Wenn Sie je mit einem traditionellen Scale-Out-Speichersystem gearbeitet haben, kennen Sie die Knackpunkte. Performance-Engpässe bei Metadaten, starre Controller-Server, komplexe Neuverteilung – und je mehr man zu skalieren versucht, umso mehr wehrt sich die Architektur. Man kennt das: Systeme, die eine horizontale Skalierung versprechen, unter Druck jedoch in die Knie gehen.
Daran ist nicht etwa die Hardware schuld, die meisten Architekturen sind einfach so gebaut. Bei traditionellen Modellen sind Entscheidungen in der Regel zentralisiert. Metadatenserver, Masterserver, Quorum-Logik und statische Steuerebenen machen die Koordination bei einer Skalierung zum Albtraum. Mehr Server bedeuten nicht mehr Leistung, nur mehr Verwaltungsaufwand.
Doch was wäre, wenn zusätzliche Server das System tatsächlich schneller und einfacher machen würden? Das ist der Grundsatz, auf dem Peer-Cooperative-Objektspeicher basiert, und das Fundament der softwaredefinierten Objektspeicherplattform DataCore Swarm.
Zentralisiertes Denken ist überholt
Swarm beruht auf einer ebenso einfachen wie radikalen Idee: der Abschaffung der Hierarchie. In Swarm gibt es keine Steuerungsserver, keine externen Metadatendienste und keine festen Rollen. Jeder Server ist gleich, d. h. ein „Peer“ – alle machen alles. Jeder Server speichert nicht nur Daten, sondern auch Metadaten, die direkt im Objekt eingebettet sind.
Das verändert alles.
Ohne separate Metadatenindizes entsteht auch keine Latenz beim Aufrufen. Ohne Steuerungsserver gibt es keinen zentralen Engpass. Und weil die Metadaten mit dem Objekt zusammen befördert werden, gewinnt das System etwas, das in verteilten Speichersystemen selten ist: Transparenz über den Speicherort. Jeder Server kann eine Lese- oder Schreibanfrage annehmen. Wenn das Objekt auf dem betroffenen Server gespeichert ist, wird die Anfrage dort bearbeitet. Wenn nicht, wird der Client schnell und effizient an den richtigen Server verwiesen.
Dafür ist keine externe Lastverteilung erforderlich. Keine globale Sperre. Kein Routing-Daemon. Nur ein schneller, entschlossener Zugriff.
Eine der eleganteren Funktionen von Swarm ist der patentierte Bidding-Algorithmus, der sicherstellt, dass sich alle Speicherserver aktiv an der Bearbeitung von Anfragen beteiligen. Wenn ein Client eine Lese- oder Schreibanfrage startet, kann sie jeder Server beantworten. Das System berechnet, welcher Server in Bezug auf Auslastung, Ort und Verfügbarkeit am besten positioniert ist, um die Anfrage möglichst effizient zu bearbeiten. Dieser Mechanismus verhindert Hotspots, verbessert die Cache-Nutzung und ermöglicht eine automatisierte, adaptive Lastverteilung, ohne dass ein externer Orchestrator erforderlich ist.
Verteilt, nicht getrennt
Das Kooperationsmodell geht über die I/O-Verarbeitung hinaus. Die Swarm-Server kooperieren auch bei Operationen im Hintergrund. Replikation und Erasure Coding, Neuverteilung, Datenmüllentsorgung – diese Aufgaben werden vom Cluster gemeinsam erledigt, ohne dass Orchestrierungsebenen oder fest zugewiesene Rollen nötig sind. Die Peers tauschen sich kontinuierlich über den internen Zustand des Systems aus und können schnell auf Änderungen reagieren, sei es ein Serverausfall oder eine Kapazitätserweiterung.
Wird ein neuer Server hinzugefügt, arbeitet er sofort mit. Ohne Neukonfiguration. Ohne Migrationsfenster. Ohne Ausfallzeit.
Da die Metadaten eingebettet sind und das Routing dezentral erfolgt, beseitigt Swarm viele der komplexen Dienste, von denen andere Plattformen abhängig sind. Das bedeutet auch, dass weniger bewegliche Teile überwacht und weniger Fehler gesucht und gefunden werden müssen. Außerdem müssen keine verborgenen Steuerungsebenen optimiert oder separat skaliert werden.
Das Modell geht grundsätzlich davon aus, dass Fehler passieren werden, und ist darauf ausgelegt, diese zu umgehen, sich zu reparieren und immer in Bewegung zu sein.
Warum sich eine Skalierung hier anders anfühlt
Der Unterschied ist architektonischer, nicht kosmetischer Art. Bei einer Skalierung in Swarm verbessert sich alles:
- Die I/O-Performance erhöht sich, da sich mehr Server die Last teilen.
- Die Fehlertoleranz verbessert sich, da Replikate und EC-Fragmente breiter verteilt werden.
- Der gleichzeitige Zugriff wird skaliert, da es kein „Schlangestehen“ bei einer zentralen Autorität gibt.
- Der Durchsatz erhöht sich mit jedem Server, da jedes Netzwerk und jede Festplatte zur Arbeit beiträgt.
- Reparaturen werden beschleunigt, da sich jeder Server an der Regeneration beteiligt.
- Parallelität wächst organisch, da jeder Server I/O und Hintergrundoperationen autonom bearbeitet.
Swarm vermeidet die lästigen Neuverteilungszyklen, unter denen viele Dateisystemcluster oder steuerungsbasierte Objektspeicher ächzen. Es gibt keine langen, durch Neuverteilung bedingten Wartezeiten. Das System nimmt neue Ressourcen sofort auf und nutzt sie, sobald sie online sind.
Hiervon profitieren vor allem Umgebungen mit hohem Durchsatz wie Medien-Workflows, Backup-Ziele, medizinische Bildgebung, Überwachungsarchive und aktive Data Lakes. Systeme wie Swarm blühen erst richtig auf, wenn Zugriffsmuster unvorhersehbar und Bedarfsspitzen die Regel sind – genau dort, wo traditionelle Architekturen zu kämpfen haben.
Weiterentwicklung als Konzept
Das Peer-Cooperative-Konzept von Swarm betrifft jedoch nicht nur die Performance, sondern auch den Betrieb. Es vereinfacht die Bereitstellung, beseitigt Engpässe und versetzt Abteilungen in die Lage, groß angelegte Objektspeicher mit minimaler Aufsicht zu betreiben.
Da Swarm softwaredefiniert ist, läuft die Software auf serienmäßiger x86-Hardware, sodass Sie nicht an proprietäre Systeme oder lange Aktualisierungszyklen gebunden sind. Das System kann nach und nach wachsen, flexibel skalieren und sich an Änderungen anpassen, ohne neu konfiguriert zu werden.
Für Unternehmen, die mit Replikation an mehreren Standorten, Hybrid-Cloud oder gestuften Archivierungsstrategien arbeiten, liefert Swarm eine solide Grundlage, die bei einer Skalierung weder auseinanderbricht, noch Kompromisse am Edge erzwingt.
Dieser Speicher entwickelt sich mit Ihrem Unternehmen zusammen weiter, ohne es einzuengen.
Betriebliche Intelligenz im Hintergrund
Eine der wichtigsten Komponenten von Swarm ist der Health Processor, das Hintergrundsystem, das für die Durchsetzung der Richtlinien und die Wahrung der Datenintegrität verantwortlich ist. Er überprüft Objekte kontinuierlich auf Replikation, Erasure Coding, Verfall und Beschädigung und trifft autonom Maßnahmen, um Inhalte abhängig vom Zustand des Clusters zu reparieren oder neu zu erstellen.
Dabei ist wichtig, dass diese Zustandslogik genauso verteilt und kooperativ wie der Rest der Plattform ist. Es gibt keinen einzelnen „Reparaturserver“ oder Central Manager – alle Server tragen zum Health Processing bei. Das bedeutet, dass bei wachsendem Cluster die Fähigkeit des Systems zur Fehlererkennung und -beseitigung direkt mitwächst, ohne dass die Performance der Frontline-Arbeitslasten davon beeinträchtigt wird.
Lassen Sie Ihren Speicher für sich arbeiten
Die Architektur von Swarm ist nicht nur darauf ausgelegt, Objekte zu speichern. Sie ist eine Neudefinition dessen, was Speichersysteme leisten können, wenn sie nicht von einer zentralisierten Steuerung abhängen. Wenn Sie heute Objektspeicher bewerten, sollten Sie diese Fragen stellen:
- Ist das System tatsächlich ohne verborgene Engpässe skalierbar?
- Führen Metadaten zur Beeinträchtigung der Performance?
- Was passiert, wenn ein Server hinzukommt oder einer wegfällt?
- Kann das System organisch wachsen oder sind Upgrades mit der Brechstange erforderlich?
- Verbessert sich die Performance bei Skalierung oder geht sie dabei verloren?
Wenn Ihnen diese Fragen logisch vorkommen, sollten Sie sich Peer-Cooperative-Objektspeicher einmal genauer ansehen. Swarm überlebt Skalierungen nicht nur, Swarm lebt davon.
Wenn Ihr derzeitiges Speichersystem in die Knie geht, wenn Sie Kapazität oder Server hinzufügen, liegt das vielleicht gar nicht an Ihrer Infrastruktur, sondern an Ihrer Architektur. Erfahren Sie von DataCore, wie Swarm Ihrer Infrastruktur dabei helfen kann, Ihre Datenflut zu bewältigen.
