SAN-Speicherung und RAID – Effizienzmaximierung für Ihr Rechenzentrum

Gibt es beim Betrieb eines
Rechenzentrums einen wichtigeren Faktor als Systemzuverlässigkeit?
Wahrscheinlich nicht. Schliesslich gäbe es ohne diesen Aspekt kein
Rechenzentrum, sondern stattdessen einen teuren Misserfolg.

Systemzuverlässigkeit ist so unerlässlich, dass ganze
Industriezweige entstanden sind, um sie zu gewährleisten.
RAID-Systeme sind eine fehlersichere Lösung für das Problem von
Festplattenausfällen. Fällt eine Festplatte aus, sind Daten nach wie
vor auf einer oder mehreren anderen gespeichert. Für
unternehmenskritische Systeme wird ein Failover-System eingesetzt.
Hierbei wird bei Server- oder Netzwerkausfall ein anderes System
gestartet und bleibt dann betriebsbereit.

Ungeachtet aller modernen Backup- und Ausfalllösungen liegt es
jedoch in der Beschaffenheit von Windows-Dateisystemen, zu
fragmentieren. Wird diesem Vorgang nicht entgegengewirkt, können
Probleme für Benutzer, Netzwerke und ganze Unternehmen entstehen und
tun es in der Tat bereits.

Fragmentierung ist ein kalkulierter, jedem Windows-Betriebssystem
eigener Schwachpunkt. Sie wurde absichtlich geschaffen, um
Festplattenplatz effizienter zu nutzen. Der Nachteil ist, dass
fragmentierte Dateien über die ganze Festplatte verteilt werden.
Jedes irgendwo zu jeglichem Zweck genutzte Diskettenlaufwerk,
einschliesslich RAID, Spiegelsystemen oder Backups, ist den daraus
entstehenden schädlichen Auswirkungen ausgesetzt.

Im Informatikbereich ist es keine Neuigkeit, dass Fragmentierung
die Performance beeinträchtigt. Eventuell weniger gut bekannt ist
jedoch die Auswirkung von Fragmentierung auf die
Systemzuverlässigkeit. Vom Systemstart bis zum Herunterfahren kann
eine fragmentierte Festplatte bei fast jeder Windows-Aktivität auf
Systemebene Probleme verursachen. Ein Hauptgrund ist, dass das
Windows-Betriebssystem fortwährend auf die festplattenbasierte
Auslagerungsdatei zugreift. Somit ist zuverlässiges Funktionieren der
Festplatte unerlässlich für zuverlässigen Systembetrieb.
Fragmentierungsprobleme mit der Auslagerungsdatei können dazu führen,
dass nicht mehr genügend virtueller Speicher verfügbar ist, und
können auch Datenverlust zur Folge haben. Darüber hinaus kann eine
stark fragmentierte Master File Table (die von NTFS, dem
Windows-Dateisystem, genutzte File Allocation Table, auch
Dateizuordnungstabelle genannt) den ohnehin schon langen
Systemstartprozess eines Windows-Computers noch weiter verlangsamen.

SAN-Speicherung und NTFS

Inzwischen hat sich die Nutzung von SANs (Storage Area Networks)
zur Deckung des Speicherbedarfs durchgesetzt. Bei SANs wird
typischerweise ein geclustertes/SAN-Dateisystem genutzt, um
Disk-Arrays als einen virtuellen Speicherraum zusammenzubringen. Dies
geschieht nicht über NTFS, sondern über proprietäre Software, die von
einem SAN-Hardware- oder âEUR–Softwareanbieter geliefert wird. Dieses
Dateisystem läuft grundsätzlich parallel zu NTFS, anstatt das
Letztere zu ersetzen. Jedes Dateisystem fungiert praktisch wie eine
„virtuelle Festplatte“. Eine virtuelle Komponente über eine andere
gelagert zu nutzen (das heisst ein Dateisystem neben einem anderen)
ist durchaus praktikabel und wird zunehmend verbreiteter.

Was der Anbieter eines SAN-Dateisystems mit diesem tut hat keinen
Einfluss auf NTFS. Aussagen wie „Defragmentierung erübrigt sich“
könnten eventuell missverständlich auf NTFS bezogen werden. Es ist
durchaus möglich, dass das SAN-Dateisystem nicht defragmentiert
werden muss. Experte für dieses Dateisystem und Ansprechpartner für
Konfigurationstipps, Best Practices und Methoden zur
SAN-I/O-Optimierung ist der jeweilige Hersteller.

NTFS fragmentiert beim Speichern nach wie vor. Das führt dazu,
dass das Windows-Betriebssystem an das SAN geschickte I/O-Anfragen
für Dateien „spaltet“, was die Performance beeinträchtigt. SANs
speichern immer nur auf Blockebene und können nicht erkennen, welche
I/Os sich auf welche Dateien beziehen. Deshalb können sie die
Fragmente einer Datei nicht intelligent über mehrere Festplatten
verteilen. Eine grosse Menge verschiedener I/Os schreibt/liest
fragmentierte Dateien (und läuft höchstwahrscheinlich parallel zu
anderen, gleichzeitigen Datenschreib- und Datenlesevorgängen) und
wird über die Festplatten eines SAN-Speicherraums nicht optimal
verteilt, das heisst mehr Fragmente einer Datei werden auf eine
Festplatte geschrieben und Daten werden nicht gleichmässig über alle
Festplatten hinweg verteilt.

Anbieter von SAN-Dateisystemen können eventuell
Optimierungsstrategien anbieten. Hierbei werden Daten über
Festplatten hinweg verteilt, während das System mit der Zeit
„dazulernt“ – typischerweise sind Datenanfragen nicht ausgeglichen
über SAN-Spindeln verteilt. Im Allgemeinen trifft dies auch beim
Disk-Striping (RAID) zu. SAN-Designer und -Entwickler sind sich
einig, dass NTFS-Fragmentierung ein wirkliches Problem darstellt, und
dass eine fortgeschrittenere Art von Defragmentierung wichtig ist
(„einfache“ Defragmentierer können tatsächlich noch schwerwiegendere
Probleme verursachen).

Dateifragmentierung bedeutet zudem eine erhebliche physische
Belastung der Festplatte. Um auf Daten in fragmentierten Dateien
zuzugreifen, muss der Festplattenkopf mehr und häufiger bewegt
werden. Umso mehr der Festplattenkopf sich bewegt, desto geringer
wird die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF), was die
Lebensdauer der Festplatte verkürzt.

Die frühere Praktik regelmässiger, geplanter Defragmentierung
gehört der Vergangenheit an. Für Festplattengrössen und
Speichervolumen heutiger Systeme wären diese Methoden nicht mehr
effizient. Nutzung eines systemeigenen Defragmentierungstools ist
einfach nicht umfassend genug, um den benötigten Effekt zu erreichen
und wieder die Performance zu ermöglichen, die Ihr System
ursprünglich einmal erbrachte. Zuverlässigkeit ist rund um die Uhr
erforderlich, ungeachtet angewandter Backup-Systeme und
Speichertechnologien (RAID, SAN). Möglichst lange Systembetriebszeit
ist unerlässlich, und hierfür ist Zuverlässigkeit wesentlich. Als
All-In-One-Lösung bei Performance- und Zuverlässigkeitsproblemen
können Sie Diskeeper als kostenlose Trialware unter
http://www.diskeeper.de herunterladen.

Pressekontakt:
Medienkontakt: Michael Noij, E-Mail: m.noij@diskeeper.co.uk,Telefon:
+44(0)1293-763384.

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