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Kontrolle im Datengemenge
Alle eineinhalb Jahre verdoppelt sich die weltweit angesammelte Datenmenge. Damit kalkulieren die Analysten von IDC zwar großzügiger als etwa IBM, wo man noch weitere sechs Monate drauflegt. Unterm Strich ändert das allerdings kaum etwas: Der Bedarf an digitalem Speicherplatz steigt unaufhaltsam an, eine Abflachung der Kurve ist nicht in Sicht. Vor knapp 20 Jahren verlangte Microsoft von den Benutzern seiner Windows-Version 3.1 mindestens neun Megabyte freien Festplattenplatz. Heute ließen sich dort gerade einmal zwei MP3-Songs unterbringen. IDC schätzte 2009, dass jeder Mensch, zumindest statistisch gesehen, einen Datenberg von 45 Gigabyte angehäuft hat. Dementsprechend haben sich auch die Mindestanforderungen von Windows verändert: Die aktuelle Version 7 benötigt 16 Gigabyte freien Speicherplatz. Bei Unternehmen sind es vor allem ERP- und CRM-Systeme sowie die gesetzlichen Bestimmungen zur Datenaufbewahrung, die den Speicherbedarf in den letzten Jahren immer weiter in die Höhe trieben. Gleichzeitig ist Speicher so billig wie nie. Ein Terabyte kostet bei handelsüblichen SATA-Festplatten keine 100 Euro mehr. Die Folge ist, dass Storage-Systeme trotz knapper IT-Budgets munter erweitert werden, allerdings zumeist stückweise. Hier eine Festplatte und dort ein RAID-System einzubinden, ist insbesondere für größere Unternehmen nur kurzfristig günstig. Auf die verlockenden Anschaffungspreise folgt der teure Betrieb: Backups dauern länger, die Kosten für Rechnerleistung und Personal steigen. Hinzu kommt, dass sich viele beim Management dieser über Jahre hinweg gewachsenen Speicherlandschaften die Zähne ausbeißen. Eine Art Zentralverwaltung, die das Stückwerk umspannt, bleibt in manchen Organisationen weiterhin Zukunftsmusik.
Rasante Festspeicher
Mit Abnahme der Preise von Solid State Drives (SSD) vor rund zwei Jahren, hält die Zukunft in Form von Festspeichern nicht nur bei Laptop-Computern, sondern auch in Speichernetzwerken Einzug. Diese sind schneller und verlässlicher als Festplatten und verbrauchen weniger Strom. Die Geschwindigkeitsvorteile von SSDs werden vor allem beim Zugriff auf verteilte Daten deutlich, zumal die bei Festplatten notwendige mechanische Positionierung des Lesekopfes entfällt, was überdies die Fehleranfälligkeit reduziert.
Ein schnellerer Speicher bedeutet aber nicht notwendigerweise bessere Performance. Ähnlich wie beim Zusammenhang zwischen Prozessor- und Busgeschwindigkeit, muss bei SSDs die Systemumgebung stimmen. Diese ist allerdings seit Jahren auf Festplatten abgestimmt. Wenn es etwa darum geht, stoßweise riesige Datenmengen zu speichern, könnten die Durchsatzraten mancher Festspeicher nicht für den gewünschten Temposchub ausreichen. Laut Experten ist es allerdings nur eine Frage der Zeit, bis die Kinderkrankheiten ausgestanden sind und SSDs massiv in Rechenzentren vordringen. Wichtigste Voraussetzung: ein weiteres deutliches Nachlassen der im Vergleich zu Festplatten hohen Preise.
Magnetband-Renaissance
In Sachen Haltbarkeit ungeschlagen sind weiterhin Magnetbänder. Einmal implementiert, ist die Technologie überaus verlässlich und sparsam im Betrieb. Neben ihrer Langlebigkeit, die sie besonders für Archivzwecke eignet, sprechen die Kosten, nicht zuletzt auch durch den stromsparenden Betrieb, für Magnetbänder. Um diese weiterhin konkurrenzfähig zu halten, testeten die Forscher von IBM Research in Zürich in einem Projekt mit Fujifilm Japan die Grenzen der Technologie aus. Den Wissenschaftlern gelang es über eine noch exaktere Kalibrierung der Lese- und Schreibköpfe die Datendichte 39-fach zu erhöhen. Bei den Bändern kamen dazu eine neue, doppelte Beschichtung sowie Bariumferritpartikel als Magnetstoffe zum Einsatz. Laut IBM-Fellow Evangelos Eleftheriou sollte das Medium damit „für zumindest ein weiteres Jahrzehnt“ im Rennen bleiben, zumal sich auf einem Band so bis zu 35 Terabyte an Daten unterbringen lassen. Zufriedengeben will sich das IBM-Team damit nicht: Ziel ist es, die Anzahl der Bits pro Flächeneinheit zu verdreifachen.
Einem der Nachteile von Festplatten, dem hohen Stromverbrauch, rücken Wissenschafter der Universität Göttingen und des Massachusetts Institute of Technology auf den Leib. Sie verwenden beim Festplattenbetrieb auftretende Wärmefluktuationen, um den zum Speichern notwendigen Energiebedarf zu reduzieren. Die Hitzeentwicklung in der Festplatte stellt ohnehin ein gewisses Problem dar, da sie zur Bewegung von Teilchen führt und damit das noch dichtere Beschreiben der Datenträger erschwert. Eine Art systeminterne Verwertung dieser Energie gilt daher als doppelter Erfolg.
Herausforderungen in der Gegenwart
Den Problemen von heute begegnen Unternehmen mit Virtualisierung. Damit lässt sich oft ein ganzes Flickwerk an Systemen unterschiedlicher Hersteller unter einen Hut bringen. Für die Verständigung verschiedener Hardwaremarken sorgt eine Abstraktionsschicht zwischen Host und Speichersystemen. Mit von der Partie können dann auch billige, langsamere Speicher sein, vorausgesetzt, sie kommen nicht an vorderster Front, sondern etwa im Backup zum Einsatz. Ein weiteres Plus, der nicht ganz kostengünstigen Virtualisierung: Veränderungen – zum Beispiel Datenverschiebungen oder Speicheraufstockungen – lassen sich während des Betriebs durchführen.
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April 2010 / Alexandra Riegler
Den gesamten Artikel lesen Sie in der April-Ausgabe des pfm-Magazins.
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