Reutlingen, Starnberg, 3. Nov. 2015 - Angesichts begrenzter IT-Budgets bei steigenden Datenmengen sind kostenoptimierende Maßnahmen gefragt..

Ein Gastbeitrag der Firma transtec AG*: Das Potenzial, das der Storage-Bereich für die Kostensenkung im IT-Bereich bietet, wird nach Ansicht der Firma transtec AG heute vielfach noch unzureichend ausgeschöpft. Neben technischen Möglichkeiten wie Kompression, Deduplizierung oder Thin Provisioning sollten dabei auch Lösungen wie Tiering und Software-defined Storage (SDS) verstärkt ins Blickfeld rücken. Der folgende Beitrag gibt eine erste Übersicht zu den Vorteilen beim Einsatz von SDS und Storage Tierung im Unternehmenseinsatz:

"Das Datenvolumen nimmt jährlich um durchschnittlich 20 bis 30 Prozent zu. Steigende Datenmengen – vor allem auch hinsichtlich unstrukturierter Daten – haben vielfach zur bloßen Erhöhung der Speicherkapazität auf Unternehmensseite geführt und damit zusätzliche Kosten verursacht. Angesichts knapper IT-Budgets stehen hier heute aber viele IT-Abteilungen zunehmend vor einem Problem, das heißt, sie können nicht mehr wie in der Vergangenheit einfach Speicherkapazitäten hinzufügen – auch wenn die Speichermedien stets kostengünstiger werden.

Gefragt sind vielmehr kostenminimierende Alternativen und Maßnahmen. Bevor diese allerdings zielführend ergriffen werden können, ist zunächst zu bestimmen, wodurch das erhebliche Datenwachstum überhaupt verursacht wird. Ein Teil des Zuwachses ist sicher auf neue Anwendungen und Datenquellen zurückzuführen. Allerdings ist ein Großteil der Zunahme lediglich durch redundante Daten und verschwendeten Speicherplatz bedingt. Und an diesen Punkten sollte angesetzt werden. Technologien zur Beseitigung dieser ineffizienten Speichernutzung stehen zur Verfügung. Die wichtigsten sind die Datenkompression, die Deduplizierung, das Thin Provisoning und effiziente Snapshot-Verfahren.

Technologien zur Eindämmung der Datenflut

Von entscheidender Bedeutung ist die Deduplizierung. Mit diesem Verfahren kann sichergestellt werden, dass wiederkehrende, redundante Daten nur einmal abgelegt werden. Die mögliche Deduplizierungsrate kann durchaus in einer Größenordnung von 20:1 liegen. Auch die Möglichkeiten der Datenkompression sollten genutzt werden. Je nach Technik und Dateityp ist damit eine Verringerung des Datenvolumens um bis zu 80 Prozent realistisch. Mit einer Thin-Provisioning-Lösung kann zudem die Auslastung vorhandenen Speicherplatzes optimiert werden. Dabei wird Speicherplatz nicht einzelnen Servern zugewiesen und dann unter Umständen nicht genutzt, sondern als Pool vorgehalten und zur Verfügung gestellt, wenn er benötigt wird. Nicht zuletzt erhöht auch ein effizientes, inkrementelles Snapshot-Verfahren die Speichereffizienz. Werden dabei jeweils nur neue beziehungsweise geänderte Speicherblöcke in komprimierter Form gesichert, lässt sich ebenfalls Speicherplatz in größerem Umfang freisetzen – teilweise bis zum 50-Fachen.

Storage-Tiering ist unverzichtbar

Diese technischen Verfahren sind bereits erste Ansätze, die zu einer erheblichen Effizienzsteigerung im Storage-Bereich beitragen. Doch man sollte noch einen Schritt weitergehen und die Storage-Infrastruktur als Ganzes auf den Prüfstand stellen. Dabei geht es in erster Linie um Themen wie Tiering und Software-defined Storage.

• Zentraler Vorteil des Storage-Tiering ist, dass die Daten abhängig von ihrer Wichtigkeit beziehungsweise Abrufhäufigkeit auf unterschiedlichen Medien gespeichert werden. So liegen Input/Output-intensive Informationen dann oftmals auf SSDs, während seltener angeforderte Daten auf langsameren, aber dafür günstigeren Medien wie SAS/SATA-Festplatten gespeichert werden.

• Diese Verteilung findet beim Tiering automatisiert und dynamisch statt. Das heißt zum Beispiel auch: Ändert sich die Zugriffshäufigkeit auf bestimmte Daten, erkennen die Systeme dies und verschieben etwa wichtiger gewordene Informationen selbstständig auf schnellere Speichermedien. Eine typische Storage-Tiering-Struktur umfasst drei Speicherklassen: zum Beispiel mit NVMe-SSDs auf Tier 1, SAS-3-HDDs auf Tier 2 und NL-SAS-HDDs auf Tier 3.

Ein solcher Tiering-Ansatz kann einen wichtigen Beitrag zur Kostensenkung im Storage-Bereich leisten. Als Faustregel gilt: Die Tier-2-Storagekosten betragen die Hälfte von Tier 1 Storage, Tier 3 die Hälfte von Tier 2. Umso mehr Daten also auf den „niederrangigeren“ Tiers gespeichert werden, desto niedriger sind auch die Gesamtkosten. Für reine Archivierungsdaten etwa sind kostengünstige NL-SAS durchaus ausreichend. Wenn man bedenkt, dass auf 90 Prozent der Daten, die 90 Tage alt oder älter sind, nicht mehr zugegriffen wird, wäre eine Datenhaltung auf schnellen Medien zum Beispiel in Produktionsdatenbanken eine reine Geldverschwendung. Insgesamt betrachtet lassen sich mit einem Storage-Tiering-Konzept die Speicherkosten durchaus um bis zu 80 Prozent verringern.

Abgesehen vom Kostenaspekt bietet Storage-Tiering noch weitere Vorteile wie einen erheblich schnelleren Zugriff auf häufig benötigte Daten oder einen geringeren Supportaufwand dank der Automatisierung. Gerade der Aspekt „schneller Datenzugriff“ sollte dabei näher betrachtet werden, denn eine Strategie, die ausschließlich die Kosten pro GB als einzigen Maßstab für die Beschaffung von Storage berücksichtigt, greift zu kurz. Für eine effektive Bewertung müssen auch die Kosten pro IOPS (Input/Output operations Per Second) berücksichtigt werden. Unterstellt man konservativ, dass eine PCIe-Flash-Karte 100.000 IOPS liefert, dann entspricht dies der I/O-Leistung von 1.000 Festplatten – auch dieser Aspekt sollte Bestandteil jeder Kostenbetrachtung sein.

Software-defined Storage lautet die Storage-Zukunft

Zunehmend wichtiger wird darüber hinaus das Thema Software-defined Storage. Auch mit SDS-Ansätzen kann neben einer höheren Leistung eine bessere Kapazitätsauslastung erzielt werden. Das führt ebenfalls unmittelbar zu geringeren Speicherkosten. SDS-Lösungen zeichnen sich durch eine strikte Trennung von Speichersoftware und -hardware aus. Dies bedeutet, dass mit SDS eine Herstellerunabhängigkeit hinsichtlich der Hardware ermöglicht wird, eine Unabhängigkeit, die bisher im Speicherumfeld nicht zwangsläufig gegeben war.Unternehmen können dadurch die Hardware-Auswahl auch unter dem Kriterium „bestes Preis-Leistungs-Verhältnis“ vornehmen.

In der Vergangenheit waren SDS-Lösungen häufig komplex und erforderten den Einsatz zertifizierter Experten. Das ist heute nicht mehr so. Auch kleinere und mittelständische Unternehmen können inzwischen SDS-Lösungen nutzen. Erhältlich sind schlüsselfertige Plug-and-Play-Systeme, die einfach und schnell einzusetzen sind und keinen hohen Administrationsaufwand nach sich ziehen.

Solche Lösungen bieten alle erforderlichen Funktionalitäten und angeführten Technologien für eine optimale Speichernutzung wie automatisches Storage-Tiering, Thin Provisoning, Speicher-Pooling oder Snapshots. Zudem unterstützen sie ein zeitsparendes, zentralisiertes Management, das entscheidend zu einer Senkung der Administrations- und Betriebskosten beiträgt.

Fazit: Angesichts des weiter exponentiell wachsenden Datenvolumens wird der permanente Ausbau der Speicherkapazität nicht das Allheilmittel sein. Vielmehr werden alternative Lösungen wie Software-defined Storage zunehmend ins Blickfeld vieler Unternehmen rücken, denn mit ihnen ist die Datenflut kostenoptimiert in den Griff zu bekommen, indem das Datenvolumen reduziert und der Speicherbedarf optimiert wird."

Abb. 1: Quelle: transtec AG

Für das automatische Storage-Tiering stehen bei der schlüsselfertigen Software-defined Storage Appliance VDSA-V1400 von transtec drei Speicherklassen zur Verfügung: beiTier-1 kommt eine NVMe-SSD zum Einsatz, die eine niedrige Latenz und hohe IOPS-Werte im Random-Bereich liefert.

*Zum Autor: Mario Kuhn ist Vice President Sales bei der transtec AG in Reutlingen