Goodbye Single Instance Storage (SIS)

In Exchange 2005 hatte Microsoft mit Erfolg den Single Instance Storage (SIS) eingeführt. Dies führte dazu, das Mails welche die selben Anhänge hatten (z.B. Report.pdf), lediglich den Platz eines Anhanges plus ein kleiner Overhead belegten.

In Exchange 2010 hat Microsoft nun die SIS Funktionalität wieder entfernt.

Die Frage "WARUM?" ist hier sicherlich angebracht und möchte ich in diesem Beitrag erläutern.

Anpassungen in Exchange 2010

Die Header Daten für alle Mailbox Einträge sind nun in einer einzelnen Tabelle abgelegt. Dies macht die Datenbank um einiges effizienter, da nur eine einzelne Tabelle pro Mailbox während einer Client Session abgefragt werden muss. Der Nachteil dieses Schemas ist jedoch das Single Instance Storage (SIS) nicht mehr verwendet werden kann. Die meisten Server unterstützen so oder so bereits mehrere Datenbanken, somit war die Effizienz von der SIS Implementation über die Zeit immer geringer.

Diese Veränderung ist sicherlich gut für die Effizienz des Servers. Die Speicherbedürfnisse leiden jedoch darunter. Um dies so gut wie möglich Abzufangen, hat Microsoft neu die Kompression der Anhänge eingeführt. Laut Microsoft sei der CPU Aufwand um zu Komprimieren und Dekomprimieren geringer als das Verwalten eines grossen unkomprimierten Speicherpools innerhalb der Datenbank. Dieser Ansatz reduziert nicht nur die Grösse der Exchange Datenbanken, sonder beschleunigt auch Operationen wie z.B. Backup.

Fazit

Nun, die Bemühungen von Microsoft, Exchange 2010 zu beschleunigen sind sicherlich löblich, leider gehen diese auf Kosten der GBs, wäre da nicht NetApp und Sun Microsystems, die mit ihren Unified Storage Produkten genau diese SIS Funktionalität oder Deduplikation auf tieferer Ebene weiterführen können.

In Kombination mit grossen Read Cache SSDs wie die PAM2 bei NetApp oder der L2ARC bei Sun, können heute hoch Effiziente und kostenoptimierte Speicherlösungen für Exchange 2010 gebaut werden.

Die zusätzliche I/O Reduktion durch weitere Optimierungen innerhalb Exchange 2010 macht es zu einem perfekten Kandidaten für die Virtualisierung des gesamten System-Stacks z.B. mit VMware.

Sun hat einen neuen Open Storage Software Release angekündigt. Einige Features davon sind revolutionär und einige wurden schon lange erwartet. Die Sun Storage 7000 Produkte Linie ist lediglich 10 Monate alt und trotzdem sehr stabil und beliebt bei den Kunden.

Folgende Erweiterungen und Verbesserungen wurden in den 2009.Q3 Release integriert:

Shadow Migration

Um von einem NFS File Server oder NAS Produkt auf Open Storage zu migrieren, musste in der Vergangenheit auf herkömmliche Tools wie rsync, tar, etc zurückgegriffen werden. Diese Zeit ist nun vorbei. Auf Basis des VFS (Virtual Filesystem) Layers kann das alte System als "Shadow" an das Sun Storage 7000 System angehängt werden. Das folgende Bild Illustriert die Shadow Funktion. Die Shadow Migration ermöglicht eine minimale Downtime bei der lediglich auf den Clients der neue "Mountpoint" konfiguriert werden muss. Die Informationen welche noch nicht auf dem neuen System liegen werden dann transparent vom alten System an den Client weitergeleitet.

Triple-parity RAID & Triple Mirroring

Double-Parity RAID oder RAID 6 ist heute de facto ein Industriestandard. Die immer dichter werdenden Harddisks erfordern jedoch eine höhere Sicherheit. Theoretisch braucht heute eine 1TB SATA Platte bei ihrer maximalen Performanz im Minimum 4h um beschrieben zu werden. 8h ist jedoch eher ein realer Wert um eine 1TB SATA Platte zu rekonstruieren. Heute sind wir jedoch bereits bei 2TB und die 3TB Disks stehen auch schon vor der Tür. In Zukunft werden wir wohl auch N-Parity RAID Lösungen sehen. Neben dem Triple-Parity RAID gibt es neu im Sun Storage 7000 System auch die Triple Mirroring konstellation. Auch diese macht bei der immensen Datendichte der einzelnen Drives heute in kritischen Umgebungen sicherlich Sinn.

User Quotas

Lange hat es gedauert bis User Quotas endlich in das ZFS integriert wurden. Nun ist auch diese Limite gefallen. Für den Kunden bedeutet das nun wegen der Quotierung nicht zwangsläufig für jeden User ein eigenes Filesystem erstellt werden muss. Sehr erfreulich, da nun auch die Anzahl der zu exportierenden NFS Shares reduziert wird.

Nested Mountpoints

Endlich können Filesysteme nun verschachtelt gemountet werden. Das heisst zum Beispiel das /export/projekte als Filesystem erstellt werden kann und /export/projekte/subprojekt als weiteres Filesystem darunter gemountet werden kann.

Enhanced MMC Support

Die integration der Sun Storage 7000 Systeme in eine Windows Infrastruktur war bisher limitiert. z.B. Konnten keine Management Tätigkeiten über die MMC (Microsoft Management Console) gemacht werden. Ach diese Einschränkung ist heute gefallen.

Die neuen Funktionen und Verbesserungen sind wie von Sun im November 2008 bekanntgegeben für jeden Sun Storage 7000 System Kunden kostenfrei. Dies ist sicherlich eine immense Investmentprotection!

Weiterführende Informationen:

• Sun Storage 7000 2009.Q3 Release Notes
• Blogeintrag von Eric Shrock zu Shadow Migration
• Blogeintrag von Adam Leventhal zu Triple-Parity RAID