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Daten-Deduplikation und Storage-Virtualisierung

Zwar sinken die Kosten pro GByte für die Speicherung von Daten, doch die Menge der zu speichernden Daten wächst schneller, so dass sich Storage zu einem bestimmenden Kostenfaktor in der IT entwickelt. Microsoft will daher mit dem Windows Server 8 die Speicherkosten senken und hat dazu verschiedene Techniken in die neue Servergeneration integriert, wie Thomas Pfenning, General Manager Microsofts Server und Cloud Division, erläuterte.

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So soll Thin-Provisioning vereinfacht werden. Dabei werden Speicherpools angelegt, ohne dass der dafür notwendige Speicherplatz von Anfang an zur Verfügung stehen muss. Der physische Speicherplatz kann mit der Zeit ergänzt werden. Windows Server 8 erlaubt es, solche "thinly provisioned disks" per Powershell zu finden und warnt, wenn bestimmte Grenzwerte überschritten werden. Das Verfahren basiert auf Standardtechnik, so dass die Informationen auch in Applikationen verarbeitet werden können.

Storage Pools und Storage Spaces

Microsoft führt mit Storage Pools und Storage Spaces zwei neue Speicherabstraktionen ein, die mit günstigen SATA-Platten, SAS-Platten oder einfachen Festplattenverbünden, sogenannten JBODs (Just a Bunch of Disks), verwendet werden können. Mit Storage Pool werden mehrere Platten beispielsweise in einem JBOD zusammengefasst, um anschließend mit Storage Spaces daraus virtuelle Festplatten zu erzeugen. Dabei können Spaces mit unterschiedlicher Konfiguration erzeugt werden, zum Beispiel einfache, auf hohe Leseleistung optimierte Spaces oder sogenannte Resilient Spaces, bei denen die Daten auf mehrere Platten gespiegelt oder mit Parity auf mehrere Platten verteilt werden. Das erinnert an Raid, Microsoft vermeidet aber ganz bewusst die im Raid-Bereich verwendeten Begriffe. Raid habe Einschränkungen, die das Konzept aus Storage Pools und Storage Spaces nicht aufweise, sagte Pfenning.

Chkdsk drastisch beschleunigt

Windows Server 8 soll in der Lage sein, NTFS-Volumes mit bis zu 64 TByte problemlos zu handhaben. Damit es aber nicht zu sehr langen Ausfallzeiten kommt, in denen Chkdsk solche großen Datenmengen prüft, hat Microsoft Chkdsk mit dem Ziel überarbeitet, die Downtime so kurz wie möglich zu halten. So werden in Windows Server 8 viele Prüfungen im laufenden Betrieb abgewickelt, und auch ein Großteil der notwendigen Reparaturen am Dateisystem kann bei laufendem Betrieb durchgeführt werden. Korrupte Stellen im Dateisystem werden erkannt und gesperrt. Im Offlinemodus, also beim Starten des Systems, werden die nur dann durchführbaren Reparaturen gezielt vorgenommen und die entsprechenden Bereiche dazu vorher markiert.

So soll Chkdsk in einem System mit 300 Millionen Dateien beim Starten nur rund 8 Sekunden laufen. Bisher waren es rund 360 Minuten. Reparaturen sollen sich in vielen Fällen geplant durchführen lassen, und bei Clusterkonfigurationen soll es nicht einmal zu Aussetzern der Dienste kommen.

Eingebaute Daten-Deduplikation

Um Speicherplatz zu sparen, hat Microsoft in den Windows Server 8 eine Daten-Deduplikation integriert, die im Hintergrund abgewickelt wird. Dadurch lässt sich der Speicherbedarf je nach Art der gespeicherten Daten um 30 bis 90 Prozent reduzieren. Die 90 Prozent gelten beispielsweise für eine Bibliothek mit Images virtueller Maschinen. Ist das Betriebssystem in den VHD-Dateien immer das gleiche, muss es damit nur einmal physisch gespeichert werden.

Implementiert wurde die Deduplikation als Dateisystemfilter, also nicht direkt in NTFS. Die Lösung basiert auf Chunks, das heißt auf Datenblöcken, nicht auf ganzen Dateien, was ihre Effektivität erhöht. Unterscheiden sich Dateien nur in kleinen Teilen, müssen nur die entsprechenden Deltas, also die Unterschiede, zusätzlich gespeichert werden.

SMB 2.2

Mit Windows Server 8 führt Microsoft auch die neue Version 2.2 des SMB-Protokolls ein, um transparenten Failover von Fileservern zu ermöglichen und Ausfallzeiten damit zu eliminieren. Auch die Leistung von SMB wurde verbessert. Die Bandbreite kann mit SMB2 Multichannel erhöht werden und mit SMB2 over RDMA lassen sich Fileserver per iWARP, Infiniband oder RoCE anbinden. Dadurch wird es letztendlich möglich, SQL-Datenbanken auf SMB-Shares auszulagern, da der Ausfall eines Fileservers die Datenbank nicht mehr aus dem Tritt bringt.

NFS 4.1

Um die Einbindung von Windows Servern in heterogene Umgebungen zu verbessern, hat Microsoft einen neuen NFS-Server geschrieben, der auf NFS 4.1 basiert. Dabei wurde mit der Universität Michigan kooperiert, die einen entsprechenden Client für Linux entwickelt, der aber noch nicht fertig ist.

 Das Netzwerk wird virtuellDateizugriffsrechte neu gedacht 
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