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Macht es einen Unterschied, ob Cloud-Provider Erasure Codes oder MCM verwenden?

Erasure Codes bieten mehr Sicherheit, MCM dagegen eine geringere Latenz: Welche Methode zur Sicherung der Daten verwendet Ihr Cloud-Provider?

Ist es eigentlich ausschlaggebend, ob Cloud-Provider zur Absicherung gespeicherter Daten Multi-Copy Mirroring (MCM) oder Erasure Codes benutzen?

Meine Erfahrung sagt mir, dass sich die meisten Administratoren nicht darum kümmern, ob ihre Public-Cloud-Provider Multi-Copying Mirroring oder Erasure Codes einsetzen. Allerdings sollten sie sich tatsächlich mehr für den Unterschied interessieren. Kurz gesagt bieten Erasure Codes eine bessere Garantie, dass die Daten ausreichend abgesichert sind, während MCM in der Regel mehr Storage verbraucht und weniger widerstandsfähig ist als Erasure Codes. Die Preise pro Gigabyte sind dabei in etwa gleich und es gibt im Grunde keine großen Unterschiede mehr zwischen zum Beispiel Cloud-Providern wie Google oder Amazon, die MCM verwenden, und Microsoft Azure, das auf Erasure Codes setzt. Viele Kunden ignorieren diesen Umstand allerdings, wenn Sie einen Provider wählen.

Durch MCM sind Ihre Daten nur gegen zwei gleichzeitige Ausfälle abgesichert. MCM ist am effizientesten, wenn das gespiegelte Objekt eine Art autonomen Heilungs-Mechanismus mit sich bringt, der den Zustand des Daten-Objekts in periodischen Abständen überprüft. Sollte es Probleme geben, werden diese automatisch adressiert. Fällt ein Laufwerk oder ein Node aus, ist nicht mehr erreichbar oder fährt in einem beschädigten Zustand wieder hoch, erstellt das Storage-System eine weitere Kopie mithilfe einer korrekten Version des Daten-Objekts. Dieses wird dann an einer anderen Stelle gespeichert. MCM funktioniert ziemlich gut, ist aber kostspielig. Damit Sie den Verlust eines einzelnen Daten-Objekts abfedern können, brauchen Sie mit MCM nämlich 100 Prozent zusätzliche Storage-Kapazität. Das gilt natürlich auch für die Nodes. Wollen Sie zwei gleichzeitige Ausfälle vermeiden, benötigen Sie schon 200 Prozent mehr Storage-Kapazität und Nodes. Bei drei sind es 300 Prozent und so weiter. Diese Variante hat also einen extrem hohen Overhead.

Durch die autonomen Heilungs-Mechanismen sieht das bei Erasure Codes im Unterschied zu MCM deutlich anders aus. Mit Erasure Codes sind die Daten gegen sechs oder mehr gleichzeitige Laufwerks-, System-, Node- und andere Ausfälle abgesichert. Die Software realisiert dies, indem sie das Daten-Objekt in eine bestimmte Anzahl an Stücken (Chunks) unterteilt. Die Gesamtzahl davon nennt man auch Width oder Breite. Eine häufig verwendete Width wären zum Beispiel 16 Chunks. Das Object Storage muss nur eine Teilmenge, die man wiederum Breadth nennt,  dieser Chunks lesen, um das Daten-Objekt wiederherzustellen. Eine übliche Breadth wären zehn Chunks. In diesem Beispiel kann das Obect-Storage-System sechs gleichzeitige Ausfälle von Laufwerken, Nodes, Servern, Data Centern etc. verkraften, während die Daten-Objekte dann immer noch lesbar sind. Durch die autonomen Heilungsprozesse lassen sich die verlorenen Chunks wiederherstellen und das System schreibt diese anschließend an einer andere Stelle.

Dieses Beispiel zeigt, dass die Widerstandsfähigkeit von Erasure Codes im Unterschied zu MCM drei Mal so hoch ist und dabei nur ein Fünftel des Overheads aufweist. Aus diesem Grund sollten Sie sich also durchaus dafür interessieren, mit welcher Methode ein Cloud-Provider die Sicherheit der Daten gewährleistet. Erasure Codes bieten letztendlich eine höhere Datensicherheit als MCM.

Wie immer gilt allerdings, dass nichts perfekt ist. Ein Nachteil von Erasure Codes ist die zusätzliche Latenz, was sich wiederum negativ auf die Performance auswirken kann. Abhängig davon, wie viel andere Latenzen Sie noch in Ihrer Umgebung haben, kann dies ein wichtiger Faktor für eine Entscheidung zugunsten von MCM sein.

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Artikel wurde zuletzt im Juni 2014 aktualisiert

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