Datenhaltung- und speicherung: eine Kostenfrage

Nick Charles

Derzeit verdoppelt sich der Storage-Markt beinahe jedes Jahr, gemessen an der ausgelieferten Speicherkapazität in Gigabyte. Dabei wird, einer aktuellen Studie von IDC zufolge, der Markt für Tape-Automatisierung bis zum Jahr 2004 mit einem Umfang von 4,6 Milliarden Dollar doppelt so groß sein wie heute.

Automatisierung löst viele Probleme des Daten- und Speicher-Managements. Durch Funktionalitäten wie Hierarchisches Speicher-Management, kurz HSM, automatische Archivierung und Festplattenverwaltung verringern Autoloader und Tape Libraries die Investition in Speicher-Hardware.

Schlüsselkomponente jeder automatisierten Speicher-Architektur ist eine Tape Library, die mit einem oder mehreren Bandlaufwerken ausgestattet ist. Sie speichert Tausende von Gigabyte an Daten auf einer einzigen Cartridge. Neuerungen bei der Laufwerkstechnologie, der Robotik und der Software haben den Zugang zu gespeicherten Daten in diesen Geräten stark verbessert. Tape Libraries werden deshalb verstärkt zur Sicherung von aktiven Anwenderdaten eingesetzt und nicht nur für traditionelles Backup und Archiv-Applikationen. Tatsächlich sind die meisten Automationsschemata darauf ausgelegt, wenig genutzte Dateien auf sekundäre oder tertiäre Speichermedien, meist automatisierte Bandbibliotheken, zu verlagern.

Was macht Tape Libraries interessant? Betrachtet man die Total Cost of Ownership, die TCO, sind skalierbare Libraries von Vorteil. Nach einem Bericht der Strategic Research Corporation entfällt ein Drittel aller Daten-Management-Kosten für Systeme im LAN auf das Backup-Management. Dieses ist jedoch nicht nur kosten- sondern auch zeitintensiv: LAN-Manager verbringen laut dieser Studie durchschnittlich 954 Stunden pro Standort und Jahr mit der Verwaltung von Backups. Unternehmen können in Anbetracht dieser Zahlen mittels Storage-Automatisierung den Aufwand an Zeit und Kosten für das Daten-Management stark reduzieren.

Vor einer neuen Investition sollten IT Manager den für sie optimalen Mix an Speichertechnologien konzipieren, der maximale Datensicherung und -sicherheit bei minimalen Kosten bietet. Dies gelingt mit einer Kombination aus Technologien wie online Festplatten-Speicher, near-online Bandspeicher und optische Speicher. Inzwischen sind Tape Libraries unverzichtbare Elemente einer Automatisierungslösung. Die Auswahl an Tape Libraries ist groß. Beim Kauf achten die Verantwortlichen in erster Linie auf Faktoren wie Kapazität, Leistung und Technologie. Dabei wird häufig ein weiterer wichtiger Faktor übersehen: die Total Cost of Ownership. Diese setzen sich im wesentlichen zusammen aus Anschaffungspreis der Library, Kosten für die Medien, Garantie, Instandhaltung und Reparaturen, Upgrades, Kosten von Ausfallzeiten und Einsparungen durch die Automatisierung selbst. Die letzt genannten drei Punkte werden bei einer Anschaffung am wenigsten berücksichtigt, sind aber entscheidend für die Kostenaufstellung und die späteren Kostenvorteile.

Upgrade-Kosten reduzieren

Hohe Anforderungen an Libraries und die Frage nach einer Lösung des Kostenproblems bei Upgrades haben einige Hersteller dazu bewogen, eine neue Architektur zu entwickeln, die sich auf Skalierbarkeit und Hochverfügbarkeit konzentriert. Diese vollzogen eine radikale Abkehr von der traditionellen monolithischen Bibliothek. Diese Architektur beschränkt die Möglichkeiten des Anwenders auf eine maximale Anzahl an Laufwerken und Cartridges in einem einzigen Gehäuse. Zwar lassen sich auch hier zusätzliche Laufwerke auf eine Grundkonfiguration installieren, aber die Erweiterung ist physikalisch auf die Ausmaße des Gehäuses begrenzt. Wenn darüber hinaus Speicherkapazität benötigt wird, sind Anwender dazu gezwungen, eine komplette neue Bibliothek zu kaufen, auch wenn die benötigte Kapazität mit einem Mal um ein Vielfaches überschritten wird.

Resultat der neuen Entwicklungen sind beispielsweise hoch skalierbare modulare AIT oder DLT Libraries. Bei der Implementation der Library kann mit einem "Grundmodell" begonnen werden, das ein oder zwei Bandlaufwerke und ein integriertes herausnehmbares Cartridge-Speichermagazin enthält. Neben dem für Backups nötigen Datendurchsatz ist jedoch entscheidend, dass dieses skalierbare System eine kostengünstige modulare Erweiterung zulässt, sobald zusätzliche Kapazität oder Leistung erforderlich wird. Die Anschaffung einer neuen Bibliothek, wie bei monolithischen Libraries, ist nicht notwendig. Bei einer Erweiterung müssen lediglich zusätzliche Module angeschafft werden. Pass-Through-Technologien bewegen die Bänder in Höchstgeschwindigkeit von Modul zu Modul. Cartridges können so in jedes beliebige verfügbare Laufwerk oder einen beliebigen Storage Slot gesteckt werden. Das Basismodul kann aber auch als Stand-Alone-Gerät genutzt werden und leicht aus dem System herausgenommen werden. Es können Cartridges hinzugefügt werden, die dann die gesamte Kapazität der Library erweitern. Oder es werden zusätzliche DLT-Laufwerke integriert und erhöhen so den Durchsatz. Diese schrittweise Erweiterung der Kapazität und Leistung ist der entscheidende Kostenvorteil von modularen Speichersystemen. Redundante Komponenten begünstigen darüber hinaus die Hochverfügbarkeit der Netzwerk-Umgebungen.

Ausfallkosten minimieren

Die Kosten eines Ausfalls sind immens. Schätzungen hierzu sind unterschiedlich und können je nach Unternehmen und Branche zwischen 1.000 und 100.000 Dollar pro Stunde oder gar Minute betragen. Die tatsächlichen Kosten von Ausfällen sind schwer erfassbar. Typischerweise werden in Kostenaufstellungen Down-Time-Kosten nur als Produktivitätsausfall aufgeführt. Oft ignorieren die Berechnungen Verluste bei Transaktionen oder die Unzufriedenheit der Kunden. Null-Ausfallzeit ist deshalb ein angestrebtes Ziel.

Skalierbare Libraries bieten ein hohes Niveau an Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz und minimieren kostenintensive Ausfallzeiten. Nach Strategic Research erzielt eine hochwertige Library mit mehreren Laufwerken eine geringere Ausfallrate als unabhängige einzelne Laufwerke. Die Bibliothek stellt eine konsistente und kontrollierte Umgebung für die Laufwerke dar. Folglich ist auch die insgesamt gemessene durchschnittliche Ausfallrate bei Bandbibliotheken geringer als bei einer Kombination einzelner Laufwerke.

Eine Installation mit mehreren Modulen ist durch mehrere redundante Komponenten gegen katastrophale Ausfälle abgesichert. Monolithische Designs bieten keine vergleichbare Absicherung gegen den Ausfall von Komponenten. Einzelne Fehlerquellen, wie Kontrollelektronik oder Robotik, führen bei monolithischen Bibliotheken eher zu einem katastrophalen Ausfall, der die gesamte Library unbrauchbar macht oder beim Anwender den Zugriff auf die Daten unterbricht.

Vorteile der Automatisierung nutzen

Wie die aktuellen Zahlen demonstrierten, nimmt Datensicherung ein großes Stück Zeit und Kosten des gesamten Daten-Managements in Anspruch. Automatisierte Datensicherung hilft, diese Kosten möglichst gering zu halten und bringt zusätzliche Vorteile:

Das Backup aller Server und wichtiger Daten auf Workstations läuft unbeaufsichtigt über eine Vielzahl von Bändern. Manuelle Eingriffe sind nur einmal pro Woche nötig. Zusätzlich sorgt automatisiertes Medien-Management für reibungslose Bandrotation und ermöglicht eine Vielzahl von Backups. So werden Zwischenfälle durch beschädigte Bänder verhindert. Anwender können optional selbst ihre eigenen Daten wieder herstellen, ohne dass ein Netzwerkadministrator eingreifen muss. Auch wenn die Benutzung von Bändern für kostengünstiges near-online Storage eigentlich arbeitsintensiv ist, wird dieses mittels automatisierter Tape Library und Software für hierarchisches Storage Management stark vereinfacht.

Konfigurationen mit einer Vielzahl von Laufwerken bieten besondere Vorteile: Bei vielen Backup-Applikationen mit verringertem Backup-Fenster können vollständige Backups in der vorgegebenen Zeit nur mit zwei oder mehreren Laufwerken durchgeführt werden. Duale Laufwerke können die Backup-Zeit beinahe halbieren. Zwei Laufwerke ermöglichen eine einfache Erstellung von Off-Site-Kopien während des Backups durch Spiegelung. Es können aber auch offline Kopien nach Abschluss des Backup-Vorganges erstellt werden. Der Einsatz mehrerer Laufwerke eliminiert insgesamt ein großes Fehlerpotenzial. Auch hierarchisches Storage Management verläuft mit mehreren Laufwerken reibungsloser. Wartezeiten für den Anwender bei der Rückübertragung einer Datei verringern sich damit.

Automatisierte Bandbibliotheken sind ein nützlicher Bestandteil der Datensicherung, wenn Speicherverwaltungskosten so gering wie möglich sein sollen. Bei der Entscheidung für eine bestimmte Library hilft die Betrachtung der Total Cost of Ownership. Sie enthält alle Kostenfaktoren, die - unabhängig vom Anschaffungspreis - den Kauf einer Tape Library beeinflussen: Einsparungen an Zeit und Verwaltungsaufwand, potenzielle Auswirkungen eines Ausfalles der Library und Kosten für Upgrades.

(Nick Charles ist Vice President und Managing Director EMEA bei Overland Data http://www.overlanddata.com)