TÜV Prüfung und Zertifizierung optischer Speichersysteme

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Seit Jahren steht in der Speicherwelt die Behauptung, dass optische Systeme im Vergleich zu Festplattenarchiven herausragende Vorteile für die sichere und energieeffiziente Langzeitdatenhaltung besitzen – nun hat es der TÜV offiziell geprüft und bestätigt. Getestet wurden zwei optische Systeme der Hersteller Disc und JVC mit jeweils 30 TB Gesamtkapazität und sechs optischen Blu-ray Disc Laufwerken. Darüber hinaus wurde ein RAID-5-Verbund mit 10 TB Bruttokapazität geprüft, um die optischen Systeme direkt mit einem Referenzmesswert eines festplattenbasierten Systems vergleichen zu können.

TÜV Prüfung und Zertifizierung optischer Speichersysteme
TÜV Prüfung und Zertifizierung optischer Speichersysteme

Das Testszenario wurde so weit wie möglich zugunsten des RAID-Systems gestaltet: Beispielsweise wurden die größten marktüblichen Platten (1TB) eingesetzt, um die Anzahl „stromhungriger“ Motoren zu reduzieren. Auch wurde der Stromverbrauch des reinen Festplattenverbundes gemessen und die Ergebnisse nicht durch zusätzliche Controller/Verbraucher (etwa als NAS-System) erhöht. Zudem wurde auf eine Spiegelung verzichtet, die zum Schutz vor Datenausfall notwendig wäre und auch notwendige Backup-Verfahren oder Kühlungsmaßnahmen, die bei realem Einsatz unabdingbar sind, fanden keine Berücksichtigung.

Bei mehrfachem Ausfall von Festplatten besteht ein hohes Risiko, dass die gespeicherten Daten unwiederbringlich verloren gehen. Dies lässt sich auf die Tatsache zurückführen, dass die datentragenden Platten direkt mit den mechanischen Teilen verbunden sind – Versagt die Mechanik, ist meist die gesamte Platte samt Daten zerstört. In manchen Fällen können Daten wiederhergestellt werden, was jedoch ein kostspieliges und zeitaufwändiges Verfahren mit sich bringt. Geht man von einer durchschnittlichen Lebensdauer von drei bis vier Jahren bei Festplatten aus, sind mehrere Ausfälle vorprogrammiert. Eine Migration und der komplette Austausch der Platten alle drei bis vier Jahre ist hierbei vorauszusehen. Im Gegensatz dazu haben Blu-ray Discs bei korrekter Lagerung eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren. Klimakammertests ergaben sogar eine weitaus höhere Lebensdauer. Eine Migration, zum Beispiel von DVD zu Blu-ray Discs, kann in derselben Library durchgeführt werden.

Die Ergebnisse sprechen für sich:

Selbst wenn die optischen Libraries (mit 30TB) auf vollen Touren laufen, liegt der Stromverbrauch immer noch deutlich unter dem, des 10 TB-RAID-Systems im Standby-Zustand. Selbst ohne Datenzugriff drehen sich die Festplatten konstant weiter und verbrauchen Strom. Bei optischen Libraries hingegen sinkt der Stromverbrauch bei sinkendem Lese- und Schreibzugriff. Diese Tatsache prädestiniert optische Systeme für den Einsatz zur Langzeitarchivierung, bei der Daten über einen langen Zeitraum aufbewahrt werden müssen, ohne dass ständiger Zugriff darauf erfolgt.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der physikalischen Unveränderlichkeit der Daten. Ein Mal geschrieben, befinden sich die Daten auf der Blu-ray Disc in einem nicht mehr veränderbaren Zustand – wie in Stein gemeißelt. Diese Eigenschaft bezeichnet man mit dem Begriff TrueWORM. Festplattendaten können beliebig oft geändert werden, was die Revisionssicherheit rein physikalisch nicht möglich macht. Hier hilft nur eine teure und proprietäre Verschlüsselungs-Software, die nur der Hersteller entschlüsseln kann – in diesem Fall gibt man aber faktisch gesehen seine sensiblen Daten in fremde Hände.

TÜV-Zertifikat für die energieeffizientesten Archivsysteme auf dem Speichermarkt

Nach den vorgenommenen Messungen wurden die optischen Systeme vom TÜV genauer untersucht und zertifiziert. Speichersysteme können demnach vom TÜV in fünf Klassen von A+ bis D eingeteilt werden, wobei A die momentan weltweit energieeffizienteste von TÜV gemessene Archivierungshardware auszeichnet. Die Klasse A+ wird derzeit von keinem System erreicht und steht als Ansporn für Hersteller, in der Klasse A weitere Optimierungen vorzunehmen. Die JVC-Library erlangt die Klasse A und ist hiermit der Spitzenreiter für Archive ohne Redundante Netzteile.

Die Disc-Library ist zwecks besonderer Ausfallsicherheit mit zwei redundanten Netzteilen bestückt und erlangt dadurch die Energieeffizienzklasse B und ist damit ebenfalls bester in der Klasse „Archiv mit redundanten Netzteilen“.

Das blanke Raid-5-System (ohne Sicherheits-Spiegelung, ohne übliche Kühlung, ohne Controller oder sonstige bei Festplattenarchiven verwendeten „Hilfs-Hardware“) wird mit seinem Energiehunger in die schlechteste Klasse „D“ eingeteilt.

 

Fazit:

Festplatten sind für die Online-Speicherung mit vielen gleichzeitigen Lese- und Schreibzugriffen unabdingbar, jedoch eignen sie sich wegen hohen Verbrauchs und unzulänglicher Lebensdauer nicht für Archivierungszwecke. Selbst bei Berücksichtigung von für das RAID optimalen Bedingungen und unter Nichteinberechnung notwendiger Infrastruktur (wie z.B. externer Kühlung) verbrauchen die optischen Systeme je nach Last zwischen 65% und 90% weniger Energie als das RAID-System.

Um das Optimum zur Erfüllung von Forderungen wie Sicherheit, Leistung sowie Kosten- und Energieeffizienz aus seinem Rechenzentrum herauszuholen, ist die Verwendung „der richtigen Technologien am richtigen Ort“ sinnvoll, bzw. ein passender Technologie-Mix, um den verschiedenen Anforderungen an Speichersysteme gerecht zu werden.