaltung von NTFS. Sie können ganz normal Freigaben erstellen und Rechte erteilen. Clients mit Windows 7/8/8.1/10 und älter können problemlos auf die Daten zugreifen. Es lassen sich auf ReFS-Datenträgern aber keine Komprimierung oder das verschlüsselte Dateisystem einsetzen. Auch Windows-Datenträgerkontingente funktionieren nicht. Allerdings nutzen diese Technologie ohnehin nur wenige Unternehmen.

10 Windows-Storage Software Defined Storage mit Windows Server 99 Datendeduplizierung nutzen Ein großes Problem in vielen Unternehmen ist die doppelte Speicherung von Daten. Windows Server 2012 R2 kann doppelte Daten finden und automatisch bereinigen. Ab Windows Server 2012 R2 kann die Datendeduplizierung nicht nur doppelte Dateien auf Festplatten und Speicher-Pools finden, sondern auch auf virtuellen Festplatten. Sie können mit dem Dienst also auf einem Hyper-V-Host auch auf den angebundenen virtuellen Servern für Ordnung sorgen. Wichtige Verwaltungsaufgaben, wie die Datendeduplizierung, steuern Sie im Server-Manager über das Kontextmenü der Festplatten. Installieren Sie den Rollendienst Datendeduplizierung über Datei- und Speicherdienste/Datei- und iscsi-dienste, dann integriert der Installationsassistent auch ein Befehlszeilen-Tool, mit dem Sie die doppelten Dateien suchen können, um abzuschätzen, ob der Rollendienst auf Ihren Dateiservern sinnvoll einsetzbar ist. Das Tool Ddpeval befindet sich im Ordner \Windows\System32. Die Verwaltung nehmen Sie im Server-Manager vor. Dazu klicken Sie auf Datei-/ Speicherdienste und dann mit der rechten Maustaste auf das Volume, für das Sie die Funktion aktivieren wollen. Nach der Auswahl von Datendeduplizierung konfigurieren richten Sie die Funktion über einen Assistenten ein. Sie können eine sofortige Durchführung der Deduplizierung mit dem folgenden Befehl starten: Start-DedupJob -Volume <Laufwerkbuchstabe> -Type Optimization

11 100 Windows-Storage Software Defined Storage mit Windows Server BranchCache für die Anbindung von Filialen nutzen Windows 7/8/8.1/10 kann über das Netzwerk kopierte Dateien automatisch auf der Festplatte zwischenspeichern. Beim erneuten Zugriff auf die gleiche Datei muss Windows 7/8/8.1/10 nur noch neue Daten laden; alles, was schon mal übertragen wurde, bleibt auf der Festplatte im Cache, gesichert durch Zugriffsberechtigungen, gespeichert. Ändern sich die Quelle-Dateien, überträgt Windows 7/8/8.1/10 nicht die kompletten Dateien erneut, sondern nur die Blöcke, die sich geändert haben. Das gilt auch für den Zugriff über DirectAccess oder andere VPN-Szenarien und in allen Konfigurationen von BranchCache. Allein dadurch beschleunigt sich der Datenzugriff enorm. Diese Technik funktioniert auch ohne Windows Server 2012 R2. Setzen Unternehmen zudem Windows Server 2012 R2 ein, ergeben sich weitere Vorteile. Windows Server 2012 R2 unterstützt ebenfalls BranchCache. Die beiden Betriebssysteme können diese Technik miteinander verbinden. Ruft ein Client mit Windows 7/8/8.1/10 in einer Niederlassung Daten von der Zentrale ab, zwischenspeichert der BranchCache aktivierte Dateiserver in der Niederlassung die Daten. Ruft ein weiterer Client die gleichen Daten ab, stellt der Dateiserver diesem Client die zwischengespeicherten Daten zur Verfügung, sodass diese nicht erneut über das Netzwerk übertragen werden müssen. Das beschleunigt den Zugriff enorm und spart Bandbreite im WAN ein, die für andere Anwendungen zur Verfügung steht. BranchCache unterstützt für die Übertragung der Daten verschiedene Si- cherheitstechni- Mit BranchCache können Sie den Zugriff auf Dateiserver mit Windows Server 2012 R2 enorm beschleunigen. (Quelle: Thomas Joos)