Neue Storage-Technologien für Mittelständler

Flash-Speicher im Unternehmenseinsatz

Wirft man einen Blick auf den deutschen Speichermarkt, ist Flash-Storage derzeit ein viel diskutiertes Thema. Auch für mittelständische Unternehmen wird die Speichertechnologie zunehmend interessant und man zeigt sich bereits experimentierfreudig, obgleich die digitalen Speicherbausteine den herkömmlichen Festplatten in einigen Punkten noch hinterherhinken. Welche Zukunftschancen hat Flash tatsächlich?

Flash-Speicher im Unternehmenseinsatz: Experimentierfreude, die sich auszahlt?

Mit weniger Ressourcen und niedrigeren Budgets immer mehr erreichen – auch in Sachen „Speicher“ ist dies das primäre Ziel der meisten mittelständischen Unternehmen. Sie sind auf der Suche nach flexiblen, leistungsstarken und automatisierten IT-Lösungen, die aber gleichzeitig zukunftsorientiert sein müssen, um die Investitionen langfristig zu schützen. Zudem gilt es, eine Balance zwischen einfacher Handhabbarkeit und dem Erfüllen der Anforderungen wie Performance oder Kapazität zu schaffen. An dieser Stelle sollen sich häufig schon Investitionen in die Speichervirtualisierung mit ihren zahlreichen Facetten auszahlen. Für viele Unternehmen ist dies zugleich der erste Schritt in Richtung Private Cloud, die generell immer mehr an Bedeutung gewinnt. Gleiches scheint mittlerweile auch für Flash-Storage zu gelten, der seinen Weg aus der Unterhaltungselektronik ins Geschäftsumfeld gefunden hat. Das Interesse der Mittelständler an jener Technologie sei sehr groß, bestätigt Georgios Rimikis, Senior Manager Solutions Strategy bei Hitachi Data Systems. Und auch Stefan von Dreusche, Director Sales Central Europe bei Datacore, stellt fest: „Flash ist eines der treibenden Themen im Markt. Die wachsenden Performance-Anforderungen von Datenbanken sind dabei ein Haupttreiber – auch für den Mittelstand.“
 
Für die meisten Einsatzszenarien im Speicherumfeld sind derzeit allerdings hybride Systeme die erste Wahl, was laut Rimikis an den verschiedenen Datenklassen in Unternehmen liegt. „Insbesondere die Kombination von Flash-Technologie mit herkömmlichen Festplatten und einem intelligenten Tiering-Konzept stößt auf hohe Akzeptanz“, weiß auch Uwe Wiest, Director Storage Solutions bei Dell, zu berichten. „Darüber hinaus ist der Einsatz von Flash-Komponenten in Software-Defined-Storage-Lösungen enorm gewachsen.“ Gerade der Mittelstand zeige sich hier sehr experimentierfreudig – kein Wunder, verspricht Flash den Anwendern doch einige Vorteile: „Flash-Speicher sind deutlich schneller als Festplatten“, so Georgios Rimikis. „Darüber hinaus verbrauchen sie weniger Energie. Dies trifft sowohl auf den Speicherbetrieb selbst als auch die Kühlung zu. Flash-Speicher behalten sozusagen einen kühlen Kopf.“ Ein weiterer wichtiger Parameter sei die Leistung pro Stellfläche, der für den Einsatz jener Technologie spreche.
 
„Flash-Speicher bieten vor allem eine Kombination aus hohen IOPS-Werten (Input/Output Operations Per Second) in Verbindung mit geringem Platzbedarf und sehr geringer Stromaufnahme“, bringt es Benedikt Braun, Product Sales Specialist Storage Solutions bei Cisco Deutschland, auf den Punkt. „Herkömmliche Festplatten, z.B. eine 15k-SAS-Festplatte, liefern 200 bis 250 IOPS bei einer Zugriffszeit von etwa 2 bis 5 Millisekunden. Ein Flash-Speichersystem liefert gut und gerne 200.000 IOPS bei 0,2 Millisekunden Zugriffszeit.“ Das heißt, um die gleiche Anzahl an IOPS zu liefern, bräuchte ein Unternehmen bei diesem Beispiel rund 1.000 Festplatten mit entsprechendem Platzbedarf, Stromzufuhr und Kühlung. Doch Festplatten sind häufig die letzten mechanischen Komponenten im Rechenzentrum, deren Technik sich innerhalb der letzten 25 Jahre kaum geändert hat. „Als Folge erweisen sie sich immer häufiger als Flaschenhals“, bemerkt Alex McMullan, Field CTO bei Pure Storage, „da sie die Leistung der übrigen Komponenten ausbremsen und die Infrastruktur unnötig aufblähen.“ Auch sei ihre Handhabung weitaus komplexer und damit zeitraubender für die IT-Mitarbeiter und führe dazu, dass sie unnötig Zeit mit Aufgaben zubringen, die kaum Mehrwert schaffen.
 
Ein klares Verfallsdatum für Flash-Speicher
 
Zu bedenken ist aber, dass auch in Sachen Flash-Speicher noch Optimierungspotential gegeben ist. Da wäre zum einen der Preis zu nennen, denn er ist immer noch höher als der für Festplatten. „Kalkulieren Unternehmen jedoch die Kosten für den höheren Platzbedarf, die Kühlung und den Energieverbrauch jener Platten ein, kommen sich die Investitionen etwas näher“, betont Georgios Rimikis. Auch Uwe Wiest ist zuversichtlich, dass sich im Kostenbereich zukünftig einiges tut: „Der Preis spielt nach wie vor eine wichtige Rolle. Das wird sich aber mit der steigenden Nachfrage bald ändern und Flash-Storage wird kostengünstiger.“ Mit der Initiative „Flash zum Preis von Disk“ habe Dell hier bereits ein Zeichen gesetzt.
 
Zum anderen haben Flash-Speicher ein klares Verfallsdatum. Natürlich kommen auch Festplatten irgendwann an ihr Lebensende, „jedoch ist bei Flash-Speichern vorauszusehen, dass die Chips je nach Workload und Intelligenz des Speichers nicht mehr beschreibbar sind“, bemängelt Benedikt Braun von Cisco. „Dies ist ein Faktor, der bei der Kaufentscheidung betrachtet werden muss.“ Die Haltbarkeit wird dabei in DWPD (Drive Write Per Day) oder TBW (Terabytes Written) ausgedrückt. Eine weitere Maßzahl für die Haltbarkeit einer SSD (Solid State Drive) sind W/E Cycles (Write/Erase). „Dieser Wert beschreibt, wie oft Elektronen beim Lesen und Schreiben durch die Floating-Gates einer Speicherzelle geschickt werden können“, erklärt Bernd Breinbauer, Director EMEA SSD Sales bei Seagate. „Jeder W/E Cycle führt zu leichten Schäden an den Flash-Zellen.“ Gleichzeitig hat das Thema Haltbarkeit natürlich auch Auswirkungen auf die Wartungskonditionen: Wie reagiert der Hersteller bzw. Lieferant auf „verbrauchte“ Chips oder Festplatten? Werden diese basierend auf dem Wartungsvertrag ausgetauscht oder müssen Unternehmen hier mit einer finanziellen Belastung rechnen? Laut Stefan von Dreusche gehen die Flash- und Systemhersteller die Schwächen bei Haltbarkeit und Lebensdauer konkret an, aber es bleibe dabei, „dass die Schreibzyklen auf ein Flash-Medium begrenzt sind. Die Hersteller geben derzeit Garantien von etwa fünf Jahren.“ Allerdings sei bei Flash zwischen MLC- (Multi Level Cell) und SLC-SSDs (Single Level Cell) zu unterscheiden, wirft Uwe Wiest ein: „MLC-Modelle für den Konsumentenmarkt können rund 10.000 Mal beschrieben werden.“ Das entspreche etwa einem Zehntel der Wiederbeschreibbarkeit von SLC-SSDs. Für schreibintensive Applikationen in den Unternehmen seien sie daher nicht geeignet. SLC-SSDs sollen hingegen als ebenso zuverlässig und langlebig wie Festplatten gelten.
 
Hybride Speicherarchitekturen
 
Apropos Einsatz: Wer auf eine All-Flash-Lösung setzen möchte, sollte zunächst seine Arbeitslasten genau analysieren und schauen, ob der Zeitgewinn durch Flash beispielsweise zu beschleunigten Geschäftsprozessen führt. Hier könne eine Berechnung zu neuen Umsatzpotentialen oder zu einer gesteigerten Kundenzufriedenheit durch schnellere Antwortzeiten dabei helfen, die Investitionskosten zu rechtfertigen, erklärt Herbert Bild, Solution Marketing Manager der Netapp Deutschland GmbH. Grundsätzlich sei Flash-Storage gut für Daten geeignet, die sehr schnell und sehr häufig benötigt werden. „Dies können beispielsweise Datenbanken oder VDI-Workloads (Virtual Desktop Infrastructure) aus virtualisierten Umgebungen sein“, so Bild. „Office-Dokumente oder gar Backup-Daten gehören nicht auf SSD-basierten Storage, da hier die kostengünstigeren Festplatten ausreichende Performance liefern.“ Gleiches bestätigt Bernd Breinbauer von Seagate: „Es gibt Anwendungen, bei denen der Einsatz von Solid State Drives nur bedingt oder gar keinen Sinn macht. Ein Beispiel aus der Unternehmens-IT ist die Archivierung von Daten. Dort sind die schnellen, aber im Vergleich zu Festplatten immer noch kostspieligen SSDs fehl am Platz.“ Auch private Anwender müssten sich überlegen, ob sie für das Geld, das eine SSD kostet, nicht besser eine deutlich größere, konventionelle Festplatte kaufen würden.
 
Wer sich letztlich für ein neues Speicherkonzept im Unternehmen entscheidet und hierfür Flash in Betrachtung zieht, sollte laut Georgios Rimikis in einem ersten Schritt seine Daten am besten kategorisieren und eine Speicherstrategie entwickeln: Welche Informationen sind es wert, auf Flash gespeichert zu werden? Hierfür müssen Unternehmen – neben einer Gesamtkostenbetrachtung – darauf achten, dass alle mit Festplatten realisierten Funktionen auch mit der Flash-Lösung beansprucht werden können. Bei einer häufig anzutreffenden Umgebung mit strukturierten und unstrukturierten Daten, von denen jeweils eine Teilmenge geschäftskritisch ist und die andere nicht, empfiehlt Rimikis eine hybride Architektur. Hier sei es wichtig, dass das Speichersystem ein leistungsfähiges Tiering bietet, das die Daten auf die richtige Speicherklasse hebt – und zwar mit einem möglichst hohen Automatisierungsgrad.
 
Sind die Performance-Anforderungen besonders hoch bzw. die Umgebungen extrem leistungshungrig, sollten sich Unternehmen jedoch überlegen, in reine Flash-Konfigurationen zu investieren. „Solche Fälle sehen wir derzeit vor allem im Online Transaction Processing, kurz OLTP, bzw. im SAP-Hana-Umfeld“, berichtet Rimikis weiterhin. Ein All-Flash-System sollte dabei vom Gesamtkonzept her stimmig aufgebaut sein. Zudem gilt auch im Flash-Bereich: Die Speicherlösung sollte über grundlegende Dinge wie einen hohen Automatisierungsgrad und eine integrierte Managementoberfläche verfügen und nicht isoliert vom restlichen Speichergeschehen im Unternehmen betrachtet werden. „Im Vergleich zu serverseitigem Flash oder Hybrid-Lösungen hat sich der Marktanteil von Flash-Arrays deutlich erhöht“, weiß Alex McMullan von Pure Storage zu berichten. Laut der Analysten von 451 Research hatten 2014 fast ein Viertel (22 Prozent) der befragten großen und mittleren Unternehmen den Plan, All-Flash-Arrays zu implementieren. Das waren mehr als doppelt so viele wie im Vorjahr.
 
Keine Insellösungen
 
Bei der Auswahl eines passenden Storage-Anbieters mit entsprechender Lösung gilt es für die Anwender, einige Kriterien zu beachten: „Zunächst einmal sollten sich mittelständische Unternehmen nicht von abstrakten IOPS-Zahlen und Benchmarks täuschen lassen“, warnt Uwe Wiest von Dell, „die in einer Laborumgebung gemessen wurden.“ Wichtig sei vielmehr, dass die Anforderungen für ein bestimmtes Anwendungsszenario realitätsnah ermittelt werden. Ähnlich sieht es Herbert Bild: „Die zu erreichenden Performancespitzen sind nicht das primäre Investitionskriterium, vielmehr ist die Mischung aus Technologie, Effizienz im täglichen Betrieb, Support des Anbieters und Integrationsfähigkeit zu beachten.“ Und da sich im Flash-Segment auch viele neue Anbieter tummeln, sollten Unternehmen versuchen abzuschätzen, ob eine mittel- und langfristige Verfügbarkeit der Produkte sowie des Hersteller-Supports gegeben sind. Grundsätzlich sollten Interessenten aber nicht nach einem Anbieter, „sondern nach einem Partner Ausschau halten, der ihr Anliegen versteht, den Roll-out möglichst kurz hält und sie durch Service unterstützt“, fasst Alex McMullan zusammen. Zudem sollten Zwangsmigrationen oder immense Preissteigerungen bei den Wartungskosten nach einigen Jahren von vornherein ausgeschlossen werden können. Nicht zuletzt muss darauf geachtet werden, dass sich die Flash-Speicher in die weiteren IT-Prozesse des Anwenderunternehmens integrieren lassen, denn Firmen benötigen eine durchgängige Speicherlösung und keine Insellösungen.
 
Bei der Implementierung von All-Flash-Lösungen gibt es laut McMullan keine versteckten Herausforderungen oder Stolpersteine. „Heute können Flash-Arrays quasi ‚out of the box’ eingesetzt werden“, so der Field CTO. „Sie verfügen über standardisierte SAN-Anbindungen, unterstützen Hochverfügbarkeitsszenarios und bieten eine Skalierbarkeit auf bis zu hunderte von Terrabytes innerhalb eines einzigen Arrays.“ Wie einfach die Integration von Flash in eine bestehende IT-Landschaft scheinbar ist, will etwa Netapp mit der Daten-Management-Plattform Clustered Data Ontap unter Beweis stellen. „Mit dieser Plattform integrieren IT-Abteilugen im laufenden Betrieb hybride und All-Flash-Systeme“, erklärt Herbert Bild. „Die Unternehmensapplikationen können anschließend sofort und ohne Ausfallzeiten die neuen Storage-Systeme nutzen.“ Ganz so einfach sieht es Benedikt Braun allerdings nicht. Laut ihm liegen die Herausforderungen mitunter „in der Anpassung und Optimierung der Applikationen, da diese seit Jahren auf eher moderate Performance der Plattensysteme eingestellt waren und nun die Reaktionszeit um Faktoren schneller ist“.
 
Und dennoch: Insgesamt sagen die verschiedenen Anbieter der Flash-Technologie eine „rosige“ Zukunft voraus. „Schon heute ist Flash z.B. in Form von bzw. in USB-Sticks, Smartphones, Steuergeräten im Auto und TV-Settop-Boxen zu finden“, meint Braun. „In Bezug auf den Storage-Markt sehe ich in fünf Jahren Festplatten nur noch bei großem Kapazitätsbedarf. Der restliche Workload wird auf Flash liegen.“ Herbert Bild vermutet, dass in den nächsten Jahren mehr als 50 Prozent der Workloads in Rechenzentren durch Flash-Storage beschleunigt werden. „Die Entwicklung ist unserer Meinung nach vergleichbar mit den Tapes, die von Festplatten mehr und mehr aus dem Backup-Szenario in den Archivbereich verdrängt werden.“ So verdränge Flash die Festplatte aus dem Primär-Storage-Bereich. Nicht zuletzt fand das Marktforschungsunternehmen IDC in seiner aktuellen „Storage User Demand“-Studie, in der 1.000 Storage-Administratoren befragt wurden, heraus, dass professionelle Flash-Speicher-Systeme sogar weltweit in immer mehr Unternehmen Abnehmer finden. Gründe für den zunehmenden Einsatz von SSDs & Co. sind nicht nur die bereits erwähnten abnehmenden Kosten, sondern auch das heutzutage vielfältigere Produktangebot auf dem Markt, aus dem Unternehmen für sich passende Systeme auswählen können. Ein weiterer Faktor seien die gesunkenen Berührungsängste bei den Verantwortlichen, denn ihr Wissen um die Technik und der Umgang mit ihr wächst stetig.

 

Glossar

  • DWPD: Drive Write Per Day (DWPD) beschreibt, wie oft eine SSD pro Tag (über die komplette Kapazität) überschrieben werden kann.
  • IOPS: Input/Output Operations Per Second, kurz IOPS, ist eine Computer-Benchmark-Angabe von elektronischen Datenträgern. Ihr Wert zeigt an, wie viele Ein- und Ausgabebefehle pro Sekunde durchgeführt werden können. Je größer der IOPS-Wert ist, desto schneller ist der Datenträger.
  • MLC: Hinter dem Begriff „MLC“ (Multi Level Cell) verbergen sich Speicherzellen, in denen prinzipiell mehr als ein Bit pro Zelle gespeichert werden können.
  • OLTP: Online Transaction Processing (OLTP), auch Echtzeittransaktionsverarbeitung genannt, bezeichnet ein Benutzungsparadigma von Datenbanksystemen und Geschäftsanwendungen, bei dem die Verarbeitung von Transaktionen direkt stattfindet.
  • SLC: SLC-Speicherzellen (Single Level Cell) speichern jeweils nur ein Bit.
  • SSD: Ein Solid State Drive bzw. eine Solid State Disk ist ein nichtflüchtiges elektronisches Speichermedium. Vorteile gegenüber herkömmlichen Laufwerken sind die mechanische Robustheit, kurze Zugriffszeiten und keine Geräuschentwicklung. Hauptnachteil im Vergleich zu konventionellen Festplatten ist der noch höhere Preis der Flash-Technologie.
  • TBW: Die Dauerhaftigkeit von SSDs wird in TBW (Terabytes Written) gemessen, also der Datenmenge, die garantiert auf den Speicher geschrieben werden kann.
  • W/E Cycle: Der Wert W/E Cycle (Write/Erase) beschreibt, wie oft Elektronen beim Lesen und Schreiben durch die Floating-Gates einer Speicherzelle geschickt werden können.


Bildquelle: Thinkstock/iStockphoto

©2019Alle Rechte bei MEDIENHAUS Verlag GmbH

Unsere Website verwendet Cookies, um Ihnen den bestmöglichen Service zu bieten. Durch die weitere Nutzung der Seite stimmen Sie der Verwendung zu. Weitere Infos finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

ok