Im Test: NAS-System mit externer Jukebox
Sichern und archivieren
Speicherkapazität im TByte-Bereich sowie eine hohe Sicherheit für sensible Backup- und Archivdaten soll der Managed-RAID-NAS- Server mit optischer Bibliothek von Disc bereitstellen. Dabei handelt es sich um ein System, das Archivierungen und Backups auf optische Medien schreibt. Diese Kombination aus Library und Server kann einem Netzwerk Daten auch direkt zur Verfügung stellen.
Das NAS-System (Network Attached Storage) besteht zum einen aus einem Server, dessen
Hardwareausstattung auf die Vorgaben des Kunden zugeschnitten wird. Der Rechner steuert eine
externe Jukebox, die sich per SCSI oder Fibre Channel (FC) anbinden lässt. Was die grundlegende
Hardwareausstattung angeht, kann der Administrator die Box nach Bedarf konfigurieren. Dabei ist
eine variable Anzahl an Laufwerken, optischen Rohlingen ebenso möglich wie unterschiedliche
Laufwerkskombinationen und Medientypen.
Laut Disc soll dies die Leistung und die Speicherausstattung skalierbar halten, um dem Kunden
maßgeschneiderte Systeme zu bieten. Auch sprechen die optischen Archivlösungen Interessenten an,
die Priorität auf Sicherheit und Langlebigkeit ihrer Backup-Sätze legen. Bei Bedarf kann ein
Anwender DVD-Medien bis zu 80 Jahren (nach Herstellerangabe) ohne Datenverlust lagern. Speziell im
Archivierungsumfeld ist der WORM-Betrieb (Write Once Read Many) gefragt, schließlich lassen sich
solche Medien nicht wieder beschreiben. Aber auch wichtige Backup-Sätze sind somit vor
unbeabsichtigter Löschung oder Neuzuweisung geschützt. Damit rangiert diese Kombination aus
Content-Server und DVD-Container, die in verschiedenen Ausstattungsvariationen angeboten wird, im
Highend-Sektor für optische Speicherlösungen.
Neben dem Disc-NAS komplettierten drei weitere Server die Testumgebung. Dazu zählten zwei
Linux-Server (Suse Standard Server 8 und Red Hat 7.3) mit vergleichsweiser magerer
Hardwareausstattung. Diese Rechner verfügten über jeweils 256 MByte SD-RAM und
500-MHz-K6II-Prozessoren von AMD. Mit den Servern überprüfte das Test-Team, ob die Linux-Systeme
Zugriff auf die NAS-Funktion (Netzfreigabe) bekommen. Dies war mit den beiden Linux-Rechnern kein
Problem, nach einer manuellen Zuteilung der IP-Adressen wird die Netzfreigabe erkannt. Damit
bleiben Linux-Clients also nicht außen vor.
Weiterhin bestand die Testumgebung aus einem Doppelprozessor-Xeon-System, mit 1 GByte DDR-RAM,
SATA-RAID-0 mit 400 GByte Kapazität und einer per Onboard-SCSI angebundenen Systemfestplatte.
Darauf war Windows 2003 Server in der Enterprise-Edition installiert (mit SP1). Dieses System kam
für die Leistungsmessungen zusammen mit den Disc-NAS zum Einsatz. Die beiden Linux-Testsysteme
waren in der Zugriffsprüfung mittels 100-MBit/s-Ethernet über einen Switch vernetzt. Der
Dual-Xeon-Server war zum Test über ein Patch-Kabel direkt mit dem zweiten Onboard-LAN-Port des
Content-Servers (beide 1-GBit/s-Ethernet) verbunden.
Die getestete Version des Content-Servers von Disc verfügt über einen Xeon Hauptprozessor mit
2,66 GHz und Hyperthreading auf einem Intel-Board (S875WP1-E). Darauf installiert Disc
standardmäßig 2 GByte an ECC-DDR-RAM (auf 6 GByte erweiterbar), und es stehen 500 GByte an
SATA-Festspeicher (RAID-Level-10) zur Verfügung. Davon ist eine Festplattenpartition (etwa 15
GByte) für das Betriebssystem und weitere Programme abzuziehen. Tatsächlich werden von diesen 15
GByte etwa 4 GByte genutzt, der Rest stellt eine Speicherplatzreserve dar. Als Betriebssystem kommt
Windows 2003 Server mit SP1 zum Einsatz.
Die Laufwerke in der Jukebox (und die Box selbst) sind über ein 320-SCSI-Interface (mittels
Adaptec-Controller AHA39320LP) angebunden. Bei Bedarf lässt sich der Server per Remote-Verbindung
von beliebigen Clients über das Netzwerk steuern. Dies ist Zeit sparend, wenn bei Problemen gerade
kein Backup-Operator zur Stelle steht. Das System kann dem Administrator auch in dessen Abwesenheit
per Mail die nötigen Statusinformationen zusenden. Auftretende Fehler kann dieser so schnell
erkennen, und gegebenenfalls selbst beseitigen.
Technische Daten
Mit einem robotergesteuerten Ladesystem und zwei DVD-Laufwerken von Matshitsa (Panasonic)
ausgestattet lassen sich in der Box (NSM4000U-DVD-Archiv) bis zu 385 CDs/DVDs mit einem
angeschlossenem Server verwalten, beschreiben und löschen. Der Server stellt einen Daten-Puffer für
die angeschlossene Jukebox bereit und verfügt über einen SCSI- oder Lichtwellenleiteranschluss.
Beim Testgerät handelte es sich um die SCSI-Variante. Neben einer primären Ladevorrichtung für
optische Medien verfügt die Library an der Vorderseite über vier Magazine mit jeweils 15 DVDs oder
CDs. Die Pakete lassen sich zum Beispiel zur Zeit sparenden Bestückung des Lademechanismus sinnvoll
nutzen. Zusätzlich kann der Administrator die Silberscheiben über den obersten Ladeschacht einzeln
einlegen oder auswerfen lassen.
Eine integrierte Lichtschranke überprüft den Ladezustand der Medienträger (Shelf). Die Box
meldet dann entsprechende Statusinformationen an den angeschlossenen Server. Ein- und doppelseitige
DVD-R/RW- und DVD-RAM-Scheiben können zum Einsatz kommen, ebenso sind die CD-Standards CD-R/RW mit
der Box kompatibel. Vor allem die nur einmal beschreibbaren Medien wie DVD-R eignen sich
logischerweise für den WORM-Betrieb, aber auch mehrfach beschreibbare Speicherscheiben
(beispielsweise DVD-RAM) sind als WORM-Medien verwendbar. In der Jukebox sind diese Medien bei
Bedarf per Software einfach als nicht überschreibbar kennzeichnet.
Dennoch könnte man diese Silberlinge in einem anderen Laufwerk überschreiben. Die
Sicherheitseinstellung funktioniert also nur, solange die Medien in der Jukebox bleiben (bei
DVD-RW/-RAM). Zusätzlich stellt das Gerät einige vom Server unabhängige Funktionen über
Bedienelemente und ein LC-Display bereit. Damit kann der Administrator per Knopfdruck
beispielsweise den aktuellen Status der Box ermitteln oder Zugriffe wie einen Medienwechsel
anfordern. Dies ist für solche Nutzer praktisch, die eine oder mehrere Boxen in einem gesicherten
Raum aufstellen, und die Server getrennt davon betreiben.
Mithilfe der Bedienelemente lässt sich auch komfortabel bestimmen, wo etwaige Fehler zu finden
sind. Für komplexere Vorgänge muss sich der Anwender allerdings in den verschiedenen Untermenüs
bewegen. Dabei stehen ihm erweiterte Funktionen zur Verfügung, die weit über ein bloßes "Verwalten"
hinausreichen. Beispielsweise lassen sich Medien neu sortieren, beschriften, vervielfältigen und
entweder in den Magazinen oder einzeln aus der Jukebox entnehmen. Dies gestaltet sich etwas
umständlich, schließlich operiert der Administrator hier an einem kleinen Display. Über den
Content-Server ist diese Arbeit per Mausklick an einem großen Monitor doch um einiges angenehmer zu
gestalten.
Zur Steuerung der Jukebox dient eine Software mit der Bezeichnung Q-Star. Die Software kam im
Test in der Version 4.20.63 zum Einsatz. Einmal initialisiert, bieten sich dem Anwender im
Hauptfenster verschiedene Möglichkeiten. Über die Menüschaltflächen am oberen Rand gelangt der
Administrator in die entsprechenden Untermenüs. Dort prüft er zunächst den Status der Jukebox. Die
erste Box ist vom Programm als JB0 definiert. Ist diese online, lässt sie sich über ein
Pull-down-Menü auswählen. Dann wird über ein weiteres Untermenü ein entsprechendes Volume definiert
und deren Einstellungen wie Name, Cache-Größe und Dateiformat abgespeichert. Dabei ist darauf zu
achten, dass der Puffer entsprechend den später zugeteilten Medien eine gewisse Größe aufweist. Als
generelle Linie sind etwa zwischen 1 und 4 GByte pro DVD zu veranschlagen. Bei voller Nutzung aller
385 Medienplätze würde sich der Cache auf etwa 385 GByte bis 1,5 TByte summieren. Der getestete
Server bot allerdings mit etwa 450 GByte Speicherplatz exklusive Betriebssystem genügend Reserven,
schließlich wird der Zwischenspeicher in der Praxis nicht zu einem festen Zeitpunkt komplett
genutzt. In diesem Kontext genügt der Festspeicher mit 450 GByte RAID für die gesamte Jukebox.
Nach diesen Definitionen wechselt der Administrator nun in die Medienverwaltung, der
Refresh-Button aktualisiert alle Medien, und nun lassen sich den einzelnen Volumes verschiedene
Rohlinge über die Medienzuweisung zuteilen. Hier ist auf unterschiedliche Dateiformate (UDF und SDF
bei DVD-Medien) zu achten. Disc stellt dabei allerdings zunehmend das SDF-Format in den
Vordergrund, eine Formatierung, die den Speicherplatz besser nutzt als UDF. Dies wird vor allem
dadurch deutlich, dass sich mittels SDF-Medien auch kleinere "Datenhappen" effektiv archivieren
lassen Mit UDF dagegen startet eine Sicherung/Auslagerung erst, wenn bereits genügend Daten für
einen Rohling (zwischen 4,2 GByte und 4,7 GByte, abhängig vom Medientyp) vorliegen. Somit eignet
sich SDF generell besser für inkrementelle Sicherungen als UDF.
Nach diesen Vorbetrachtungen stand der Leistungstest mit SDF-formatierten DVDs an. Dazu ist das
zuvor erstellte Volume über eine Schaltfläche zu mounten. Nach einem Wechsel in das Menü Medien
öffnet der Administrator ein Fenster für die Medienverwaltung. Hier sind alle DVD-Scheiben
aufgelistet. Diese ordnet der Anwender per Mausklick dem Volume zu. Nach einer Initialisierung
lässt sich jetzt bereits kopieren. Für Zugriffe auf die lokalen Daten des Content-Servers ist
zunächst ein Loopback-Port einzurichten (Netzzugriffe funktionieren auch ohne diesen). Dazu bindet
der Anwender eine Netzfreigabe über den Windows-Explorer ein.
Im Testbeispiel war das Volume als \\DISC\Ram in das Netzwerk eingebunden. Auf diese Weise lässt
sich das NAS-System in bestehende Backup-Umgebungen integ-rieren. Diese Vorgehensweise erlaubt auch
eine Nutzung der Backup-Software von Drittanbietern. Im Q-Star-Menü Aktive-Vorgänge erfolgt die
Konfiguration des Puffers über einen oberen und unteren Schwellwert. Ein oberer Schwellwert von 80
ist dabei so zu verstehen, dass zunächst der Festplatten-Puffer zu 80 Prozent ausgelastet wird.
Wenn diese Marke überschritten ist, lagert der Server weitere Daten auf die DVDs oder CDs in der
Jukebox aus.
Die Geschwindigkeit des NAS-Servers und der Jukebox standen auf zwei verschiedenen Wegen auf dem
Prüfstand: Zum einen transferierten die Tester mithilfe des Tools Robocopy (im
Microsoft-Ressource-Kit zum SP1 für 2003 Server enthalten) etliche GByte an Daten vom
Doppel-Xeon-System aus auf den Content-Server. Damit lässt sich die Festplattenkopierleistung des
Disc-Servers überprüfen. Ergänzend wurden nach dem Robocopy-Lauf Teile der eben übertragenen Daten
per NT-Backup auf verschiedene optische Medien ausgelagert. Hier ist die Datenquelle
(Dual-Xeon-Server) dank RAID-0-Zusammenfassung der SATA-Festplatten sicher im Leistungsvorteil,
denn der Disc-Content-Server arbeitet zusätzlich mit einem gespiegelten RAID-Verbund.
Sicherheit versus Leistung
Zwar erhöht dies die Ausfallsicherheit, allerdings in diesem Fall auf Kosten der Leistung.
Andererseits war durch ein solches Vorgehen sichergestellt, dass der Dual-Xeon-Server keinen
Flaschenhals in der Testumgebung darstellte. Die genauen Testergebnisse der Festplattenleistung
beim Kopieren über 1 GBit/s Ethernet stehen in Tabelle 1. Für verschiedene Dateiformate traten nur
geringe Schwankungen im Prozentbereich auf. Auch bewegt sich die Festspeicherleistung insgesamt
leicht unter den Herstellerangaben. Für ein RAID-Level-10-Array mit vier Laufwerken (zwei als
Stripeset und zwei als Mirror) stellt eine maximale Leistung von 71 MByte/s einen guten Wert dar.
Mit der Übertragung der Filmdateien geht doch noch ein kleiner Ausreißer einher, denn dabei sinkt
die Übertragungsrate gegenüber den Musikdateien. Anschließend stand eine Messung der
Übertragungsgeschwindigkeit der Jukebox-Brenner an. Da es sich um zwei baugleiche DVD-Brenner
handelt, errechnet der Test einen Mittelwert für die Übertragungsleistung. Somit beziehen sich
diese Messungen auf ein Laufwerk.
Mit Platz für 385 Medien und mit zwei DVD-Brennern ausgestattet bietet die Jukebox ausreichend
Speicherplatz und Leistung (durch den Fixed-Content-Server als Puffer), um eine Vielzahl von
Aufgaben mühelos zu meistern. Für sicherheitskritische Anwendungen ist eine Virenprüfung
(Drittanbietersoftware) vor dem Backup automatisch gesteuert einzubinden. Um die Verfügbarkeit
sieht es ebenfalls bestens bestellt aus. Der Hersteller bietet neben zwei GBit-Ethernet-Anschlüssen
am Server zudem die Möglichkeit, das System über Lichtleiter anzubinden. Disc bietet seinen Kunden
in puncto Komponentenauswahl zudem bei Bedarf Support an. Abhängig vom Vertrag muss ein Kunde im
Fall einer Störung 4 bis 72 Stunden als Reaktionszeit für eine Reparatur oder einen Austausch
veranschlagen. Die WORM-Funktionen verstärken den sehr professionellen Eindruck weiter.
Der Content-Server selbst bietet als Zwischenpuffer – für die DVD-Brenner in der Jukebox
eingesetzt – einen weiteren Geschwindigkeitsschub. So kann die Transferbandbreite weit über den 11
MByte/s der beiden DVD-Brenner liegen. Bis die 450 GByte Puffer des Festplatten-RAID ausgenutzt
sind, befinden sich 200 GByte bereits auf DVD-RAM-Medien. Diese Aufgaben können über den Scheduler
(oder Drittanbietersoftware) auch auf bestimmte Zeiten gelegt werden. Dann erledigt das NAS-System
die Brennarbeit nachts und hat am nächsten Morgen wieder genügend Puffer, um die gesamten
Tagesdaten zu speichern.
Die Version des getesteten NAS-Systems mit Jukebox schlägt mit etwa 33.700 Euro (inklusive 260
DVDs und Aufstellung) zu Buche. Disc gibt für die Preisspanne seiner NAS-Systeme etwa 31.000 Euro
(Entry-Level) bis 120.000 Euro (Performance-Level mit 6 TByte Cache- und 14 TByte Archivspeicher)
an.
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