Disk-Array mit reduziertem Energieverbrauch Was ist Massive Array of Idle Disks (MAID)?

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Ein Massive Array of Idle Disks besteht aus vielen einzelnen Festplatten. In dem Disk-Array sind nur die aktuell genutzten Festplatten aktiv, die anderen Festplatten werden in einem energiesparenden Modus betrieben oder befinden sich im Ruhezustand. Dadurch reduziert sich der Energieverbrauch des Disk-Arrays, und die Lebensdauer der einzelnen Festplatten steigt. Typischer Einsatzbereich eines MAID ist die Bereitstellung von Nearline-Storage.

MAID ist das Akronym für Massive Array of Idle Disks. Es handelt sich um ein Disk-Array, das aus vielen, zum Teil Hunderten oder Tausenden einzelnen Festplatten besteht. Mit einem MAID lassen sich hohe Speicherkapazitäten von mehreren Petabyte bereitstellen.

Das Besonderes an dem Disk-Array ist, dass sich nur die gerade aktiv genutzten Festplatten im Betrieb befinden. Die nicht genutzten Festplatten werden in einem energiesparenden Modus betrieben. Beispielsweise ist ihre Drehzahl reduziert, oder die Festplatten sind im Ruhezustand mit geparktem Schreib-/Lesekopf. Im Vergleich zu einem Disk-Array mit ausschließlich aktiven Festplatten ist der Energieverbrauch eines MAID deutlich reduziert. Gleichzeitig erhöht sich durch den Ruhezustand oder den Energiesparmodus der nicht verwendeten Festplatten deren Lebensdauer. Typischer Einsatzbereich eines MAID ist die Bereitstellung von Nearline-Storage.

Technische Merkmale eines Massive Array of Idle Disks

Ein Massive Array of Idle Disks lässt sich mit preiswerten SATA-Laufwerken realisieren. Unter Umständen kommt aber auch speziell für den Ruhemodus optimierte Festplattentechnik zum Einsatz. Je nach MAID-Implementierung werden verschiedene MAID-Level unterstützt wie geparkte Leseköpfe, geparkte Leseköpfe und reduzierte Drehzahl oder komplett angehaltene Festplatten.

Das Disk-Array verfügt über eine Steuerlogik, die nicht genutzte Festplatten automatisch in einen energiereduzierten oder angehaltenen Zustand versetzt. Gleichzeitig sorgt die MAID-Steuerung dafür, dass inaktive Festplatten periodisch auf Funktion geprüft und hochgefahren werden. Redundanzverfahren ermöglichen die Bereitstellung von Daten einer defekten Festplatte über andere Laufwerke.

Einige MAID-Implementierungen nutzen den RAID-Level 5 zur Realisierung von Redundanz. Im Vergleich zu einem reinen RAID-System gleicher Kosten ist die Speicherdichte eines MAID aber wesentlich höher, und der Energieverbrauch ist deutlich reduziert.

Einsatzmöglichkeiten eines Massive Array of Idle Disks

Ein MAID eignet sich für Anwendungen, bei denen die geschriebenen Daten nur selten gelesen werden. Typischer Einsatzbereich eines MAID ist die Bereitstellung von Nearline-Storage vergleichbar einer virtuellen Bandbibliothek (Tape Library) für Anwendungen wie Datensicherungen oder Datenarchivierungen. Nearline-Storage ist eine Speicherkategorie zwischen Online-Storage und Offline-Storage. Sie stellt hinsichtlich Geschwindigkeit, Verfügbarkeit und Kosten einen Kompromiss dar. Daten lassen sich kostengünstig und energiesparend speichern und stehen bei Bedarf mit etwas Zeitverzögerung, ohne dass manuell eingegriffen werden muss, wieder zur Verfügung.

Vor- und Nachteile eines Massive Array of Idle Disks

Vorteile eines MAID sind:

• hohe Speicherdichte bei geringen Kosten,

• reduzierter Energiebedarf und Kühlungsaufwand,

• längere Lebensdauer der einzelnen Festplatten.

Als Nachteile lassen sich aufführen:

• niedrigerer Datendurchsatz und längere Datenzugriffszeiten durch das Hochfahren der inaktiven Festplatten,

• unter Umständen Hardware-Probleme durch längeres Abschalten der Festplatten (regelmäßiges Hochfahren inaktiver Festplatten oder speziell optimierte Festplattentechnik notwendig),

• weniger Redundanzoptionen im Vergleich zu einem vollwertigen RAID-System.

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