Backups im Unternehmen: Streamer

Nur Steintafeln halten ewig

Trotz wachsender Beliebtheit von RAID-Systemen auf S-ATA-Basis sind Bänder nach wie vor das am häufigsten eingesetzte Sicherungsmedium. Das kommt nicht von ungefähr, denn sie sind langlebig und ausfallsicher. Aktuelle Streamer wie der Quantum DLT-S4 kommen auf einen Datendurchsatz von rund 60 MByte/s. Das passende 800-GByte-Tape ist bei diesem Tempo nach rund drei Stunden gefüllt und schon für rund 90 Euro zu haben. Umgerechnet sind das nur 11 Cent pro GByte, deutlich preiswerter als bei Festplatten, die im günstigsten Fall auf 30 Cent pro GByte kommen.
Die Vorteile von tape-basierten Backup-Systemen erstrecken sich nicht nur auf den niedrigen Gigabyte-Preis. Während sich ein RAID-System nur bedingt skalieren lässt, kann man die Streamer-Kapazität durch weitere Tapes beliebig erweitern. Zudem sind die Bänder robuster als Laufwerke und lassen sich unkompliziert transportieren. Schließlich sorgt die Trennung von Medien und Laufwerk für mehr Datensicherheit.

Günstige Tapes, teure Hardware
Richtig teuer wird es jedoch bei der Hardware: Bänder sind preiswert, die passenden Streamer gehen jedoch ins Geld. Rund 4000 Euro muss man für ein Laufwerk mit Toptechnologie wie LTO-3 (Linear Tape Open Utrium 3), SAIT1 (Super Intelligent Advanced Tape) oder DLT-S4 (Digital Linear Tape S4) schon einplanen, zum Beispiel für den Quantum DLT-S4.
Konkurrenzmodelle schonen nur dann den Geldbeutel, wenn man eine kleinere Datenmenge, zum Beispiel bis 200 GByte, sichern will und auf ältere Formate wie LTO-2, SDLT600 oder AIT-4 setzt. Die bringen zwar nicht den Datendurchsatz der aktuellen Tape-Generation. Im Normalfall spielt die Geschwindigkeit aber ohnehin nur eine untergeordnete Rolle, weil die Sicherung normalerweise über Nacht und ohne Benutzereingriffe erfolgt.

Streamer als 6-TByte-Schnäppchen
Band-Systeme, die auf ältere, aber keineswegs veraltete Technologien wie LTO-2 setzen, können sich trotz hoher Laufwerkskosten als Schnäppchen erweisen. Ein LTO-2-Bandsystem ist bei gleicher Kapazität preiswerter als ein vergleichbares S-ATA-2-System. Rund 400 Euro lassen sich beim Tape-Beispielsystem sparen.
An Bandsicherung führt kein Weg vorbei, wenn man Datenmengen größer als 6 TByte speichern will. Warum dieser Wert? Die Kapazität von Festplatten-Systemen auf RAID- und
S-ATA-2-Basis ist gegenüber den beliebig skalierbaren Tape-Systemen klar begrenzt. Aktuelle S-ATA-2-Controller wie der Areca ARC-1120 nehmen maximal acht Laufwerke auf. Das Ende der Fahnenstange markieren derzeit 750-GByte-Festplatten bis zu 6 TByte lassen sich damit speichern.

20 000 statt 1 Million Lese-Zyklen
Tapes setzen Festplatten eine deutlich höhere Lebenserwartung entgegen: Bei korrekter Lagerung sollen sich Bänder der Formate AIT, DLT und LTO bis zu 30 Jahre lang unbeschadet aufbewahren lassen. Festplatten behalten ihre Daten dagegen nur für etwa zehn Jahre. Eine Garantie für die Lebenserwartung seiner Tapes will allerdings kein Hersteller geben, zumal alle Versprechen einmal mehr auf Labortests und statistischen Annahmen basieren.
Auch wenn ein Band eine Lebensdauer von 30 Jahren erreichen kann, beschränkt sich seine Nutzungsdauer auf eine begrenzte Anzahl von Schreib-Lese-Zyklen. Bänder sollen bis zu einer Million Zyklen durchhalten. Tatsächlich ist ein DLT-Tape aber nur für rund 21 000 Durchläufe gut.
DLT- und LTO-Tapes speichern ihre Daten in parallel liegenden Spuren. Sobald bei der Aufzeichnung das Bandende erreicht wird, wechselt der Schreib-Lese-Kopf auf die benachbarte Spur und schreibt in entgegengesetzter Richtung weiter. Bei einem Backup ergeben sich dadurch leicht viele Durchläufe einer ist vollendet, wenn das Band von Anfang bis Ende umgespult wird. Wenn Hersteller wie Imation ihren DLT-Tapes also eine Haltbarkeit von einer Million Zyklen bescheinigen, liegt die tatsächliche Zahl weit darunter: Bei 384 Tracks und acht parallelen Spuren ergeben sich 48 Durchläufe pro Zyklus; die tatsächliche Lebensdauer sinkt von einer Million auf rund 21 000 Zyklen.

Alte Hardware fördert Verschleiß
Ein weiteres Problem: Die Schutzschicht eines Tapes wird durch Benutzung abgeschliffen. Das legt nach und nach die darunter liegende Speicherschicht frei, auf der Daten über magnetisch gepolte Metallpartikel binär kodiert sind. Ohne schützenden Überzug oxidiert die Metallschicht, das Tape »vergisst« seine Daten.
Der Verschleiß verstärkt sich, wenn die eingesetzte Server-Hardware nicht mithalten kann. Dann kommt es zum gefürchteten Stop-and-Go-Effekt, bei dem die Performance massiv einbricht. Können die Daten nicht schnell genug vom Server abgeliefert oder geholt werden, muss das Laufwerk ständig stoppen, zurückspulen, neu positionieren und dann weiter lesen oder schreiben. Das ist eine unnötige Belastungsprobe für Laufwerk und Medien. Erst bei leistungsfähiger Hardware beispielsweise einem mit 3,4 GHz getakteten Xeon-Rechner mit zwei CPUs und 4 GByte RAM tritt das Problem nicht auf.

Fazit: Erste Wahl zum Archivieren
Günstiges Verhältnis von Preis pro Gigabyte, Skalierbarkeit und Robustheit: Streamer und Tapes erreichen zwar nicht den Datendurchsatz eines RAID-Systems, eignen sich wegen ihrer physikalischen Eigenschaften aber deutlich besser für langfristiges Archivieren.