Nutzungsszenarien verschiedener Storage-Typen

02.05.2023 / Dr. Behrooz Moayeri

In aktuellen Vergabeverfahren schreiben unsere Kunden die Speichertypen Block Storage, File Storage und Object Storage aus.

Die Nutzungsszenarien dieser Storage-Typen sind wie folgt:

  • Auf Block Storage wird meistens mittels des Protokolls Small Computer System Interface (SCSI) zugegriffen. SCSI wird überwiegend auf Basis von Fiber Channel (FC), Fiber Channel over Ethernet (FCoE) oder TCP/IP übertragen. Im letzteren Fall wird iSCSI als Schicht zwischen SCSI und TCP genutzt. Der Name Block Storage ist darauf zurückzuführen, dass dieser Speichertyp ursprünglich den unmittelbaren Zugriff auf Festplattenblöcke ermöglichte. Mittlerweile werden logische Blockeinheiten (Logical Units, LUNs) meistens mittels Speichervirtualisierung von physischen Blöcken des Speichers abstrahiert. Trotz dieser Abstraktion, die Verarbeitungszeit kostet, gilt Block Storage als der gängige Speichertyp, mit dem die höchste Leistung gemessen in Input/Output Per Second (IOPS) erreicht werden kann, in der Regel im sechsstelligen IOPS-Bereich.
  • File Storage besteht normalerweise aus einer Anordnung von physischen Datenträgern und einem File-System. Auf Letzteres kann in der Regel mittels der Protokolle Network File System (NFS) oder Server Message Block (SMB) zugegriffen werden. NFS kommt historisch aus dem Unix-Bereich, SMB aus Windows-Umgebungen. In fast jeder Organisation wird File Storage entweder mit dedizierten Speichersystemen oder mittels Fileserver auf Unix-/Linux- oder Windows-Basis für Filesharing genutzt. Neben diesem klassischen Einsatzszenario werden NFS und SMB auch für den Zugriff Virtueller Maschinen (VMs) auf ihren Data Store verwendet. Ferner gibt es Fälle, in denen Datenbanken für den Zugriff auf Speicher NFS nutzen.
  • Object Storage ist der jüngste der drei Haupttypen. Auf Object Storage wird in der Regel über Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS) zugegriffen. Der Simple Storage Service S3, zuerst eingeführt in Amazon Web Services (AWS), ist der bekannteste Vertreter der Kategorie Object Storage. Jede Anwendung, die Speicherzugriffe über HTTPS (oder HTTP, was jedoch immer mehr von HTTPS abgelöst wird) unterstützt, kann Object Storage nutzen. Die Palette der Szenarien reicht von Primärspeicher bis zur Datensicherung.

In der Regel ist davon auszugehen, dass mit Block Storage die höchste Leistung erreicht wird. Danach folgt File Storage, gefolgt von Object Storage. Neben den genutzten Zugriffsszenarien bzw. Protokollen spielt jedoch der Typ des genutzten Datenträgers auch eine wesentliche Rolle hinsichtlich der Leistungsfähigkeit. Non-Volatile Memory Express (NVMe) ist zurzeit der schnellste breit eingesetzte Datenträgertyp. Langsamere Solid State Drives (SSD) sind zwar nicht so leistungsfähig wie NVMe, doch mit größeren Volumen (gemessen in Terabytes TB bzw. Tebibytes TiB, je nach Anwendung von Dezimal- oder Binärstufen) erhältlich. Unter Primärspeichertypen bieten Hard Disk Drives (HDD), d.h. rotierende Festplatten, die größte Kapazität, bis mittlere zweistellige TB-Zahlen für eine einzige Platte. Je nach Umdrehungsgeschwindigkeit ist mit einer einzigen Festplatte nur ein unterer oder mittlerer dreistelliger IOPS-Wert zu erreichen.

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