SSDs im Zusammenspiel mit Exchange Server 2010

In offiziellen Aussagen von Microsoft gibt es Aussagen nachdem Motto: „Exchange 2010 Postfachserver benötigen keine Solid State Disks (SSDs)“. Doch die SSD-Technik entwickelt sich rapide weiter – daher sollte man diese Aussage doch genauer analysieren. Dabei gilt es allerdings die verschiedenen Server-Typen von Exchange zu berücksichtigen. Postfachserver mit vielen "Random I/O Zyklen" haben andere Anforderungen als Server, bei denen umfangreiche Transaktionsprotokolle (also sequentielle Writes) geschrieben werden. Des weiteren sprechen auch ander Faktoren für den Einsatz von SSDs, allen voran die robustere Bauweise der Systeme, die keine rotierenden Teile verwenden.

Zunächst unterliegen die Solid State Disks (SSDs) vom Prinzip her der bestimmenden Halbleiter-Gesetzmäßigkeit: Moores Law schlägt zu. Das beudetet in diesem Fall: Die Miniaturisierung der Strukturbreiten führt dazu, dass sich alle 24 Monate die Komplexität und somit bei Flash-Speichern die Kapazität verdoppelt, und das bei in etwa gleich bleibenden Kosten für die Herstellung der Komponenten.

Doch die SSDs mit höheren Kapazitäten – wie etwa 512 GByte – kosten pro GByte heute immer noch deutlich mehr als die kleineren SSDs mit etwa 128 GByte. Liegt eine SSD mit 128 GByte bei etwa 200 Euro, ist für eine mit 512 GByte um die 1300,– Euro zu investieren.

Der Grund für diesen Zusammenhang ist daher nur über die Marktsituation zu erklären. Scheinbar  können die Hersteller die produzierten SSD-Kapazitäten nicht schnell genug verkaufen. Das ist auch kein Wunder, wenn man sich die kurzen Produktzyklen bei SSDs vor Augen hält: Wer heute in Enterprise-SSDs  für seinen Exchange-Server investiert, der muss damit rechnen, dass in kurzer Zeit sich wesentlich bessere Durchsätze mit den neuen Modellen erzielen lassen – und das auch noch zu geringeren Preisen. Für Anwender ist das oft ein Argument, erst mal noch zu warten.

Microsoft empfiehlt noch keinen SSD-Einsatz für Exchange

Speziell zum Thema SSD und Exchange Server 2010 gibt es im Bereich „Understanding Storage Configuration“ in den Hilfedateien zu Exchange 2010 Servicepack 1 die Aussage, dass zumindest aus Performance-Gründen ein SSD-basiertes Speichersubsystem nicht erforderlich ist.

Wer sich die technischen Eigenschaften von SSDs ansieht, der wird feststellen, dass der Datendurchsatz bei SSDs extrem schwankt: Lesezugriffe auf die SSD sind extrem schnell – für ein Laufwerk wie die „SSD Now 100 V+“ mit 256 GByte gibt der Hersteller einen Lesedurchsatz von 230 MByte/s an. Derartige Raten werden jedoch beim Schreiben nicht erzielt. Bei zusammenhängenden, sequentiellen Schreibzugriffen liegen die Wert zwar noch recht gut (bei 180 MByte/s so Kingston für das beschriebene Laufwerk), doch bei den „Random I/O“-Aktionen geht die Performance in den Keller. Bei derartigen Zugriffen lässt sich oft kaum ein besserer Durchsatz erzielen als bei herkömmlichen Festplatten mit SATA- oder SAS-Schnittstellen.

Für einen typischen Postfachserver mit Exchange Server 2010, der etwa bei 40 Prozent seiner Massenspeicherzugriffe derartige Random I/O-Zugriffe ausführt (wenn er auf die Postfach-Datenbanken zugreift), bezahlt man dann einen hohen zusätzlichen Preis – der sich dann unter Umständen nicht wie erwartet in einer höheren Performance auszahlen wird.

Wer dagegen in seiner Exchange-Umgebung auf bestimmten Systemen einen hohen Anteil von sequentiellen Schreibvorgängen zu vermelden hat, wie das zum Beispiel bei einem Server der Fall sein, kann, der sehr umfangreiche Transaktions-Protokolle mitschreibt, der hat dagegen weitaus bessere Karten, um einen deutlich messbaren Vorteil in Bezug auf die Schreibleistung zu bekommen.

Aber es spricht auch ein weiteres Argument für die SSDs: Sie weisen keine bewegenden Teile auf. Damit ist es um die Erschütterungs-Unempfindlichkeit viel besser bestellt als bei den Festplatten. Auch die Parameter für die Umgebung (Temperatur, Feuchte aber auch mikroskopisch kleine Schadpartikel) sind weniger gefährlich wie bei rotierenden Massenspeichern. Diese Faktoren können auch wichtig sein – je nachdem wo der Exchange Server zum Einsatz kommt.

Daher ist derzeit der Einsatz von SSDs bei Exchange-Servern noch kein unbedingtes Muss. Hier können aber die hybriden Ansätze – wenn ein traditionelles Festplatten-Laufwerk mit einem großen Flash-basierten Cachespeicher (von 4 bis 8 GByte) ausgestattet wird – ein besseres Preis-/Leistungsverhältnis liefern als reine SSDs. Der große Cache verspricht einen hohen I/O-Durchsatz und die Kosten liegen doch deutlich unter den reinen Enterprise-SSDs.

Bei Desktop-Systemen dagegen sind die Vorteile der SSDs unschlagbar. Hier sollte man sich – vor allem wenn man moderne Desktops-Betriebssysteme wie Windows 7 verwendet – auf die SSDs umsteigen. Beispiele für die Vorteile zeigt der Blog-Bereich auf der Online-Plattform Speicherguide.de.