Starre Speicherzuteilung war gestern. Rechenzentren verlangen heute flexible Lösungen, die das vorhandene Speichervolumen effizient auslasten. Studien zufolge ist dreiviertel der Kapazität ungenutzt. Das ist teuer und verschwendet Energie und Stellfläche – ein Horrorszenario für Rechenzentren. Die Lösung: Thin-Provisioning.
Von Kriemhilde Klippstätter
»Thin Provisioning« nutzt kostbaren Speicherplatz besser aus. Dieser wird nicht mehr starr einer Applikation zugeteilt, sondern steht als Ressourcen-Pool flexibel zur Verfügung. Das spart nicht nur Kapazität, sondern in der Folge auch Platz und Energie. Noch stehen viele Rechenzentren dem Konzept skeptisch gegenüber. Aber mit der Technik lässt sich bis zu 75 Prozent Platz auf den noch immer teuren Speichersystemen einsparen. Kapazität wird einer Anwendung erst zugeteilt, wenn diese sie tatsächlich benötigt.
Bei dem Verfahren »dedicate on allocation« ist die zugeteilte Kapazität starr fixiert und kann nicht für andere Anwendungen verwendet werden. Dieses auch als »Fat«, »Hard« oder »Exact Provisioning« bezeichnete Vorgehen bindet also zunächst Ressourcen, die vielleicht nie gebraucht werden. Außerdem hat es den Nachteil, dass sich die Speicher nur umständlich modifizieren lassen: Benötigt eine Anwendung trotz großzügiger Zuteilung mehr Platz, müssen die Daten erst ausgelagert, die ursprüngliche Logical-Unit-Number (LUN) gelöscht und danach für die gestiegenen Anforderungen neu eingerichtet werden. Für Administratoren ein Grund mehr, den Speicherplatz gleich von Anfang an üppig zu bemessen.
Thin-Provisioning erweitert die Virtualisierung
Für Peter Williams, Chefanalyst bei Bloor Research, bedeutet Thin-Provisioning »die logische Fortführung der Speichervirtualisierung«. Tatsächlich beruht die Technik darauf, physikalische Speicherkapazität als Reserve vorzuhalten und den Rechnern mehr Speicherkapazität vorzugaukeln, als sie tatsächlich zugewiesen bekommen. Potenziell steht der gesamte Speicher zur Verfügung. Sobald die Applikation auf dem Rechner mehr Platz einfordert oder ein Schwellenwert überschritten wird, teilt die Provisionierungs-Software mehr Kapazität aus dem Pool zu. Geschieht dies automatisch, dann sparen Unternehmen sogar das Personal für die Kapazitätsplanung. Außerdem umgehen die Verantwortlichen damit die Probleme, die Betriebssysteme bei der Kapazitätserweiterung bereiten können.
Einige Hersteller solcher Lösungen haben noch hilfreiche Zusatzfunktionen eingebaut, etwa das Provision-Tracking. Dabei wird verfolgt, auf welchen Speicherplatz – und damit auf welche Informationen – am häufigsten zugegriffen wird. Solche Daten lassen sich dann vielleicht auf schnelle Solid-State-Disks auslagern.
In jedem Fall verringert sich mit der schlanken Zuteilung der benötigte Speicherplatz, so dass teure Speichersysteme besser genutzt werden und Neuanschaffungen entfallen. Der Kauf von Speicher auf Vorrat gehört der Vergangenheit an. Im Rechenzentrum wird zudem weniger Stellfläche benötigt, die Energiekosten für Strom und Lüftung sinken. Thin-Provisioning wird deshalb nicht nur von den Gartner-Analysten als grüne Technik bezeichnet.
Effizienzprobleme ein messbarer Kostenfaktor
»Studien zufolge werden durchschnittlich nur 25 Prozent der zugewiesenen Kapazitäten auch tatsächlich von den Anwendungen genutzt«, sagt Klaus Beck, Account Executive bei 3PAR. »Dies ist eine extreme Verschwendung und für Unternehmen geht dieses Problem weit über schlechten Rückfluss des Firmenkapitals hinaus. Es entstehen unnötige Betriebskosten für sinnlose Gehäuse, für Stromversorgung und Kühlung unzähliger – ungenutzter – Festplatten.« Personal, ob interne Mitarbeiter oder extern beauftragte Dienstleister, würden für die Wartung dieser aufgeblähten Infrastrukturen in Anspruch genommen. Hinzukommen Lizenzgebühren für Speicher-Software, die in der Regel auf Rohkapazitäten beruhen.
Auch für die Umwelt entstehen messbare Kosten. Gartner schätzt die Zahl verkaufter Festplatten auf zirka 74 Millionen. Diese Angabe basiert auf in der Vergangenheit verkauften Stückzahlen und entsprechenden Zukunftsprognosen unter der Annahme, dass die Nutzungsdauer einer Festplatte nicht länger als fünf Jahre ist. Bezogen auf die Studienzahlen von Glasshouse Technologies entspricht dies zirka 42 Millionen Festplatten, die ungenutzte, aber zugewiesene Kapazitäten in Storage-Systemen darstellen.
Vorsicht bei der Planung
Das Verfahren rechnet sich meist nicht für kleine Unternehmen, wo nur wenige Server auf einen Speicher zugreifen. Allerdings findet man immer mehr Hersteller von mittelgroßen und kleineren Speichersystemen, die Thin-Provisioning anbieten, vor allem deshalb, weil der Zusatzbedarf von Plattenkapazität in die Zukunft verlagert wird.
Nachteilig könnte sich die Technik allerdings auf die Schnelligkeit und den Durchsatz der Systeme auswirken, weil dank besserer Ausnutzung der Festplatten weniger arbeiten, die Daten also auf weniger Platten verteilt werden können. Bei Einführung von Thin-Provisioning sollte man deshalb darauf achten, dass sich für die wichtigsten Applikationen VIP-Wege einrichten lassen: Die Daten solcher Anwendungen erhalten Vorfahrt.
Ein anderes Problem stellen Programme dar, die gerne den gesamten Speicherplatz für sich reservieren. Auch hier muss der Administrator manuell einschreiten und vielleicht solche Applikationen von der schlanken Zuteilung ausschließen oder nur einen Teil der Gesamtkapazität als zuteilbarer Speicher-Pool nutzen.
Bei der Einführung in eine bestehende Infrastruktur gilt zu prüfen, wie das Programm mit dem zuvor fest zugeteilten Speicherplatz umgeht. Oft werden die früher fest vergebenen aber ungenutzten Kapazitäten im laufenden Betrieb aufgelöst, andere Lösungen erledigen das sofort.
Die Angebote von Thin-Provisioning-Software unterscheiden sich also und arbeiten meist nur mit der eigenen speziellen Hardware zusammen. In gemischten Umgebungen kann das bedeuten, dass Files und Datenbanken auf die neue Hardware umdirigiert werden müssen. Es gibt aber auch Lösungen, die bestehende Hardware-Umgebungen nutzen und diese von Thin-Provisioning extrem profitieren.