Daten nach Nutzungsgrad ablegen
Ratgeber Storage Tiering - in Schichten zum optimalen Speicher
von Bernd Reder, 06.06.2013 (aktualisiert)
PDF
eBook
Das Datenvolumen im Unternehmen wächst stetig. Doch viele Dokumente und Dateien werden selten benötigt. Mit Automated Tiered Storage (ATS) können Unternehmen Daten je nach Nutzungsgrad auf dem passenden Speichermedium ablegen und so ihre IT optimieren.
Lange Zeit war in Unternehmen die Vorstellung verbreitet, dass Speicherplatz "nichts kostet". Gefördert wurde dieses Denken durch die Preisentwicklung bei Massenspeichern wie Festplatten, Bandlaufwerken und neuerdings Solid State Disks (SSD): Die Kapazitäten der Speichermedien stiegen, die Preise gingen nach unten. So kostet bei SATA-Harddisks der Enterprise-Klasse 1 Gigabyte derzeit etwa 7 bis 10 Cent. Bei SAS-Modellen (Serial-Attached Storage) sind es rund 50 Cent, bei den preisgünstigsten Modellen zirka 12 Cent.
Doch die rapide steigenden Datenmengen in den Rechenzentren haben dazu geführt, dass "Storage" mittlerweile ein erheblicher Kostenfaktor ist. Nach Schätzungen des Marktforschungsinstituts IDC wächst das Datenvolumen in einem Rechenzentrum um 60 Prozent pro Jahr. Ein Data Center mit Storage-Systemen, auf denen heute 100 TByte Daten lagern, muss laut dieser Rechnung im Jahr 2022 Speicherkapazitäten von11 Petabyte vorhalten.
Allerdings werden nicht alle Daten im selben Maße genutzt. Nach Untersuchungen von EMC beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass Anwender auf Daten zugreifen, die älter als 90 Tage sind, nur 10 Prozent. Bei Informationsbeständen, die ein halbes Jahres alt sind (180 Tage), sinkt der Wert auf 1 Prozent, und nach einem Jahr erreicht er 0,01 Prozent. Deshalb bietet es sich an, ein Schichtenmodell (Storage Tiering) zu verwenden, also häufig verwendete Daten auf schnellen, dafür kostspieligeren Speichermedien wie SAS-Platten und Solid State Drives (SSDs) vorzuhalten, weniger häufig nachgefragte Informationen dagegen auf preisgünstige SATA-Festplatten, Virtual Tape Libraries (VTL) und Bandbibliotheken auszulagern.
Tiered Storage als Nachfolger von Hierarchical Storage Management
Storage Tiering ist kein brandneues Konzept. Die Grundlagen sind bereits seit mehreren Jahrzehnten bekannt und stammen aus der Mainframe-Welt. Sie wurden in Form des Hierarchical Storage Management (HSM), des Information Lifecycle Management (ILM) und des Automated Tiered Storage in den vergangenen 20 Jahren verfeinert.
Der Grundgedanke blieb derselbe: "Hot Data", also solche Daten, die schnell bereitgestellt werden müssen, die geschäftskritisch sind und auf die Anwender häufig zugreifen, werden auf schnellen Speichermedien wie SAS-RAID-Konfigurationen oder Flash-Speichern vorgehalten. Weniger wichtige Informationen ("Cold Data") lagern dagegen auf preisgünstigeren Medien wie SATA-Festplatten-Arrays oder Archivierungsmedien.
Klassisch ist ein Ansatz mit drei Ebenen (Tiers):
- Tier 1 ("Performance Tier"): schnelle SAS- und Fibre-Channel-RAID-Arrays oder Flash-Speicher (SSDs, Flash-basierte Cache-Speicher in Storage-Systemen oder Servern) für etwa 5 Prozent der Datenbestände,
- Tier 2 ("Capacity Tier"): SAS-Harddisks und SATA-RAIDs mit hoher Kapazität für rund 35 Prozent der Informationen und
- Tier 3 ("Archiving Tier"): Low-Cost-SATA-Platten für etwa 60 Prozent der Daten, dazu Bandlaufwerke und optische Speichermedien für die Archivierung.
Dieses Modell ist jedoch nach Ansicht einiger Fachleute überholt. Sie empfehlen eine feingliedrigere Struktur, die vier bis fünf Ebenen vorsieht. Die amerikanische Beratungsgesellschaft Horison Information Strategies beispielsweise, die sich auf den Bereich Storage konzentriert hat, favorisiert vier Ebenen (siehe Tabelle). Zu den drei bestehenden Tiers 1 bis 3 kommt ein Tier 0 hinzu. Die Merkmale dieser Ebene:
- Sie ist für extrem hohe Anforderungen in Bezug auf die I/O-Leistung (mehrere Millionen IOPS) ausgelegt. Diese treten beispielsweise im Bereich OLTP (Online Transaction Processing) auf.
- Die Verfügbarkeit der Daten und Systemumgebung beträgt nahezu 100 Prozent ("Five Nines" = 99,999 %).
- Die Zugriffszeiten sind niedrig; bei anspruchsvollen Applikationen liegen sie im Milli- oder Nanosekundenbereich.
- Es werden geschäftskritische Daten verarbeitet, die unmittelbaren Einfluss auf den Unternehmenserfolg (Umsatz) haben.
- Hochleistungs-Storage-Komponenten wie Solid State Drives (SSD) oder Systeme mit kombiniertem Festplatten- und Flash-Speicher wie etwa NetApp FAS kommen zum Einsatz.
| Ebene (Tier) | Tier 0 | Tier 1 | Tier 2 | Tier 3 |
| Datenbestand | 1 - 3 % | 12 - 20 % | 20 - 25 % | 43 - 60 % |
| Speichertechnik | SSD | Fibre Channel, Hochleistungs-Disk-Arrays | Fibre Channel, Disk-Arrays mittlerer Leistungsstufe | Tape Libraries |
| Klassifizierung | Hohe I/O-Werte, kurze Antwortzeiten gefordert | Kritisch für Unternehmen, Anwendungen, die umsatzrelevant sind | Wichtige bis sensible Daten, wichtige Anwendungen | Archivdaten, wichtig für Erfüllung von Compliance-Vorgaben |
| TByte pro Administrator | Wenige TByte | 30 TByte | 30 - 100 TByte | Bis zu mehrere Petabyte |
| Verfügbarkeit | 99,999 % | 99,999 % | 99,99 % | 99,0 % bis 99,9 % |
| Akzeptable Ausfallzeit | Keine | Keine | Unter 5 h / Jahr | Unter 1 Tag / Jahr |
| I/O-Performance | Mehr als 1 Million IOPS | 200.000 - 300.000 IOPS | 100.000 bis 200.000 IOPS | Mäßige bis niedrige Anforderungen an I/O |
| Recovery Point Objective von Backup | Unter 4 h | Unter 4 h | Unter 12 h | 1 Tag oder länger |
| Preis / GByte | Sehr hoch | hoch | mittel | niedrig |
| Quelle: | Horison Information Strategies |
Inhalt dieses Artikels
Gratis-Apps für Smartphones und Tablet-PCs
Holen Sie sich die kostenlosen TecChannel-Apps für
iPhone, iPad, Android, bada und Windows 7 Slate. Oder nutzen Sie mobil.tecchannel.de für alle Geräte.
