Direct Attached Storage (DAS)
Direct Attached Storage (DAS) ist ein Speichertyp, der direkt an einen Computer angeschlossen ist, ohne ein Netzwerk zu durchlaufen. Der Speicher kann intern oder extern angeschlossen sein. Nur der Host-Computer kann direkt auf die Daten zugreifen. Andere Geräte müssen über den Host-Computer gehen, um mit den Daten zu arbeiten.
Die meisten Server, Desktops und Laptops enthalten ein internes Festplattenlaufwerk (HDD) oder ein Solid-State-Laufwerk (SSD). Jedes dieser Geräte ist eine Form von Direct Attached Storage. Einige Computer verwenden auch externe DAS-Geräte. In einigen Fällen kann ein Unternehmensserver direkt mit Laufwerken verbunden sein, die von anderen Servern gemeinsam genutzt werden.
Ein DAS ist nicht vernetzt. Es gibt keine Verbindungen über Ethernet- oder Fibre Channel (FC)-Switches, wie dies bei Network Attached Storage (NAS) oder einem Storage Area Network (SAN) der Fall ist.
Ein externes DAS-Gerät wird über eine Schnittstelle wie Small Computer System Interface (SCSI), Serial Advanced Technology Attachment (SATA), Serial-Attached SCSI (SAS), FC oder Internet SCSI (iSCSI) direkt an einen Computer angeschlossen. Das Gerät wird an eine Karte angeschlossen, die in einen internen Bus des Computers eingesteckt wird.
Andere Speichertypen, wie optische Geräte und Bänder, sind technisch gesehen DAS, da sie direkt an ein System angeschlossen sind, entweder intern oder extern. Allerdings bezieht sich der Begriff DAS in der Regel auf Speichergeräte wie HDDs oder SSDs.
Vor- und Nachteile von Direct-Attached Storage
DAS bietet den Benutzern eine bessere Leistung als Netzwerkspeicher, da der Server kein Netzwerk durchqueren muss, um Daten zu lesen und zu schreiben, weshalb sich viele Unternehmen bei Anwendungen, die eine hohe Leistung erfordern, für DAS entscheiden. DAS ist auch weniger komplex als netzwerkbasierte Speichersysteme, wodurch es einfacher zu implementieren und zu warten ist. Zudem sind diese Systeme meist ist billiger.
DAS ist jedoch nicht unproblematisch. Es hat eine begrenzte Skalierbarkeit und verfügt nicht über die zentralen Verwaltungs- und Sicherungsfunktionen, die anderen Speicherplattformen zur Verfügung stehen. Außerdem kann es nicht einfach gemeinsam genutzt werden und bietet keine Failover-Option, falls der Server abstürzt. Aufgrund dieser Herausforderungen sind herkömmliche Formen von DAS für viele Unternehmens-Workloads möglicherweise nicht geeignet.
Die Fortschritte bei den Virtualisierungstechnologien haben DAS jedoch neues Leben eingehaucht, ein Trend, der besonders bei den vielen hyperkonvergenten Infrastruktursystemen (HCI), zu beobachten ist. Ein HCI-System besteht aus mehreren Server- und DAS-Speicherknoten, wobei der Speicher in logischen Ressourcenpools konsolidiert ist und eine flexiblere Speicherlösung als herkömmliches DAS offeriert.
Unterschiede zwischen SAN, NAS und DAS
NAS und SAN sind vernetzte Speichersysteme, die Speicherkapazität bündeln und über ein Hochgeschwindigkeitsnetz mit Anwendungsservern gemeinsam nutzen.
Im Gegensatz dazu wird DAS direkt an die Server angeschlossen, was bedeutet, dass sowohl die Konnektivität als auch die Erweiterbarkeit durch die Anzahl der Erweiterungssteckplätze im Server eingeschränkt sind. Die Größe des DAS-Gehäuses schränkt die Speicherkapazität ebenfalls ein, und DAS ist in der Regel auf eine kleine Anzahl von Ports oder Hostverbindungen beschränkt, was die gemeinsame Nutzung von Speicherressourcen erschwert.
Darüber hinaus fehlen bei DAS oft viele der neueren Speicherverwaltungsfunktionen, die bei NAS- und SAN-Systemen üblich sind, wie Remote Replikation und Snapshots. Obwohl Virtualisierung, HCI und andere Innovationen DAS wiederbeleben, bringen sie auch ihre eigenen Einschränkungen mit sich.
Auf der Plusseite steht, dass DAS kostengünstiger ist als SAN oder NAS und sich einfacher implementieren lässt, wenn es direkt an einen Server angeschlossen wird. Administratoren brauchen nur ein neues Laufwerk an einen Server anzuschließen, um die Speicherkapazität um mehrere Terabyte zu erhöhen. Dies hat DAS zu einer praktischen Speicherlösung für viele kleine und mittlere Unternehmen (KMU) gemacht, bei denen Speicherkosten und Verwaltungsaufwand eine Rolle spielen.
Selbst wenn Unternehmen NAS oder SANs verwenden, booten die meisten physischen Server weiterhin vom DAS-Speicher. Vor allem die Geschwindigkeit von SSDs macht das lokale Booten effizienter als beim Netzwerkspeicher. Dank lokaler SSDs kann ein physischer Server oft in nur wenigen Sekunden booten.
Diese Geschwindigkeit kann besonders nützlich sein, wenn ein physischer Server virtuelle Maschinen hostet, die im Falle eines Absturzes oder nach einer geplanten Ausfallzeit für Service- oder Wartungsarbeiten schnell hochgefahren werden müssen.
Sicherheitsprobleme bei Direct Attached Storage
Wie bei allen Speichersystemen, auf denen die kritischen Anwendungen und Daten eines Unternehmens gehostet werden, ist die Sicherheit bei der Speicherplanung ein wichtiger Aspekt. Um die auf Direct Attached Storage gespeicherten Daten zu schützen, sollten Benutzer Folgendes tun:
- Führen Sie eine gründliche Sicherheitsbewertung Ihrer DAS-Umgebung durch, um Schwachstellen aufzudecken. Sie könnten Schwachstellen wie ungenügende Benutzerberechtigungen, fehlende Patches oder falsch konfigurierte Systeme entdecken.
- Führen Sie eine Prüfung der Benutzerberechtigungen durch. Scannen Sie außerdem die DAS-Geräte auf unstrukturierte Informationen, die für jeden im Netzwerk zugänglich sind. Sobald das erledigt ist, sperren Sie die Berechtigungen. Ziehen Sie auch eine Segmentierung Ihres Netzwerks in Betracht, um kritische DAS-Systeme besser zu schützen.
- Machen Sie Patching zu einer Priorität. Wenn Sie die Patches für das Betriebssystem und die Anwendungssoftware nicht auf dem neuesten Stand halten, kann Ihr DAS anfällig für Angriffe sein. Ein Eindringling, der sich Zugang zum DAS-Host verschafft, kann auf alle Daten auf diesem System zugreifen, und die Unternehmen wissen möglicherweise nicht einmal, dass das System angegriffen wurde.
- Führen Sie Tests zur Geschäftskontinuität und Fehlertoleranz durch, indem Sie die Ausfallsicherheit des DAS-Systems überprüfen. Konzentrieren Sie sich auf realistische Systemszenarien, wie den Ausfall von Speicherhardware oder die Beschädigung oder Zerstörung des Rechenzentrums.
Weiterführende Entwicklungen
Drei wichtige Technologien wurden zusammengeführt, um DAS eine außergewöhnliche Leistung zu ermöglichen: Flash-basierte SSDs, Non-Volatile Memory Express (NVMe) und Peripheral Component Interconnect Express (PCIe).
Im Laufe der Jahre wurde Flash-Speicher immer schneller, dichter und billiger, aber die traditionellen Speicherschnittstellen - insbesondere SATA und SAS - konnten die Fähigkeiten von Flash nicht voll ausschöpfen. Dies führte zur Entwicklung von NVMe, einer logischen Geräteschnittstelle für direkt angeschlossene PCIe-Speichergeräte.
NVMe wurde für SSDs mit höherer Leistung entwickelt. Es beschleunigt die Leistung, indem es die PCIe-Parallelität durch einen optimierten Befehlssatz ausnutzt. PCIe befindet sich jetzt in der vierten Generation, wobei PCIe 5.0 kurz vor der Einführung steht (Stand Ende 2021).
Flash-SSDs sind nicht die einzigen Geräte, die von der NVMe/PCIe-Kombination profitieren. Speichergeräte der Speicherklasse wie die Optane SSDs von Intel basieren auf der von Intel und Micron Technology entwickelten 3D XPoint-Technologie. Die Optane-SSDs bieten im Vergleich zur NAND-Flash-Technologie einen höheren Durchsatz, eine geringere Latenzzeit, eine höhere Dichte und eine verbesserte Ausdauer. Sie sind aber auch teurer.
