Hierarchisches Storage-Management (HSM)
Hierarchisches Speichermanagement (HSM) ist eine richtlinienbasierte Verwaltung von Dateien, die Speichermedienwirtschaftlich nutzt, ohne dass der Benutzer weiß, wann die Dateien aus dem Speicher abgerufen werden. HSM verschiebt Daten automatisch zwischen verschiedenen Speicherebenen (Storage Tiers) auf der Grundlage einer festgelegten Richtlinie. Es kann als eigenständiges System eingerichtet werden, wird aber häufig in verteilten Unternehmensnetzen eingesetzt.
HSM besteht aus zwei oder mehr Arten von Speichermedien, die die Speicherebenen bilden. An einem Ende befindet sich eine Hochleistungsebene, die in der Regel teurer ist und auf die häufiger zugegriffen wird als auf die anderen Ebenen. Zu dieser Schicht gehören Storage Class Memory (SCM), Flash-SSDs in Unternehmensqualität und hochleistungsfähige Festplattenlaufwerke (HDDs).
Am anderen Ende des Spektrums der Speicherebenen befinden sich langsamere, weniger teure Geräte wie optische Festplatten und Bandsysteme. Diese Schicht wird für Datenarchive und kalte Daten verwendet. Andere Ebenen liegen zwischen diesen Extremen, je nach Datenanforderungen, unterstützten Arbeitslasten und der Häufigkeit des Datenzugriffs.
Wie funktioniert das hierarchische Speichermanagement?
Jede Ebene in der HSM-Hierarchie stellt eine andere Kosten- und Leistungspaarung dar. Wenn eine Datei altert und weniger häufig aufgerufen wird, verschiebt das System sie auf eine langsamere und kostengünstigere Speicherform.
Eine Datei, die auf eine langsamere Ebene verschoben wurde, kann abgerufen und wieder auf eine leistungsstärkere Ebene verschoben werden, wenn sie für kritischere Arbeitsabläufe benötigt wird. Administratoren legen Data-Governance-Richtlinien fest, die regeln, wie Daten zwischen den Ebenen verschoben werden. Sobald die Richtlinien festgelegt sind, verwaltet die HSM-Software die Daten selbst.
HSM hilft Unternehmen, die Speichergeräte effizienter zu nutzen und die Speicherkosten zu senken. Es ist besonders nützlich in großen Umgebungen, die massive Datensätze unterstützen. Ältere Dateien können auf einen kostengünstigeren Speicherplatz verschoben werden und scheinen dennoch sofort zugänglich zu sein. Wenn ein Benutzer versucht, auf die Dateien zuzugreifen, stellt die HSM-Software sie automatisch und transparent von der niedrigeren Datenebene auf eine leistungsstärkere Ebene wieder her.
HSM-Software verwendet häufig Stub-Dateien - verkürzte Darstellungen der Originaldateien - um auf den tatsächlichen Speicherort der Dateien im sekundären Speicher hinzuweisen. Einige HSM-Software ermöglicht es den Administratoren, hohe und niedrige Schwellenwerte für die Festplattenkapazität festzulegen. Mit diesem Ansatz bestimmt die Software, wann ältere oder seltener genutzte Dateien auf ein anderes Speichermedium verschoben werden. Darüber hinaus können Administratoren in der Regel bestimmte Dateitypen, wie ausführbare Dateien, von der automatischen Verschiebung ausschließen.
Wie funktioniert Storage Tiering?
Tiered Storage unterteilt die Daten nach ihrem geschäftlichen Wert und danach, wie oft Benutzer und Anwendungen auf sie zugreifen. Die Daten werden auf der Grundlage dieser Faktoren einer bestimmten Speicherebene zugewiesen. Wertvollere, häufig genutzte und unternehmenskritische Daten werden schnelleren, teureren Flash-SSDs und SCM-Geräten zugewiesen. Weniger wichtige und weniger häufig genutzte Daten werden auf optischen Festplatten und HDDs gespeichert. Ältere Daten, auf die nur selten zugegriffen wird, werden auf Bandlaufwerken oder in der Cloud archiviert.
Die genaue Konfiguration eines Tiered Systems hängt von den Speicheranforderungen eines Unternehmens ab und davon, wie es seine Daten nutzt und klassifiziert. Diese Systeme haben in der Regel zwischen zwei und fünf Ebenen. Mögliche Ebenen sind die folgenden:
- Geschäftskritische Daten werden mit Hochleistungs-Workloads verwendet, die keine Verzögerungen vertragen.
- Heiße Daten werden kontinuierlich zur Unterstützung des laufenden Betriebs verwendet.
- Auf warme Daten wird weniger häufig zugegriffen, sie werden jedoch regelmäßig benötigt.
- Auf kalte Daten wird nur selten zugegriffen.
Vorteile von HSM
HSM-Systeme bieten eine Reihe von Vorteilen, wie zum Beispiel die folgenden:
- HSM gibt teureren Hochleistungsspeicher für die Arbeitslasten frei, die ihn am meisten benötigen.
- HSM-Systeme halten so viele Daten wie möglich auf kostengünstigen Speichergeräten und sparen so Geld, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
- Effiziente Ressourcennutzung. Die in HSM-Systemen enthaltenen Automatisierungsfunktionen ermöglichen einen schnelleren Datenabruf. Durch das Storage Tiering wird der gesamte Speicherplatz effizienter genutzt.
- Backup-Funktionen. HSM bietet Archivierungsfunktionen auf Geräten der unteren Ebene, die als Datensicherungen dienen können.
HSM-Produkte
HSM-Software ist als eigenständiges Produkt erhältlich, das mit bestimmten Hardwaresystemen verwendet werden kann. Sie ist auch als Teil von Softwareplattformen erhältlich, die andere Anforderungen in den Bereichen Speicherung, Datenlebenszyklusmanagement und Datensicherheit erfüllen.
Die folgenden Produkte sind Beispiele dafür (Stand Februar 2022), wie HSM eingesetzt wird:
- IBM Spectrum Protect ist ein Data-Protection-Angebot, das sich an verschiedene Betriebsumgebungen und Gerätetypen anpassen lässt. Es umfasst HSM-Funktionen zum automatischen Verschieben von Daten zwischen hochpreisigen und günstigen Speichermedien.
- Hewlett Packard Enterprise Data Management Framework optimiert den Datenzugriff und die Nutzung von Speicherressourcen in Linux-Speicherumgebungen für Hochleistungscomputer. Die HSM-Architektur unterstützt Tiered Storage, das die Nutzung von Speicherressourcen optimiert.
- Quantum StorNext ist ein Scale-out-Dateispeichersystem mit dem FlexTier-Subsystem. Es bietet Dateischutzfunktionen zusammen mit HSM-Funktionalität.
- Zimbra bietet eine sichere, private Infrastruktur für die Zusammenarbeit mit HSM-Funktionen und Funktionen wie Echtzeit-Backup und -Wiederherstellung.
