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Stor IT Back - Ihr Speicherspezialist

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FAQ zum Thema Storage V1.9 (c) Stor IT Back 2008

Storage FAQ - Fragen und Antworten

FAQ, häufig gestellte Fragen und natürlich deren Antworten zum Thema Backup finden Sie in dieser Rubrik. Sie wird ständig erweitert mit Fragen aus unseren täglichen Kundenkontakten.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Forum unter http://forum.storage-und-backup.de. Dort können Sie Fragen rund um das Thema Storage und Backup stellen. Alle Informationen auf dieser Unterseite finden Sie auch im Forum.

Warum reicht RAID nicht aus?
Welcher RAID-Level für welche Daten?
IDE- oder SATA-Festplatten für den Produktionsbetrieb?
Warum gehen Festplatten kaputt?
SCSI oder Fibre Channel, was ist besser?
Warum sind NAS-Systeme so teuer?
Ist iSCSI schon ausgereift?
Wofür wird RAID 0 benötigt?
Was ist ein JBOD?
Was sind Quotas und wann sind die sinnvoll?
Storage und USV, warum?
Was ist NCQ "Native Command Queuing"?
Darf bei RAID 10 mehr als eine Platte ausfallen?
Welche Sicherheitsmaßnahmen (Security) sind beim SAN wichtig?
Vergrößerung eines Datenträgers bei Windows 2000/2003 ohne Reboot
Limitierungen bei iSCSI unter Windows 2003

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Warum reicht RAID nicht aus?
RAID ist nur ein Schutz gegen den Ausfall einzelner Festplatten. Alle anderen Fehler können nicht abgefangen werden. Sollte jemand Dateien löschen, so werden sie selbstverständlich auf allen physikalischen Platten gelöscht. Auch ein Virus wird alle Dateien infizieren, ist eine Reparatur der Daten nicht möglich, so können sie nur aus einem Backup zurückgeholt werden. Bei einem Feuer oder einem Wasserschaden werden nicht nur einzelne Festplatten, sondern das gesamt Gerät in Mitleidenschaft ziehen. Auch hier wird eine Datensicherung benötigt.

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Welcher RAID-Level für welche Daten?
Zum Teil finden sich pauschale Angaben in Büchern. Bei einem Fileserver RAID 5 und bei Datenbanken am besten RAID 10. Dies gilt aber nur für reine RAID-Controller ohne Cache und ohne Optimierung. RAID 5 hat einen klaren Geschwindigkeitsnachteil beim Schreiben, jedoch werden die Daten zuerst in den Cache geschrieben und später auf die Festplatten. Jedoch lässt sich gerade bei RAID 10 und optimierter Stripe-Size sehr viele Performancevorteile erreichen. Dies muss jedoch auf RAID-Controller, Datenbank und Anwendung abgestimmt werden. Für weitere Informationen wenden Sie sich an das Beratungsteam der Stor IT Back.

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IDE- oder SATA-Festplatten für den Produktionsbetrieb?
Wenn man die Nachteile von IDE- und SATA-Festplatten kennt, sind sie ganz klar auch für den Produktionsbetrieb nutzbar. Ein Nachteil ist der eigentliche Einsatzzweck in PCs. Ein PC läuft im Durchschnitt 8 Stunden am Tag, ein Storagesystem aber 24 Stunden, 365 Tage im Jahr. Also wird eine IDE- oder SATA-Festplatte schneller ausfallen, als die SCSI- oder FC-Brüder. Aber dies sollte mit dem passenden RAID-Level kein Problem sein. Und vom Preis her bleiben auch noch einige HotSpare-Platten übrig. Also wird RAID wieder genau dort angewendet, für das es einmal entwickelt wurde.
Ein weiterer Nachteil ist die geringere Performance dieser Art der Festplatte. Sie konnte aber bei den SATA-Typen verbessert werden, so dass dieser Typ für professionelle Anwendungen ideal ist. Für weitere Informationen wenden Sie sich an das Beratungsteam der Stor IT Back.

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Warum gehen Festplatten kaputt?
Festplatten besitzen viele mechanische Komponenten, wie zum Beispiel Lager und Motoren. Diese unterliegen einem gewissen Verschleiß, so dass nach einer Zeit diese Teile ausfallen können. Dies sind keine Fehler in der Konstruktion, sondern technisch bedingt. Jede Festplatte wird nach einer Zeit ausfallen. Ein weiteres Problem stellt die geringe Baugröße bei der hohen Datenmenge und großen Übertragungsgeschwindigkeit dar. Die magnetische Schicht bewegt sich nahezu mit Schallgeschwindigkeit am Schreib-/Lesekopf vorbei und das bei einem so geringen Abstand, dass ein Staubkorn Probleme verursachen würde.

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SCSI oder Fibre Channel, was ist besser?
Das kommt auf den Einsatzzweck an. Sollen Entfernungen von mehr als 10 Metern überwunden werden, so kann dies nur mit Fibre Channel realisiert werden. Spielen die Kosten aber eine entscheidende Rolle, so gewinnt ganz klar SCSI. Sowohl der Host-Bus-Adapter, wie auch die Verkabelung sind kostengünstiger. Für eine Investition in die Zukunft hat jedoch Fibre Channel ganz klar die Nase vorn. Eine Umrüstung in ein SAN ist ohne Probleme möglich, die Anbindungen von entfernten Standorten lassen sich auch leicht lösen.

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Warum sind NAS-Systeme so teuer?
Bei einer genauen Betrachtung sind NAS-Systeme nicht teurer als ein vergleichbarer Server mit Betriebssystem. Schon in der Anschaffung kann ein NAS wesentlich kostengünstiger als ein Fileserver werden, es fallen keine zusätzlichen Kosten für die Clients an.
Aber der eigentliche Vorteil ist die Plug-and-Play-Integration in vorhandene Netzwerke. Eine Installation des Betriebssystems ist nicht mehr nötig, Einstellungen lassen sich über eine komfortable Oberfläche erledigen. Die meisten NAS-Systeme sind in weniger als einer Stunde einsatzfähig. Und auch der Betrieb ist sehr kostengünstig. Das optimierte Betriebssystem lässt größere Belastungen zu, ist weniger anfällig für Störungen und sehr leicht zu verwalten.
Die wahre Klasse zeigt ein NAS im Störungsfalle, eine Recovery des Betriebssystems ist nicht notwendig, im Disasterfalle müssen nur die Daten wiederhergestellt werden. Ein Austauschgerät ist 100% kompatibel.
Das folgende Angebot der Stor IT Back können Sie selbst vergleichen.

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Ist iSCSI schon ausgereift?
iSCSI ist eine recht neue Technologie. Sie baut jedoch auf bekannte und sehr stabile Technologien auf, wie zum Beispiel TCP/IP und SCSI. Damit ist auch die Kompatibilität recht einfach zu realisieren. Aber auch hier ist eine genaue Bewertung der einzelnen Hersteller notwendig. Eine Beachtung der Kompatibilitätslisten spart auch hier Ärger. Angebote zum Thema iSCSI finden Sie hier.

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Wofür wird RAID 0 benötigt?
RAID 0 wird häufig auch als Striping bezeichnet. Mehrere Festplatten werden in Streifen "zerlegt" und zu einer großen virtuelle Platte zusammengesetzt. Daraus ergeben sich die beiden Vorteile: Aus mehreren kleinen Festplatten wird eine große erzeugt (riesige Datenmengen) und es kann auf mehrere Festplatten zur "gleichen Zeit" zugegriffen werden (Performancevorteil). Wichtig ist hierbei aber: Ist eine Festplatte aus dem Verbund defekt, so sind sämtliche Daten verloren. Ein möglicher Einsatzbereich ist der Videoschnitt. Große Datenmengen müssen schnell geschrieben und gelesen werden, sollten die Daten verloren gehen, so müssen sie erneut digitalisiert werden.

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Was ist ein JBOD?
JBOD heißt übersetzt "Just a Bunch Of Disks", nur ein "Haufen/Packen" von Festplatten. Jede Festplatte ist einzeln ansprechbar, es ist kein RAID-Level und auch kein Schutz vor dem Ausfall einer Festplatte.
Als JBOD wird meist das Gehäuse bezeichnet, indem Festplatten eingeschoben werden können. Je nach Typ besitzt dieses Gehäuse einen oder mehrere SCSI- oder FC-Kanäle. Dieses JBOD kann dann an einen RAID-Controller oder direkt an einen Server angeschlossen werden.

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Was sind Quotas und wann sind sie sinnvoll?
Quotas sind Begrenzungen des Speicherplatzes auf Festplatten, Laufwerken oder Filesystemen. Sie können einmal für den User, der Dateien ablegt, aufaddiert werden, zum anderen für alle Dateien in bzw. unterhalb eines Verzeichnisses gelten. Der erste Fall sind die so genannten User-Quotas, der zweite die Directory-Quotas. User-Quotas können z.B. in Home- oder User-Verzeichnissen eingesetzt werden. Ein Nutzer bekommt also ein Quota von 500 MB, kann also maximal diese Menge an Daten ablegen. Dies wird meist über ein gesamtes Laufwerk berechnet. Die Directory-Quotas gelten für alle User, die Datei in dem Verzeichnis oder darunter ablegen. Es wird also meist für Gruppen- oder Abteilungsverzeichnisse genutzt.
In beiden Fällen können die Quotas als Softquota, es wird nur eine Warnmeldung ausgegeben, oder als Hardquota, keine weitere Speicherung ist möglich, definiert werden.
Sinnvoll ist der Einsatz von Quotas zur Kostensenkung bei der Speicherung der Daten auf NAS-Systemen und Fileservern, es wirkt später bei der Datensicherung auch kostensenkend. Wirklich effektiv können Quotas nur eingesetzt werden, wenn sie von allen Mitarbeitern und der Geschäftsleitung getragen werden.
Vorsicht geboten ist immer dann, wenn das Betriebssystem, Anwendungen oder Datenbanken Dateien in Quota-Verzeichnisse oder auf Quota-Laufwerke ablegen. Auch diesen wird bei einer Überschreitung der Datenmenge die weitere Speicherung von Dateien verwehrt, dies kann dann zu Abstürzen führen.

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Storage und USV, warum?
In RAID-Systemen sind meist große Mengen an Cache-Speicher integriert. Dies verkürzt die Zugriffszeit auf die Daten und erhöht die Schreibgeschwindigkeit, ist jedoch bei Stromausfall von Verlust bedroht.
Werden Daten auf die RAID-Systeme geschrieben, so wird dem Server schon der erfolgreiche Schreibbefehl signalisiert, wenn die Daten im Cache angekommen sind. Später werden diese Daten dann automatisch auf die Festplatten geschrieben. Fällt in dieser Zeit der Strom aus, so sind die Daten ohne Schutz im Cache verloren, das Filesystem oder die Datenbank könnte inkonsistent werden.
Ein wirksamer Schutz ist eine USV vor dem RAID-System, besser noch zwei. Bei einem längeren Stromausfall muss zusätzlich noch sichergestellt werden, dass die Cache-Daten auf die Festplatten geschrieben werden und das System dann geordnet heruntergefahren wird. Eine Kommunikation zwischen USV und RAID-System macht dies möglich.

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Was ist NCQ "Native Command Queuing" ?
Native Command Queuing ist ein Feature von SCSI- und FC-Festplatten zur Sortierung von eingehenden Befehlen, um die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern. NCQ-Festplatten besitzen eine interne Warteschlange für bis zu 32 Befehle. Diese werden nicht unbedingt nach "first-in-first-out" bearbeitet, sondern so umorganisiert, das eine effiziente Bewegung des Schreib-/Lesekopfes erreicht wird.
Diese Technologie wird jetzt auch bei SATA-Festplatten verwendet, um auch dort die Performance zu steigern. Es ist aber nur bei native SATA-Laufwerken möglich.

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Darf bei RAID 10 mehr als eine Festplatte ausfallen?
Theoretisch könnte man sagen, es kann mehr als eine Festplatte ausfallen, wenn denn nicht genau die Spiegelplatte auch noch ausfällt. In der Praxis kommt es aber auf die Implementierung von RAID 1 oder 10 an. Meist ist das Raidset auch bei RAID 10 nach dem Ausfall der zweiten Festplatte defekt, die Daten sind verloren und selbst bei einer toleranten Implementierung, wer sagt einem, dass nicht die Spiegelplatte auch gerade ausfällt.
Wenn wirklich zwei Festplatten unabhängig voneinander ausfallen dürfen, so kann dies nur über RAID 6 oder RAID ADG realisiert werden. Egal welche zwei Festplatten ausfallen, die Daten sind immer noch vorhanden. Beispiele für RAID 6 Systeme finden Sie in unseren Angeboten.

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Welche Sicherheitsmaßnahmen (Security) sind beim SAN wichtig?
Auf den ersten Blick könnte man meinen, das SAN ist vollständig vom LAN getrennt, also keine Sicherheitsbedenken. So einfach ist es jedoch nicht. Natürlich ist jeder Server, der auf ein SAN zugreift, mit dem LAN verbunden. Dies ist unabhängig vom SAN, es tritt auch bei lokalen Festplatten auf.
Alle Komponenten eines SAN (FC-Switche, Storage Array, Bandlaufwerke und Virtualisierungsappliances) können über LAN-Verbindungen gemanaged werden oder ihre Fehlermeldung senden. Dies bietet sicherlich die größte Gefahr. Einfache Passwörter, oder gar die Default-Passwörter, gestatten ungebetenen Besuchern zugriff auf die Daten. Bei RAID-Systemen lassen sich Daten komplett löschen, bei Bandlaufwerken Bänder löschen und bei Switchen die Konfiguration verändern.
Dies lässt sich sehr einfach mit einem eigenen Management-LAN oder VLAN entschärfen. Damit ist nicht nur ein möglicher Zugriff von Außen unterbunden, sondern auch von Innen.
Eine weitere Gefahr besteht beim direkten Zugriff auf die Hardware. So lassen sich die Daten auf dem Fibre Channel mitlesen oder sogar manipulieren. Diese Zugriffsmöglichkeit bekommt man zum Beispiel am FC-Switch. Hier hilft nur der räumliche Schutz, gesicherte Serverräume mit Zugangskontrollsystemen und Überwachung sind nicht nur fürs SAN unbedingt notwendig.
Das gleiche gilt natürlich auch beim iSCSI-SAN. Hier sollte das iSCSI-Netz vom LAN getrennt werden. Dies dient nicht nur dem Schutz, sondern auch der Performance.
Bei Verbindungen außerhalb von eigenen Räumlichkeiten (zum Beispiel Routing über das Internet) sollten die Daten verschlüsselt übertragen werden und eine entsprechende Authentifizierung eingerichtet werden.

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Vergrößerung eines Datenträgers bei Windows 2000/2003 ohne Reboot
Bei Windows 2000 wird ein zusätzliches Tool (diskpart.exe) benötigt, welches zum kostenlosen Download unter http://www.microsoft.com/windows2000/techinfo/reskit/tools/new/diskpart-o.asp bei Microsoft zur Verfügung steht. In Windows 2003 und XP ist diskpart schon enthalten.
Wann wird diese Funktion benötigt? Immer wenn ein Storage-System den Speicherbereich im laufenden Betrieb vergrößern kann (und das können fast alle Geräte), sollte auch der Windows Server ohne Reboot von diesem Feature profitieren können.
Als erstes müssen die geänderten Festplatten-Werte über die Windows Datenträgerverwaltung eingelesen werden. Nachdem die Änderungen dort angezeigt werden, kann das diskpart-Tool in der Eingabeaufforderung aufgerufen werden. Über "help" werden alle verfügbaren Kommandos ausgeben.
"list volume" zeigt die verfügbaren Volumes an, "list disk" die verfügbaren Festplatten. Das zuerweiternde Volume wird über "select volume [Nr.]" ausgewählt und kann dann über "extend [size=MB] [disk=n] erweitert werden.
Dieses Verfahren wird nicht für Start- oder Systemdatenträger empfohlen.

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Limitierungen bei iSCSI unter Windows 2003
Windows 2000 und 2003 unterstützen bei Datenträger, die über den Software-iSCSI-Initiator eingebunden werden offiziell nur Basis-Datenträger. Damit können die Features eines dynamischen Datenträgers beim Software-iSCSI-Initiator nicht verwendet werden. Eine sichere Umgehung ist die Nutzung von Hardware-Initiator-Karten (iSCSI-HBA). Damit lassen sich auch dynamische Datenträger verwalten. Aber was ist denn das eigentliche Problem beim Software-Initiator? Nach einem Reboot sind dynamische Datenträger unter dem Software-iSCSI-Initiator nicht aktiviert. Sie lassen sich aber problemlos über die Datenträgerverwaltung oder das diskpart.exe Tool online schalten. Sollen aber Dienste oder Freigaben auf diesen Datenträgern laufen, so wird das ganze wesentlich schwieriger zu realisieren. Wir haben eine Anleitung entworfen, die es erfahrenen Administratoren ermöglicht, auch beim Software-iSCSI-Initiator dynamische Datenträger zu verwenden. Diese Anleitung erhalten Sie per Mail.

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