Flash-Speicher müssen hochverfügbar sein

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Haltbarkeit von Flashspeicher

Die Haltbarkeit von Flashspeicher, also von SSDs, PCIe-Karten und externen Geräten, lässt sich gemäß einer bekannten Formel berechnen. Die Formel hat allerdings nur Gültigkeit, wenn alle Chips beim Schreib-Workload gleichmäßig ausgelastet sind. Sie gilt also nicht für Systeme, die etwa fürs Archiv permanent nur schreiben, aber fast nie lesen.

Die Formel lautet:

Zeit = Flashkapazität x Qualitätsfaktor : Schreibrate

Rechenexempel anhand eMLC-Speicher:

Kapazität 10 TByte, Qualitätsfaktor 30.000 (siehe oben für eMLC), Schreibrate ein GByte/s. Daraus folgt: 10 TByte x 30.000 : 0,001 TByte/s = 9,5 Jahre. Das ist gemessen an den durchschnittlichen fünf Jahren garantierter Haltbarkeit ein guter Wert. Bei höheren Schreibraten sieht das allerdings schnell anders aus.

Die typische Schreibfestigkeit für marktgängige Flash-Chips beträgt:

SLC – Single Level Cell: 100.000 Schreibzyklen

MLC – Multi Level Cell mit zwei Bit: 5.000 Schreibzyklen

eMLC – Enterprise MLC: 30.000 Schreibzyklen

TLC – Triple Level Cell mit drei Bit: 1.000 Schreibzyklen

Hinweis: TLC wird aktuell nur in USB-Sticks verbaut, während MLC zum einen durch eine spezielle Programmierung langlebiger gemacht werden kann und zum anderen die Zelle nur mit einem Bit beschrieben wird, um die Schreibfestigkeit anzuheben und trotzdem preiswerter als SLC zu bleiben.

Datensicherung

Die Datensicherung bzw. -wiederherstellung kann zwar wie sonst auch als Flatfile-Backup/Restore ausgeführt werden. Doch es ist meist nicht wünschenswert, Hunderte von Gigabyte zu übertragen, um nur ein paar neue Mails oder Bilder zu sichern.

Deshalb nutzen professionelle Backup-Programme applikationsspezifische Agenten, die in der Lage sind, die Schnittstelle der jeweiligen Applikation, sei es SAP oder Exchange, direkt anzusprechen und ihre Befehle weiterzugeben. Dann ist es möglich, nur die jüngsten Files oder Mails zu sichern.

Allerdings war es bis 2003 etwa bei Exchange wegen der MAPI-Schnittstelle nicht möglich, eine höhere Datenrate als zwei MByte/s zu sichern. Theoretisch können heutige Storage-Systeme wie HP Storeserv 7450 eine Bandbreite von sechs GByte/s erzielen, aber das hängt, wie gesagt, von der Unterstützung durch die jeweilige Applikationsschnittstelle ab.

Dafür ist es erforderlich, dass die Backup-Applikation (z.B. HP Data Protector) auch die erforderlichen Schnittstellen und Agenten für die wichtigsten Betriebssysteme und Applikationen mitbringt. So liegt etwa eine Datenbank wie MySQL häufig auf Linux vor, MS Sharepoint aber nur auf Windows Server. Die Frage ist dabei stets, ob die Applikationen den Flash-Chips die Daten schnell genug liefern, damit diese entsprechend beschäftigt sind und nicht die meiste Zeit nutzlos herumliegen.

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Datensicherheit in Flash-Speichersystemen

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