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05.06.1992 - 

Daten müssen 24 Stunden am Tag verfügbar sein\

Viele kleine Disk-Arrays lösen die großen Speicherplatten ab

Über alle Systemplattformen hinweg betrachtet, steigt der Bedarf an Plattenkapazität zwischen 25 und 60 Prozent. Bis zum Ende dieses Jahrzehnts sollen, so Herstellerprognosen, zirka 70 Prozent -der Hardwarebudgets für die Datenspeicherung aufgewendet werden.

Während dieses Zeitraumes dürften, folgt man diesen Annahmen, die Anwender einen Großteil der noch papiergebundenen Bearbeitung auf EDV umstellen. Die installierte Plattenkapazität im Großsystem-Bereich wird demzufolge voraus. sichtlich jährlich zwischen 25 und 30 Prozent wachsen.

Die Herausforderung für die 90er Jahre ist zweifellos eine unterbrechungsfreie Datenverfügbarkeit für den Endanwender, das heißt, geplante und ungeplante Unterbrechungen. ,sind zu minimieren. Im Zuge der immer weiter fortschreitenden weltweiten Vernetzung wird für mehr Unternehmen eine Verfügbarkeit von 24 Stunden am Tag und sieben Tagen in der Woche lebenswichtig. Um dieses Ziel zu erreichen, dürfte es in diesem Jahrzehnt auch einige grundlegende Veränderungen im Bereich der Magnetplatten geben. Statt die Daten auf einzelnen großen Platten zu speichern bietet sich die Streuung der Daten auf viele kleine Speichermedien (51/4 Zoll oder weniger) an. Über 20 Firmen sind derzeit mit der Entwicklung solcher Disk-Arrays beschäftigt. Neben höherer Datenverfügbarkeit, verbesserter Performance und niedrigeren Kosten gegenüber heutigen Subsystemen versprechen fortschrittliche Disk-Array-Technologien auch Verbesserungen im Speicher-Management.

Große Hoffnungen auf rate und blaue Leser

In den frühen 80er Jahren war man der Ansicht, daß die magnetische Aufzeichnung, bei 30 Mbit pro Quadratinch ihre physikalische Grenze erreicht hätte und neue Aufzeichnungsverfahren, etwa die optische Aufzeichnung, die Oberhand gewinnen würde. Durch die Entwicklung neuartiger Plattenbeschichtungen und Schreib-/Leseköpfe ist fast das Gegenteil eingetreten und Dichten von 130 Mbit pro Quadratinch sind bereits kommerziell verfügbar. Laborversuche mit noch höheren Dichten lassen momentan keine Grenze nach oben erkennen. Derzeit kann von einer jährlichen Steigerung der Aufzeichnungsdichte von 25 bis 40 Prozent ausgegangen werden und 1 GB pro Quadratinch bis zum Ende dieses Jahrzehnts erscheinen realisierbar. Die Entwicklung der Aufzeichnungsdichte bei den optischen Platten ist im Gegensatz zu der rasanten Steigerung bei den Magnetplatten - in den letzten acht Jahren nur relativ langsam fortgeschritten. Augenblicklich werden große Hoffnungen auf rote und blaue Laser gesetzt. Sollte sich die Entwicklung dieser Laser verzögern, können die Aufzeichnungsdichten der Magnetplatten denen der optischen Platte sehr nahe kommen (siehe Abb. 1).

Unter diesen Annahmen ist bei 5? Zoll-Laufwerken mit folgender Entwicklung zu rechnen (siehe Tabelle auf Seite 44).

Die Performance eines Laufwerks hängt von verschiedenen Faktoren ab, von denen einige mit Monitoren gemessen werden können. Suchzeit (Seek), Latenzzeit und Übertragungsrate können als Hauptkomponenten der Antwortzeit betrachtet werden. Die Suchzeit konnte zwar immer weiter gesenkt werden, bleibt jedoch weiterhin die größte Einzelkomponente. Die Latenzzeit (durchschnittlich eine halbe Plattenumdrehung) und die Übertragungszeit wurden durch höhere Umdrehungsgeschwindigkeiten und eine Steigerung der Spur-Kapazität ebenfalls fortlaufend verbessert. Bis zum Ende dieses Jahrzehnts wird die durchschnittliche Suchzeit unter sechs Millisekunden liegen, die Umdrehungsgeschwindigkeit bei über 10 000 Umdrehungen und die Übertragungsrate zwischen 20 und 30 MB/s (siehe Abb. 2).

Entwicklungen in der Subsystem-Architektur

Seit über 25 Jahren werden mit den bekannten Aufzeichnungsverfahren die Datenblöcke einer Datei Byte für Byte sequentiell auf einem Laufwerk abgespeichert. Diese Art der Aufzeichnung ist zwar Standard, aber auch die Ursache von vielen Problemen, wie schlechter Kapazitätsausnutzung, Performance-Engpässen auf Laufwerksebene, Datenverlust bei Ausfällen von Laufwerken und der daraus resultierenden Notwendigkeit einer Sicherung der Daten auf Band.

Die Disk-Array-Technologie, derzeit definiert durch Raid 1 bis 6 von der University of California in Berkeley, ist mittlerweile generell anerkannt. Fortschrittlichere Disk-Array-Technologien, wie sie sich in Entwicklung befinden und schon angekündigt wurden, versprechen, gewisse Nachteile der Raid-Architekturen zu minimieren, wenn nicht gar zu eliminieren. Weiterentwickelte Disk-Arrays können deshalb Verbesserungen in den Bereichen Datenverfügbarkeit, Kapazitätsausnutzung, Performance, Datensicherung und Speicherverwaltung bieten Es ist davon auszugehen, daß bis spätestens Mitte dieses Jahrzehnts solche Subsysteme von allen Herstellern angeboten und zum neuen Architekturstandard werden.