SATA-Festplatten bieten hohe Kapazitäten zu erschwinglichen Preisen. Sie eignen sich in erster Linie für den Einsatz in Sekundärspeichern und Backup-Systemen. In Disk-Arrays sollen unbedingt dafür spezifizierte Laufwerke zum Einsatz kommen. Mit SATA III erhöht sich die Bandbreite auf sechs Gbit/s.

von Karl Fröhlich

Festplatten mit SATA-Schnittstelle (Serial-ATA) bieten hohe Kapazitäten zu vergleichsweise günstigen Preisen. Das Preis/GByte-Verhältnis beginnt bei Laufwerken mit 1,5 TByte bei 0,09 Euro. Dabei handelt es sich aber um Platten, die üblicherweise für den Einsatz in PCs, so genannten Desktops, konzipiert sind. Das heißt, herkömmliche Drives sind nicht für den Dauerbetrieb spezifiziert und sollten daher nicht ohne weiteres als Speichermedium für wichtige Geschäftsdaten verwendet werden. Auch in punkto Geschwindigkeit sind SATA-Disks den Laufwerken mit FC- (Fibre-Channel) oder SAS-Schnittstelle (Serial-Attached-SCSI) unterlegen.

»Die klassische SATA-Platte ist von der Umdrehungszahl her langsamer, wie auch bei den I/O-Raten«, erläutert Franz Bochtler, Geschäftsführer bei EUROstor. »Hier schneidet SAS mit der eigenen Intelligenz besser ab. Wesentlich aber ist, dass SATA-Drives nicht für den Zugriff rund um die Uhr gebaut sind. Das ist nicht zu verwechseln mit 24 Stunden unter Strom, was von Enterprise-SATA-Disks durchaus unterstützt wird, sondern bezieht sich auf tatsächliche Zugriffe.«

Die Hersteller geben »duty cycles« in der Größenordnung von 30 Prozent an. »Damit ist die Zeit gemeint, in der die Drives Arbeit verrichten müssen, also die Köpfe sich bewegen«, erklärt Mario Vosschmidt, European Alliance Manager bei LSI. »Es gibt Hersteller, die behaupten, dass sie ein solches Lastprofil mit intelligenter Datenverteilung auf den SATA-Platten erreichen, der Beweis fehlt allerdings bisher.«

»Für Primar-Daten, auf die zum Beispiel von Datenbankanwendungen häufig zugegriffen wird, sind SATA-Platten auf Grund ihrer Geschwindigkeit nicht die optimale Lösung«, ergänzt Torsten Wetzel, Teamleiter Vertrieb Storage bei ICO. »Da sie aber große Kapazitäten unterstützen, eignen sich SATA-Drives besser für Sekundär-Daten.« Dazu gehören unter anderem Archivierungs- und Disk-Backup-Systeme.

Spezifizierte Festplatten für den RAID-Einsatz

Für den Einsatz in Disk-Arrays haben mittlerweile fast alle Plattenproduzenten spezielle RAID-Versionen im Programm. Diese verfügen über zusätzliche Funktionen, die teilweise noch aus der SCSI-Welt kommen. »Ein Beispiel sind die so genannten Rotational-Vibration-Safeguard-Sensoren, die ein Abweichen des Kopfes von der Spurmitte und der Vibrationen im Gehäuse minimieren, die durch Lüfter und andere Laufwerke verursacht werden«, sagt Uwe Kemmer, Customer Support Engineer bei Hitachi GST. »Weil die Spurbreiten mit den steigenden Kapazitäten immer kleiner werden, ist eine gute Vibrationsresistenz enorm wichtig um auch die gewünschten Geschwindigkeiten zu erzielen.«

»SATA-Server-Platten besitzen einen Duty-Cycle von 50 Prozent«, ergänzt Georg Dietsch, Direktor EMEA Storage Group bei Fujitsu »Dies entspricht 8.760 Stunden/Jahr – mit einer MTBF von 1,2 Millionen Stunden.«
»Unterschiede gibt es hier laut Herstellerangaben sowohl im mechanischen Bereich als auch im Command-Handling«, konstatiert Albrecht Hestermann, Leiter Vertrieb & Marketing CEE bei Promise Technology. »Es kann eben passieren, dass sich eine Desktop-Festplatte einmal abmeldet – das darf natürlich in einem RAID nicht passieren. Ist dem Anwender der Unterschied bewusst, werden diese höherwertigen Drives auch eingesetzt. In der Profi-Welt ist diese Akzeptanz sehr ausgeprägt – in der Home-Storage-Welt haben wir da noch ein paar Erklärungsaufgaben.«
Der Aufpreis für ein RAID-spezifiziertes Laufwerk fällt mit 60 bis 65 Euro durchaus ins Gewicht. Seagate »Barracuda ES.2 ST31000340NS« kostet einzeln rund 165 Euro. Die Desktop-Variante »Barracuda 7200.11 ST31000340NS« ist dagegen bereits für zirka 100 Euro erhältlich. Bei Samsung und Western Digital liegen die Preisunterschiede auf ähnlichem Niveau.

Trend: Hohe Kapazitäten und kleine Formfaktoren

Anfang Januar 2009 hat zuerst WD die erste 2-TByte-Disk vorgestellt, Seagate zog kurz darauf nach. Die Steigerung der Kapazität wird sich auch in den kommenden Jahren weiter fortsetzen. »Ein weiterer Trend besteht jedoch auch darin, gewisse Kapazitätspunkte – wie ein Tbyte – mit immer weniger Scheiben zu realisieren um Festplatten mit weniger Energieverbrauch und leiserem Betrieb bei geringeren Kosten auf den Markt zu bringen«, erwartet Hitachi-Manager Kemmer.
»Die Konzentration von großen Datenmengen auf wenigen Laufwerken erzeugt ein enormes Risiko für den Betreiber, das oft bei der Planung nicht bedacht wird«, warnt LSI-Manager Vosschmidt. »Natürlich haben diese Laufwerke ihren Nutzen. Sie sollten jedoch in Applikationen eingesetzt werden, die entweder einen gleichförmigen Datenstrom erzeugen, also bei Backup/Restore, oder dort, wo auf die Bestände relativ selten zugegriffen wird, also in Archiven.«

»Die neuen Festplatten mit zwei TByte stellen eine große Herausforderung dar, wenn es an die Wiederherstellung von Daten bei einem physischen Schaden oder Systemausfall geht«, meint auch Jürgen Krebs, Director Business Development bei Hitachi Data Systems. Der Einsatz von Technologien wie RAID 6 oder RAID-DP sei daher ein Muss.

Zudem geht die Entwicklung hin zu einer höheren Packungsdichte. Künftig kommen vermehrt 2,5-Zoll-Festplatten in Disk-Arrays zum Einsatz. Fujitsu-Manager Dietsch sieht darin nur Vorteile: »Geringere Leistungsaufnahme und Energieeinsparung sowie höhere IOs (Input/Output) pro Volumeneinheit. Durch den geringeren Platzbedarf sind mehr Laufwerke pro Höheneinheit möglich und die Drives weniger empfindlich gegenüber Vibrationen.«

»Der Stromverbrauch ist durch die kleinere Datenscheibe wirklich drastisch niedriger und wenn man die Folgekosten der kleineren Klimaanlagen auch noch dazu rechnet, sparen Unternehmen eine Menge Geld«, ergänzt Eurostor-Manager Bochtler. »Auch wenn man mehr Platten für die gleiche Kapazität braucht – was sich ja in der Regel positiv auf die Performance auswirkt –, ist der Stromverbrauch pro TByte um zwei Drittel geringer, wenn man den Herstellerdaten folgt.« Ein Nachteil ist zur Zeit allerdings der noch höhere Preis.

SATA III kommt in Storage-Systemen ab 2010

Mit SATA III steht bereits die nächste Schnittstellen-Generation ins Haus. »Die SATA-III-Spezifikation soll im ersten Halbjahr 2009 abgeschlossen sein«, sagt Dr. Thorsten Mohr, Senior Consultant Datacenter Solutions bei Computacenter. »Zum jetzigen Zeitpunkt ist es jedoch schwer zu prognostizieren, wann erste Produkte für SATA III zur Verfügung stehen werden.«

Die wesentliche Neuerung ist die Verdopplung der Bandbreite auf sechs Gbit/s. »Der Vorteil liegt darin, dass mehr Geräte an einem Bus betrieben werden können, ohne dass dieser an seine Grenzen gerät«, sagt Robert Hasenstab, Product Marketing Manager bei NetApp. »Für einzelne Festplatten ist dies nicht relevant, da selbst neueste Laufwerke SATA II nicht auslasten können. SATA III kann für schnelle Solid-State-Drives (SSD) als Schnittstelle interessant sein.«

»Die Busgeschwindigkeit bringt besonders im Bereich der I/Os zusammen mit SSDs einen Vorteil«, erläutert Promise-Manager Hestermann. »Hinzu kommt ein intelligenteres NCQ. Das heißt, ein intelligenteres Abarbeiten von Zugriffsbefehlen.« SATA III wird abwärts kompatibel sein und die bekannten Kabel und Stecker weiter nutzen. Zuerst wird die Technologie allerdings in Desktop-PCs und Servern zum Einsatz kommen. Experten rechnen nicht vor 2010 mit SATA III in Storage-Systemen.

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