Wide Area File-Systeme simulieren Beschleunigung nur

Die fünf Hauptmängel von Applikationen auf Cache-Basis

22.04.2008 von Werner Kurzlechner
Im Zeitalter der Wide-Area-Netzwerke (WAN) steckt der CIO in der Zwickmühle. Die in alle Welt verstreuten Mitarbeiter fordern einen schnellen Zugang zu allerlei Anwendungen. Das Management hingegen will eine konsolidierte IT-Infrastruktur, weil das die Kosten senkt. Caches und darauf basierende Wide Area File Systems (WAFS) versprechen einen Ausweg. In einem Whitepaper hält der Anbieter Riverbed fünf Wahrheiten entgegen.
WAFS erschien auf dem Markt bereits als wegweisender Fortschritt. Riverbed begreift WAFS aber lediglich als Teilmenge von WDS, das zusätzlich WAN-Optimierung und Beschleunigung bietet.

Selbstverständlich verfolgt der Anbieter von konkurrierenden Wide Area Data Services (WDS) damit das Ziel, für eigene Produkte zu werben. Ob einem Unternehmen WAFS genügt oder ob es ausgefeiltere WDS-Lösungen benötigt, bleibt eine von individuellen Parametern abhängige strategische Entscheidung. Der zugespitzte Verweis auf die größten Mängel von Zwischenspeichern trägt aber dazu bei, in dieser Frage klarer zu sehen und die Relevanz der Nachteile für die eigene IT zu bewerten. Fünf gefährliche Mankos von WAFS und Caches listet Riverbed auf:

Wahrscheinlich brauchen Unternehmen mehrere Caches in jedem Büro: Die Funktionalität von Zwischenspeichern ist jeweils auf das Protokoll beschränkt, das der Server unterstützt. Ein Web-Cache beispielsweise, das HTTP versteht, kann lokal HTTP-Abfragen bedienen. Aber es unterstützt dann eben keine anderen Protokolle, mit denen die Unternehmens-IT arbeitet. Sollen mit Hilfe von Zwischenspeichern also vier verschiedene Arten von Datenverkehr beschleunigt werden, braucht es entsprechend vier Geräte in jedem Büro. Die IT-Infrastruktur verschlankt das nicht.

Wenn Nutzer Dateien ändern, sind Caches nicht hilfreich: Zwischenspeicher-Systeme benutzen Dateien als die Objekt-Typen, die sie lesen können. Benennen die Anwender diese um oder verändern inhaltliche Kleinigkeiten, erkennen Caches die Einheiten nicht wieder. In diesem Fall können sie den Datentransfer über WAN nicht so schnell wie möglich abwickeln. Riverbed formuliert es so: Wenn das Unternehmen seine Mitarbeiter mit eiserner Faust von derlei Änderungen abhält, sind Zwischenspeicher eine perfekte Lösung.

Caches können der Daten-Kohärenz ins Gehege kommen: Caches funktionieren auf dem Weg der Täuschung. Sie versuchen den WAN-Gebrauch zu reduzieren, indem sie lokal Daten-Kopien anfertigen anstatt die Original-Daten vom Server anzufordern. So spiegeln sie dem Client vor, dass er mit dem echten Server interagiere. Dieser Vorgang umfasst aber jedes Mal das Risiko, dass die Cache-Aktion sich vom Verhalten des Servers unterscheidet. Dadurch droht ein Teil der Sicherheit und Daten-Kohärenz verloren zu gehen, die der Server garantieren soll.

Caches können Backups und Abgleiche nicht beschleunigen: Weil diese Lösungen über den stillen Austausch lokaler Kopien arbeiten, können sie im Notfall keine Kopien an entfernten Standorten kreieren. Sie funktionieren eben nicht nach dem Prinzip, die hohe Bandbreite und die hohe Latenz der WAN-Verbindung optimal auszunutzen.

Caches erhöhen die Komplexität einer IT-Infrastruktur

Es kostet eine Menge Zeit, Caches zu implementieren und zu pflegen: Dem Prinzip nach ersetzen Unternehmen ihre File Server durch neue, die an ihr Management genau die gleichen Herausforderungen stellen wie jeder gewöhnliche Server. Je nach Produkt sind die Anwender womöglich dazu gezwungen, ihre Clients oder Server zu rekonfigurieren, um den Zwischenspeicher überhaupt erst verwenden zu können. Tendenziell steigert das die Komplexität der IT-Infrastruktur anstatt sie zu reduzieren.

Im Gegensatz zu herkömmlichen WAFS, die nach diesem Muster arbeiten, sind derartige Mängel in WDS ausgemerzt. Diese Dienste rationalisieren Daten nämlich, indem sie sie in kleine Segmente mit einer durchschnittlichen Größe von 100 Byte zerlegen und auf beiden Seiten des Netzwerks speichern. Also sowohl lokal als auch am entfernten Ende.

Für sämtliche wichtigen Anwendungen reicht bei WDS-Lösungen ein Gerät aus. Werden Segmente als gleich erkannt, entfällt der unnütze Transfer. Verändert ein Mitarbeiter eine Datei, übertragen WDS lediglich die neuen Informationen. Sie greifen auch nicht auf Täuschungsmanöver zurück. Der Datenverkehr im Netzwerk wird komplett über die Original-Server abgewickelt. Die Beschleunigung erfolgt dadurch, dass technologische Hochgeschwindigkeitspotenziale ausgenutzt werden.

WDS integrieren die Daten- und Transport-Optimierung, das im Ernstfall auch die rasche Reproduktion von Informationen ermöglicht. Die Steelhead-Anwendung von Riverbed beispielsweise schafft mit Hochgeschwindigkeits-TCP eine Transferleistung von mehr als 600 Megabyte pro Sekunde. Außerdem vereinfachen WDS das Management der IT, etwa durch automatische Traffic-Überwachung oder automatische Erkennung gleicher Daten im ganzen WAN.

Riverbed führt seine Mängelliste im Whitepaper "Five Ugly Truths about WAFS and Caching" auf.