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Fotokunst im NAS gesichert RAID-NAS-System bewahrt Bilddateien für die Nachwelt auf

Autor / Redakteur: Bernhard Schoon / Nico Litzel

Verstaubte Archive waren gestern, digitale Speichermedien bestimmen Gegenwart und Zukunft – auch in der Kunst. Besonders heikel sind die Backups der riesigen Bilddateien von Andreas Gursky, einem der renommiertesten Fotografen der Republik.

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Andreas Gursky, einer der renommiertesten Kunstfotografen der Republik. (Copyright: Andreas Gursky/VG Bild-Kunst, Courtesy: Monika Sprüth, Philomene Magers, Köln, München, London)
Andreas Gursky, einer der renommiertesten Kunstfotografen der Republik. (Copyright: Andreas Gursky/VG Bild-Kunst, Courtesy: Monika Sprüth, Philomene Magers, Köln, München, London)
( Archiv: Vogel Business Media )

Seine Fotos hängen im Museum, und das „99 Cent II Diptychon” gilt mit einem Wert von 3,3 Millionen US-Dollar als teuerstes Foto aller Zeiten: Andreas Gursky gehört zu den maßgeblichen Kunstfotografen der Republik. Aus Hunderten von Aufnahmen setzt der Künstler ein neues Bild zusammen, eliminiert störende Details, addiert Teile und formt eine neue Welt.

An einem Apple Macintosh erschafft der Schüler von Bernd Becher eine Choreografie der Dinge und Figuren, die er mit seiner „avancierten Technik“ erreicht – analog aufgenommene Bilder werden digitalisiert und am Computer bearbeitet.

Die Entstehung von Andreas Gurskys Bilderwelten setzt Unmengen an digitalem Speicherplatz voraus – und das Fotoarchiv des Künstlers wächst ständig weiter. Daraus ergab sich die zunehmende Notwendigkeit, ein geeignetes langfristiges Speichermedium zu finden.

Bis zu 500 Megabyte pro Aufnahme

Auf die Entscheidung, sämtliche Aufnahmen des Künstlers an einem zentralen Ort zusammenzuführen, an dem sie nach Projekten geordnet und in mehreren Qualitätsstufen gesichert werden sollten, folgte die Bestandsaufnahme. Sie ergab, dass rund 20.000 Dateien existierten, die Summe seiner fotografischen Arbeit von über siebzehn Jahren. Die Datensammlung wies eine hohe Fluktuation auf, da abgeschlossene Datensätze archiviert und ständig um neues Material ergänzt wurden. Aufgrund der Arbeitsweise von Andreas Gursky erreichen einzelne Aufnahmen bis 500 Megabyte, zumal es sich zumeist um unkomprimierte TIFF-Dateien statt des nicht ganz verlustfreien JPG-Formates handelt.

„Die beste Lösung, um diese Fotodateien sicher zu speichern und effizient zu verwalten, musste aus möglichst einfachen Abläufen bestehen, damit der Fotograf nicht zu viel Zeit in IT-Aufgaben investieren muss”, erinnert sich Christian Kummetat, Geschäftsführer des Düsseldorfer IT-Dienstleisters Xpert.IT und verantwortlich für die Umsetzung des Storage-Projektes bei Andreas Gursky.

Mehrere Lösungsansätze zur Auswahl

Zu Beginn standen mehrere Ansätze zur Auswahl: Im Test waren anfänglich auch optische Medien, doch reichte deren Kapazität angesichts der enormen Dateigrößen nicht aus. Die äußerst empfindlichen Medien hätten zudem eine weitere Katalogisierung und Kategorisierung der Bilddaten erfordert. Demnach stand Xpert.IT vor der Wahl zwischen Festplatten mit hoher Speicherkapazität oder dem Disc-to-Tape-Ansatz mit einem Bandlaufwerk.

Bei der Validierung erkannte Xpert.IT die Vorteile von Tape-Lösungen, etwa die Möglichkeit, die Speichermedien an andere Standorte auslagern zu können. Aber: Damit wäre ein unvertretbar hoher Verwaltungsaufwand mit komplexen Backup-Plänen erforderlich geworden, welcher der ursprünglichen Intention einer einfach zu bedienenden Storage-Lösung nicht entsprochen hätte.

Zudem erwiesen sich die Bandmedien auch nicht als absolut sicher. Ein reinrassiger Disc-to-Disc-Ansatz versprach die höchste Effizienz und Sicherheit. Das Speicherziel war daher ein Disc-Array mit RAID-Funktionalität und Highspeed-Datentransfer.

Eine reine Festplatten-Lösung

Nach einer Sondierung des Hardware-Marktes entschied sich Xpert.IT für ein RAID-NAS-System, bestehend aus internen Cheetah-15K.5-Enterprise-Festplatten von Seagate mit Perpendicular-Magnetic-Recording-Technik. Mit bis zu 300 Gigabyte Speicherkapazität und 15.000 Umdrehungen pro Minute zählen sie zurzeit zu den schnellsten und zuverlässigsten Festplatten am Markt. „Wegen der anhaltenden Datenraten von bis zu 125 Megabyte pro Sekunde und Suchzeiten bis zu 3,5 Millisekunden bei einer hohen Speicherkapazität hielten wir dieses Modell für die beste am Markt erhältliche Festplatte”.

Mit insgesamt acht internen Cheetah-Festplatten, sieben davon im RAID-Verbund und eine im Hot-Spare-Modus, entstand ein RAID-5-Verbund mit 1,8 Terabyte Kapazität – ergänzt durch fünf externe Festplatten vom Typ Seagate Freeagent Pro mit jeweils 750 Gigabyte. Mit den externen Platten können Andreas Gursky und seine Mitarbeiter an beliebigen Orten auf den Bilder-Pool zugreifen. So eignet sich die Freeagent Pro auch als portable Platte für Wanderausstellungen.

Das RAID-System ist in Laufwerke unterteilt, die für die Mitarbeiter zugänglich sind, sowie in Laufwerke, die nur für administrative Zwecke freigegeben sind, z. B. für komprimierte Backups oder verschlüsselte Images und Config Files. Als komplettes Hardware-RAID sind die Festplatten für Snapshots konfiguriert. Eine aktuelle Dateiversion steht sowohl auf dem Apple-Rechner als auch im RAID-System zur Verfügung. Die Klassifizierung wird über eine Datenbank-Anwendung vorgenommen.

Vor dem Einbau beim Anwender wurden die Festplatten ausgiebig getestet. Das Formatieren der acht Festplatten für den Aufbau des RAID-5-Verbundes nahm rund 24 Stunden in Anspruch. Die meiste Zeit wurde jedoch in die umfangreichen Burn-in-Tests investiert. Die Schreib- und Leseraten wurden über einen Zeitraum von circa 48 Stunden immer weiter nach oben gefahren und die Festplatten gezielt an ihre Leistungsgrenzen gebracht. Dass die Festplatten mit ihren 15.000 Umdrehungen pro Minute sehr heiß und laut werden, fiel in der abgeschotteten Umgebung jedoch nicht ins Gewicht. Die gesamte kritische Hardware, darunter auch die Netzteile, sind redundant ausgelegt.

Backup und Restore

Gesichert wird gewöhnlich über Journal Replication (Point-in-Time-Backup) oder Snapshot Replication, also kontinuierlich oder zu bestimmbaren Zeitpunkten.

Im Restore-Fall der Datenbank lässt sich eine LUN mithilfe von Snapshots auf einen früheren Zustand zurückfahren. Die Administration des Hardware-RAID-Verbundes erfolgt über einen direkten Zugriff mit Monitor und Tastatur, aber auch als Remote-Dienstleistung des Düsseldorfer Systemhauses.

Zum schnellen Arbeiten kam nur ein IP-basierendes Netzwerk mit Gigabit-Ethernet in Betracht, damit die Geschwindigkeit des RAID-Systems nicht im Netzwerk verloren geht und sich das Netzwerk als Trichter erweist. „Ein Consumer-Netzwerk mit 100 Megabit pro Sekunde erreicht bei der Datenübertragung ein theoretisches Maximum von 12,5 Megabyte pro Sekunde”, rechnet Christian Kummetat. „Die High-Performance-Festplatten wären gerade mal zu zehn Prozent ausgelastet gewesen.”

Um diesen Trichter-Effekt zu vermeiden, war die Realisierung eines Gigabit-Netzwerkes notwendig. Der maximale Datendurchsatz beträgt hierbei rund 125 Megabyte pro Sekunde und deckt sich somit mit den Schreib- und Lesewerten der Cheetah 15K.5. Um die Dateien entsprechend performant von jedem Rechner im Netzwerk zu übertragen, wurde das RAID-System mit zwei Gigabit-Ethernet-Karten ausgestattet, die per Bond virtuell zusammengeführt wurden.

Das Fazit: Der Fotograf Andreas Gursky kann nun auf eine performante und sichere Backup-Lösung zugreifen und so seine Fotografien für die Nachwelt erhalten.

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