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Ist der permanente Anstieg der Plattenspeicher-Kapazitäten im RZ-Betrieb unausweichlich?


19.05.1989 - 

Im Online-Speicherbericht enorme Kapazitätsausweitungen

Die Forderung nach immer mehr Online-Speicherplatz ist die Folge von neuen Anwendungen von Benutzern und Programmierern und der Notwendigkeit nach mehr und schnellerer Dienstleistung. Schon heute ist ein großer Teil des EDV-Budgets, wenn nicht sogar der größte, der Aufstockung von Speichergeräten zugeordnet. Da mit steigender Kapazität die Kosten für Plattenspeicher In den letzten Jahren gesunken sind, scheint der Kauf von zusätzlichen Plattenlaufwerken ein gangbarer Weg zu sein.

Wie sehen aber die wirklichen Kosten von Platten aus, die als das Haupt-Online-Medium angesehen werden? Für jedes Megabyte kommen zu den Erstehungskosten Ausgaben für Strom, Klima, die Bereitstellung des Raumes und nicht zuletzt Personalkosten. Solche Folgekosten sind nur schwer kalkulierbar und im Gegensatz zu den Beschaffungskosten sehr abhängig vom Umfeld des Benutzers. Muß beispielsweise vor der Installation der nächsten Platteneinheit im Rechenzentrum angebaut werden, steigen die Kosten pro Megabyte ins Unermeßliche.

In der Tat steigt in den Rechenzentren mit Mainframe-Systemen die Anzahl der Magnetplatten-Laufwerke kontinuierlich. Bei sehr vielen Anwendern beträgt die jährliche Steigerungsrate bereits 50 Prozent. Während die Ergänzung von zehn auf 15 Laufwerke häufig noch zu verkraften ist (bei Größenordnungen von 100 installierten Festplatten), bringt die Erhöhung im Folgejahr auf 150 Geräte und die Verdoppelung des Bestandes alle zwei Jahre ernsthafte Probleme in der Raumplanung und der damit zusammenhängenden Finanzierung der Räumlichkeiten und Systeme mit sich.

Durch diese enormen Kapazitätsausweitungen im Online-Speicherbereich für Magnetplattenlaufwerke entstehen ebenfalls zwangsläufig überproportionale Belastungen bei der Datensicherung auf Magnetbändern.

Eine effektive Nutzung des Speichers ist eines der Hauptliegen im Betrieb eines Rechenzentrums. Die Kosten für die Speichermedien ergeben sich aus Kriterien wie Zugriffszeit, Durchsatz, Kapazität und Zuverlässigkeit. Die exakte Zuordnung der adäquaten Speichermedien zu den entsprechenden Anwendungen ist der Schlüssel für eine kosteneffektive Nutzung von Speicherkapazitäten.

Datenbanken werden so typischerweise auf schnelle Plattenspeicher abgelegt, im Sekundenbereich benötigte Dateien dagegen auf Massenspeicher, und vollkommen zeitunabhängige Daten wie Datensicherungen auf Magnetbänder oder 3480-Magnetbandkassetten gespeichert. Robotersysteme für Kassette können weiterhin einen Großteil der Operatoraktionen automatisieren und den Zeitaufwand reduzieren. Diese Systeme bringen aber keine entscheidenden Verbesserungen im Rechenzentrumsablauf. Für die Datensicherung eines einzigen 3380K-Festplatenlaufwerkes mit B,5 Gigabyte Speicherkapazität werden bis zu 38 Magnetbandkassetten vom Typ 3480 (200 MB) belegt.

Je mehr Daten im täglichen Ablauf online verändert werden, um so mehr werden die Unternehmen hiervon abhängig. So wird die Zuverlässigkeit der Datenspeicherung zu einem weiteren wichtigen Auswahlkriterium. Ist die verspätete Verfügbarkeit von Daten bereits belastend, der Verlust der Daten ist untragbar. Das automatische Sichern und Zurückladen von Dateien wird daher zum notwendigen routinemäßigen Vorgang. Bei einer Bank kann die Zeit zum Zurückladen einer Datei im täglichen Betrieb bereits zu einer kritischen Einschränkung des Kundenservices führen.

Das Bereitstellen von ausreichendem Speicherplatz ist gleichermaßen notwendig wie problematisch, denn mehr Platten bedeuten nicht im gleichen Maße mehr Speicherplatz. Die Nutzung des Speichers wird durch das falsche Anlegen von Dateien Fragmentierung der Platten und anderen Einschränkungen herabgesetzt. Diese Probleme können durch das Benutzen von professioneller Plattenverwaltungssoftware vermindert werden.

Plattenverwaltungssysteme wie DMS/OS und DF/HSM verlegen Dateien je nach Anforderung auf verschiedene Hierarchiestufen mit unterschiedlich schnellem Zugriff und differenzierten Kosten der einzelnen Medien.

Das Speichermanagementkonzept von IBM unter dem Leitgedanken SMS (System Managed Storage) sieht vor, daß Daten auf dem ihren Benutzerprofil entsprechenden Speichern abgelegt werden. Solche, auf die ein sofortiger Zugriff möglich sein muß, kommen auf die schnellsten Plattenlaufwerke. Archivdaten kommen auf langsamere (und kostengünstigere) Speicher.

Woraus besteht aber die Hardware, die für die verschiedenen Anforderungen zur Verfügung stehen? Aktive Dateien, die permanent online benutzt werden, gehören sicher auf Platten, selten benötigte Archivdaten können dagegen nur auf Kassette gespeichert werden. Was ist aber mit Dateien, für die Antwortzeiten im Sekundenbereich gefordert werden? Diese Lücke läßt sich mit Massenspeichersystemen füllen. Hier ergänzt beispielsweise das Speicherkonzept von Masstor das SMS-Konzept von IBM mit Systemen, die in der IBM-Produktpalette nicht enthalten sind. So erreicht das Massenspeichersystem M 960 Ladezeiten von vier Sekunden, das ermöglicht das Zurückladen von Dateien innerhalb von wenigen Sekunden.

13 Terabyte im Online-Zugriff

Bedingt durch diese kurzen Zeiten ist eine große Anzahl von Rückladeaktionen pro Stunde möglich. Durch schnellere Ladezeiten und eine größere Anzahl von Operationen pro Stunde unterscheiden sich Massenspeicher von automatischen Kassettenladesystemen .

Das Konzept ist ein Datenmanagementsystem, das aus einer komplett im Betriebssystem des Hosts integrierten Softwaresteuerung für Speicherung und Verwaltung von Massendaten im Online-Zugriff besteht und den Datentransfer von und zu unterschiedlichen Hostsystemen steuert.

Als neuestes Systemmodell vertreibt Masstor ein neuartiges Systemkonzept für die Speicherung und Verwaltung von Massendaten. Mit diesem Konzept läßt sich erstmals die gigantische Datenmenge von 6,5 Terabyte (6500 Gigabyte) beziehungsweise bei Datenkompression sogar 13, 0 Terabyte im Online-Zugriff des Mainframes halten. Dabei belegt ein Modul mit 1,0 beziehungsweise 2,0 Terabyte nur eine Grundfläche von 0,7 Quadratmetern.

Eine Million Bücher auf 0,7 Quadratmeter

Auf dieser kleinen Fläche kann zum Beispiel der gesamte Bestand einer großen Bibliothek mit mehr als einer Million Büchern gespeichert werden. (Zum Vergleich: Ein Buch mit zirka 300 Seiten Ó 2000 Zeichen enthält etwa 600 000 Zeichen.)

Das Systemkonzept besteht hardwareseitig aus einem Steuersystem für die beiden Speichermodule und softwareseitig aus einer Steuer-, Zugriffs- und Überwachungssoftware, die in das Mainframe-Betriebssystem für die Online-Datenverwaltung integriert wird und zu diesem voll kompatibel ist.

Erstmals werden hier unter der einheitlichen Steuerung einer gemeinsamen Speichersteuereinheit zwei unterschiedliche Konzepte der Speicherung von Online-Massendaten verwaltet. Während auf die einen Datenkassetten ein schneller Zugriff besteht, können auf den anderen Datenkassetten des Speichersystem-Moduls extrem hohe Datenmengen gespeichert werden.

Dabei konnte mit einem neuen Kassettenkonzept die Speicherkapazität auf maximal 62,5 Gigabyte je Kassette gesteigert werden.

Bei einem Fertigungsunternehmen in Süddeutschland werden im Hauptrechenzentrum, das für kommerzielle Abwicklungen zuständig ist, drei Hostsysteme IBM 3090-600 mit hoher Speicherausstattung in der Unterteilung auf vier MVS/XA-Systemen mit JES3 betrieben.

Auf insgesamt fünf Speichermodulen M 860 mit einer Gesamtspeicherkapazität von 275 GB werden neben Datensicherungsbeständen und Benutzer-Dumps ständig Dateien in der Größenordnung von 70 Gigabyte im Online-Zugriff gehalten.

Diese Datenmenge entlastet aber die Plattenspeicherkapazität durch die Abspeicherung nur der tatsächlich mit Daten belegten Spuren in einer komprimierten Form um mindestens 180 GB im Plattenbereich. In einem weiteren Rechenzentrum für den Ingenieurbereich steht ein System mit drei Speichermodulen und einer Speicherkapazität von 165 Gigabyte und in einem dritten Rechenzentrum für den Backup-Betrieb ein zusätzliches Modul mit einer Speicherkapazität von 55 Gigabyte zur Verfügung.

Die Speicherung von Massendaten ist heute mehr denn je eine Schlüsselfrage der Groß-EDV. Das Überschreiten der Terabyte-Grenze im Bereich der Online-Dateien zieht eine Fülle von Problemen hinter sich her. Allein die Datensicherung erfordert eine Unmenge von Speicher. Ob Platten, Massenspeicher oder Kassetten, eine uneffektive Nutzung der Medien ist teuer und schränkt ihre Nutzung ein.

Peter Rasp ist Technischer Direktor bei der Masstor Systems Deutschland GmbH in Frankfurt.