Storage Tiering

In Schichten zum optimalen Speicher

16.11.2012
Von 
Bernd Reder ist freier Journalist mit den Schwerpunkten Netzwerke, IT und Telekommunikation in München.

Automated Tiered Storage

Mithilfe von Automated Tiered Storage (ATS) lassen sich Daten automatisch auf dem Speichersystem beziehungsweise Storage-Medium platzieren, welches für den betreffenden Datenbestand das optimale Preis-Leistungsverhältnis bietet. Dies gilt für die Verfügbarkeit, Zugriffszeiten und den Preis pro GByte. ATS fasst unterschiedliche Speicherressourcen zu virtualisierten Storage-Pools zusammen, zwischen denen Daten hin und her bewegt werden.

Wo ein Daten-"Stück" (Junk oder Block) idealerweise gelagert wird, ermitteln ATS-Lösungen anhand von Meta-Daten, welche die Nutzungsintensität und Bedeutung dieser Daten widerspiegeln. Eine zentrale Funktion von aktuellen ATS-Systemen ist die Fähigkeit, keine kompletten Volumes zu verwalten, sondern Sub-LUNs, also kleine, oft nur mehrere MByte große Datenbereiche auf Volumes von Speichermedien. Damit ist es möglich, Daten innerhalb kürzester Zeit von einem Tier auf einen anderen zu transferieren.

Wann sich Storage Tiering aus strategischer Sicht lohnt

Die Einführung von Storage Tiering ist längst nicht mehr nur eine Frage der Technik, über die die IT-Abteilung im Alleingang entscheidet. Ein CIO muss gegenüber der Geschäftsführung oder dem Finanzvorstand gute Argumente anführen, um grünes Licht und ein Budget für den Umbau der Storage-Umgebung zu erhalten. Die Implementierung von Storage Tiering ist dann empfehlenswert, wenn einer oder mehrere der folgenden Faktoren vorhanden sind:

  1. Wenn der Geschäftserfolg des Unternehmens entscheidend von der IT-Infrastruktur und damit auch von der Storage-Umgebung abhängt. Das klingt trivial, ist jedoch vielen Unternehmen nicht bewusst. Selbst ein mittelständischer Handwerksbetrieb mit 25 oder 50 Mitarbeitern kann Kosten sparen und den Service verbessern, wenn er ein effizientes Daten- und Storage-Management implementiert.

  2. Wenn absehbar ist, dass bei den Anwendungen, die über das Unternehmensnetz bereitgestellt werden, drastische Änderungen anstehen.

  3. Wenn im Unternehmen viele unterschiedliche Anwendungen vorhanden sind, gegebenenfalls sogar abteilungsspezifische Applikationen. Dies führt dazu, dass eine Vielzahl von Datentypen und -formaten Verwendung findet. In der Praxis kann ein Großteil der Informationsbestände auf Speichermedien der Kategorien 3 ausgelagert werden.

  4. Wenn die IT-Abteilung immer mehr Ressourcen für die Verwaltung der Datenbestände bereitstellen muss, speziell mehr Storage-Spezialisten. Dieser Trend erfordert die Automatisierung von Storage-Management-Aufgaben, etwa mithilfe von Automated Tiered Storage.

  5. Wenn die IT-Abteilung nachweisen kann, dass sie maßgeblich zum Geschäftserfolg beiträgt beziehungsweise die Geschäftsführung sich dieser Tatsache bewusst ist.

  6. Wenn die Kommunikation zwischen Fachabteilungen und IT-Abteilung "funktioniert". Dies betrifft vor allem die klare Definition der Anforderungen seitens der Fachabteilungen an die IT. Die IT-Fachleute können auf Basis dieser Daten Rückschlüsse auf die Auslastung der Storage-Systeme ziehen und nötigenfalls das Storage-Management und die Speicherkapazitäten entsprechend anpassen.

Vorteile von automatischem Storage Tiering

Nach Studien und Erfahrungsberichten von Anwendern lassen sich mithilfe von ATS die Kosten um 15 bis 30 Prozent senken. Dies bezieht sich auf die Aufwendungen für die Anschaffung und den Betrieb der Speichersysteme, also Enterprise-SSDs, SAS- und Fibre-Channel-Platten-Arrays, SATA-RAID-Konfigurationen et cetera. Weitere Einsparungen sind möglich, wenn ergänzende Techniken wie Thin Provisioning zum Einsatz kommen, also das "Überbuchen" von physikalischem Speicherplatz. Zudem reduziert ATS im Vergleich zum Hierarchical Storage Management den Verwaltungsaufwand, weil sich Prozesse automatisieren lassen. Dies schlägt sich in Kosteneinsparungen von etwa 10 bis 20 Prozent nieder.

Weitere positive Faktoren von Automated Tiered Storage sind nach Angeben der Hersteller entsprechender Systeme das geringere Risiko, dass Service Level Agreements nicht eingehalten werden, die höhere Verfügbarkeit von Daten sowie kürzere Backup- und Restore-Zeiten. Allerdings erfordert eine ATS-Konfiguration wegen der höheren Komplexität ein fundiertes Know-how bei Planung und Betrieb.

Klassifizierung von Daten ist der Schlüssel

Automated Tiered Storage funktioniert nur im Zusammenspiel mit einer effizienten Klassifizierung der Daten und Anwendungen, die auf Storage-Ressourcen zugreifen. Ein Kriterium ist, wie wichtig bestimmte Informationen für die Geschäftstätigkeit eines Unternehmens sind. Nach Angaben der amerikanischen Beratungsfirma Horison Information Strategies lassen sich Daten in vier Kategorien einteilen: I/O-intensive Daten, unternehmenskritische, wichtige beziehungsweise sensible Informationen sowie Archivdaten.

Zu den I/O-intensiven Datenbeständen zählen beispielsweise Datenbanken, Komponenten von Betriebssystemen, Indices, Verzeichnisse und Anwendungen aus dem Bereich High-Performance-Computing. Geschäftskritisch sind unter anderem Oracle- und SQL-Datenbanken, Virtual Machines, OLTP-Komponenten und bestimmte Anwendungen wie Reservierungssysteme. Beispiele für wichtige Daten sind unter anderem Web-Server, Datenbanken, Cloud-Speicher sowie ERP- und CRM-Anwendungen. Auf Tier 3 sind dagegen E-Mail-, Multimedia- und Dokumentenarchive angesiedelt, Off-Site-Backups, Wikis und archivierte Log-Dateien. Ein wichtiges Auswahlkriterium bei ATS-System ist, ob sie Funktionen enthalten, die eine Klassifizierung von Daten ermöglichen oder ob dazu eine externe Software erforderlich ist.

Produkte und Anbieter

Es ist nicht überraschend, dass die etablierten Anbieter von Storage-Systemen im Bereich ATS dominieren. Allerdings haben sich einige von ihnen durch Zukäufe das entsprechende Know-how gesichert, so beispielweise Dell durch die Übernahme von Compellent. Neben den Herstellern von Storage-Systemen wie Dell, EMC, Hitachi Data Systems, HP, Fujitsu, IBM und Netapp bieten einige Unternehmen Software-Lösungen für ATS an. Dazu zählen beispielsweise Datacore (SANsymphony-V) und Point Software (Point Storage Manager).

Mit ihren ATS-Lösungen sprachen die Hersteller in der Vergangenheit primär größere Unternehmen an, die umfangreiche Datenbestände verwalten müssen. Typische Vertreter dieser Kategorie sind unter anderem EMCs VMAX-Speichersysteme, welche die FAST-VP-ATS-Software verwenden, HPs XP-Systeme in Verbindung mit dem Tiered Storage Manager sowie die 3PAR-Geräte mit der ATS-Lösung "Adaptive Optimization". Ebenfalls für Großunternehmen ausgelegt sind die Storwize-v7000- und DS8000-Speichersysteme von IBM. Beide nutzen die ATS-Software Easy Tier. Hitachi Data Systems hat für seine Storage-Systeme mit integriertem ATS den Begriff "Dynamic Tiering" kreiert. Die Geräte der Reihe VSP sind sowohl in Versionen für größere Unternehmen als auch für mittelständische Firmen erhältlich.

Storage-Medien

Speichermedium

Übertragungsrate (MByte/s)

Kosten / GByte (Stand: 2011)

PCI-Flash-Speicher

1500

26 $

Solid State Drive (SSD)

500

1,98 $

SAS-Festplatte

200

0,69 $

SATA-Festplatte

150

0,04 $

LTO-5-Bandlaufwerke

140

0,04 $

Public-Cloud-Speicherdienste

2 bis ?

Abhängig von Bandbreite und Service Provider

Quelle: SNIA / NetApp