Datensicherung und Hochverfügbarkeit – Disk Archive, XenData und Inspeere Innovationen aus der Nische

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Im wenig spektakulären, aber dringlichen Bereich Datensicherung und Hochverfügbarkeit wachsen in Marktnischen wie der Medienindustrie innovative Ansätze heran. Drei Beispiele, vorgestellt auf einer IT Press Tour in Madrid.

Was macht man mit riesigen Mediendateien, die dauerhaft, sicher, möglichst kostengünstig und energieeffizient gesichert werden sollen? Meist wird hier Speicherband verwendet.

Doch dessen Rückwärtskompatibilität nimmt ab – sie reicht jetzt nur noch eine Generation zurück. Und es gibt Alternativen. Beispielsweise die Lösung von Disk Archive. Die 2008 in England gegründete Firma propagiert mit ihrem Dac Alto Archive offene, lizenzfreie Standard-Technologie, die mit jeder Standard-Festplatte funktioniert. Alto steht für „Alternative to LTO“. Die Technologie minimiert Kohlendioxidausstoß und Energieverbrauch.

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Verwendet wird MAID-Technologie (Massive Array of Idle Disks), kein RAID. Denn das verliert beim Herunterfahren das Filesystem, in diesem Fall Ext4. Die Disks befinden sich in Kisten, die mit SATA-Konnektivität und weiterer Technik ausgerüstet sind, und können einzeln entnommen werden.

Im Archiv stehen die Festplatten still, statt pausenlos zu rotieren, wodurch der Energieverbrauch sinkt und die Haltbarkeit der Festplatten steigt. Es drehen sich jeweils nur die einzelnen Platten, die gerade beschrieben oder gelesen werden. CEO Alan Hoggarth: „Die Archive, die draußen stehen, arbeiten teils noch immer mit der ersten Mediengeneration.“

Boxen passen in jedes Rack

Eine Box fasst 60 Medien, durch Expansions-Chassis lassen sich Knoten mit bis zu zehn Chassis bilden. Mehrere Knoten können durch einen übergeordneten Knoten in ein Archiv zusammengefasst werden.

Ein Server, der für mehrere der Boxen zuständig ist, hat ein Verzeichnis aller Dateien und ihrer Standorte. Altos Filesystem sieht aus wie CIFS/NFS. Archivkapazitäten bis 100 PByte werden unterstützt. Die Boxen passen in Standard-Racks und sind mit voller und halber Länge (für Frontbeladung) erhältlich.

Da die Daten beim Archivieren verschlüsselt werden, lässt sich ein entnommenes beschriebenes Medium unberechtigt nicht öffnen. Anwender kaufen ihre eigenen Disks (im 3,5-Zoll-Format) und können auch unterschiedliche Disk-Formate und -Fabrikate in einer Box mischen. Heute werden Disks bis 24 TByte unterstützt, spätere, dichtere Disk-Formate sollen nachgeführt werden.

Räumlich verteilte Archive möglich

Die Disks in einer der Kisten bekommen einen QR-Code und eine einmalige Identifikation. Die Kisten zeigen durch eine LED an, welche Disk jeweils gelesen wird. Geschrieben wird sequentiell auf mindestens zwei Disks gleichzeitig; es können auch mehr sein. Kooperationen mit den wichtigsten Backup-Software-Anbietern stehen.

Auch räumlich verteilte Archive sind möglich, genau wie hybride Systeme mit einem Anteil von Cloud-Storage. Gelesen werden können die Daten von jedem Mac-, Windows- oder Linux-System. Klassische Datenmigrationen der archivierten Daten fallen flach.

Kunden sind etwa Gerichte (Beweissicherung), Smart Cities, die Medien- und Unterhaltungsbranche oder Gesichtserkennungslösungen für Hochsicherheits-Anwendungen. Auch in der Medizin kann das System beim Offloading von Elektronenmikroskop-Daten eingesetzt werden. Zu den Kunden gehören beispielsweise das nationale Filmarchiv Thailands oder der Ölriese Saudi Aramco.

XenData: ein schnelles Archiv mit Platten und LTO

Einen anderen Weg geht die 2001 gegründete XenData. Bislang kommt die britisch-US-amerikanische Firma ohne externes Investment aus. Inzwischen wurde XenDatas Active Archive rund 1.500-mal weltweit installiert.

Zielgruppe ist auch hier die Medienbranche. Für sie konzipierte XenData eine Software, um Tape-Library und Speicherplatten gleichzeitig zu verwalten und so ein skalierbares Archiv mit einfach nutzbarer Filesystemschnittstelle zu bauen. Schreiben aufs Archiv soll so einfach sein wie auf die Festplatte.

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Auch Cloud-Speicher lässt sich miteinbeziehen

Active Archive kombiniert LTO-Bänder und RAID-Festplatten mit einem steuernden Server. Die drei Komponenten können sich wie bei XenDatas E-Serie in einem Gehäuse befinden, lassen sich aber auch räumlich trennen. Durch mehrere Server sind auch redundante Aktiv-passiv-Konfigurationen denkbar. Auch Kombinationen zwischen Server, On-Premises-LTO und externem Cloud-Speicher sind möglich.

Daten werden archiviert, sobald sie auf das Gerät überspielt werden. Häufig genutzte Files landen dabei auf den Festplatten. Außerdem lässt sich priorisieren, wo eine Datei vorzugsweise archiviert werden soll. Die im Archiv steckenden Daten erscheinen als logische Laufwerksbuchstaben am Windows-Server. XenData ermöglicht Disk-Archive zwischen einigen TByte und einigen Hundert TByte, die dann im Standardfall mit rund zehnmal so viel LTO kombiniert sind.

Standardkomponenten und Windows-Schnittstelle

Ein Fokus ist die Offenheit der Lösung: Verwendet werden Standard-Filesystem-Schnittstellen, Netzwerkprotokolle, LTO-Formate einschließlich LTFS und die Standard-Windows-Sicherheitsmechanismen. Über eine einfache Schnittstelle lässt sich festlegen, wie viele Replikas von jedem Volume gezogen, bei welchem Füllstand ein neues Band begonnen wird und wie Daten gespeichert werden sollen (unveränderlich, komprimiert oder überschreibbar).

Auch externe Disks sind in das Management der Lösung einbezogen. Cartridges für den Export kann man ohne Zugriff auf das Filesystem oder den Cache vorbereiten.

Externer Zugriff über HTTPS

Der Zugriff auf gespeicherte Daten aus dem Hintergrund erfolgt über HTTPS/S3. Intern nutzt man dafür NFS, CIFS und FTP. Verteilte Lokationen können Stubs in eine zentrale Cloud-Datenbank einspeisen, die dann den Zugriff auf alle Daten weltweit eröffnet. Uploads aus Niederlassungen werden sofort synchronisiert, so dass alle auf den gleichen Datenbestand zugreifen.

Dazu dient ein Cloud File Gateway auf Windows. XenData arbeitet bislang mit den Cloud-Providern MS Azure, AWS, Wasabi, Backblaze und Seagates Lyve Cloud zusammen. Mehrere Clouds können auch für unterschiedliche Tiers vorgesehen werden.

Medienbrowser beschleunigt Zugriff aufs Archiv

In Arbeit ist darüber hinaus ein Medienbrowser, der Medien auf den Endgeräten zunächst in einem stark komprimierten, aber dennoch erkennbaren Format anzeigt. Er ist derzeit für ausgewählte Kunden in einer Vorversion verfügbar.

Klickt man in diesem das Medium, dessen Darstellung an die Windows-Explorer-Sicht auf Bilddaten erinnert, wird es sofort abgespielt. Zeigt sich dabei etwas Interessantes, kann man bei Bedarf auf die volle Auflösung zugreifen, hat aber bis dahin massiv Zeit gespart. Denn der Direktzugriff auf meist voluminöse archivierte Medieninhalte ist zeitaufwändig.

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Eine neue Form des Cloud-Backup

Inspeere ist ein französisches Start-up-Unternehmen mit Gründungsdatum 2019. Die Firma bietet einen sicheren Backup-Service für kleinere Unternehmen oder Filialisten an. Das System ist EU-rechtskonform und Ransomware-sicher.

Basis der Lösung ist hier OpenZFS (Zettabyte File System), gekoppelt mit Peer-to-Peer-Prinzipien. Der Clou des Inspeere-Service Datis: Die Backups der Daten werden zwischen unterschiedlichen Rechenzentren verteilt, die DATIS-enabled sind, theoretisch auf bis zu 64 vernetzte Lokationen.

Zu sichernde Daten werden zunächst komprimiert, dann verschlüsselt, fragmentiert und schließlich wie beim Erasure-Coding von Primärdaten verteilt. Derzeit werden Konfigurationen mit insgesamt sechs (4+2) oder neun (6+3) Lokationen unterstützt. Dabei reichen jeweils vier oder sechs funktionierende Lokationen für einen kompletten Backup.

Patentierte Mechanismen und wenig Umweltverbrauch

Inspeere setzt auf mehrere pantentierte Mechanismen: Mit Split-IT wird ermöglicht, dass ZFS mehrere Datenströme parallel schreibt. Datasmooth verteilt die vorhandene Bandbreite dynamisch, um Up- und Download-Zeiten zu minimieren. Ein weiterer Mechanismus sorgt für dynamisches Loadbalancing zwischen den Lokationen.

Lohn der Mühe: Der Kohlendioxidausstoß beim Backup sinkt um ein Fünftel, der Energieverbrauch um ein Drittel und der Ressourcenverbrauch um 40 Prozent, da für die Datensicherung keine eigene IT mehr benötigt wird. Vorläufig ist Inspeere mit seinem Datis-SaaS vor allem in Frankreich aktiv, sucht aber auch geeignete Partner im restlichen Europa, etwa Dienstleister, die selbst einen auf Datis aufbauenden Backup-Service aufbauen wollen. Rund 80 Kunden nutzen die Lösung schon.

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