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Speicher unbegrenzt: Festplatten-Arrays (Disk-Arrays)

Als Festplatten-Arrays werden spezielle Speicher-Subsysteme in professionellen Rechnerumgebungen bezeichnet. Die Festplatten-Arrays sind dazu konzipiert, in Netzwerken jeder Größe die nötigen Speicherkapazitäten zentral zur Verfügung zu stellen und durch Datenspiegelung (RAID) höchste Datensicherheit zu gewährleisten. Vor allem in Rechenzentren finden sich Systeme, die mehrere tausend Festplatten aufnehmen können. Diese Arrays sind mit eigener Intelligenz ausgestattet und können dadurch verschiedene Aufgaben (z.B. Datenspiegelung, Lastverteilung, Backup) selbstständig und ohne Zutun eines externen Servers ausführen. In kleinen Netzen und Arbeitsgruppen finden immer öfter kompakte Arrays (so genannte Network Attached Storage-Systeme) mit nur wenigen Laufwerksschächten Verwendung, die über SCSI-, FireWire- oder sogar über USB-Schnittstellen betrieben werden. Diese stellen in der Regel einen einfachen Dateiserver bereit. In professionellen Speichernetzen (SAN), in denen die Daten über größere Entfernungen verfügbar sein müssen, hat sich dagegen der Fibre Channel-Standard auf Basis der Glasfaseranbindung als probate Lösung durchgesetzt.

Im Einzelnen weisen Festplatten-Arrays folgende technische Besonderheiten auf:

• Festplatten werden in Wechselschächten im Array untergebracht und können somit im laufenden Betrieb gewechselt werden (Hot Swap).
• Die Arrays verfügen meist über einen eigenen Zwischenspeicher (Cache-Speicher), der bis zu mehreren Gigabyte Kapazität betragen kann. Dieser dient dazu, Schreib- und Lesevorgänge zu beschleunigen, so dass die an den Array angeschlossenen Server nicht in ihrer Geschwindigkeit gebremst werden.
• In größeren Arrays sind mehrere eigene Schnittstellen-Controller redundant eingebaut, um beim Ausfall eines Controllers dessen Aufgaben durch einen anderen ausführen lassen zu können. Damit eignen sich diese Festplatten-Arrays auch für den Betrieb in Hochverfügbarkeits-Umgebungen.
• Festplatten-Arrays arbeiten meist mit Betriebssystemen, die speziell auf ihre Bedürfnisse als Dateiserver zugeschnitten sind. Es kann sich dabei sowohl um modifizierte Standard-Betriebssysteme handeln als auch um fest an die jeweilige Hardware gekoppelte spezielle Software.
• Die Arrays lassen sich je nach Größe und Funktionalität über ein Webinterface konfigurieren, jedoch auch über serielle Schnittstellen mit einer Terminalanbindung.
• Die Speichersysteme sind für Festplatten mit allen gängigen Schnittstellen (SATA, SCSI, SAS, FC) erhältlich.
• Je nach Geräteklasse und Hersteller werden von den Arrays verschiedene RAID-Level zur Datenspiegelung unterstützt.

Tipps für den Einsatz von Disk-Arrays

• Achten Sie bei der Bestückung des Arrays darauf, ausschließlich Speichermedien der gleichen Kapazität zu verwenden. Zwar lassen sich moderne Festplatten-Arrays auch mit Massenspeichern unterschiedlicher Bauart betreiben, jedoch wird dann im RAID-Verbund bei jedem Laufwerk nur die Kapazität der kleinsten genutzten Festplatte berücksichtigt. Sie verschenken deshalb im Mischbetrieb Speicherplatz!
• Wenn in Ihrem Festplattenverbund die Datensicherheit an höchster Stelle rangiert, so sollte auf jeden Fall ein so genanntes Hot-Spare-Laufwerk als Ersatzmedium beim Ausfall eines Massenspeichers vorhanden sein, um verzögerungsfrei die Aufgaben des defekten Laufwerkes übernehmen zu können.
• Beim Aufbau größerer Arrays empfiehlt es sich, darauf zu achten, dass hardwareseitig jede Festplatte einzeln abschaltbar ist. So lässt sich nicht nur durch das Deaktivieren temporär ungenutzter Laufwerke Energie einsparen, sondern auch die Lebens- und damit Einsatzdauer des gesamten Arrays erhöhen.

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Mit diesem Thema in Beziehung stehen auch die Suchbegriffe SAN, NAS-Server sowie Datensicherung aus unserer Kategorie Storage-Systeme.