Festplatten

Kapazität, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit - Die Auswahl der richtigen Festplatten für Ihre Server

Mit der stetig fortschreitenden Entwicklung im Softwaresektor und dem Wachstum von Unternehmen wachsen auch die Datenmengen, die zuverlässig gespeichert und mit hoher Verfügbarkeit bereitgestellt werden müssen. Um diese Herausforderungen kosteneffizient und unter Einhaltung der erforderlichen Datensicherheit zu bewältigen, müssen die Datenspeicher der verwendeten IT-Systeme abhängig vom Einsatzbereich häufig unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Dabei spielt die Auswahl der geeigneten Festplatten eine entscheidende Rolle, da sich die verfügbaren Modelle sowohl im technischen Aufbau und der Performance als auch im Anschluss und den Verwaltungsmöglichkeiten stark unterscheiden.

SATA, SAS und NVMe - Verschiedene Anschlüsse für alle Anforderungen

Um Festplatten mit Servern, Storagesystemen und Workstations zu verbinden, stehen abhängig von der Konfiguration und Gerätegeneration verschiedene Anschlussstandards zur Verfügung:

• SATA (Serial Advanced Technology Attachment)
• SAS (Serial Attached SCSI)
• NVMe (Non-Volatile Memory Express)

Mit seiner weiten Verbreitung bietet der ältere SATA Anschluss hohe Kompatibilität zu nahezu jedem Mainboard und erreicht dabei Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 6 Gbit/s. Da hier häufig Server in der Basiskonfiguration genutzt werden können und die Laufwerke zu günstigen Preisen erhältlich sind, eignen sich SATA Festplatten oft als kosteneffiziente Lösungen für weniger komplexe Anwendungen mit niedrigeren Anforderungen an die Speicherleistung.

Der neuere SAS Standard wird in der gängigen dritten Generation ebenfalls von vielen Serverlösungen unterstützt, und ermöglicht neben einer mit bis zu 12 Gbit/s höheren Übertragungsrate außerdem erweiterte Funktionen zur Laufwerksverwaltung. Bei der aktuellsten Generation SAS-4 (24G) wurde durch die Verdoppelung der erreichbaren Datenrate die Leistung noch weiter erhöht. Somit eignen sich SAS Festplatten als performante Speicherlösungen, die jedoch meist deutlich hochpreisiger sind und nur in Serversystemen mit kompatiblen RAID-Controllern sowie Backplane Boards eingesetzt werden können.

Als modernste und schnellste Verbindung für Laufwerke bietet das NVMe Protokoll die höchsten Übertragungsgeschwindigkeiten, und kann durch die PCIe Anbindung (PCI-Express) das Potenzial von leistungsfähigen SSD Festplatten optimal nutzen. Je nach Generation des Standards unterstützen die Laufwerke zum Anschluss in Servern und Storagelösungen die Anschlussvarianten U.2 oder U.3, in Workstations kann auch häufig der M.2 Steckplatz auf dem Mainboard zur platzsparenden Installation kompakter und schneller NVMe SSDs genutzt werden. Aufgrund der Anforderungen an Prozessor und Chipsatz wird der modernste Standard jedoch von älteren Servergenerationen oft nicht unterstützt.

HDD und SSD Festplatten - Die Speichertechnologie macht den Unterschied

Zur Bereitstellung der erforderlichen Speicherkapazität können abhängig von den benötigten Eigenschaften grundsätzlich zwei verschiedene Speichertechnologien eingesetzt werden, HDD Festplatten und SSD Laufwerke.

Traditionelle HDD Festplatten (Hard Disk Drive) arbeiten mit magnetischer Datenspeicherung und verfügen über einen komplexen technischen Aufbau aus rotierenden Speicherscheiben und mechanischen Einheiten zum Schreiben und Lesen von Daten. Sie bieten häufig eine hohe Kapazität und eignen sich unter anderem für eine langfristige Speicherung und Archivierung. Aufgrund der Konstruktion sind die erreichbaren Zugriffsgeschwindigkeiten jedoch begrenzt und sie sind anfällig für äußere Einflüsse wie Erschütterungen und Vibrationen. HDDs sind sowohl für SATA als auch für SAS Systeme erhältlich, und unterscheiden sich dabei außerdem je nach Modell in der Umdrehungsgeschwindigkeit der Speicherscheiben, die einen entscheidenden Einfluss auf die mögliche Leistung des Laufwerks hat.

Die moderneren und leistungsfähigeren SSD Festplatten (Solid State Drive) basieren dagegen auf Flashspeicher und verzichten auf bewegliche Teile im Inneren, was verschiedene Vorteile mit sich bringt. Hier werden zur Datenspeicherung Chips genutzt, die sehr hohe Geschwindigkeiten bei Lese- und Schreibzugriffen ermöglichen und zudem weniger empfindlich auf äußere Einflüsse reagieren. Im Vergleich zu HDDs sind SSD Laufwerke jedoch deutlich teurer, und die Speicherzellen unterliegen im Betrieb einem gewissen Verschleiß. So können sie nicht unendlich oft neu beschrieben werden, was zu einer begrenzten Lebensdauer von SSDs führt. Wie bei herkömmlichen Festplatten sind SSD Modelle für die unterschiedlichen Anschlussstandards SATA und SAS erhältlich, womit sie auch in älteren Serversystemen vielseitig einsetzbar sind. Des Weiteren sind SSDs mit Unterstützung für das NVMe Protokoll erhältlich, was durch die hohe Leistung der Schnittstelle und des Laufwerks hervorragende Übertragungsgeschwindigkeiten für den Betrieb umfangreicher Datenbanken oder virtualisierter Umgebungen ermöglicht.

Festplatten in verschiedenen Formfaktoren erfordern das passende Zubehör

Um Server und Storagesysteme mit Speicherplatz zu bestücken, werden Festplatten in zwei gängigen Formfaktoren eingesetzt. Laufwerke im 2,5" SFF Format (Small Form Factor) ermöglichen mit ihrer kompakten Größe die platzsparende und effiziente Nutzung des Servergehäuses durch eine hohe Anzahl an Festplatten. Somit eignen sie sich oft ideal, um sowohl Rack- als auch Blade-Systeme mit leistungsfähigem Datenspeicher auszustatten. Daneben sind ebenfalls Laufwerke im 3,5" LFF Format (Large Form Factor) erhältlich, die häufig eine höhere Kapazität bereitstellen können, dabei allerdings mehr Platz im Server- oder Storage-Gehäuse einnehmen und meist mehr Energie verbrauchen. In neueren Gerätegenerationen werden sie daher seltener eingesetzt als SFF Festplatten, die im direkten Vergleich viele Vorteile bieten. Der immer häufigere Einsatz von SSD Laufwerken unterstützt zudem diesen Trend, da diese durch die modernere Technologie weniger Platz benötigen und in der Regel im 2,5" Format erhältlich sind. 

Eine an die Anforderungen der Anwendung angepasste Konfiguration des Datenspeichers wird bei Serverlösungen der namhaften Hersteller wie HPE, Dell, Lenovo und Fujitsu durch verschiedenes Zubehör vereinfacht. So sind für die unterschiedlichen Modelle und Generationen etwa passende Rahmen erhältlich, um Festplatten vibrationsfrei im Gehäuse zu installieren und im Fall eines Defekts schnell auszutauschen. Optionale Laufwerkskäfige dienen zur Erweiterung der Anzahl an Einschüben im benötigten Format, wenn für den Einsatz eine hohe Skalierbarkeit der Speicherkapazität erforderlich ist. Zudem ist es ebenfalls möglich, durch die Verwendung passender Converter und Adapter 2,5" Laufwerke in den größeren LFF Rahmen und Gehäusen zu installieren, was eine hohe Flexibilität bei der Bestückung mit Festplatten bietet.

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