Die Zukunft der Speichermedien: Naht das Ende der Festplatte?

Es zeichnet sich allmählich ein Trend weg von den teuren SCSI-Disks hin zu günstigeren Alternativen ab. „Ich denke, die größte Veränderung in den nächsten Jahren wird darin bestehen, dass man von SCSI-basierten SANs oder Fibre-Channel-Disks auf ATA, Serial ATA und Serial SCSI umsteigt“, meint McIsaac. Das sind sicherlich gute Neuigkeiten für die Unternehmensbudgets, denn Serial ATA bietet rund 75 Prozent der Leistung von SCSI-Disks und kostet nur etwa die Hälfte. „Durch den Trend in Richtung ATA und Serial ATA werden die Speicherkosten innerhalb der nächsten 12 bis 18 Monate sehr viel schneller fallen“, so die Prognose von McIsaac.

Ein Unternehmen, dem diese Entwicklung sehr entgegenkommt ist 3ware, Hersteller von RAID-Controllern für ATA- und Serial ATA-Laufwerke, der kürzlich vom Halbleiterhersteller AMCC übernommen wurde. „Wir haben eine Switched-Architektur für Speicheranwendungen geschaffen, wobei jedes ATA-Laufwerk in unserer Switched Fabric-Struktur seinen eigenen Port besitzt“, erklärt Peter Herz, CEO von 3ware. „Dies löst das Problem der Zuverlässigkeit. Jedes Laufwerk kann abstürzen und dabei schlimmstenfalls sogar die Schnittstelle in Mitleidenschaft ziehen, aber in unserem Fall ist nur dieser eine Port betroffen und nicht das gesamte Array. Im Hinblick auf die Leistung erhält jedes Laufwerk die volle Bandbreite.“

3ware zielte mit seinen Produkten zunächst auf den Server-Markt ab und hoffte, das die Branche diese Gelegenheit nutzen würde, um die überteuerten SCSI-Disks abzustoßen. „Aber da haben wir uns leider getäuscht. Die Profitmargen für SCSI sind so gewaltig, dass die Anbieter gar kein Interesse daran haben, dieses Problem in den Griff zu bekommen“, sagt Herz.

Doch von allen Verschwörungstheorien einmal abgesehen erfüllen SCSI-Disks durchaus eine wichtige Funktion in den Datenzentren: Sie sorgen für hohe Datenzugriffsgeschwindigkeiten. „In der Transaktionsverarbeitung kommt es darauf an sehr viele kleine Transaktionen sehr schnell abwickeln zu können, daher werden die extrem schnelle Disk-Laufwerke benötigt, um so rasch wie möglich auf Daten zugreifen zu können“, so Herz.

Die ATA-basierten Systeme von 3ware waren im neu aufkommenden Bereich der Streaming-Daten sehr viel erfolgreicher, beispielsweise für Video-Überwachungssysteme, Video-On-Demand-Systeme für Hotels oder wissenschaftliche Forschungsanwendungen mit extrem großen Datensätzen. „In Streaming-Anwendungen spielt die Laufwerksgeschwindigkeit keine Rolle. Es werden große Datenmengen übertragen, die eine möglichst große Bandbreite umfassen sollten“, erklärt Herz. Aufgrund des erhöhten Speicherbedarfs bei Streaming-Anwendungen wären „Systeme, die auf der Basis von SCSI oder Fibre-Channel arbeiten, nicht mehr erschwinglich.“

Komplexere Verbindungsstrukturen

Genauso wichtig wie die Laufwerke selbst ist die Art und Weise, wie sie untereinander verbunden werden. Unlängst hat die Forschungsabteilung von IBM ein Konzept namens Ice Cube vorgestellt, das mit Bausteinen aus Laufwerken, Controllern und entsprechender Software arbeitet, die dreidimensional wie Lego-Steine verbunden werden können.

» In der Transaktionsverarbeitung kommt es darauf an sehr viele kleine Transaktionen sehr schnell abwickeln zu können, daher werden die extrem schnelle Disk-Laufwerke benötigt. «

Peter Herz, CEO von 3ware

Dies ist natürlich ein extremes Beispiel für den Trend in Richtung erhöhte Redundanz und Modularität im Bereich der Speichersysteme, deren Ansatz darauf basiert, mehrere kleine Einheiten zu verbinden („Scale-Out“) statt immer größere Speicher anzuschaffen („Scale-Up“).

„Wir haben an einer Reihe von Technologien gearbeitet, die sich mit der Idee des Scale-Out befassen: wie man große Speichersysteme aus kleineren Komponenten aufbaut und dennoch im Hinblick auf Verwaltung und Zuverlässigkeit mit den großen Systemen mithalten, ja sie sogar übertreffen kann“, führt Kandlur aus. „So kann man ein System auf elegante Weise erweitern und den Anforderungen verschiedener Anwendungen in skalierbarer Form gerecht werden.“ Doch wie bereits zuvor am Beispiel von SCSI und ATA-Disks erläutert, betrachtet Kandlur auch diesen Ansatz für hochleistungsorientierte Transaktionssysteme nicht als optimal geeignet. „Wir sehen Möglichkeiten in verschiedenen Anwendungsgebieten, vielleicht aber nicht für Transaktionssysteme, die wahrscheinlich weiterhin eher auf- als abrüsten werden.“

Momentan können Speichersysteme entweder direkt über SCSI oder ATA, über ein Ethernet-basiertes Netzwerk (Network Attached Storage oder NAS) oder in einem Storage Area Network (SAN) mit Fibre-Channel mit dem entsprechenden Datensystem verbunden werden. Diese Unterscheidungen verlieren sich allerdings zunehmend, wobei die Direct Attached-Systeme als Erstes verschwinden werden. „Innerhalb der nächsten paar Jahre wird es in den meisten Datenzentren eine komplette Migration hin zu den Speichernetzwerken und weg vom Direct Attached Storage geben“, vermutet Kandlur. Der Unterschied zwischen NAS und SAN wird ebenfalls immer weniger ein Thema sein. „Die Diskussion um NAS im Vergleich zu SAN stellt nicht länger eine Grundentscheidung dar, sondern vielmehr eine reine Beschaffungsfrage“, so McIsaac.

Das aufkommende IP-basierte Speicherprotokoll iSCSI, mit dem Speicherdaten über IP-Netzwerke und sogar über das Internet ausgetauscht werden können, wird von Fachleuten nicht als wirkliche Bedrohung für Fibre-Channel gesehen. Es dürfte sich jedoch in Nischenbereichen wie dem Datenaustausch zwischen Universitäten, die über ein WAN verbunden sind, etablieren können. „In der Zwischenzeit wird sich Fibre-Channel zum Hauptpfeiler in diesem Bereich entwickeln“, erklärt McIsaac.

Um die immer größeren Datenmengen verarbeiten zu können, müssen die Anbindungsmöglichkeiten der Systeme in den nächsten Jahren erheblich verbessert werden. Kandlur hierzu: „Übertragungsgeschwindigkeiten von 10 GBit/s werden durchaus üblich sein, denkbar wären auch schon 40 GBit/s in den nächsten zehn Jahren. Damit können die Anforderungen der verschiedenen Anwendungen erfüllt werden.“