Datenspeicher-Arrays automatisieren

Tutorial - Storage Tiering mit SSDs

Datum:23.08.2012
Autor(en):Galvin Chang

Aufgabe des Storage Tierings¹ ist es, jeder Applikation den benötigten Speicher² zuzuweisen. Um den vorhandenen Speicherplatz bestmöglich auszunutzen, sind Daten beim Tiering in differenzierte Klassen unterteilt. Die Aufteilung erfolgt nach Performance, Preis-/Leistungsverhältnis, Wichtigkeit und anderen Merkmalen. Anschließend werden die Kategorien unterschiedlichen Speichermedien zugewiesen und die Daten nach ihrem Nutzungsmuster auf einem höheren oder niedrigeren Tiers befördert. Dies sorgt für eine wirksame Verteilung der Daten in den Speicher-Arrays.

Viele Unternehmen archivieren ihre Daten auf verschiedenen Speichermedien. Daten, die älter sind und selten verwendet werden, liegen auf Tapes. Festplattenspeicher kommen dagegen bei Anwendungen im Produktiveinsatz vor. Für hochperformante Applikationen werden Serial Attached SCSI (SAS³) und für hochkapazitive Serial ATA (SATA⁴) eingesetzt.

IT-Administratoren können die elementaren Versionen des Storage Tierings manuell ausführen. Hierfür sind die Daten nach Nutzungshäufigkeit zu segmentieren. Außerdem müssen Administratoren die verschiedenen Medien und Stufen (Tiers) so einrichten, dass sich die Daten migrieren lassen.

[Hinweis auf Bildergalerie: Tiering] ^gal1

Warum SSDs automatisiertes Storage Tiering benötigen

Automatisierte Abläufe im Storage Tiering sind üblich. Trotzdem unterscheiden sich die Angebote in Punkto Automatisierungsgrad und der Möglichkeit das Tiering den Kundenwünschen anzupassen.

Eingebettete Algorithmen in Storage-Tiering-Architekturen⁵ assistieren bei der Gruppierung der Daten. Auch helfen sie den Datenklassen eine Priorität zuzuordnen und bei der Optimierung der differenzierten Architektur. Im letztgenannten Fall sorgen Datenmigrationsprozesse dafür, dass Daten zwischen unterschiedlichen Speichermedien verschoben werden. Diese Algorithmen beruhen auf dem Alter der Daten (wie lange sind die Daten schon im Speicher-Array) und wie häufig wurden diese schon verwendet (Wichtigkeit).

Solid State Drives (SSD⁶) sind hochperformante Speichermedien. Viele Unternehmen scheuen den hohen Aufwand, der sich durch hohe Anschaffungskosten und dem "geringen" Fassungsvermögen ergibt. Daher werden SSDs in Kombination mit SAS oder SATA verwendet. Dies sorgt für höhere Anforderungen an abgestufte Strukturen und macht automatisiertes Storage Tiering erforderlich.

Tipps für die Implementierung

Vor der Implementierung von automatisierten Storage Tiering-Technologien sollten Anwender zuerst die ihnen verfügbaren Speichermedien analysieren. Zu den am meist verbreiteten Speichermedien zählen:

• SSDs (Solid State Drives) sind ideal für Hochleistungs- und erfolgskritische Anwendungen geeignet, jedoch hochpreisig.

• SAS-Laufwerke sind nicht ganz so leistungsstark wie SSDs, aber aufgrund ihres guten Performance-/Kapazitätsverhältnisses ideal für Hochleistungsanwendungen geeignet.

• SATA-Laufwerke können am besten für zweitrangige Anwendungen genutzt werden, die zwar viel Speicherkapazität, aber keine hohen Performanceanforderungen haben. Zudem sind SATA-HDDs preisgünstig.

Die Merkmale der einzelnen Speichermedien helfen bei der Auswahl der passenden Tiers. Der nächste Schritt ist eine Bewertung der Performance-Anforderungen, Workloads und Kostenfaktoren der Anwendungen. Applikationen, die den Einsatz von Hochleistungsfestplatten erfordern, über hohe Workloads verfügen, und keinen signifikanten Kostenüberlegungen ausgesetzt sind, können höheren Tiers mit SSDs oder SAS-Festplatten zugeordnet werden, wie beispielsweise häufig genutzte Datenbankanwendungen.

Anwendungen, die nicht erfolgskritisch sind, verfügen meist über niedrigere Workloads und benötigen nicht die Performance, die SSDs bieten würden. Von einem Kosten-Leistungsstandpunkt, können diese auch niedrigeren Tiers und SAS- oder SATA-Festplatten zugeordnet werden.

Vorteile des automatisierten Storage Tierings

Automatisiertes Storage Tiering hilft Unternehmen dabei, ihren verfügbaren Speicherplatz sowie die Performance ihrer Speicherumgebung zu optimieren. Darüber hinaus erhalten Anwendungen stets die jeweils benötigte Performance, so dass diese störungsfrei laufen und keine Speicherressourcen verschwendet werden.

Automatische Datenmigration unterstützt die richtige Speicherplatzauslastung. Da die Datennutzung variieren kann, ist es möglich, dass das ursprüngliche Speichermedium nicht mehr adäquat ist. Beispielsweise können ehemals wichtige Daten auf SSDs in Hochleistungstiers gespeichert worden sein. Wenn nun diese Daten nicht mehr relevant sind, muss die Speicherung nicht mehr auf SSDs erfolgen. Werden die Daten dann nicht verschoben, können die Solid State Disks schnell an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen.

In traditionellen Speicher-Arrays, ohne automatisiertes Storage Tiering, kann das Verschieben von Daten auf andere Speichermedien sehr komplex und zeitintensiv sein. Speicher-Arrays mit automatisiertem Storage Tiering migrieren Daten automatisch nach zuvor festgelegten Regeln und Nutzungsverhalten. So wird garantiert, dass SSDs und Festplatten auch weiterhin über den notwendigen Speicherplatz verfügen, um den Anforderungen hochperformanter Anwendungen gerecht zu werden.

Fazit

Automatisiertes Storage Tiering reduziert den Arbeitsaufwand für IT-Administratoren. Wo in der Vergangenheit verschiedene Einstellungen manuell konfiguriert werden mussten, um eine abgestufte Storage-Umgebung aufzubauen, reduziert automatisiertes Storage Tiering den Aufwand und erlaubt es IT-Administratoren, ihre Zeit anderweitig zu verwenden.

Die Vorteile generieren für Unternehmen enorme Kosteneinsparungen. Darüber hinaus haben Storage-Arrays durch die effektivere Ausnutzung des Speicherplatzes eine längere Lebensdauer und erhöhen somit den ROI.

Zusätzlich wird der benötigte Storage Footprint reduziert und der Energieverbrauch gesenkt. Dieser kann durch den Einsatz von SSDs in automatisierten Storage Tiering Architekturen noch weiter gesenkt werden, da diese Festplatten im Vergleich mit anderen Festplatten einen äußerst geringen Energieverbrauch haben. (cvi)

Dieser Artikel basiert auf einem Beitrag unserer Schwesterpublikation TecChannel⁷. (sjf)

Links im Artikel:

Bildergalerien im Artikel:

Automatisches Storage Tiering mit SSDs
Gegenüber einem traditionellen Storage-Pool teilt das Tiering das Speicherarray in verschiedene Leistungsklassen auf.
Foto: Infortrend

Automatisches Storage Tiering mit SSDs
Tier 1 ist für Performance-kritische Applikationen vorgesehen, wo hohe IOPS und kurze Antwortzeiten gefragt sind. Hier sollten im Idealfall SSDs zum Einsatz kommen.
Foto: Infortrend

Automatisches Storage Tiering mit SSDs
Automatisiertes Storage Tiering verlagert die Daten je nach Nutzungsgrad.
Foto: Infortrend