Speicherdienste

Das sichere Speichern und die zuverlässige Verfügbarkeit von Daten ist für die meisten Vorhaben in Forschung und Lehre von essentieller Bedeutung. Das URZ betreibt dafür Dienste auf der Basis einer redundant ausgelegten Infrastruktur und automatischer Managementverfahren mit Server- und Speichersystemen im Storage Area Network (TUCSAN). Damit wird der Grundbedarf für alle Universitätsangehörigen bei der Benutzung von Computern im Campusnetz gedeckt. Weiterhin werden auch zusätzliche Anforderungen bedient, die bei größeren Forschungsvorhaben anfallen. Die Bereitstellung von Speicherplatz wird für zusätzlichen Bedarf zu attraktiven Bedingungen angeboten.

Diensteprofil

Speicherdienste sind alle direkt an Nutzer gerichtete Dienstleistungen, bei denen es hauptsächlich um das Speichern von Daten geht. Künftig bieten wir diese Dienste/Technologien an:

  • Filesystem/OpenAFS
    • HOME-Verzeichnisse individuell für alle Nutzer des URZ
    • Projekt-Verzeichnisse für Datenbestände von Professuren, Forschungsgruppen u.ä.
  • Backupdienst
    • Sicherung von Datenbeständen dezentraler Server
  • Virtuelle Festplatten per iSCSI-Protokoll
    • Festplatte im Netz für beliebige Anwendungen, z.B. Datenbanken, Filesysteme u.ä.
    • dieser Dienst stellt eine Neuerung dar (bisher wird diese Technologie nur URZ-intern genutzt)

Für die Speicherdienste gelten dabei folgende Leistungsmerkmale:

  • Datenspeicherung in RAID-Systemen mit mindestens Level 5
  • Hohe Verfügbarkeit durch redundante Komponenten
  • Betrieb im Data Center des URZ
  • Proaktiv gepflegte und überwachte Systeme
  • Nutzungsformen
    • Filesystem/OpenAFS
    • Virtuelle Festplatte per iSCSI, z.B. für Datenbanken
    • Backupdienst für dezentrale Server
  • Schutz vor Datenverlust durch täglich aktualisierte Kopie auf zweitem RAID-System - Bestandteil bei OpenAFS und möglich für iSCSI
  • Datensicherung mit direktem Zugriff auf zwei Sicherungsstände (Vortag, letztes Wochenende) - Bestandteil bei OpenAFS und möglich für iSCSI

Um die verfügbaren Kapazitäten den einzelnen Nutzern bzw. Nutzergruppen zugänglich machen zu können, wird künftig zwischen Grundbedarf und zusätzlichem Bedarf unterschieden.

Der Grundbedarf soll (entsprechend unseren Erfahrungen) die durchschnittlichen Anforderungen in Forschung und Lehre bedienen und der zusätzliche Bedarf soll darüber hinaus gehende Anforderungen erfüllen.

Die Ressourcen für den Grundbedarf werden den Nutzern ohne Beteiligung an den Kosten zur Verfügung gestellt - für den zusätzlichen Bedarf übernehmen die Nutzer einen Teil der Kosten.
Diese Kostenbeteiligung deckt nicht die Kosten für die Beschaffung und den Betrieb der Technik. Sie dient vor allem als Steuerungselement zum verantwortungsbewusstem Umgang mit den Ressorcen.

Grundbedarf

Zur Ermittlung des Grundbedarfs wurden alle tatsächlich eingesetzten Ressourcen der Dienste Filesystem/OpenAFS und Backupdienst den Struktureinheiten zugeordnet. Davon ausgehend wurde der Durchschnitt pro Mitarbeiter der Struktureinheit gebildet. In die Berechnung fließen also auch die Ressourcen ein, welche für die Benutzer nicht direkt sichtbar sind und deren Verwendung von ihnen nicht direkt beeinflusst werden kann - das Datensicherungsregime im Filesystem/OpenAFS (und damit die dafür benötigten Ressourcen) kann durch die Nutzer nicht verändert werden. Die im Filesystem/OpenAFS vergebene Quota hat demnach keinen Einfluss auf die Ermittlung des Grundbedarfs - entscheidend ist die tatsächlich abgelegte Datenmenge.

Über den Link "Ressourcennutzung" auf der Web-Seite Management of User and Services: NutzerDaten - https://mouse.hrz.tu-chemnitz.de/user/ können sich alle Mitarbeiter über die Nutzung der Speicherressourcen ihrer Struktureinheit informieren.

Ausgehend von einer Analyse wurde folgende Festlegungen für den Grundbedarf getroffen:

Struktureinheit Limit Bemerkung
Professur 50 GB pro Mitarbeiter Prof., Sekretariat, wiss. und nichtwiss. Personal
Fakultät (ohne Professuren) 50 GB pro Mitarbeiter Personal zentraler Strukturen an Fakultäten
Universitätsarchiv 2 TB  
andere Einrichtungen der TU 25 GB pro Mitarbeiter Zentrale Einrichtungen der Uni, Organe der Studentenschaft, ...

Für Studierende wurde der Grundbedarf auf 4GB festgesetzt.

Zusätzlicher Bedarf

Um Anforderungen zu bedienen, die deutlich über den durchschnittlichen Bedarf hinaus gehen, konnte das URZ bisher nur eine Form des Server Housing anbieten. Dabei werden von den Struktureinheiten Server- und Speichersysteme beschafft, die vom URZ im Datacenter betrieben werden. Solche Lösungen sind jedoch nur bei langfristigem Bedarf und relativ großen Kapazitäten angebracht.

Um das Dienstangebot zu erweitern, bietet das URZ ab 2008 eine Form der Kostenbeteiligung an, bei der für definierte Zeiträume bestimmte Kapazitäten zur Verfügung gestellt werden. Je nach Nutzungsform der Kapazität kommt eine unterschiedliche Höhe der Kostenbeteiligung zustande, da die Daten zum Schutz vor Datenverlust im Filesystem/OpenAFS in zwei Kopien (in unabhängigen RAID-Verbünden) gespeichert werden.

Nutzungsform/Technologie jährliche Kosten pro TB
100 GB ... 10 TB > 10 TB
Filesystem/OpenAFS (Daten + Backup) 750 Euro 500 Euro
Backupdienst/Amanda 375 Euro 250 Euro
Virtuelle Festplatte/iSCSI 375 Euro 250 Euro

  • Die minimale Dauer beträgt 12 Monate, eine Verlängerungseinheit 12 Monate.
  • Die kleinste Kapazität beträgt 100 GB, größere Kapazitäten in Schritten zu je 100 GB.
  • Sonderkonditionen sind nach Absprache möglich.

Die o.g. Limits und Festlegungen zur Kostenbeteiligung werden Ende 2008 evaluiert und angepasst.

Nutzung der Speicherdienste und weitere Entwicklung

Für die zur Zeit vergebenen Speicherressourcen gewährt das URZ Bestandsschutz im Jahr 2008. In dieser Zeit sollten Struktureinheiten, die das festgelegte Limit für den Grundbedarf bereits jetzt überschritten haben, Kontakt zum URZ suchen, um eine Lösung für das Ressourcenproblem zu finden.

Für die technische und organisatorische Realisierung werden momentan noch weitere Voraussetzungen geschaffen. Der aktuelle Stand, Hinweise zur Nutzung und technische Randbedigungen sind dargestellt in Speicherdienste im URZ der TU Chemnitz - http://www.tu-chemnitz.de/urz/storage/ .

Um den Anforderungen gerecht zu werden, wird zum Jahreswechsel das TUCSAN ausgebaut. Insbesondere erfolgen Investitionen in die Infrastruktur. Es kommt ein leistungsfähiger FC-Switch (Cisco MDS 9509) hinzu, der künftig durch weitere Module aufgerüstet werden kann. Außerdem werden zwei Speichersysteme (Sun StorageTek 6140 Array) installiert, mit denen die verfügbare Plattenkapazität erweitert wird. Damit werden vor allem Voraussetzungen für das Projekt Servervirtualisierung und die Realisierung von Kapazitätsanforderungen geschaffen.


Thomas Müller, November 2007