Es gibt Probleme bei der Handhabung, dem Verschieben, Speichern oder der Verarbeitung großer Mengen von allem – und in völlig unabhängigen Domänen können diese Probleme sehr ähnlich aussehen. Betrachten Sie den Postservice: Es erfordert ein komplexes Netzwerk aus Flugzeugen, Schiffen, Sattelwägen, Maschinen, Lieferfahrzeugen und Menschen, um Briefe und Pakete dort zu erhalten, wo sie hingehören. Und bei jedem Schritt des Weges gibt es große Risiken im Zusammenhang mit Effizienz, Kosten, Verzögerungen und Fehlern.
Stellen Sie sich beispielsweise vor, Sie würden einen Semi-Truck verwenden, um Post von Tür zu Tür zu liefern, und wie viel Platz im LKW verschwendet wäre. Oder stellen Sie sich eine Flotte kleiner E-Mail-Zustellfahrzeuge vor, die Post von Alaska nach Florida fahren, anstatt ein Flugzeug zu nutzen.
Dies sind einfache Beispiele, aber sie helfen zu erklären, warum es hierarchisches Storage-Management (HSM) gibt. Unternehmen mit großen Daten-Footprints stehen vor ständigen Problemen bei der Effizienz, und es wird viel Mühe aufgewendet, zu planen, wie all diese Informationen gespeichert, verschoben und verarbeitet werden können. Hierarchisches Storage-Management (HSM) ist die historische Methode, um sicherzustellen, dass Unternehmen im Grunde keine Hubwagen als Liefermittel für ihre digitalen Daten verwenden.
In diesem Artikel beschäftigen wir uns mit HSM, den Problemen, die es lösen soll, und einigen der modernen Alternativen dazu.
Was ist hierarchisches Storage-Management?
Hierarchisches Storage-Management oder HSM ist ein Prozess zum Verwalten digitaler Daten, der darauf abzielt, Storage-Medien möglichst wirtschaftlich zu nutzen und gleichzeitig Ineffizienzen bei der Nutzung der Daten zu minimieren.
Zwei wichtige Fakten liegen dem HSM zugrunde: Erstens haben unterschiedliche Methoden zum Speichern digitaler Medien unterschiedliche Eigenschaften. Zweitens werden nicht alle Daten gleich behandelt. Erstens sind die Kosten der offensichtlichste Unterschied zwischen verschiedenen digitalen Storage-Medien. Die schnellsten, verfügbarsten und vielseitigsten Storage-Medien sind in der Regel die teuersten. Und bis zum zweiten Punkt werden einige Daten täglich verwendet, während einige Daten viel seltener verwendet werden.
Viele Unternehmen verlassen sich auf einen schnellen Zugriff auf ihre wichtigsten Daten. Aber es wäre enorm ineffizient, so viel zu bezahlen, um die Daten zu speichern und darauf zuzugreifen, die sie einen Bruchteil der Zeit bei gleichem Maß an Geschwindigkeit und Verfügbarkeit nutzen.
Verschiedene Unternehmen implementieren HSM unterschiedlich – es gibt kein einziges Regelbuch für die Durchführung von HSM. Aber jedes Mal, wenn ein Unternehmen seinen Daten-Storage in mindestens zwei Ebenen aufteilt, ist HSM der Prozess, bei dem die Regeln dafür festgelegt werden, was wo gespeichert wird und wie es verschoben wird.
Vorteile des hierarchischen Storage-Managements
Unternehmen können eine Reihe von Vorteilen durch die Implementierung eines hierarchischen Storage-Managements erkennen. Kosteneinsparungen sind der offensichtlichste Vorteil von HSM: Indem Unternehmen weniger dringende Daten auf günstigere Storage-Medien verschieben, können sie die Verfügbarkeit kostensparend aufgeben. Die Performance wird auch im Allgemeinen durch HSM-Prinzipien verbessert. Wenn Anwendungen, die auf Daten zugreifen müssen, keine Zeit damit verschwenden müssen, alte, veraltete oder irrelevante Daten zu durchsuchen, können sie schneller bessere Ergebnisse liefern.
Und obwohl HSM kompliziert klingen mag, führen gute Regeln darüber, wohin unterschiedliche Datenkategorien gehören, und eine automatische Anwendung davon zu einem vereinfachten Datenmanagement. HSM optimiert auch die Storage-Nutzung, da es Daten automatisch auf der Grundlage von Regeln, die von IT-Experten festgelegt wurden, in die entsprechende Storage-Tier migriert.
Wie funktioniert hierarchisches Storage-Management?
HSM kann aus vielen Schichten von Storage-Medium bestehen, aber der Kern davon besteht darin, dass es sich am einen Ende um eine Hochleistungsebene und am anderen Ende um eine langsamere, kostengünstigere Ebene handelt. Die Hochleistungs-Tier besteht in der Vergangenheit aus Storage-Storage, Flash-Solid-State-Laufwerke (SSDs) der Enterprise-Klasse und Hochleistungs-HDDs. Im unteren Bereich befinden sich Geräte wie optische Platten und sogar Band-Storage.
Die eigentliche Implementierung von HSM-Richtlinien ist ziemlich kompliziert, aber HSM funktioniert im Wesentlichen, indem es die Häufigkeit identifiziert, mit der auf eine Datei zugegriffen wird, und im Laufe der Zeit verschiebt das System automatisch selten verwendete Dateien in einen langsameren und kostengünstigeren Storage. IT-Teams schreiben Regeln für die Parameter, die festlegen, wann Daten verschoben werden, welche Daten von diesen Regeln ausgenommen sind und andere Klarstellungen. HSM ist jedoch in der Regel ein automatisierter Prozess, der den Datenzugriff und die Daten-Storage-Kosten optimiert.
Was sind die HSM-Tiers?
Der Schlüssel zum Verständnis von HSM und der Verwendung von Storage-Medien wie Bandlaufwerken ist, dass es eine Zeit gab, in der die Unterschiede zwischen Kosten, Performance und Geschwindigkeit extrem waren. Obwohl diese Lücken geschrumpft sind und ständig schrumpfen, gab es eine Zeit, in der der Kostenunterschied zwischen optischen Platten und Solid-State-Laufwerke erheblich genug war, um komplizierte Sortiermethoden für Daten zu rechtfertigen, sodass Sie nie Geld verschwendeten.
Die HSM-Tier mit dem geringsten Volumen und der höchsten Performance wird in der Regel als Tier 0 bezeichnet. Dies sind geschäftskritische Daten, die sich keine Verzögerungen oder Unterbrechungen im Service leisten können. Tier 1 wird oft als „heiße Daten“ bezeichnet, Daten, die kontinuierlich für den täglichen Geschäftsbetrieb verwendet werden und deren Unmittelbarkeit mit den Storage-Kosten abgewogen werden kann. Tier 2 sind „warme Daten“, bei denen Kostenüberlegungen eine erhebliche Priorität einräumen und bei denen Daten, auf die nicht zugegriffen wird, häufig eingesetzt werden. Letztendlich bezieht sich Tier 3 in der Regel auf „kalte Daten“ oder Daten, auf die selten zugegriffen wird oder die, wenn überhaupt, aktualisiert werden.
All-Flash-Alternativen zu HSM-Tiers
In einer perfekten Welt könnte ein Unternehmen schnellen, hochverfügbaren Storage auf allen Ebenen haben, mit subtilen Abgrenzungen zwischen ihnen. Seit Jahrzehnten ist der Traum All-Flash-Daten-Storage auf Unternehmensebene. Aber bis vor Kurzem war es einfach nicht machbar. In den letzten Jahrzehnten sind die Kosten für All-Flash-Storage auf Unternehmensebene jedoch nicht nur möglich, sondern werden regelmäßig von Unternehmen durchgeführt, die so groß sind wie Meta.
Pure Storage ist ein bemerkenswerter Verfechter von All-Flash-Enterprise-Storage und hat bereits 2012 Flash-Storage-Lösungen entwickelt, die die Tier-0-Anforderungen eines Unternehmensnetzwerks erfüllen könnten. Als FlashArray//C™ auf den Markt kam, konnte Pure Storage eine konsistente Latenzzeit von einer Millisekunde für die geschäftskritischen Workloads und Daten von Unternehmensnetzwerken versprechen, mit einer Verfügbarkeit von 99,9999 % und unterbrechungsfreien Upgrades.
Das war für sich schon wegweisend, und dann ermöglichten FlashArray//X™ und FlashArray//XL™ es, alles von riesigen Datenbanken bis hin zu Cloud-nativen Anwendungen auf Flash-Speicher auszuführen. Trotz dieser Fortschritte war die verbreitete Weisheit immer noch der Ansicht, dass die Tiers 2 und 3 aufgrund der Kosten nie den Weg zu Flash-Speicher finden würden.
Aber im Jahr 2023 hat Pure Storage FlashArray//E™ und FlashBlade//E™ auf den Markt gebracht, was eine Herausforderung für rotierende Low-End-Disks und -Tapes darstellt. FlashArray//E wurde für die langfristige Aufbewahrung entwickelt und bietet 1PB-4PB an Rohdaten-Storage-Kapazität für einheitliche Dateien und Block-Data-Storage. FlashBlade//E kann Unternehmen beim Speichern unstrukturierter und Objekt-Workloads viel Geld sparen.
Pure Storage ist ein Beispiel für All-Flash-Alternativen zu HSM-Tiers in Unternehmen jeder Größe. Während wir HSM nicht an sich eliminieren, verändern wir die Linien, die die Ebenen von HSM voneinander trennen, radikal.
Fazit
Hierarchisches Storage-Management stellte sich als notwendige Reaktion auf die enormen Kostenunterschiede heraus, die zwischen den schnellsten, teuersten und langsamsten und kostengünstigsten Arten von Daten-Storage bestanden. Technologische Einschränkungen haben zu einem gesamten Karrierefeld geführt, das sich der automatischen Kategorisierung, dem Verschieben und der Optimierung von Daten-Storage-Lösungen widmet.
HSM ist nach wie vor ein wichtiger kostensparender Prozess, aber All-Flash-Lösungen im Unternehmensmaßstab wie die von Pure Storage bietenden Lösungen lassen die strengen Abgrenzungen zwischen ihnen schnell hinter sich, während sie riesige Mengen an schnellen Daten zu Bruchteilen der Kosten liefern, die sie früher benötigten.
