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Zentrale Faktoren für die Bewertung hybrider Storage-Systeme

Hybrider Flash-Storage kann dabei helfen, die Storage-Kapazität zu maximieren und die Leistung zu verbessern. Faktoren für die Bewertung hybrider Storage-Arrays.

Hybride Storage-Arrays kombinieren die hohe Leistung von SSDs mit der Kapazität und den niedrigen Kosten von Festplatten. Die hybriden Storage-Systeme enthalten prinzipiell die gleichen Funktionen wie Highend All-Flash-Arrays, bieten aber zusätzlich automatisches Tiering, um die Nutzung des Flash-Bestandteils des Arrays zu optimieren. Wenn man die führenden hybriden Storage-Arrays verstehen möchte, sollten man wissen, welche Funktionen diese Technologie bietet und wie Unternehmen davon profitieren.

Im Gegensatz zu älteren Technologien virtualisieren die neuesten hybriden Storage-Systeme im Wesentlichen den Speicher. Der Administrator muss keine spezifischen Laufwerke für verschiedene Performance-Stufen anlegen. Stattdessen identifiziert das Storage-System die am häufigsten verwendeten Dateien und legt sie auf dem schnellsten verfügbaren Storage ab. Wird auf diese Dateien weniger häufig zugegriffen, verschiebt das System sie auf preiswertere Storage-Ebenen.

Mit dem Aufkommen von Flash sind weitere Schichten in die Enterprise-Storage-Arrays eingezogen. Zu den möglichen Schichten gehören heute: Memory-Bus Flash, Non-Volatile Memory Express (NVMe) Flash, High Performance SATA-Flash, kostengünstiger SATA-Flash, Festplatten mit 15.000, 10.000, 7.200 und 5.400 U/min, Bandlaufwerke, RDX-Wechselplatten und sogar die Cloud. Das ist ziemlich viel. Und die Geschwindigkeit der schnellsten SSD-Tiers ermöglicht weitere Storage-Funktionen – wie zum Beispiel Inline-Komprimierung und -Deduplizierung. Diese können die effektive Kapazität eines Arrays in Echtzeit um das Fünf- oder Sechsfache erhöhen.

Automatisches Daten-Tiering wurde ursprünglich entwickelt, um die schnellsten Ebenen von HDD-Storage voll auszunutzen. Mittlerweile kann dieselbe Technologie eingesetzt werden, um mehrere verschiedene Storage-Typen zu koordinieren – nicht nur die verschiedenen Arten von Festplatten oder Flash, sondern auch über mehrere Arrays oder Rechenzentren hinweg. Jede Stufe erhöht die Geschwindigkeit und Kosten gegenüber der unteren Stufe. Es ist jedoch nicht notwendig, alle möglichen Ebenen in einem System zu verwenden. Eine leistungsfähige SSD-Schicht, eine kostengünstige, leistungsstarke HDD-Schicht und eine Archiv- oder Cloud-Schicht bieten exzellente Leistung und mehr Kapazität als ein All-Flash-Array zu einem vergleichbaren Preis.

Software für automatisches Daten-Tiering kann außerdem die Kosten des Speichers berücksichtigen. Ebenso kann sie die Entfernung zum Server einbeziehen, der die Daten über mehrere Rechenzentren in einem Gebäude oder in der Cloud nutzt. Auch die Geschwindigkeitsanforderungen zu bestimmten Zeiten können beachtet werden. Zum Beispiel kann man eine schnellere Performance benötigen, um Berichte am Monatsende oder erwartete Nachfragespitzen bei E-Commerce oder Content-Bereitstellung zu unterstützen.

Funktionen wie Deduplizierung und Komprimierung wurden ursprünglich nur auf Offline-Volumes verwendet, da sie sich auf die Performance auswirken. Ein Teil der Flash-Schicht eines Hybrid-Arrays kann jedoch eine Landing Zone zur Verfügung stellen, um diese Funktionen auch für die Festplattenteile des Arrays bereitzustellen.

Aspekte beim Kauf von hybriden Storage-Systemen

Kosten: Einer der Hauptgründe für den Kauf von Hybrid-Storage sind die geringeren Gesamtkosten im Vergleich zu All-Flash-Arrays. Mit einer fünf- bis sechsmal höheren Kompressionsrate durch Deduplizierung und Komprimierung können Festplatten mit hoher Kapazität kostengünstigeren Storage für weniger aktive und inaktive Daten bereitstellen – ohne sie extern an ein Band- oder Cloud-Archiv senden zu müssen. Für Daten, die aufbewahrt werden müssen, auf die aber nicht zugegriffen werden muss, können externe Storage-Systeme erheblich günstiger sein als Festplatten. Tiering-Software, die die Daten automatisch auf eine Festplatte, in die Cloud oder auf ein Band-Tier verschieben kann, reduziert die Kosten erheblich. Dies gilt insbesondere für archivierte Daten.

Benutzerfreundlichkeit: Einige hybride Storage-Systeme sind schwieriger zu nutzen als andere. Ein leicht handhabbares System ist von Vorteil, wenn keine Experten vorhanden sind. Ist etwa kein geschulter Admin verfügbar und muss ein CTO oder Data-Center-Administrator den Storage konfigurieren, bietet ein System mit einer Schnittstelle, die ohne eine Woche Schulung erlernt werden kann, zweifellos einen Vorteil.

Zentrale Verwaltungskonsole für multiple Systeme: Einige hybride Storage-Systeme ermöglichen dem Administrator nicht nur eine einfache Systemverwaltung, sondern auch den Anschluss von anderen Storage-Typen. Dabei kann ein Administrator eine Vielzahl von Storage-Produkten und -Diensten über eine einzige Konsole integrieren und verwalten. Zu diesen Storage-Typen gehören weitere Festplatten- oder Flash-Speicher, Bandarchive oder andere Wechseldatenträger sowie externer Public- oder Private-Cloud-Speicher. Mit Tools von Drittanbietern kann diese Funktionalität auch dann bereitgestellt werden, wenn der hybride Storage-Anbieter von Haus aus nicht mehrere Storage-Typen integriert.

Da sich Anbieter in einer übervollen Storage-Landschaft von ihren Mitbewerbern abheben wollen, entwickeln sie ständig neue Funktionen. Zwei Beispiele für solch neue Funktionen sind die Einführung von Cloud-Storage-Gateways in ihre Controller und die Integration bestehender Legacy-Storage-Systeme. Es gibt Dutzende einzigartiger Funktionen, die in diesem Bereich angeboten werden, und die wichtigsten von ihnen sickern von Highend-Systemen in 500-Euro-NAS-Systeme.

Multilevel Hybrid-Arrays

Der Begriff Multilevel bekommt im Storage-Bereich eine neue Bedeutung – vor allem durch erweiterte Tiers, Flash-Typen, Festplattentypen, Wechseldatenträger und Hot, Warm und Cold Cloud-Ebenen. In ein einziges System können ein Dutzend solcher Tiers integriert werden. In der Praxis dürften den meisten Administratoren aber drei oder vier Ebenen genügen – je nach den allgemeinen Anforderungen des Systems und den spezifischen Anforderungen der verschiedenen Anwendungen, die den Speicher nutzen.

Hier ein paar Beispiele: Möglicherweise gibt es eine Online-Transaktionsverarbeitung oder eine Echtzeitanwendung, die den schnellstmöglichen Flash benötigt. Andere Anwendungen, die eine geringere Priorität haben, brauchen vielleicht NVMe-Flash. Oder es gibt eine größere App, die sich am besten für leistungsstarke SATA-SSDs eignet und eine große Datenbank, die bereits auf einem HDD-basierten System läuft, sowie Cloud-Anwendungen, die mehrere Cloud-Tiers verwenden.

Die Verbreitung solcher Ebenen kann die Verwaltung des Storage beeinflussen. Wenn nur die mitgelieferten Management-Werkzeuge für jeden einzelnen Storage-Typ verwendet werden, muss ein Administrator möglicherweise vier oder fünf separate Anwendungen für die Einrichtung und Ausführung des gesamten Storage einsetzen. Es wird mehr Software benötigt, um Daten von einem System auf ein anderes zu migrieren. Die Verwendung eines einzigen Storage-Produkts, das mit externen Schichten umgehen kann, würde erhebliche Zeit und Mühe sparen – besonders, wenn man die gesamte Lebensdauer der Daten betrachtet.

Hybride Storage-Systeme rationalisieren die Betriebskosten

Die Vorratsdatenspeicherung erfordert die Aufbewahrung von Patientenakten oder anderen Daten über einen längeren Zeitraum. Bei dieser Art von Aufbewahrungsfristen wird der Stromverbrauch zu einem wichtigen Faktor für die Gesamtkosten der Datenspeicherung. Lange nach der Amortisierung der Hardware bleiben die wiederkehrenden Betriebskosten ein erheblicher Kostenfaktor. Daten, die auf Band oder anderen Wechseldatenträgern gespeichert werden, verbrauchen nach dem Entfernen keinen Strom, und Kühlungsoptionen in Cloud-Daten kosten weniger als der Betrieb vorhandener Festplatten-Speichersysteme.

Eine leistungsfähige SSD-Schicht, eine kostengünstige, leistungsstarke HDD-Schicht und eine Archiv- oder Cloud-Schicht bieten exzellente Leistung und mehr Kapazität als ein All-Flash-Array zu einem vergleichbaren Preis.

Allerdings können sowohl SSD- als auch HDD-basierte Speichersysteme im Energiesparmodus betrieben werden. HDDs haben sowohl einen Standby- als auch einen Sleep-Modus, die Strom sparen, aber die Zeit bis zum ersten Zugriff auf die Daten erhöhen. Standby reduziert die Antriebsdrehzahl, reduziert den Stromverbrauch, hält das Laufwerk aber eingeschaltet. Der Sleep-Modus schaltet das Laufwerk herunter und benötigt bis zu 20 Sekunden, um es zu sichern und auf Daten zuzugreifen. Die Nutzbarkeit dieser Modi hängt sowohl vom Storage-Array als auch von den verwendeten Laufwerken ab. Wenn die Archivierung Priorität hat, sollte man den Hersteller fragen, ob er eine Low-Power-Konfiguration unterstützt.

SSDs können ähnliche Funktionen bereitstellen, ohne die lange Wartezeit, um die Laufwerke wieder einzuschalten. Der Modus mit niedrigerer Leistung kann den Stromverbrauch um den Faktor zehn reduzieren – mit einer relativ kurzen Verzögerung, um das Laufwerk nach einer Zeit der Inaktivität wieder in Betrieb zu nehmen.

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Artikel wurde zuletzt im August 2018 aktualisiert

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