Definition

Sekundärspeicher

Sekundärspeicher (auch Sekundär-Storage) ist Speicher für unkritische Daten, auf die nicht häufig zugegriffen wird. Während für die Primärspeicherung in der Regel kostspielige, hochleistungsfähige Speichersysteme erforderlich sind, können Sekundärspeichersysteme auf kostengünstigen, leistungsärmeren Geräten, die für die langfristige Speicherung besser geeignet sind, effektiv arbeiten. Daten, auf die weniger häufig zugegriffen wird, können auf sekundäre Speichergeräte migriert werden, um Speicherplatz freizugeben, die Leistung auf primären Speichergeräten zu verbessern und die Gesamtspeicherkosten zu senken. Zu den Arten von Sekundärspeichern gehören Geräte, die unkritische Daten, Backup- und Disaster Recovery (DR)-Datensätze und Archivierungsdaten aufnehmen können. Der Sekundärspeicher kann auch als Hilfsspeicher (Auxiliary Storage) bezeichnet werden.

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Drei Arten von Sekundärspeicher

Der Begriff Sekundärspeicher bezog sich zunächst auf die Klasse verwendeten Speichermedien. Heute bezieht sich der Begriff auch auf die Verwaltung unkritischer Daten und nicht mehr nur auf die Hardware, auf der diese Daten gespeichert sind. Zwar muss auf den Sekundärspeicher nicht so häufig zugegriffen werden wie auf die Primärdaten, doch kann sich die Wiederherstellung der Daten als entscheidend erweisen, um die Informationen und Anwendungen zu ersetzen, die ein Unternehmen benötigt.

Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Sekundärspeicher. Jede hat ihre eigenen Nutzungsmerkmale, die die Art der Speichermedien und des Speichersystems bestimmen können, die für die jeweilige Aufgabe am besten geeignet ist.

  1. Backup und DR. Backup- und DR-Daten können sich auf einer Vielzahl von Medien und Systemen befinden, was in der Regel von ihrem Volumen und davon abhängt, wie einfach und schnell sie wiederhergestellt werden können. Beide Prozesse sind auf die Wiederherstellung von Sekundärdaten ausgelegt, um Dateien und Anwendungen wiederherzustellen, die aufgrund von Benutzerfehlern, böswilligen Angriffen oder Naturereignissen wie Wirbelstürmen, Erdbeben und Bränden verloren gegangen sind. In Situationen, in denen Daten hochsensibel oder geschäftskritisch sind, können sie auf redundanten Arrays gesichert werden, um sie vor Datenverlust zu schützen.
  2. Archivierung. Bei Archivdaten handelt es sich um Informationen, auf die nicht mehr regelmäßig zugegriffen wird, die jedoch gepflegt werden müssen und auf die bei Bedarf zugegriffen werden kann, wie zum Beispiel Daten im Zusammenhang mit interner Verwaltung oder gesetzlichen Vorschriften. Da auf Archivdaten nur selten zugegriffen wird und keine sofortige Bearbeitung erforderlich ist, sind Archivspeichersysteme - beispielsweise optische Speicher oder austauschbare magnetische Medien wie Bänder - möglicherweise nicht immer online.
  3. Nicht kritische aktive Daten. Viele Unternehmen haben Daten gespeichert, auf die möglicherweise nicht sehr häufig zugegriffen wird, die aber dennoch bei Bedarf in der Nähe sein müssen. Einige Beispiele für unkritische aktive Daten können aktuelle Dokumente, Datenbankeinträge und E-Mails sein. Diese Daten können auf kostengünstigerem, leistungsärmerem Speicher aufbewahrt werden, müssen aber online und leicht verfügbar sein. Ein Band oder ein optisches Speichermedium wäre also für diesen Anwendungsfall nicht geeignet.

Vorteile der Sekundärspeicher

Es gibt zwei Hauptvorteile, selten genutzte oder Backup- und DR-Daten vom Primärspeicher in den Sekundärspeicher zu verlagern: die Freisetzung von Kapazität auf dem Primärspeicher und die Senkung der Gesamtspeicherkosten. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass ein sekundäres Speichersystem vom Hauptcomputernetzwerk isoliert oder an einem entfernten Standort untergebracht werden kann, um eine zusätzliche Sicherheitsebene zu schaffen.

Der Sekundärspeicher bietet eine kostengünstigere Speicherebene mit höherer Kapazität als der Primärspeicher, obwohl die gespeicherten Daten möglicherweise nicht so unmittelbar zugänglich sind. Dieser Kompromiss lohnt sich in einigen Fällen, zum Beispiel bei einer Backup-Festplattenanwendung oder einem Cloud-basierten Backup. Backup-Appliances und Cloud-Backup-Dienste können riesige Datenmengen speichern, aber um darauf zugreifen zu können, ist eine spezielle Backup-Software erforderlich. In ähnlicher Weise müssen optische Platten und Backup-Bänder zunächst in ihre jeweiligen Bibliotheken eingelegt werden, bevor sie gelesen werden können.

Zu den auf dem Sekundärspeicher gespeicherten Datensätzen gehören Backup-Daten, Test-/Entwicklungsdaten, Referenzdaten, archivierte Daten und andere ältere Betriebsdaten, die keinen täglichen Zugriff mehr erfordern. Unternehmen können aus diesen Daten immer noch Wert gewinnen, indem sie Analysen mit diesen Daten durchführen, oder sie müssen möglicherweise nur gespeichert werden, um gesetzliche Anforderungen zu erfüllen.

Daten werden häufig für die langfristige Aufbewahrung archiviert. Unabhängig davon, ob es um die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften oder um die Aufrechterhaltung von Aufzeichnungen über Geschäftstransaktionen geht, müssen einige Unternehmen Daten über Jahre oder auf unbestimmte Zeit speichern. Da auf diese Daten nicht häufig zugegriffen oder geändert wird, ist es kostengünstiger, sie auf einem Sekundärspeicher mit hoher Kapazität zu speichern.

Einige Unternehmen speichern Archivdaten in einer dritten Ebene, getrennt von der Speicherebene, die für das Backupverwendet wird und auf die noch seltener zugegriffen wird. Dies wird als Cold Storage - oder manchmal auch als Tertiärspeicher - bezeichnet, aber es ist wichtig zu beachten, dass Sekundärspeicher ein Sammelbegriff für alle nicht-primären Speicher ist.

Sekundärspeicher vs. Primärspeicher

Sekundärspeicherdaten befinden sich in der Regel auf Geräten mit nichtflüchtigem Speicher (NVM), wie Festplattenlaufwerken (HDDs), Solid-State-Laufwerken (SSDs), Bandlaufwerken, optischen Medien und Cloud-Speichern. Die Geräte werden in der Regel zum Schutz von Daten für DR oder für die langfristige Datenvorhaltung verwendet.

Der Sekundärspeicher wird als eine niedrigere Stufe als die primäre Speicherstufe betrachtet. Für Backup- und Archivierungszwecke steht der Sekundärspeicher möglicherweise nicht unter der direkten Kontrolle des Betriebssystems(OS) eines Servers. In manchen Fällen interagieren sekundäre Speichergeräte auch nicht direkt mit einer Anwendung.

So unterscheiden sich Primär- und Sekundärspeicher.
So unterscheiden sich Primär- und Sekundärspeicher.

Primärer Speicher, auch als aktiver Speicher bezeichnet, bezieht sich auf eine Speicherebene (Storage Tier), die häufig zugreifbare, unternehmenskritische Anwendungen und deren Daten enthält. Diese Speicherebene kann in Form von lokalen Platten oder SSDs in einem Servergehäuse oder als Platten oder SSDs in einem externen Speicher-Arrayinstalliert sein.

Sekundärer Speicher wird oft als Tier-2-Speicher bezeichnet, wobei der primäre Speicher als Tier-1- und manchmal als Tier-0-Speicher definiert wird, insbesondere wenn es sich um Speichersysteme handelt, die SSDs verwenden, oder wenn Computer-Memory als Speicherebene eingesetzt wird.

Der Begriff Primärspeicher wurde früher auch für flüchtige Speicher verwendet, wie zum Beispiel RAM (Random Access Memory) oder Cache-Speicher, der gelöscht wird, wenn ein Gerät ausgeschaltet wird. NVM verhält sich wie ein magnetisches Medium, das die Daten auch im ausgeschalteten Zustand behält. Es wird manchmal auch als Flash-Speicher bezeichnet und wird üblicherweise als SSD, als USB-Flash-Laufwerk oder in neueren Formfaktoren für Speicherkarten, wie beispielsweise M.2, verpackt.

Beispiele für sekundäre Speichergeräte

Der Sekundärspeicher sichert den Primärspeicher durch Kopieren von Daten mittels Replikation oder anderen Datensicherungs- und Wiederherstellungsmethoden unter Verwendung von Backup-Software oder Speichersystem-Snapshots.

Externe Festplatten sind tragbare Geräte, die als sekundärer Computerspeicher oder als Netzlaufwerk dienen. Ein externes Laufwerk wird über einen Standard-USB-Anschluss an einen Computer angeschlossen.

Abbildung einer externen Festplatte.
Abbildung einer externen Festplatte.

Unternehmen setzen selten verbraucherorientierte tragbare Geräte als Sekundärspeicher ein, da sie Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit und -kapazität haben. Sie verwenden tragbare Speichergeräte, die eine Datenverschlüsselung der Unternehmensklasse auf Geräte- oder Mediumsebene (zum Beispiel Cartridges) integrieren, wodurch verhindert wird, dass unbefugte Benutzer Zugriff auf die Daten erhalten.

Tape-Lösungen wie die Quantum Scalar i3 sind ältere Beispiele für Sekundärspeicher.
Tape-Lösungen wie die Quantum Scalar i3 sind ältere Beispiele für Sekundärspeicher.

Andere Medien, die für die Sekundärspeicherung in Unternehmen verwendet werden, sind festplattenbasierte Systeme oder Magnetbandbibliotheken (Tape Libraries). Wenn die Leistung eines sekundären Speichersystems wichtig ist, können Flash-Medien, wie zum Beispiel SSDs, mit HDDs in einer hybriden Flash-Umgebung gepaart werden, wie beispielsweise hyper-konvergente Speicher für sekundäre Datenkopien.

Einige All-Flash-Arrays (AFAs) unterstützen die Replikation auf Plattensysteme von Drittanbietern für konvergente Datensicherung in einer mehrstufigen Speicherumgebung (Tiered Storage).

Aufgrund der vergleichsweise höheren Kosten und der geringeren Schreibdauer werden All-Flash-Speicher selten ausschließlich für sekundäre Daten verwendet.

Pure Storage bietet leistungsfähige All-Flash-Lösungen an.
Pure Storage bietet leistungsfähige All-Flash-Lösungen an.

In einer Geschäftsumgebung kann ein älteres NAS-System (Network Attached Storage), ein Storage Area Network (SAN) oder eine Bandbibliothek potenziell als Sekundärspeicher dienen. In jüngerer Zeit wurden Objektspeichergeräte als Sekundärspeicher verwendet, um die Anforderungen an Primärspeicher-Arrays zu verringern.

Wie andere NAS-Aplliances auch, ist die Asigra TrueNAS M Serie als Sekundärspeicher konzipiert.
Wie andere NAS-Aplliances auch, ist die Asigra TrueNAS M Serie als Sekundärspeicher konzipiert.

Cloud als sekundärer Storage Tier

Die wachsende Akzeptanz des Software-as-a-Service (SaaS)-Modells erweitert die Anwendungsfälle von Cloud-Storage auf eine sekundäre oder tertiäre Ebene. Dies gilt insbesondere dann, wenn Cloud-Storage für Backup und Datenarchivierung verwendet wird.

Die Cloud-basierte Archivierung hat sich im Vergleich zu Primärspeichern in einem Server als ein kostengünstiges Werkzeug zur Speicherung älterer, sich selten ändernder Daten erwiesen. Ein sekundäres Speichersystem, das intern in einem firmeninternen Rechenzentrum verwaltet wird, kann als private Cloud fungieren.

Im Gegensatz dazu befinden sich Datenpakete, die über Breitbandinternetleitungen an einen Drittanbieter gesendet werden, in einer öffentlichen Cloud, wie zum Beispiel Amazon Web Services (AWS) oder Microsoft Azure. Unternehmen entscheiden sich häufig für ein hybrides Cloud-Modell, bei dem einige Daten lokal aufbewahrt und weniger aktive Datensätze in einem öffentlichen Cloud-Repository archiviert werden.

Nutzer von Public-Cloud-Speichern greifen auf Daten zu, die auf physischen Servern außerhalb ihres eigenen Rechenzentrums gespeichert sind, und verbinden sich über das Internet mit diesen Servern. Dies ermöglicht den Zugriff auf die Daten von jedem beliebigen Gerät oder Standort aus, obwohl den Kunden über das monatliche Cloud-Abonnement hinaus Gebühren für das Einspeisen und das Herausholen der Daten sowie für den laufenden Betrieb der Daten entstehen können.

Aus diesen Gründen und aus anhaltenden Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit und -verfügbarkeit gehen viele Unternehmenskunden bei der Auswahl der öffentlichen Cloud als sekundäres Ziel vorsichtig vor, obwohl die Einführung von Cloud-Sekundärspeichern immer schneller voranschreitet. Das SaaS-Modell ermöglicht es einem Unternehmen, seine Cloud-basierten Verbrauchskosten je nach schwankender Nachfrage zu skalieren.

Diese Definition wurde zuletzt im Mai 2020 aktualisiert

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