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Definition

Primärer Massenspeicher

Mitarbeiter: Rich Castagna

Unter primärer Massenspeicherung versteht man die kollektiven Methoden und Technologien zur Erfassung und Speicherung digitaler Informationen, die aktiv genutzt werden und für den Betrieb einer Organisation entscheidend sind. Auf diese Daten wird im produktiven Betrieb häufig von Anwendungen oder anderen Hardwaresystemen und Geschäftsanwendern zugegriffen.

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Im Gegensatz dazu wird der Sekundärspeicher und der Tertiärspeicher für Daten verwendet, auf die weniger häufig oder gar nicht mehr zugegriffen wird. Beispiele für Sekundär- und Tertiärspeicher sind Geräte oder Systeme, die zur Speicherung von Sicherungsdaten (eine zweite Kopie der aktuellen Primärdaten für ein Backup) und Archivierungsdaten verwendet werden, auf die selten oder gar nicht mehr zugegriffen wird. Da Sekundärdaten nur einen begrenzten unmittelbaren Nutzen haben und auf sie nur selten zugegriffen wird, werden sie oft als Daten in Ruhe (data at rest) bezeichnet. Die drei Arten an Speicher sind Komponenten einer Tiered-Storage-Architektur, die mindestens zwei Speicherebenen umfasst, obwohl einige Umgebungen über zusätzliche Speicherebenen verfügen. Unabhängig von der Anzahl der Speicher-Tiers ist die primäre Speicherebene in der Regel für Transaktionsdaten oder geschäftskritische Anwendungsdaten reserviert, die eine hohe Performance erfordern.

Arten von primären Massenspeicher

Abhängig von der Computerumgebung kann der primäre Massenspeicher aus Festplatten oder Flash-basierten Solid-State-Laufwerken bestehen, die lokal auf einem Anwendungs- oder Dateiserver installiert sind. Alternativ kann die primäre Speicherebene ein zentralisiertes und gemeinsam genutztes Storage Area Network (SAN) oder ein Network Attached Storage (NAS)-Array sein. Es ist die Art und Weise, wie die Speicherressource verwendet wird, und nicht die Art der Speicherarchitektur, die bestimmt, ob es sich um einen primären Massenspeicher (Tier 1) oder eine andere Datenspeicherebene handelt.

Wenn der primäre Massenspeicher eines Unternehmens für Anwendungen mit hohem Transaktionsvolumen und wahlfreiem Zugriff wie zum Beispiel Datenbankmanagementsysteme verwendet wird, ist die Speicherebene häufig ein SAN-Gerät (oder ein Satz von Geräten). SAN-Systeme sind Block-orientiert, das heißt, sie speichern und greifen auf Daten in Blöcken einer vorgegebenen Größe zu. Der Blockzugriff funktioniert ähnlich wie das Speichermedium - Festplattenlaufwerke oder Solid-State-Laufwerke -, das die Daten, die es beherbergt, speichert, katalogisiert und auf sie zugreift, so dass es in der Regel die hohe Leistung bietet, die Datenbanksysteme erfordern.

Ein NAS-Array kann auch als primärer Massenspeicher verwendet werden, aber es verwendet eine andere Methode der Datenspeicherung und des Datenzugriffs als ein SAN. NAS-Speicher wird oft auch als Dateispeicher bezeichnet, da er das Speichermediensystem mit einem Directory und Metadaten überlagert, die besser darauf abgestimmt sind, wie Anwendungen ihre zugehörigen Daten speichern. Anwendungen wie Microsoft Word oder Excel finden ihre Dokumente oder Tabellenkalkulationen über das NAS-Directory, das die verschiedenen Teile einer Datei sammelt, die über ein Laufwerk oder mehrere Laufwerke verteilt sein können, und die Datei der Anwendung als eine einzige Einheit präsentiert. Aufgrund dieser zusätzlichen Schicht sind dateibasierte Systeme wie NAS in der Regel langsamer als SANs, aber wenn ein NAS die Anforderungen eines Unternehmens an die Primärspeicherung erfüllt, kann es auf dieser Ebene durchaus funktionieren.

Cloud-basierter Speicher kann auch als primärer Massenspeicher dienen, aber da er entfernt liegt, sind die Umstände, unter denen er als primäre Speicherressource verwendet wird, sehr verschieden von denen, die mit SAN oder NAS zusammenhängen. Wenn eine Anwendung lokal im Rechenzentrum einer Organisation gehostet wird, muss sie über ein privates oder öffentliches Netzwerk wie das Internet auf ihren in einem Cloud-Service hinterlegtem Speicher zugreifen. Das könnte Prozesse jedoch verlangsamen und zu einer Leistung und Reaktionsfähigkeit führen, die nicht den primären Speicherstandards entsprechen. Wenn sich die Anwendung jedoch auch im gleichen Cloud-System wie die Daten befindet, könnte die Leistung ausreichend sein.

Arten von Speichermedien für primären Massenspeicher

Ein primäres Speichersystem, unabhängig davon, ob es lokal in einem Server installiert ist, wie ein SAN oder NAS vernetzt und gemeinsam genutzt wird oder ob es Cloud-basiert ist, kann aus verschiedenen Arten von Medien bestehen. Festplattenmedien sind immer noch die weit verbreitetste Art der Datenspeicherung, aber da von primären Massenspeichern in der Regel eine hohe Leistung verlangt wird, werden Solid-State-Laufwerke (SSDs) zunehmend Festplatten ersetzen. In einigen Fällen können primäre Massenspeichersysteme beide Arten von Speichermedien verwenden, wobei die Solid-State-Geräte für den schnellen Zugriff und die Verarbeitung von Daten und die Festplattenlaufwerke für die Massenspeicherung der erforderlichen Daten eingesetzt werden.

Eine neuere Entwicklung in der Speichertechnologie, Storage Class Memory (SCM), kann ebenfalls zur Primärspeicherung verwendet werden, wenn die Leistungsanforderungen besonders streng sind. Storage Class Memory kombiniert einige der Eigenschaften des Solid-State-Storage mit denen des RAM, der eng mit der CPU eines Servers zusammenarbeitet, um Daten so schnell wie möglich in eine Anwendung einzuspeisen. Im Gegensatz zum RAM ist Storage Class Memory persistent, das heißt, er behält Daten auch dann, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Obwohl SCM etwas langsamer als RAM ist, ist er viel schneller als herkömmliche Solid-State-Laufwerke, was ihn ideal für den Einsatz als primären Massenspeicher für Anwendungen wie In-Memory-Datenbanken macht. Außerdem ist er erheblich teurer als herkömmlicher Solid-State-Speicher.

Diese Definition wurde zuletzt im November 2020 aktualisiert

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