Mit der wachsenden Technologie erzeugen Unternehmen täglich Unmengen von Daten. Es ist keine Überraschung, dass herkömmliche Speichersysteme versagen und kritische Sicherheits- und technische Probleme verursachen. Die Internetnutzer produzieren jeden Tag 402,7 GB an neuen Daten. Das Aufkommen von verteilter Speicherung ist die richtige Lösung für das entstehende Problem.
In diesem Artikel erklären wir, was verteilte Speicherung ist, wie sie funktioniert und welche Vorteile sie bietet.
Was ist ein verteiltes Speichersystem?
Software-definierter Speicher, der Daten von überall und für jeden zugänglich macht, wird als verteilter Speicher bezeichnet. Einfacher ausgedrückt: Es verteilt den Datenzugriff auf eine gemeinsame Gruppe oder Gemeinschaft. Es handelt sich um ein Volumenmanagementsystem, das den Datenzugriff in einer hochverfügbaren Umgebung fördert. Es ist so intelligent konzipiert, dass es auf Cyberangriffe und Systemausfälle reagieren kann.
Wie funktioniert verteilter Speicher?
Bei der verteilten Speicherung werden die Daten auf mehrere physische Server und meist auch auf mehr als ein Rechenzentrum verteilt. Die Daten werden über verschiedene Medien verteilt, so dass sie einen Cluster von Speichereinheiten bilden, der die Leistung erhöht und einen einfachen Zugriff ermöglicht. Dieses Speichersystem stellt das traditionelle Speichersystem in Frage, das die Daten in einem einzigen Rechenzentrum speichert.
Anders als bei herkömmlichen Systemen gehen deine Daten im Falle einer Datenbeschädigung oder einer Verletzung des Datenschutzes nicht verloren, da sie auf anderen Knotenpunkten repliziert werden. Angesichts des beispiellosen Datenwachstums hat das traditionelle Speichersystem kläglich versagt, wenn es darum ging, die Daten sicher und zugänglich zu halten. Das verteilte Speichersystem hat es uns ermöglicht, immer mehr Daten zu erzeugen, während dieses Speichersystem sich um die Speicherung der Daten kümmert.
Merkmale des verteilten Speichersystems
Das Verhalten und die Funktionen des verteilten Speichers hängen ganz von seinem Anbieter ab. Die meisten Speicheranbieter bieten jedoch diese vier Hauptkomponenten an.
- Unterteilen — Mit dieser Funktion können Nutzer/innen ihre Daten auf verschiedene Knotenpunkte verteilen, wobei die Partition den Zugriff auf die Daten unabhängig vom Speicherort ermöglicht.
- Skalierbarkeit — Diese Funktion ermöglicht das einfache Hinzufügen von mehr Speicherplatz.
- Ausfallsicherheit — Diese Funktion ermöglicht die Verfügbarkeit der Daten auf anderen Knoten, falls ein Knoten ausfällt oder beschädigt wird.
- Replikation — Diese Funktion ermöglicht die Replikation der Daten auf mehreren Knoten, um Datenverluste zu verhindern.
Vorteile der verteilten Speicherung
Das neueste Datenspeichersystem ist sehr zuverlässig und bietet mehrere wichtige Vorteile. Eine detaillierte Betrachtung der einzelnen Vorteile wird uns helfen, die verteilte Speicherung besser zu verstehen.
Verfügbarkeit und Schutz vor Ausfällen
Der Ansatz der verteilten Daten schützt vor Datenausfällen, indem er Erasure Coding einsetzt und deine Daten auf mehreren Knotenpunkten repliziert. Im Falle eines Falles kannst du deine Daten von einem anderen Knotenpunkt abrufen. So ist es unmöglich, deine wichtigen Daten zu verlieren, was die Geschäftskontinuität und die unterbrechungsfreie Arbeit fördert.
Das Speichersystem erhöht außerdem die Verfügbarkeit, indem es einen unabhängigen Zugriff auf deinen Standort ermöglicht.
Verbesserte Leistung
Verteilte Speichersysteme können Daten auf mehrere Knotenpunkte verteilen, was zu einem schnelleren Datenabruf und einer besseren Gesamtleistung führt, vor allem wenn es um große Datenmengen geht.
Diese intelligente Technologie verteilt Lese- und Schreibanfragen sorgfältig und gleichmäßig auf mehrere Knotenpunkte und verhindert so, dass ein einzelner Knotenpunkt aufgrund einer zu hohen Arbeitslast ausfällt. Diese gleichmäßige Verteilung trägt erheblich dazu bei, dass die Daten insgesamt schneller abgerufen werden.
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Skalierbarkeit
Im Gegensatz zu herkömmlichen Speicherlaufwerken kannst du seine Knotenpunkte erweitern, ohne dein altes Speichergerät komplett wegwerfen zu müssen, nur um ein neues Speichergerät mit mehr Platz zu kaufen. Diese phänomenale Eigenschaft kann ein Lebensretter für Unternehmen sein, die täglich Unmengen von Daten erzeugen.
Außerdem bietet dieses System mehrere Speicheroptionen, die dir die volle Kontrolle über die Speicherung deiner Daten geben. So kannst du zum Beispiel Daten, auf die du häufig zugreifst, auf einem SSD Dedicated Server speichern und mit Solid-State-Laufwerken eine optimale Leistung sicherstellen. Daten, auf die weniger häufig zugegriffen wird, können auf billigeren oder günstigeren HDDs (Hard Disk Drives) gespeichert werden.
Sicherheit vor Angriffen
Die Verteilung der Daten auf mehrere Server macht sie sicher vor Cyberangriffen und Datenverletzungen. Selbst wenn es einem Angreifer gelingt, in eine deiner Zellen einzudringen, kann er im schlimmsten Fall nicht auf alle deine Daten zugreifen, weil sie sich auf mehreren Knotenpunkten befinden.
Außerdem besitzen die Knotenpunkte selbstheilende Eigenschaften. Wenn ein Knotenpunkt angegriffen oder die Daten beschädigt werden, kann das intelligente System das Problem erkennen und die gesunden Daten von einem anderen Knotenpunkt replizieren, während es die beschädigten Teile des Knotenpunkts heilt, bis dieser einen optimalen Zustand erreicht.
Herausforderungen der verteilten Speicherung
Trotz der zahllosen Vorteile bringt diese komplexe Lösung zur Datenspeicherung auch einige Probleme und Herausforderungen mit sich.
Komplexität
Die Komplexität des Speichersystems ist eine große Herausforderung für alle, die sich nicht mit Technik auskennen. Das Klonen und Verwalten von Daten auf mehreren Knotenpunkten kann schwerwiegende, komplexe Verbindungs- und Latenzprobleme verursachen, die nur von einem Techniker gelöst werden können. Um eine ordnungsgemäße verteilte Verwaltung zu gewährleisten, sind mehrere spezialisierte Programme erforderlich.
Synchronisierung
Die effiziente Verwaltung mehrerer Datenkopien auf verschiedenen Knotenpunkten kann eine Herausforderung sein. Spezielle Protokolle und besondere Sorgfalt sind nötig, um sicherzustellen, dass alle Knotenpunkte ähnliche Daten wiedergeben. Dieses Speichersystem erlaubt zum Beispiel zwei Konsistenzmodelle: die starke und die eventuelle Konsistenz. Das starke Konsistenzmodell ermöglicht eine ordnungsgemäße Synchronisierung bei gleichzeitig hoher Geschwindigkeit, während das eventuelle Konsistenzmodell zwar schnell ist, aber möglicherweise keine erstklassige Synchronisierung bieten kann.
Beispiele für ein verteiltes Speichersystem
Mehrere weltbekannte Cloud-Speichersysteme und Content Delivery Networks (CDN) arbeiten mit dieser Technologie, von denen hier einige aufgeführt sind:
- Amazon S3: Amazon S3 ist ein weit verbreiteter Cloud-Speicherdienst, der die Speicherung von Objekten ermöglicht. Jedes Objekt wird durch einen Schlüssel eindeutig identifiziert und kann in jeder Region rund um den Globus gespeichert werden.
- Microsoft Azure Blob Storage: Dieser Dienst bietet Objektspeicher für große Mengen unstrukturierter Daten, wie Bilder, Videos und Textdateien. Er unterstützt mehrere Redundanzoptionen, um eine hohe Verfügbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Datenverluste zu gewährleisten.
- YouTube: Als führende Video-Sharing-Plattform verlässt sich YouTube auf verteilten Speicher, um große Mengen an Videoinhalten effizient zu speichern und zu streamen. Durch die Verteilung der Daten auf mehrere Server gewährleistet YouTube einen schnellen Zugriff und minimale Latenzzeiten für Nutzer/innen weltweit.
- Netflix: Netflix nutzt ein verteiltes Speichersystem, um Streaming-Inhalte zu speichern und seiner weltweiten Nutzerbasis zur Verfügung zu stellen. Durch die Nutzung eines Netzwerks von Servern an verschiedenen geografischen Standorten kann Netflix Streaming-Inhalte in hoher Qualität und mit geringen Pufferzeiten anbieten.
- Google Drive: Google Drive ist ein Cloud-Speicherdienst, der nahtlose Speicher- und Freigabefunktionen bietet. Er speichert Daten auf mehreren Servern und gewährleistet so Datenredundanz und Zugriff von jedem Standort aus.
- DigitalOcean Spaces: DigitalOcean Spaces ist ein Objektspeicherdienst, der skalierbare und sichere Speicherlösungen bietet. Er wurde für Entwickler und Unternehmen entwickelt, die zuverlässigen Speicher für große Datensätze, Backups und statische Inhalte benötigen.
- HDFS (Hadoop Distributed File System): HDFS wurde entwickelt, um auf Clustern von Standard-Hardware zu laufen. Es wird häufig zur Speicherung großer Datenmengen für Big Data-Analysen verwendet und bietet einen hohen Durchsatz beim Zugriff auf Anwendungsdaten sowie Fehlertoleranz.
- Ceph: Ceph ist ein hoch skalierbares und fehlertolerantes verteiltes Speichersystem. Es unterstützt Objekt-, Block- und Dateispeicher und ist daher vielseitig einsetzbar, z. B. für Cloud-Infrastrukturen, Big-Data-Speicher und Archivierungslösungen.
Cloud Computing vs. Verteilte Cloud
Oft wird verteilte Cloud-Speicherung mit Cloud Computing verwechselt. Sie unterscheiden sich jedoch voneinander, und beide haben einzigartige Eigenschaften und Vorteile. Beim Cloud Computing kannst du einen High-End-Computer aus der Ferne mieten (daher der Name „Cloud“) und per Fernzugriff nutzen. Einfach gesagt, ist es ein fertiges System, das du gegen Bezahlung erkunden kannst.
Anders als beim Cloud Computing handelt es sich nicht um ein vorgefertigtes System, sondern du baust es auf und erweiterst es mit deinem Datenbedarf. Außerdem funktioniert es wie ein Hybridmodell, bei dem du Daten auf Knotenpunkten in der ganzen Welt speichern kannst. Das ist zwar schwieriger zu verwalten, bietet aber mehr Datensicherheit und Flexibilität bei der Speicherung deiner Daten.
Fazit
Verteilte Speichersysteme bieten eine robuste Lösung für die Beschränkungen herkömmlicher Speichersysteme, indem sie die Datenverfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit verbessern. Durch die Replikation von Daten über mehrere Knotenpunkte hinweg gewährleisten diese Systeme die Datenintegrität und den Schutz vor Ausfällen, was sie für die Bewältigung der ständig wachsenden Datenmengen in der heutigen digitalen Welt unverzichtbar macht. Nutze die Möglichkeiten der verteilten Speicherung, um deine Daten sicher, zugänglich und für zukünftige Anforderungen gerüstet zu halten.
Übernimm die vollständige Kontrolle über deine Server. Das nicht verwaltetes VPS-Hosting von Ultahost bietet dir die vollständige Kontrolle über deine Virtual Private Server. Verlasse dich beim Hosten deiner Server nicht länger auf Dritte und übernimm die Kontrolle.
FAQ
Was ist ein verteiltes Speichersystem?
Ein verteiltes Speichersystem ist ein softwaredefiniertes System, das die Daten auf mehrere Server verteilt und so eine erstaunliche Zugänglichkeit von überall und für jeden ermöglicht.
Wie schützt die verteilte Speicherung Daten?
Anders als herkömmliche Speichersysteme repliziert es Daten über mehrere Knotenpunkte hinweg. Im Falle eines Serverausfalls kann ein beschädigter Knotenpunkt Daten von einem gesunden Knotenpunkt abrufen und so einen Datenverlust verhindern.
Wie verbessert die verteilte Speicherung die Leistung?
Durch die gleichmäßige Verteilung von Lese- und Schreibanfragen auf die Knotenpunkte trägt die verteilte Speicherung zur Verbesserung der Leistung bei und macht es einfach und effizient, große Datenmengen zu speichern.
Ist verteilte Speicherung skalierbar?
Natürlich ist es einfacher und stressfreier, dem bestehenden Cluster weitere Knoten hinzuzufügen. Du kannst deinen Datenbedarf skalieren, sobald du willst.
Wie bietet die verteilte Speicherung Sicherheit vor Cyberangriffen?
Intelligente Datenspeicher können erkennen, wenn ein Eindringling versucht, einzubrechen und können Angreifer daran hindern, in andere Knotenpunkte einzudringen und auf alle deine Daten zuzugreifen.
