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Speicherplatzoptimierung in Windows Server 2019/2022 Datendeduplizierung effektiv nutzen

Von Thomas Joos 5 min Lesedauer

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FAST LTA GmbH

Windows Server 2022 bietet Datendeduplizierung als effizientes Werkzeug für Speichermanagement an. Diese Technik reduziert den Speicherbedarf durch Eliminierung redundanter Daten, was besonders bei großen Datenmengen nützlich ist.

Mit Datendeduplizierung lässt sich das Speichermanagement optimieren.(Bild: Bipul Kumar - stock.adobe.com)
Mit Datendeduplizierung lässt sich das Speichermanagement optimieren.
(Bild: Bipul Kumar - stock.adobe.com)

Windows Server 2022 bietet Datendeduplizierung als effizientes Werkzeug für Speichermanagement an. Auch in Windows Server 2019 ist die Technologie enthalten. Diese Technik reduziert Speicherbedarf durch Eliminierung redundanter Daten, was besonders bei großen Datenmengen nützlich ist. Deduplizierung verbessert die Speicherauslastung und schont die Netzwerkbandbreite bei Backup- und Replikationsprozessen.

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Administratoren sollten jedoch potenzielle Nachteile beachten. Dieser Beitrag beleuchtet technische Aspekte, Einrichtung und Verwaltung der Datendeduplizierung in Windows Server 2022. Die Vorgehensweise ist bei Windows Server 2019 ähnlich. Ab Windows Server 2019 unterstützt die Deduplizierung auf Windows-Servern neben NTFS auch ReFS. Damit können Sie die Funktion auch auf sehr großen Datenträgern nutzen.

Einsatzgebiete und Konfiguration

Das Verfahren eignet sich sowohl für physische als auch virtuelle Umgebungen. Deduplizierung ist kompatibel mit verschiedenen Datenträgern, einschließlich SSDs, HDDs und NVMe-Laufwerken. Die Installation und Konfiguration erfolgen über den Server Manager oder die PowerShell. Deduplizierung ist besonders effektiv auf Dateiservern und in virtuellen Desktop-Infrastrukturen (VDI). Innerhalb von VMs hingegen kann Deduplizierung durchaus Nachteile bieten. Das hängt von der jeweiligen Serverrolle ab. Virtuelle und physische Dateiserver profitieren gleichermaßen von Datendeduplizierung.

Die Auswirkungen der Deduplizierung auf die Lebensdauer von SSDs und NVMe-Laufwerken stellen einen weiteren bedeutenden Aspekt dar. Aufgrund der limitierten Schreibzyklen dieser Speichertypen verringert die häufige Schreibaktivität, die Deduplizierung mit sich bringt, potenziell ihre Lebensspanne . Dies ist ein wichtiger Faktor bei der Gestaltung der Speicherinfrastruktur und deren Wartungsintervallen.

Die Speicherung deduplizierter Daten auf SSDs oder NVMe-Laufwerke ist vor allem in Szenarien sinnvoll, in denen verschiedene Speichertypen zum Einsatz kommen. Dabei können die höheren Geschwindigkeiten genutzt werden. Gleichzeitig lassen sich größere und seltener genutzte Daten auf kosteneffektiveren HDDs ablegen. So kann der Speicherplatz auf teureren SSDs und NVMe-Laufwerken durch effiziente Nutzung der Datendeduplizierung optimal genutzt werden.

Performance-Verbesserungen und Nachteile berücksichtigen

Die Deduplizierung beansprucht Rechenressourcen und verursacht bei hoher Serverauslastung Performanceprobleme. Besonders die Initialisierung erfordert erhebliche Ressourcen. Deduplizierung ist nicht für alle Umgebungen geeignet; Datenbankserver oder Exchange-Hosts sind zum Beispiel unvorteilhaft.

Ein zusätzlich zu berücksichtigender Punkt betrifft die Auswirkungen der Deduplizierung auf die Datenwiederherstellung. Deduplizierte Daten werden auf eine spezifische Weise gespeichert, was den Wiederherstellungsprozess im Vergleich zu traditionellen Methoden komplizierter gestaltet. Eine akribische Planung sowie regelmäßige Überprüfungen der Backup- und Wiederherstellungsverfahren sind hierbei notwendig.

Datendeduplizierung: die Technik dahinter

Die Deduplizierungsfunktion analysiert Datenblöcke auf einem Volume und sucht nach Duplikaten. Das System speichert nur eine Kopie des Datenblocks und erstellt Verweise für jede Instanz seiner Verwendung. Die Datenintegrität wird durch Prüfsummen und Integritätsprüfungen gewährleistet.

In Windows Server 2022 geschieht die Deduplizierung mittels eines Post-Prozess-Verfahrens. Dabei werden Daten zuerst in ihrer ursprünglichen Form gespeichert und erst nachträglich dedupliziert. Dieses Verfahren reduziert die Beeinträchtigung der Systemleistung während primärer Speicheraktivitäten. Der Deduplizierungsprozess nutzt einen Chunking-Algorithmus, der Daten in kleinere Segmente aufteilt und diese separat überprüft.

Die Aufrechterhaltung der Datenintegrität ist ein kritischer Faktor bei der Deduplizierung. Windows Server 2022 setzt verschiedene Mechanismen ein, um die Unversehrtheit der deduplizierten Daten zu gewährleisten. Für die Verwaltung der Original- und deduplizierten Daten nutzt das System Metadaten. Diese sind für eine korrekte Rekonstruktion der Ursprungsdaten unerlässlich und erfordern besondere Aufmerksamkeit bei Backup- und Wiederherstellungsprozessen.

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Installation und Einrichtung

Die Integration der Datendeduplizierung beginnt entweder über den Server Manager durch Installation des Rollendienstes „Datendeduplizierung“ über „Datei- und Speicherdienste -> Datei- und iSCSI-Dienste“ oder in der PowerShell mit „Install-WindowsFeature -Name FS-Data-Deduplication“.

Die Installation selbst führt noch nicht die Deduplizierung aus, sondern installiert nur die notwendigen Systemdateien. Die Konfiguration startet anschließend im Server Manager oder ebenfalls mit der PowerShell.

Nach der Installation wird die Deduplizierung für gewünschte Volumes aktiviert und konfiguriert. Für die Effektivitätsprüfung steht das Befehlszeilentool „ddpeval.exe“ zur Verfügung. Die Syntax des Tools ist „ddpeval <Volume:>“. Beispiele für die Ausführung sind „ddpeval e:\“ oder „ddpeval \\nas\daten“. Das Tool selbst bereinigt keine Dateien, sondern zeigt nur potenzielle Datendeduplizierung für das jeweilige Laufwerk an.

Nachdem der Rollendienst für Datendeduplizierung installiert und die einzelnen Laufwerke getestet sind, aktivieren Admins die Datendeduplizierung auf dem entsprechenden Server für die jeweiligen Laufwerke. Dazu wird entweder der Server Manager verwendet und über das Kontextmenü des jeweiligen Volumes unter „Datei/Speicherdienste -> Datenträger“ mit „Datendeduplizierung konfigurieren“ die Datendeduplizierung in Gang gesetzt, oder die Deduplizierung wird in der PowerShell gestartet. Im Folgenden zeigen wir beide Möglichkeiten. Im Server-Manager startet nach Aufruf der Option ein Fenster, auf dem für das jeweilige Volume alle notwendigen Einstellungen gesetzt werden.

Datendeduplizierung für spezielle Umgebungen

Deduplizierung in VDI-Umgebungen erfordert aufgrund der spezifischen Anforderungen eine angepasste Konfiguration. Im Vergleich zu herkömmlichen Dateiservern sind die Wartung und Verwaltung dynamischer. In Szenarien mit VDI existieren zahlreiche Desktop-Instanzen mit ähnlichen oder gleichen Daten. Hier ermöglicht Deduplizierung signifikante Speicherplatzeinsparungen. Dies geschieht durch das Entfernen überflüssiger Daten über mehrere virtuelle Desktops hinweg. Diese Reduktion redundanter Daten führt nicht nur zu einem geringeren Bedarf an Speicherkapazität, sondern steigert auch die Systemleistung.

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PowerShell für Datendeduplizierung

PowerShell bietet eine umfassende Steuerung und Überwachung der Datendeduplizierung. Befehle wie „Enable-DedupVolume“, „Set-DedupSchedule“ und „Get-DedupStatus“ werden für verschiedene Aufgaben verwendet, einschließlich Aktivierung, Konfiguration und Überwachung. Mit dem folgenden Befehl geht die Deduplizierung sofort los: „Start-DedupJob -Volume <Laufwerksbuchstabe> -Type Optimization“.

Fazit

Die Datendeduplizierung in Windows Server 2022 ermöglicht signifikante Speichereinsparungen und verbessert die Verwaltung großer Datenmengen. Eine sorgfältige Abwägung der Vorteile gegenüber potenziellen Nachteilen und eine angepasste Konfiguration sind entscheidend für den Erfolg dieser Technologie.

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