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Tipp  14.08.2012 (Archiv)

SSD-Festplatten im Server

Harddisks sind immer noch ein kritisches Bauteil von Servern, das nicht nur häufig ausfällt sondern auch noch wichtige Daten beinhalten kann. Sind die neuen SSD-Platten eine Alternative zu konventionellen Festplatten mit Magnetscheiben?

Dass Netzteile ausfallen und schnell ersetzt werden ist Server-Administratoren bewusst, Mainboards und Prozessoren sind mittlerweile halbwegs haltbar und auch sonst sind moderne Server für längere Zeit ohne Ausfall nutzbar. Nur die Festplatten scheinen eher mehr zu Ausfällen zu neigen. Wenn eine neue Technologie kommt, wie es aktuell bei den SSDs mit Flash-Speicher (ähnlich wie bei Speicherkarten oder USB-Sticks) der Fall ist, werden die Ohren gespitzt und der Einsatz im Server überlegt.

Nun liegen auch schon erste Erfahrungen und Tests samt Vergleich vor. Und die SSDs scheinen endlich die Reife zu besitzen, auch in kritischen Servern zum Einsatz kommen zu können. Als Alternative zu Magnet-Festplatten sind sie auf jeden Fall im Kommen.

Beschränkender Faktor der Solid State Disks (SSD) ist noch der Preis (also die Größe des Speichers), belohnt wird man dagegen mit großer Geschwindigkeit, wenig Stromverbrauch und geringer Wärmeentwicklung. Fehler durch Schäden in der Mechanik fallen bei SSDs prinzipbedingt nicht an, dafür haben die Flash-Speicher nur eine begrenzte Lebensdauer, was das Schreiben anbelangt. Zwischen 10.000 und 100.000 mal kann man eine Stelle beschreiben, dann ist der Chip hier defekt.

Günstige SSD-Speicher

OCZ 60GB SSD
Samsung 128 GB SSD
Intel 160GB SSD
Plextor 256GB SSD




SSDs bestehen aus einer Logik, die für die Speicherung und Organisation von Speicher und Ersatzspeicher zuständig ist (dem Controller) und dem Flash-Speicher an sich, den Speicherchips. Manchmal bieten SSD-Speicher auch eine kleine Überbrückung für Stromausfälle gegen Datenschwund während dem Schreiben. Die Chips selbst können vom Typ MLC sein (erlauben wenig Schreibvorgänge, sind aber günstig) oder SLC (teurer, wesentlich ausdauernder beim Schreiben).

Der Controller ist der Grund, warum man eher auf aktuelle SSDs in Servern setzen sollte. Er regelt die Verteilung der Schreibzugriffe und die Nutzung von Ersatz-Chips, die es auch immer gibt. Teurere Platten haben mehr Ersatzspeicher für ausfallende Speicherstellen, halten also deutlich länger durch. Aber auch günstige mit guten Controllern organisieren die Schreibvorgänge so, dass einzelne Stellen nicht zu oft beschrieben werden müssen und die Performance trotzdem nicht darunter leidet - ältere Controller waren da schnell am Ende oder überfordert.

SSD für viele Schreibzugriffe - SLC

Intel 20GB SSD SLC
Transcend 64GB SSD SLC
Supertalent 128GB SSD SLC




Auch bei SSD-Platten empfielt sich im Server der Einsatz von RAID-Systemen. Das hilft, wenn einmal eine Platte ausfällt (RAID 1) und kann auch als Performance-Turbo noch eins drauf setzen (RAID 5). Da SSDs normale Schnitstellen haben (SATA), kann man sie auf normalen RAID-Controllern einsetzen. Auch und gerade bei SSDs empfielt es sich, verschiedene Chargen, Marken oder Typen zu nutzen, um gleichzeitigen Ausfall mehrerer Platten so gut es geht zu vermeiden.

2 SATA III-Ports mit Raid 1

So weit, so gut - die Technik bietet also viele Möglichkeiten und Alternativen. Nun fragt sich noch, welche SSD-Platten für Server geeignet sind und ob die Haltbarkeit ausreicht. Hier ist der Einsatzzweck des Servers maßgeblich.

Server, die große Datenmengen speichern, sind im Nachteil wenn es um das Geld geht - das Budget bestimmt da die Möglichkeit des Einsatzes von SSDs. Sicherungsserver, die große Datenmengen laufend speichern müssen, werden auch schnell an die Schreibgrenzen kommen.

Web-Server werden eher weniger Daten speichern und halten müssen. Logfiles und unkritische Schreibvorgänge kann man auf billige Magnetscheiben auslagern, die eigentlichen Inhalte werden meist gelesen und sind der Menge nach nicht so viele. Viele Nutzer setzen daher in Webservern sogar auf billigste SSD-Platten im Raid 1-Verbund, so kann ein Ausfall keinen Schaden bringen, die Platten halten aber auch so (zumindest rechnerisch) viele Jahre. Unsere Beispielrechnung kommt selbst bei den MLC-Festplatten auf über 20 Jahre MBF (meantime between failure - Zeit bis zum erwarteten Ausfall). Das sollte reichen, ein solcher Server braucht typischerweise noch dazu nur wenige GB Speicher für seine Anwendungen...

Bei Datenbank-Servern schaut die Sache etwas anders aus, da hier Schreibzugriffe häufig sind (Indexe, Inhalte, Zwischenergebnisse - die Datenbank schreibt laufend auf die Festplatten zurück). Man kann zwar viel im RAM optimieren lassen, trotzdem wird es an Schreibbefehlen nicht mangeln. SLC-Platten sind hier obligatorisch, aber zumindest kann man bei Datenbankanwendungen den Bedarf an Speicher gut planen. Auch hier reichen oft die kleineren Platten bereits aus, als Sicherungsmedium und für Logfiles nimmt man dann wieder klassische Festplatten. Kritische Datenbankserver kann man per RAID 5 auch noch an der Performance optimieren.

Da Datenbanken viel schreiben müssen, sind spezielle Server-SSDs mit viel Ersatzspeicher und größerem Speicher, als Partitionen genutzt werden, sinnvoll. Man partitioniert also nicht bis zur Grenze der SSD, um ihr noch Luft für Verschleiß zu lassen und nimmt Platten, die zusätzlich noch großen Reservespeicher besitzen. In solchen Fällen kann man die rechnerische Haltbarkeit im Dauereinsatz auf etwa 10 Jahre hin bekommen - auch ein Wert, der die Magnetplatten hinter sich läßt, bei allerdings deutlich höheren Kosten.

Man kann sich auch den schlimmsten Fall ausrechnen: Wird ausschließlich geschrieben und das mit der theoretischen Höchstgeschwindigkeit und schnell alternden Bauteilen, dann sind schlechte SSDs innerhalb von etwa einem Monat defekt. Gute halten ohne Reserve ein halbes Jahr durch. Nimmt man gute SSDs, spendiert ausreichend Reservespeicher und versucht sie dann mutwillig zu ruinieren, halten diese trotzdem noch viele Monate durch - das sollte schon Beruhigung genug sein für beunruhigte SSD-Planer. Alte Controller wurden dabei aber mit der Zeit langsamer, neue haben das Problem nicht mehr.

SSDs sind in Servern also durchaus geeignet, die Magnetspeicher zubeerben und sinnvollen und haltbaren Ersatz zu liefern. Was man braucht ist das nötige Kleingeld und etwas Wissen und Planung des Einsatzes. Das haben Sie nach dem Text aber - es spricht wenig dagegen, Ihren nächsten Server mit SSD-Flash-Speicher schneller und von Magnetspeichern unabhängig zu machen.

Unsere Bewertung: Sterne.

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#SSD #Festplatte #Server #Webserver #Datenbank #Test #Vergleich #Harddisk #Speicher #Technologie #Hardware


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