Storage-Innovationen auf der AWS re:invent 2020 AWS kündigt erstes SAN für die Cloud an

Autor / Redakteur: Michael Matzer / Dr. Jürgen Ehneß

AWS hat auf seiner Kundenkonferenz „AWS re:invent 2020“ vier Storage-Innovationen angekündigt, die Kunden zusätzliche Speicherleistung, Ausfallsicherheit und weiteren Mehrwert bieten, indem sie das erste SAN liefern, das für die Cloud entwickelt wurde.

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SAN in der Cloud: AWS macht’s möglich.
SAN in der Cloud: AWS macht’s möglich.
(Bild: © vectorfusionart - stock.adobe.com)

Der auf der „AWS re:invent 2020“ vorgestellte neue Storage-Service Amazon EBS io2 Block Express Volumes bietet das erste für die Cloud entwickelte SAN. Diese virtuellen Laufwerke sollen die vierfache Leistung von Standard-io2-Volumes hinsichtlich aller Metriken liefern: Die maximale Leistung liegt bei 256.000 IOPS, einem Durchsatz von 4.000 MBps und 64 Terabyte Kapazität. Dieses Leistungsniveau sei auf hohe Ansprüche etwa von Datenbanken wie SAP HANA, Oracle, MS SQL Server oder SAS Analytics ausgerichtet, denn sie garantierten eine Haltbarkeit der Daten von 99,999 Prozent. Kunden sollen eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde erzielen können. Sie können, wie vom SAN gewohnt, mehrere io2-Block-Express-Laufwerke (als „Stripe“) zusammenfassen, um höhere Leistung zu erzielen.

Möglich wurde dies durch die Entkopplung der Compute-Ebene von der Storage-Ebene auf der Hardware-Schicht und durch das Umschreiben der Software für Compute, Storage und Networking. Der neue Netzwerkstack nutzt nun das Protokoll Scalable Reliable Datagrams (SRD), mit dem Block Express die Latenzzeit drastisch reduziert.

Bislang ist von io2 Block Express eine Vorschau verfügbar. In den kommenden Monaten sollen weitere SAN-Features hinzukommen. Dazu gehören „Multi-Attach“ mit I/O-Fencing, damit Kunden auf sichere Weise gleichzeitig mehrfache Instanzen an ein einzelnes Laufwerk koppeln können. Des Weiteren sollen die Leistungsmerkmale Fast Snapshot Restore und Elastic Volumes folgen, um das EBS-Volume im laufenden Betrieb in Größe, Typ und Leistung aufwerten zu können.

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EBS Gp3

Die neuen EBS-Gp3-SSD-Volumes sollen Kunden in die Lage versetzen, zusätzliche IOPS und Durchsatzleistung unabhängig von der Speicherkapazität provisionieren zu können. Diese virtuellen Laufwerke liefern eine Ausgangsleistung von 3.000 IOPS und 125 MBps, können optional aber 16.000 IOPS bei 1.000 MBps liefern. Bei Gp2 skaliert die Leistung (IOPS und so weiter) je nach Speicherkapazität, was bei Gp3 entkoppelt worden ist. Statt mehr überflüssige Speicherkapazität zu buchen, um die nötige IOPS-Leistung auf Gp2 zu erzielen, versetzt Gp3 sie in die Lage, mehr IOPS bei gleichbleibender Speicherkapazität zu buchen.

„Wer bei EBS auf die die neuen Gp3-Volumes umstellt, kann letztlich zwei wichtige Ziele erreichen – zum einen höhere Performance, zum anderen wichtige Kosteneinsparungen“, fasst es Michael Hanisch, Head of Technology bei AWS in Deutschland, zusammen. Denn Gp3-Volumes sind ein Fünftel preisgünstiger pro GB als die Gp2-Laufwerke der vorherigen Generation. Die Migration von Gp2 auf Gp3 erfolgt einfach mit dem EBS-Tool Elastic Volumes. Kunden können Volume-Typ, IOPS, Speicherkapazität und Durchsatz ihrer vorhandenen EBS-Volumes ändern, ohne ihre EC2-Instanzen zu unterbrechen. Nutzer können neue Gp3-Volumes selbst erstellen und die Performance mithilfe der Amazon Management Konsole, der AWS-Befehlszeile (CLI) oder dem AWS SDK skalieren. Gp3 (gp = general purpose) ist bereits verfügbar.

Amazon S3 Intelligent Tiering

Amazon S3 Intelligent Tiering umfasst, bereits verfügbar, zwei neue Tiers, nämlich S3 Glacier Archive Access (ab 90 Tagen) und Deep Archive Access (ab 180 Tagen).Dies soll Kunden erlauben, ihre Langzeitspeicherkosten um bis zu 95 Prozent zu reduzieren, denn selten genutzte Objekte werden automatisch von Frequent Access in diese Archivebenen verschoben. Diese Automatik ersetzt die Apps, die Kunden selbst entwickeln und in Betrieb nehmen mussten, um diese Funktion nutzen zu können. Hanisch hierzu: „Amazon S3 Intelligent Tiering sorgt für echte Entlastung auf Kundenseite, indem es unnötige Mehrarbeit abnimmt: Es findet automatisch für jede einzelne Datei die günstigste Speicherklasse und kann nun selten benutzte Daten auf Wunsch auch gleich archivieren.“ Der neue Service unterstützt Features wie S3 Inventory und S3 Replication.

S3 Replication (multi-destination)

Der neue Service Amazon S3 Replication (multi-destination) versetzt die Kunden in die Lage, Daten gleichzeitig an unterschiedliche S3-Buckets zu replizieren, sei es in derselben AWS-Region oder an eine beliebige Anzahl von AWS-Regionen. Dies soll der globalen Verteilung von (Medien-)Content, der Storage-Compliance und den Notwendigkeiten des Teilens von Daten dienen. Dieser Service, der Eigenentwicklungen der Kunden ersetzen soll, ist ebenfalls bereits verfügbar.

„In den nächsten drei Jahren werden mehr Daten erzeugt als in den letzten 30 Jahren“, sagte Mai-Lan Tomsen-Bukovec in ihrer Präsentation dieser neuen Services. „Datenspeicherung muss dringend neu erfunden werden.“ Das neue SAN in der Cloud sei Teil dieser Neuerfindung, denn Unternehmen erzeugten und speicherten einen Großteil ihrer Daten in der Cloud. Durch die zwei neuen Tiering-Services sparten die Kunden automatisch Kosten; die multinationale Replikation erleichtere die effektivere Verteilung ihrer Daten in der neuen Normalität.

Neue D3-Instanzen für Storage

Tomsen-Bukovec stellte auch zwei neue EC2-Instanzen für Storage-Zwecke vor. Hintergrund ist, dass Storage und Compute vielfach Hand in Hand gehen, um Workloads zu verarbeiten. Die D3/D3en-Instanzen basieren nicht auf SSDs, sondern auf Festplatten, was hohe sequenzielle Lese- und Schreibperformance bei geringen Kosten ermöglicht. Einsatzbereiche für D3/D3en sind Data Warehouses, verteilte Filesysteme, Netzwerk-Filesysteme sowie Streaming- und Logfile-Daten verarbeitende Applikationen. Die Kunden haben höhere Leistung verlangt. D3-Instanzen liefern bis zu 30 Prozent höhere Verarbeitungsleistung und eine bis zu 2,5-mal höhere Netzwerkleistung als D2-Instanzen. D3 basiert auf Intels Cascade-Lake-Xeon-CPUs und bieten bis zu 48 TB Speicherkapazität, 32vCPU, 256 GiB RAM und 25 Gbps Netzwerkbandbreite.

Die D3en-Instanzen sind noch leistungsfähiger. Sie bieten bis zu 336 TByte Gesamtspeicher (siebenmal mehr als D2), 75 Gbps Netzwerkbandbreite (7,5-mal mehr als D2) und bis zu 6,2 GiB/s Datendurchsatz pro Disk, doppelt so viel wie D2. D3en sollen eine Senkung der Kosten pro Terabyte um bis zu 80 Prozent gegenüber D2-Instanzen erlauben. Damit könnten Kunden File-Storage-Cluster im Petabyte-Bereich aufbauen, um auf diese Weise ihre analytischen Big-Data-Workloads zu konsolidieren.

Neue R5b-Instanzen

Tomsen-Bukovec präsentierte weiterhin die neuen R5b-Instanzen, die für Anwendungen mit hohem Hauptspeicherbedarf optimiert und für hohe EBS-Leistung erweitert worden sind. Sie sollen die höchste EBS-Leistung liefern, die auf EC2 erhältlich ist. Bis zu 60 Gbps dedizierte Bandbreite für EBS-Laufwerke und bis zu 260.000 IOPS sollen diese Instanzen für anspruchsvolle Datenbank-Workloads prädestinieren. Bislang haben R5-Instanzen und EBS in vielen Anwendungsfällen kooperiert, etwa bei Datenbanken-Workloads wie E-Commerce-Plattformen, ERP-Applikationen und Gesundheitsakten. Relationale Datenbanken wie Oracle, SQL Server oder SAP HANA sind bezüglich des Storage jedoch mitunter anspruchsvoller. Die Nutzer müssen dafür ihre Lizenzrechte hinsichtlich Datenbanken und Infrastruktur in die Höhe schrauben, und das ist teuer. Gleichzeitig müssen sie die Auslastung von Rechenleistung und Memory-Nutzung senken, was nicht gerade optimal ist. R5b biete ihnen, so Bukovec, die dreifache Leistung einer gleich großen R5-Instanz.

R5b-Instanzen unterstützen zudem die neuen io2-Block-Express-Laufwerke von EBS (siehe oben), mit denen sie Storage-intensive Workloads konsolidieren können. Genau dann spielen die Volumes ihre Stärken richtig aus, so Hanisch. Und weiter: „Unser ,SAN für die Cloud‘ bietet Kunden mit bis zu 60 Gbps dedizierter Storage-Bandbreite eine hohe Leistung und gleichzeitig die gewohnte Flexibilität von EBS.“

Natürlich können auch bestehende EC2-Kunden mit Workloads, die stark von der Storage-Performance abhängig sind, auf R5b umsteigen: auf weniger oder auf kleinere Instanzen. Das erlaubt ihnen, Lizenz- und Infrastrukturkosten zu senken. R5b-Instanzen werden von Amazon RDS for Oracle und RDS for SQL Server unterstützt. SAP HANA fehlt in dieser Liste. Auch für SAP HANA sind die neuen Instanzentypen bereits zertifiziert. Diese Instanzen sind mittlerweile in Frankfurt/Main verfügbar.

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