Die Datenflut in den Unternehmen wächst ungebremst. Für die notwendige Sicherung dieser Daten stehen heute Technologien wie LTO-Streamer, Disk-to-Disk-to-Tape, RAID, SAN oder NAS zur Verfügung, die den Aufbau einer maßgeschneiderten Storage-Lösung ermöglichen.

Bei IT-Administratoren stehen eine einfache Installation und Wartung der Speicherlösungen ganz oben auf der Wunschliste.

Unternehmen klagen immer öfter über Datenmengen, die ins fast Unendliche wachsen: Alle Industrienationen sammeln Millionen Terabytes an Daten, die nicht nur sicher gespeichert, sondern auch problemlos wieder abrufbar sein müssen. Alleine bei den Forbes-500-Firmen verdoppelt sich die jährli-che Speichermenge. Das Archivieren dieser Informationen gehört zu den wichtigsten Abläufen im Leben vieler Unternehmen – denn der Verlust unternehmenskritischer Daten kann das Aus ei-ner Firma bedeuten. Immerhin kostet es durchschnittlich 50000 Dollar, ein Megabyte verlorener Daten wieder herzustellen. Die Downtime von Unternehmens-PCs schlägt mit 18000 Dollar zu Buche, die eines kompletten Unix-Systems liegt gar bei bis zu 75000 Dollar – pro Stunde.

Angesichts dieser Zahlen ist es nicht verwunderlich, dass laut einer Studie von Access Markets International (AMI) der Markt für Speichermedien jedes Jahr um durchschnittlich 43 Prozent wächst – und Unternehmen im Jahr 2006 bereits 18,5 Milliarden Dollar in Storage-Area-Networks (SAN), RAID, Bandbibliotheken, Autoloader oder andere Sicherungslösungen investieren. Oftmals werden die unterschiedlichen Systeme nebeneinander eingesetzt und kontinuierlich erweitert. Der Grund dafür: Ständig kleiner werdende Backup-Fenster bei gleichzeitig wachsenden Datenmengen erfordern immer höhere Kapazitäten und Aufzeichnungsgeschwindigkeiten.

Doch welche Lösung passt für welche Unternehmensgröße? Gerade in wirtschaftlich unsicheren Zeiten überlegen sich viele Firmen, in welcher Höhe sie Ressourcen in die Sicherung ihrer Informationen investieren wollen. Besonders kleine und mittelständische Unternehmen wissen im Dschungel der unterschiedlichen Lösungen häufig nicht, welche Systeme sich für sie am besten eignen. Neben DAT-Laufwerken, die momentan rund 25 Gigabyte pro Stunde streamen, sind Disk-to-Disk-to-Tape-Geräte ein Trend, der in der letzten Jahren immer mehr an Fahrt gewann – und mittlerweile auch für kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) attraktiv ist. Der Grund dafür sind die stark gesunkenen Festplattenpreise: Noch vor einiger Zeit waren ATA-Festplatten oftmals zu teuer, um sie als Teil eines Backup-Systems einzusetzen. Seitdem sich dies geändert hat, sind die hochverfügbaren Lösungen auch für KMUs eine Alternative zur Datensicherung, halten die Disk-Subsysteme – häufig kombiniert mit einem DAT 72-Bandlaufwerk – doch mit den Informationsmengen Schritt.

Hohe Sicherheit, fallende Kosten

Disk-to-Disk-to-Tape-Kombinationen, kurz D2D2T genannt, erlauben es Unternehmen, große Datenmengen in kurzer Zeit zu sichern. Auf Grund der höheren Schreib-/Lesegeschwindigkeit der integrierten Festplatten im Vergleich zu Bandlaufwerken reduziert sich die benötigte Speicherzeit der Netzwerkdaten drastisch – insgesamt um circa das Zehnfache. Anschließend überspielt die Platte die Informationen automatisch auf den lokalen Streamer – dies entkoppelt die Datenarchivierung auf das Band des Netzwerk-Server. Statt aus verschiedenen Quellen erhält das Bandlaufwerk die Informationen nur von einer einzigen Festplatte – ein einmal programmierter Befehl genügt, um das Backup zu starten.

Die Daten werden gleichmäßig zwischen Platte und Band übertragen, anstatt im Stop-and-Go-Verfahren wie beim Server-Transfer. Die Belastung von Server und Netzwerk ist so geringer, während gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Bandarchivierung steigt. Ein weiterer Vorteil von D2D2T-Lösungen: Sie arbeiten mit den unterschiedlichsten Server- und Speicherlösungen zusammen.

Flexible Lösung, hoch skalierbar

Disk-to-Disk-to-Tape-Systeme sind problemlos in bereits bestehende IT- und Speicherarchitekturen zu integrieren – egal, ob als internes Gerät im Server, als 1U-Rackmount- oder Desktop-Konfiguration. Das technische Innenleben solcher Hardware ist häufig ein Leckerbissen. Die Datenübertragung zwischen Server und Festplatten findet über PCI-Dual-Channel-Ultra160-SCSI-Controller statt. Beide Controller liegen auf einem Chip, arbeiten aber voneinander unabhängig. Sie unterstützen ein Double-Transition-Clocking für einen synchronen Datendurchsatz von bis zu 160 Megabyte pro Sekunde und Kanal. Die Grenzfrequenz ist hierbei genauso hoch wie die des Taktsignals. Daher stellt Ultra160-SCSI keine höheren Anforderungen an die Verkabelung als seine Vorgänger. Mit steigender Transferrate steigt natürlich die Gefahr eines Übertragungsfehlers. Eine zusätzliche Datenschutz-Funktion dieser Geräte bietet der Cyclic-Redundancy-Check (CRC). Er sucht während der Aufzeichnung nach Kommunikationsfehlern. Die SCSI-Datenübertragung wird so noch zuverlässiger. Ein weiterer Vorteil: Installation, Management und Kontrollläufe sind effizient über einen normalen Web-Browser möglich.

Zwar lässt sich ein D2D2T-System in jede IT-Infrastuktur integrieren, doch beim gesteigerten Bedarf an Speicherplatz – wie ihn Banken oder Versicherungen haben, um nur zwei Beispiele zu nennen – wären Bandbibliotheken oder Storage-Farmen empfehlenswertere Lösungen. Häufig kommen in diesem Umfeld leistungsfähige Linear-Tape-Open-Laufwerke zum Einsatz.

Offener Standard für die Datensicherung

Seit Einführung der Linear-Tape-Open-Technologie (LTO) im Jahr 1997 erzielte diese Kategorie von Bandlaufwerken eine immer höhere Akzeptanz – bedingt durch den Preis vor allem in Unternehmen mit großem Speicherbedarf. Dort sind die LTO-Streamer aus den Bandbibliotheken kaum noch wegzudenken. Der LTO-Fahrplan sieht bis 2006 vier Generationen vor. In jeder Generation sollen sich Kapazität und Datentransferrate verdoppeln – auf komprimierte 1,6 Terabyte pro Kassette. So viel Speicher muss im angemessenen Tempo auf das Band geschrieben werden, die vierte LTO-Generation soll deshalb mit Raten von 160 bis 320 Megabyte pro Sekunde zu Buche schlagen.

Die zweite Generation leistet momentan Transferraten von 40 bis 80 Gigabyte pro Sekunde und liefert 400 Gigabyte Speicher pro Band. Die dritte Generation der LTO-Laufwerke steht allerdings schon in den Startlöchern und kommt noch 2004 auf den Markt – mit 800 Gigabyte pro Kassette sowie einer Schreibgeschwindigkeit von 80 bis 160 Megabyte pro Sekunde. Neben den hohen Kapazitäten und Transferraten ist der offene Standard ein weiterer Vorteil der Technologie. Kassetten unterschiedlicher zertifizierter Hersteller können so problemlos verwendet werden.

Übertrug die erste Generation der LTO-Streamer alle Informationen noch per Run-Length-Limited-Verfahren (RLL), wurde auf Grund der hohen Datendichte schon bei der zweiten Generation ein neues Vorgehen notwendig. Mit der Partial-Response-Maximum-Likelihood-Technologie (PRML) lassen sich die Daten noch dichter auf das Medium packen, während bei RLL die Lesefehler ansteigen, sobald die Bits zu eng beieinander abgelegt sind.

Schnelle Backups, hohe Kapazität

LTO-Laufwerke speichern Daten linear und serpentinenförmig über mehrere Kanäle gleichzeitig. Das LTO-Format zeichnet 384 Spuren auf ein Band von einem halben Zoll Breite. Diese sind in vier Datenblöcke mit jeweils 96 Spuren aufgeteilt. Zuerst schreibt das Laufwerk die Daten auf die inneren Datenblöcke – so sind die zuerst aufgezeichneten Informationen gut geschützt, denn die Mitte des Bandes ist der widerstandsfähigste Bereich. Außerdem werden die Daten noch während des Schreibens auf ihre Integrität überprüft. Der Streamer schreibt oder liest acht Spuren gleichzeitig über die gesamte Bandlänge und indiziert die Schreib-/Leseköpfe am Ende. Anschließend wechselt das Magnetband die Richtung, und der Prozess startet erneut. Durch die hohe Spurendichte der Bänder ist das präzise Ausrichten den Schreib-/Leseköpfe sehr wichtig – mit der Timing-Based-Servo-Technologie ist dies garantiert. Diese Funktion positioniert das Band vor jedem Vorgang direkt auf den Schreib-/Leseköpfen.

Die LTO-Formate nutzen darüber hinaus die neuesten Codes zur Fehlerkorrektur (Error-Correction-Codes, ECC) für eine erhöhte Datenintegrität. Diese Systeme korrigieren automatisch die meisten Cross-Track-Fehler – selbst beim Verlust einer kompletten Spur. Die aufgezeichneten Daten lassen sich so selbst bei Defekten am Medium noch lesen. Fehlerhafte Bereiche wie ein unzuverlässiges Servo-Signal werden darüber hinaus automatisch abgegrenzt und dynamisch überschrieben.

Alle LTO-Bänder haben einen integrierten Speicherchip, ein so genannter Cartridge-Memory (CM) mit 4096 Byte Größe. Dieser Chip speichert das Inhaltverzeichnis der Kassette. Er liefert Informationen über die abgelegten Daten und erleichtert so die Suche nach geschriebenen Dateien. Der Zugriff auf den Cartridge-Memory erfolgt berührungslos über ein RF-Modul – ein Abspulen des Bandes durch den Systemadministrator ist damit nicht mehr notwendig.

Technische Highlights für Datenintegrität

Die LTO-Streamer speichern aber nicht nur viel und schnell, sondern auch sicher. Mit 13-Speed-Transfer bei LTO2 passt das Laufwerk die Bandgeschwindigkeit automatisch dem eingehenden Datenstrom an – insgesamt stehen bei LTO2 13 verschiedene Geschwindigkeiten zur Verfügung. Die Kapazität der Kassette wird damit optimal genutzt und das Material weit weniger in Anspruch genommen als bei herkömmlichen Aufzeichnungsverfahren. Auch der Energieverbrauch des Geräts verringert sich.

Doch was passiert, wenn der Strom mal ausfällt? Bricht das Linear-Tape-Open-Laufwerk den Aufzeichnungsprozess dann abrupt ab? Um dies zu verhindern – und gleichzeitig die Datenintegrität zu garantieren – haben beispielsweise die Certance-Maschinen eine integrierte Dynamic-Powerdown-Funktion. Dieses Feature verfügt immer über einen Rest Energie, mit dem der Streamer bei einem Stromausfall kontrolliert herunterfährt und alle wichtigen Prozesse beendet. Ist die Stromzufuhr wieder hergestellt, wird das Band automatisch zurückgespult und der Schreibvorgang beginnt wieder.

Dank all dieser Technologien haben LTO-Streamer der zweiten Generation einen Mean-Time-Between-Failure (MBTF) von 150000 bis 300000 Stunden. Und die kommenden Generationen werden diese Zahlen sicherlich noch hochschrauben. Für Unternehmen mit hohem Speicherbedarf, aber relativ kurzen Backup-Fenstern eignen sich die Linear-Tape-Open-Laufwerke sicherlich – entweder als Standalone-Desktop-Gerät oder als 2U-Rackmount-Konfiguration, die sich leicht in Bandbibliotheken integrieren lässt.

Fazit

Datensicherheit ist und bleibt eines der wichtigsten Themen für Unternehmen. Bei IT-Administratoren stehen Kosten und Komplexität sowie eine einfache Installation und Wartung der Speicherlösungen ganz oben auf der Wunschliste. Welche Backup-Technologien eine Firma letztendlich einsetzt, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Dazu gehören sowohl die Größe der Firma und deren Kapazitätsanforderungen als auch die zur Verfügung stehenden Ressourcen. Die IT-Verantwortlichen in den Unternehmen sollten sich über das Einsatzgebiet ihrer Speicher-Hardware im Klaren sein, bevor sie sie implementieren. Nur so sind sie anschließend in der Lage, die Kapazitäten aller Systeme auszunutzen. Ansonsten lassen Firmen nicht nur Speicher- und Backup-Platz brach liegen, sondern auch bereits getätigte Investitionen. Letztendlich ist es egal, ob LTO-Streamer, Disk-to-Disk-to-Tape, RAID, SAN, NAS oder eine Kombination verschiedener Geräte zum Einsatz kommen: Eine einzige Ideallösung gibt es nicht, dafür aber Systeme, die sich den jeweiligen Sicherungsanforderungen wie maßgeschneidert anpassen. Sonia Varandas, Marketing & Communications Manager EMEA, Certance