Storage-Netzwerke
SAN
Ein SAN (Storage Area Network) ist ein dediziertes Speichernetz, das Servern rohe Block-Devices (LUNs) bereitstellt; das Dateisystem legt der Server selbst an.
- Block-Storage
- Dediziertes Speichernetz
- FC, iSCSI, NVMe-oF
- Hohe Verfügbarkeit
Ein SAN (Storage Area Network) ist ein dediziertes Speichernetz, das Servern rohen Block-Speicher bereitstellt. Der Server sieht eine LUN wie eine lokale Festplatte und legt selbst sein Dateisystem darauf an.
Dieser Artikel erklärt, wie sich ein SAN von einem NAS unterscheidet, welche Transporte heute relevant sind und wie es sich zu Scale-out-Storage wie Ceph verhält.
Kurz gesagt
Stärken
- Liefert rohe Block-Devices (LUNs); der Server kontrolliert sein Dateisystem selbst (ext4, XFS, VMFS, NTFS)
- Gemeinsamer Block-Storage für Virtualisierung, Live-Migration und HA
- Mehrere Transporte: Fibre Channel, iSCSI und NVMe over Fabrics
- Entkoppelt Speicher vom Server, konsolidiert Kapazität, hochverfügbar auslegbar
Schwächen
- Kein einfaches Datei-Sharing für Teams: dafür ist ein NAS gedacht
- Fibre Channel braucht dedizierte Hardware (HBAs, FC-Switches)
- Für sehr kleine Ein-Server-Umgebungen oft überdimensioniert (DAS/lokal reicht)
1. Was ein SAN ist
Laut SNIA ist ein SAN ein Netz, dessen Hauptzweck der Datentransport zwischen Servern und Speichersystemen ist. Entscheidend: Ein SAN liefert Block-Storage. Der Server bekommt ein rohes Block-Device (eine LUN) und verwaltet das Dateisystem (ext4, XFS, VMFS, NTFS) selbst.
Das unterscheidet ein SAN grundlegend von einem NAS, das ein fertiges Dateisystem über das Netz bereitstellt. Wichtig ist auch die Abgrenzung zu DAS (Direct Attached Storage): Speicher, der direkt und nur an einem Server hängt, ist kein SAN.
2. SAN ist nicht gleich Fibre Channel
Ein verbreitetes Missverständnis: SAN wird oft mit Fibre Channel gleichgesetzt. Tatsächlich ist Fibre Channel nur einer von mehreren Transporten. Auch ein IP-Netz, das primär Block-Speicher liefert (iSCSI), ist ein SAN.
| Transport | Netz | Einordnung |
|---|---|---|
| Fibre Channel (FC) | dedizierte FC-Fabric | etabliert in großen, latenzkritischen Umgebungen (32/64 GFC) |
| iSCSI | Standard-Ethernet | verbreitet im Mittelstand, kostengünstig |
| NVMe over Fabrics | FC, TCP oder RoCE | modern, hohe Leistung; NVMe/TCP gewinnt an Bedeutung |
| FCoE | Converged Ethernet | gilt als überholt, nicht für Neuinstallationen |
3. Zoning, LUN-Masking und Pfade
Ein SAN trennt den Zugriff auf zwei Ebenen. In der FC-Fabric regelt das Zoning, welcher Initiator-Port welche Target-Ports überhaupt sieht; Best Practice ist Single-Initiator-Zoning über die WWPN (nicht WWNN). Auf dem Storage-System legt das LUN-Masking fest, welche LUNs ein bestimmter Host erhält. Bei iSCSI übernehmen VLAN, CHAP und Initiator-Gruppen (IQN) diese Rolle, bei NVMe-oF die Freigabe je Host-NQN.
Für Ausfallsicherheit gehören zwei getrennte Fabrics und redundante Controller dazu; auf dem Host bündelt Multipathing (MPIO/ALUA) die Pfade und schaltet bei Ausfall um. Typische Betriebsprobleme sind Pfad-Flapping (instabile Links oder SFPs, falscher Path-Checker), eine zu niedrige Queue Depth und inkonsistente MTU bei iSCSI; unterbrechungsfreie Firmware-Upgrades setzen sauber abgestimmte Multipath-Timeouts voraus.
4. Typische SAN-Workloads
Ein SAN spielt seine Stärken dort aus, wo der Server das Dateisystem selbst kontrolliert oder block-orientierte Leistung zählt:
- Datenbanken Oracle, SQL Server und Co. verwalten ihre Dateien selbst und profitieren von Block-I/O.
- Virtualisierung Shared Block-Storage für VM-Disks, Live-Migration und HA (VMware, Proxmox, OLVM).
- Cluster-Dateisysteme GFS2, OCFS2 und ähnliche brauchen gemeinsamen Block-Storage.
- Backup-Targets hoher sequenzieller Durchsatz.
5. SAN, Scale-out und Ceph
Klassische SANs sind nicht veraltet. In großen, missionskritischen Umgebungen bleiben FC- und iSCSI-SANs die bevorzugte Architektur für Block-Workloads. Gleichzeitig gibt es mit Software-Defined-Storage eine Alternative: Ceph stellt Block-, Datei- und Objekt-Storage aus einem Scale-out-Cluster auf Standard-Hardware bereit.
Scale-out ersetzt das SAN nicht in jedem Fall. Es ist eine valide Alternative für bestimmte Workloads, erfordert aber eine gewisse Mindestgröße und operatives Know-how.
Häufige Fragen zu SAN
Ein SAN liefert rohe Block-Devices (LUNs); das Dateisystem legt der Server an. Ein NAS liefert ein fertiges Dateisystem über NFS oder SMB; der Client sieht eine Freigabe.
Eine LUN (Logical Unit Number) ist ein logisches Block-Device, das das Storage-System einem Server bereitstellt. Der Server sieht es wie eine lokale Disk und legt darauf sein Dateisystem an.
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