Nachhaltigkeit in der Speicherinfrastruktur durch Tape-Integration mit intelligenter Software

Mit den Datenmengen wachsen auch die Speicherinfrastrukturen, und das stellt Unternehmen vor große Herausforderungen. Die Ressourcen müssen zunächst einmal bereitgestellt und integriert werden. Dabei stehen Kostenerwägungen meist an erster Stelle.

Die zunehmenden Datenvolumen und entsprechend größeren Infrastrukturen führen aber auch zu einem höheren Energiebedarf und mehr CO₂-Emissionen durch das Rechenzentrum. Einen großen Anteil am Energieverbrauch hat die Speicherung der Daten. Gerade festplattenbasierte Speichersysteme benötigen viel Strom für Betrieb und Kühlung.

So rücken Überlegungen bzgl. einer „grünen IT“ und einer energieeffizienten und emissionsarmen Speicherung der Daten immer mehr in den Vordergrund. Hier liegt eine große Verantwortung bei den Unternehmen – und nicht zuletzt viel Potential für weitere Kosteneinsparungen.

Datenspeicherung auf Festplatten: Vorteile und Grenzen

Gerade in den Bereichen, in denen die Datenvolumen besonders rasant zunehmen, setzen Unternehmen auf festplattenbasierte Speichersysteme: Daten aus KI und Machine Learning Anwendungen werden meist auf Festplatten gespeichert – und dies wird voraussichtlich auch künftig so bleiben.

Es gibt jedoch verschiedene Gründe, hier ein Umdenken anzustoßen:

• Eine Kapazitätssteigerung ist bei Festplatten nur noch begrenzt möglich. Das bedeutet, dass das zukünftige Datenwachstum wesentlich höher ist als die technisch mögliche Erhöhung der Kapazitäten. Um mit den Speicherkapazitäten entsprechend mitzugehen, müssen mehr Festplatten ergänzt werden – was mit enormem Kosten- und auch Energieaufwand verbunden ist.
• Der Energieverbrauch für Betrieb und Kühlung von festplattenbasierten Speichersystemen ist vergleichsweise hoch. SSDs verbrauchen auch dann Strom, wenn keine Daten geschrieben oder gelesen werden; bei einer längeren Lagerung ohne Strom droht Datenverlust.
• Die Lebensdauer von Festplatten liegt bei 5 bis 10 Jahren. Damit ist sie im Vergleich zu anderen Speichertechnologien relativ kurz. Bei Tapes z.B. kann von einer Haltbarkeit von 30 Jahren ausgegangen werden. Gerade wenn es um eine langfristige Speicherung von Daten geht, z.B. um Aufbewahrungsfristen einzuhalten, müssen die Daten auf neue Speichersysteme migriert werden. Die alten landen unvermeidlich auf dem Elektroschrott.
• Einer der großen Vorteile von Festplatten ist die Random-Access Fähigkeit und damit die hohe Zugriffsgeschwindigkeit, von der Anwender profitieren, solange die Daten noch regelmäßig abgerufen werden. Wenn aber Daten mit zunehmendem Alter immer seltener genutzt werden, ist ihre Speicherung auf Festplatten weder technisch notwendig noch wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll.

Tape als nachhaltige und wirtschaftliche Alternative

Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit: Diese beiden Argumente gehen Hand in Hand, wenn es um eine Alternative zur Festplatte geht. Festplatten bieten zwar kurze Zugriffszeiten – aber gleichzeitig gibt es kosten- und energieeffizientere Möglichkeiten der Speicherung insbesondere der sogenannten „kalten Daten“, die nur noch selten oder gar nicht mehr genutzt werden. Denn die Zugriffsgeschwindigkeit, die Festplatten bieten, ist hier nicht mehr das ausschlaggebende Kriterium.

Das gilt auch für Daten, die zum Beispiel in Machine Learning Anwendungen entstehen und nicht unmittelbar ausgewertet werden, sondern für eine spätere Nutzung aufbewahrt werden sollen.

Hier punktet das Speichermedium Tape – und zwar sowohl hinsichtlich Wirtschaftlichkeit wie auch Nachhaltigkeit:

• Tape bietet einen günstigen Preis pro TB Speicherplatz. Investitionsschutz ist gegeben durch den LTO Standard und die klare Roadmap, die eine stetige Kapazitätssteigerung vorsieht.
• Tape Libraries verbrauchen im Betrieb deutlich weniger Strom als Festplatten. Außerdem erzeugen sie kaum Abwärme, was den Energieaufwand für die Kühlung auf ein Minimum reduziert.
• Auch die Lagerung von Tapes ist nur mit geringem Energieaufwand verbunden. Werden Tapes trocken und bei Zimmertemperatur gelagert, so liegt ihre Haltbarkeit bei mindestens 30 Jahren. Durch die lange Haltbarkeit müssen seltener oder gar keine Migrationen durchgeführt werden, weil die Haltbarkeit des Speichermediums die vorgeschriebene Aufbewahrungsfrist abdeckt. Damit entsteht gleichzeitig weniger Elektronikabfall.

Integration der Tape-Technologie durch Software-defined Storage

Durch ihre spezifischen Eigenschaften kann die Tape-Technologie einen entscheidenden Beitrag leisten, um den Energieverbrauch und die CO₂-Emissionen des Rechenzentrums zu reduzieren. Soll Tape für die genannten Anwendungsfälle zum Einsatz kommen, bedarf es einer intelligenten, Software-basierten Integration.

Diese Herausforderung löst ein Software-basierter Objektspeicher, der die Daten über die standardisierte S3 Schnittstelle empfängt und direkt auf Tape schreibt. So kann Tape als S3 Speicherklasse nahtlos in die Infrastruktur integriert werden, und Anwender können von den Vorteilen der Technologie profitieren.

Eine solche Lösung bietet PoINT Archival Gateway. Die Software stellt den Applikationen die notwendige Schnittstelle bereit und bewerkstelligt die Datensicherung auf Tape, unter den spezifischen Rahmenbedingungen der Technologie.

Dieser Ansatz ermöglicht den Einsatz der Tape-Technologie für eine Vielzahl von Use Cases. Unternehmen profitieren umfassend von der Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit des Speichermediums Tape.

• Kommen weniger Festplatten für die Datenspeicherung zum Einsatz, so können der Stromverbrauch und die Emissionen durch die Speicherinfrastruktur erheblich gesenkt werden.
• Außerdem können sich Unternehmen die klassischen Sicherheits-Features der Technologie zu Nutze machen – wie WORM-Schutz und Air Gap.