Hybrides Speicherkonzept Was ist Flape?

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Flape ist ein Speicherkonzept, das günstigen Bandspeicher (Tape-Storage) mit schnellem, aber teurem Flash-Speicher in einer Speicherlösung kombiniert. Dadurch lassen sich die Vorteile beider Speichertechnologien nutzen, um Kosten, Leistung und Energieeffizienz zu optimieren.

„Flape“ ist ein aus den beiden Wörtern „Flash“ und „Tape“ zusammengesetztes Wort. Es bezeichnet ein hybrides Speicherkonzept, das die Flash- und die Bandtechnologie zur Datenspeicherung in einer gemeinsamen Speicherlösung kombiniert. Flape verbindet die Vorteile von günstigem, aber langsamem Bandspeicher mit denen von schnellem, aber teurem Flash-Speicher. Der günstige Bandspeicher wird für weniger oft benötigte Daten und der schnelle Flash-Speicher für häufiger genutzte Daten verwendet. Das optimiert die Kosten, die Leistung und die Energieeffizienz der Gesamtlösung.

Das Flape-Konzept ist nicht neu. Es entstand bereits Anfang der 2010er-Jahre. Der Begriff Flape wurde von der Analystenfirma Wikibon maßgeblich mitgeprägt. In jüngster Vergangenheit hat die mehrschichtige Flape-Speicherarchitektur durch die hohen Anforderungen an Speichersysteme bezüglich der Speicherkapazität und der Verarbeitungsgeschwindigkeit bei möglichst niedrigen Kosten, beispielsweise durch Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Big Data, wieder an Bedeutung gewonnen.

Mittlerweile existieren auch Speicherlösungen mit dreischichtigen Architekturen, bestehend aus Bandspeicher, Festplattenspeicher und Flash-Speicher in einem einzigen Produkt.

Prinzipielle Funktionsweise von Flape

Eine Flape-Speicherlösung besteht grundsätzlich aus drei Funktionsebenen: einem Flash-Layer mit hochperformantem Halbleiterspeicher (zum Beispiel SSDs), einem Tape-Layer mit günstigem Bandspeicher großer Kapazität (zum Beispiel einem Bandlaufwerk oder einer Bandbibliothek) und einem Management-Layer, der als zentrales Steuerelement für das Data-Tiering zuständig ist. Bei der Managementebene handelt es sich um Software, die Daten automatisch zwischen dem Flash-Speicher und dem Bandspeicher verschiebt. Der Flash-Speicher dient als Speicherort für häufig benötigte Daten (heiße Daten) oder wird als Lese- und Schreib-Cache verwendet. Seltener genutzte Daten (kalte Daten), werden auf dem Bandspeicher abgelegt.

Neue Daten werden in der Regel zunächst in den Flash-Speicher geschrieben. Aktiv verwendete Daten bleiben im schnellen Flash-Speicher. Werden sie nicht mehr regelmäßig benötigt, verschiebt sie die Managementsoftware automatisch auf den Bandspeicher. Werden diese Daten benötigt, lädt die Steuerungsebene sie vom Bandspeicher. Für häufigere Abrufe werden sie wieder im Flash-Speicher vorgehalten.

Typische Einsatzmöglichkeiten für Flape

Der Einsatz von Flape-Speicherlösungen ist dort sinnvoll, wo große Datenmengen schnell verarbeitet und gleichzeitig längerfristig günstig gespeichert werden sollen. Typische Anwendungen sind beispielsweise Backup- und Archivsysteme, das Editieren von Videos in der Medien- und Filmproduktion, Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, Big-Data-Datenverarbeitung und -Datenanalyse in Unternehmen oder in der Wissenschaft und Forschung oder die revisionssichere Aufbewahrung und Bereitstellung von Daten zum Beispiel im Finanzbereich oder im öffentlichen Sektor.

Die Vorteile des Flape-Speicherkonzepts

Das Konzept des Flape-Speichers bietet unter anderem diese Vorteile:

• kostengünstige, langfristige Speicherung großer Datenmengen,

• kurze Zugriffszeiten und hohe Geschwindigkeit der Datenübertragung für häufig genutzte Daten,

• geringerer Energieverbrauch für die Aufbewahrung der Daten (keine ständig rotierenden Festplatten und weniger Kühlbedarf),

• geringere Gesamtkosten für Speicher,

• gute Skalierbarkeit des Speicherplatzes,

• lange Haltbarkeit der Daten auf Bandspeicher,

• Möglichkeit der sicheren Offline-Lagerung der Daten.

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