Hierarchisches Speichermanagement Was ist Hierarchical Storage Management (HSM)?

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Hierarchical Storage Management ist ein Konzept zur Daten- und Speicherverwaltung. Um Kosten zu optimieren und die Datennutzung effizienter zu gestalten, werden Daten automatisch zwischen verschiedenen Speicherebenen verschoben. Selten genutzte Daten werden auf eine kostengünstigere, aber langsamere Speicherebene ausgelagert.

Die deutsche Übersetzung für Hierarchical Storage Management (HSM) lautet hierarchisches Speichermanagement. Es handelt sich um ein Konzept zur Speicher- und Datenverwaltung, das Daten anhand bestimmter Kriterien automatisch zwischen verschiedenen Speicherebenen (Storage-Tiers) verschiebt. Ziel des Hierarchical Storage Managements ist es, Speichermedien möglichst wirtschaftlich und effizient zu nutzen.

Die Daten werden beispielsweise auf Basis der Zugriffshäufigkeit oder des Füllgrades des Primärmediums auf eine bestimmte Speicherebene ausgelagert. Seltener benötigte Daten lassen sich so auf günstigeren, langsameren Speichermedien, die auf einer niedrigeren Stufe der Speicherhierarchie stehen, auslagern. Die teureren, schnelleren Speichermedien können für häufiger benötigte Daten genutzt werden.

Integrierte HSM-Funktionen sind typisch für Dokumentenmanagementlösungen und Backup- oder Archivsysteme. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Lösungen für gängige Betriebssysteme, die direkt auf einem Dateisystem aufsetzen und eine HSM-Funktionalität implementieren.

Eine Weiterentwicklung des Hierarchical Storage Managements ist das Information Lifecycle Management (ILM). Es berücksichtigt neben der Wichtigkeit der Daten für ein Unternehmen auch die jeweilige Lebenszyklusphase einer Information und wählt eine geeignete, kostenoptimierte und effiziente Technologie zur Speicherung der Daten aus.

Prinzipielle Funktionsweise des Hierarchical Storage Managements

Die Grundlage für das Hierarchical Storage Management bilden verschiedene Storage-Tiers (Speicherebenen). Es sind zwei oder mehr Arten von Speicherebenen mit unterschiedlichen Eigenschaften notwendig. Die restlichen Speicherebenen sind zwischen der Hochleistungsebene mit teurem, schnellem Speicher für häufige Datenzugriffe (zum Beispiel SSDs, All-Flash-Arrays oder Hochleistungsfestplattenlaufwerke) und der unteren Leistungsebene mit günstigem, aber langsamem Speicher für seltener benötigte Daten (zum Beispiel Bandspeicher oder optische Speichermedien) angesiedelt.

Die für das HSM benötigten Funktionen sind softwarebasiert implementiert. Daten werden anhand vordefinierter Richtlinien und bestimmter Kriterien markiert und von der HSM-Lösung automatisch im Hintergrund auf eine geeignete Speicherebene ausgelagert. Die ausgelagerten Dateien bleiben im Dateisystem aber weiterhin als sogenannte Stubs sichtbar. Ein Zeiger verweist auf den tatsächlichen Speicherort der ausgelagerten Datei. Möchte ein Anwender auf eine ausgelagerte Datei zugreifen, sorgt die HSM-Lösung im Hintergrund dafür, dass die Datei auf dem schnelleren Speichermedium wiederhergestellt wird und dort zur Verfügung steht. Diese Wiederherstellung wird als Recall bezeichnet und ist für den Anwender transparent. Für ihn sind die im Hintergrund stattfindenden Verlagerungen nicht ersichtlich. Die Verlagerungen machen sich lediglich durch längere Zugriffszeiten bemerkbar.

Je nach HSM-Lösung werden verschiedene Speicherebenen und Auslagerungsstufen unterstützt. So gibt es beispielsweise Lösungen, die vor der Verlagerung einer Datei auf eine langsamere Speicherebene diese zunächst auf dem Primärmedium komprimieren. Bestimmte Dateitypen wie ausführbare Dateien können gänzlich von der automatischen Verlagerung ausgeschlossen werden. Die Verlagerungsrichtlinien und genauen Kriterien werden von einem Administrator festgelegt oder von der HSM-Lösung selbst über Algorithmen zur Speicheroptimierung bestimmt. Die genaue Konfiguration einer HSM-Lösung ist von den Speicheranforderungen und der Datennutzung und Datenklassifizierung eines Unternehmens abhängig.

Vorteile des Hierarchical Storage Managements

HSM bietet unter anderem diese Vorteile:

• effizienter, kostenoptimierter Einsatz der vorhandenen Speicherressourcen,

• Freigabe von Speicherkapazität auf teuren Hochleistungsspeichern für tatsächlich benötigte Arbeitslasten,

• findet automatisch im Hintergrund statt und ist für den Anwender transparent,

• lässt sich flexibel den Speicheranforderungen und der Datennutzung eines Unternehmens anpassen.

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