Tier 0

Tier 0 ist eine Speicherebene, die schneller und möglicherweise teurer ist als jede andere Ebene in der Speicherhierarchie.

Während die CPU-Geschwindigkeiten und Festplattenkapazitäten (HDD) exponentiell gestiegen sind, haben sich die HDD-IOPS nur geringfügig verbessert, was die Anwendungsleistung einschränkt.

Eine Möglichkeit, wie IT-Administratoren dies kompensiert haben, besteht darin, die Speicherung von Anwendungsdaten auf Ebenen zu verteilen und schnellere, teurere HDDs für essentielle Apps und langsamere, weniger teure HDDs für andere zu verwenden. Dies wird als hierarchisches Storage-Management (HSM) oder Storage Tiering bezeichnet. Das Ziel von HSM ist es, die Service-Levels für kritische Anwendungen und Datensätze zu erhöhen und gleichzeitig die Gesamtkosten der Datenspeicherung zu senken.

Im Allgemeinen gilt: Je niedriger die Zahl der Ebene (Tier) in einer Tiered-Storage-Hierarchie, desto teurer sind die Speichermedien und desto weniger Zeit wird benötigt, um Daten auf dieser Ebene abzurufen. Ein Unternehmen, in dem auf ausgewählte Anwendungen sehr schnell zugegriffen werden muss, kann sich für den Einsatz von teurem Solid-State-Speicher in seinem schnellsten Tier entscheiden, den einige Datenspeicherexperten als Tier 0 bezeichnen.

Das Hinzufügen von Tier 0 zur Datenspeicherhierarchie bedeutet einen Wechsel von der Verlagerung weniger aktiver Daten auf langsameren, kostengünstigeren Speicher zu einer Konzentration auf die Verlagerung aktiverer Daten auf schnelleren, teureren Speicher.

Abbildung 1 zeigt ein Beispiel dafür, wie eine Speicherhierarchie mit Tier 0 aussehen könnte.

Geschichte der Storage-Tiers

Vor der verbreiteten Verwendung von Solid-State-Laufwerken (SSDs) verwendete Tier 0 eine RAM-Disk oder wies einen Block an Server-RAM zu, der als virtuelles Laufwerk fungierte. Die Verwendung von System-RAM für diese Aufgabe nimmt jedoch den für die Berechnungen verfügbaren RAM-Speicher in Anspruch. Die ersten SSDs waren zwar viel teurer als die heutigen Produkte, aber die Kosten pro Gigabyte waren immer noch niedriger als die des System-RAM, und sie ermöglichten größere Speichermengen für einen schnelleren Zugriff als die in Tier 1 verwendeten HDDs. RAM-Disks benötigen auch konstante Stromzuführung, während SSDs aus nichtflüchtigem Flash-Speicher bestehen und Daten auch bei Stromausfall vorhalten.

Eines der frühen Produkte auf dem Markt war das ioDrive, eine separate Karte, die in einen Server von Fusion-io eingesteckt wurde und dem Speichersystem Flash-Speicher zur Verfügung stellte, der als SSD erschien. Automated Storage Tiering (AST)-Software wird heute üblicherweise in hybriden Speicher-Arrays mit SSDs und HDDs eingesetzt. AST-Software sorgt dafür, dass die am häufigsten abgerufenen Daten, die so genannten Hot Data, in das schnelle Tier 0 verschoben werden. In großen Unternehmensspeichersystemen können ganze All-Flash-Arrays als Tier 0-Speicher zugewiesen werden, wobei Hybrid-Arrays als Tier 1, HDD-Arrays als Tier 2 und Band oder langsamere, kostengünstige HDD-Arrays (Nearline) als Tier 3 fungieren.