Exchange 2013 Ressourcenplanung – Teil 4: Speicherlösungen – DAS oder SAN?

In den letzten Monaten haben wir im ESC zusammen mit Administratoren verschiedener Hochschulen deren Exchange-Umgebung auf Exchange Server 2013 migriert oder die Ressourcenplanung für eine noch bevorstehende Migration durchgeführt. Die Nutzung von Postfächern unterscheidet sich stark zwischen Studenten einer Hochschule und Mitarbeitern in einem Unternehmen. Eine Analyse verschiedener Hochschulumgebungen zeigt, dass Studenten ihre Postfächer zwar seltener nutzen, dafür aber auf vielen verschiedenen Wegen darauf zugreifen wollen. Dank des Microsoft Education Programms ergibt sich durch die deutlich geringen Lizenzkosten zudem Einsparpotential bei der Hardwareanschaffung. In dieser Reihe von Blogbeiträgen finden Sie viele Informationen zur Planung Ihrer Exchange 2013 Umgebung und wertvolle Tipps speziell für die Anforderungen einer Universität.

Teil 4: Speicherlösungen

Lokale Festplatten als Speicherlösung für Datenbanken auf physikalischen Exchange Servern? Viele IT-Pros werden sich bei diesem Gedanken an Exchange 2000-Zeiten erinnern, als noch niemand an die Virtualisierung von Servern oder zentrale Speicherlösungen gedacht hat. Innerhalb der letzten 10 Jahre haben sich virtualisierte Server und zentrale Speicherlösungen mit ihren vielen Vorteilen zu einem festen Bestandteil bei der Planung von Exchange Servern etabliert. In vielen Blogeinträgen zur bevorzugten Architektur und zu best practices für Exchange 2013 wird allerdings genau das Gegenteil behauptet. Warum also dieser Sinneswandel? Mit dieser Frage beschäftigten wir uns in diesem Blogeintrag. Zunächst werden beide Konzepte kurz dargestellt und deren Vor- bzw. Nachteile gegenübergestellt. Anschließend werden die „Top 5“ der (vermeintlichen) Vorteile eines SANs gegenüber direkt angeschlossenem Speicher auf das spezielle Szenario mit einem Exchange Server 2013 überprüft.

Die Szenarien

Szenario 1: Zunächst betrachten wir das Szenario mit einem SAN, wie es derzeit in vielen Rechenzentren betrieben wird. Wir haben beispielhaft eine DAG mit vier Servern. Jeder der Server hostet jeweils eine aktive und eine passive Kopie einer Mailboxdatenbank. Die Datenbanken an sich liegen komplett auf dem SAN.

Szenario 2: Das zweite Szenario richtet sich nach der präferierten Architektur des Microsoft Exchange Teams. Es werden ebenfalls vier Server in einer DAG betrieben, allerdings haben die Server selbst günstige SATA-Festplatten verbaut, um die aktiven und passiven Datenbanken zu speichern.

Welche Vorteile bietet das zweite Szenario gegenüber dem Ersten?

  • Anschaffungskosten: Zunächst einmal sind die Anschaffungskosten für lokal verbaute SATA-Festplatten deutlich geringer als für ein SAN mit aktiven Filern, die benötigt werden, um die Hochverfügbarkeit der Datenbanken zu gewährleisten. Dies gilt auch für Server mit einem Hardware-RAID-Controller, aber im Speziellen für Server, die die ab Windows Server 2012 verfügbaren Storage Spaces als Software RAID verwenden. In diesen Szenarien sind die Anschaffungskosten pro GB um einen Faktor 10 oder mehr geringer als bei einer SAN-Lösung.

  • Performance einfacher realisierbar: Was die Performance angeht, ist der direkte Zugriff auf lokale Festplatten ebenfalls nur schwer zu schlagen. SANs brauchen hierfür teure Controller und eine schnelle Anbindung, möglicherweise geteamte 10 GBit/s Netzwerkleitungen, um diese Performance zu erreichen.

  • Weniger Hardware: Ohne ein SAN besteht meine DAG aus kompletten homogenen Servern, die somit einfacher wartbar sind, und für die keine zusätzlichen Kenntnisse und Support für das SAN-System benötigt werden. Außerdem spart das Fehlen eines SANs Strom und Platz im Serverschrank.

Die fünf meistgenannten Vorteile eines SAN (und wie diese sich in Exchange 2013 auswirken)

  • Wartbarkeit: Prinzipiell bleibt die Wartbarkeit eines SAN in Bezug auf den Ausfall von einzelnen Festplatten besser. SANs bieten normalerweise ein gutes Reporting über den Zustand und Ausfall von Festplatten. Diese können dann an zentraler Stelle ausgetauscht werden.

  • DesasterRecovery: Den Ausfall eines ganzen Systems (Server oder SAN) fängt die DAG mit dezentralem Speicher selbstverständlich besser ab. Auch der Austausch eines kompletten Systems im Fehlerfall ist im zweiten Szenario leichter realisierbar.

  • Uptime: Im Vergleich zu einem einzelnen Fileserver, der Daten lokal speichert, gewinnt ein SAN System selbstverständlich im Bereich der Uptime/Verfügbarkeit. Durch den Verbund der Exchange Server in einer DAG wird die temporäre Nichtverfügbarkeit eines Servers durch einen Ausfall oder ein Update besser abgefangen als durch ein einzelnes SAN-System, da bei temporärer Nichtverfügbarkeit des SAN auf keine Mailbox mehr zugegriffen werden kann.

  • Performance: Wie bereits oben erwähnt, kann eine SAN mit teurer Hardware durchaus mit der Performance von direkt angeschlossenem Speicher mithalten oder sogar performanter sein, allerdings ist dies nur mit deutlichem finanziellen Mehraufwand möglich, weshalb die Performance hier nicht als inhärenter Vorteil des SAN gesehen werden kann.

  • Scalability: Dieser Punkt ist im Vergleich zu Fileservern auch auf jeden Fall richtig. SANs sind deutlich einfacher zu erweitern als lokal angeschlossene Festplatten. In Bezug auf eine Exchange 2013 Umgebung müssen auch hier wieder Abstriche gemacht werden. Vor allem hier kommt die gemeinsame Installation aller Exchange Rollen auf allen Servern zum Tragen. Wenn die Datenbanken größer werden, steigt damit automatisch auch die benötigte Rechenpower und die Auslastung des Arbeitsspeichers. Somit kommt bei gut skalierten Servern in einer Exchange 2013 Umgebung einfach ein neuer, vorzugsweise baugleicher, Server in die DAG hinzu, um einen erhöhten Speicherplatzbedarf abzudecken. Danach wird noch das mit Exchange mitgelieferte Skript zur optimalen Verteilung der Mailboxen auf den verfügbaren Speicherplatz ausgeführt, und schon hat man das Gesamtsystem nach oben skaliert, ohne sich gesondert Gedanken über die gestiegene Systemauslastung machen zu müssen.

Fazit

In der Tat werden durch die gut durchdachte Architektur der Exchange 2013 Rollen in Verbindung mit einer DAG 4 der 5 meistgenannten Vorteile eines SAN Systems gegenüber lokal angebundenen Festplatten ausgehebelt. Vor allem durch die einfache Wartbarkeit, die hohe Ausfallsicherheit und die geringen Anschaffungskosten ist ein DAS-System derzeit einem SAN-System für Exchange Server 2013 vorzuziehen.

 

Dieser Blogeintrag ist Teil der Serie: Exchange 2013 Ressourcenplanung

Teil 1: Vorraussetzungen für Exchange 2013
Teil 2: Rollenverteilung und Hochverfügbarkeit
Teil 3: Die Gretchenfrage der Virtualisierung – Glaubst du an die Vorteile?
Teil 4: Speicherlösungen – DAS oder SAN?
Teil 5: Berechnung der Ressourcen

[1]: https://technet.microsoft.com/en-us/library/ee832792%28v=exchg.150%29.aspx?f=255&MSPPError=-2147217396

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