Datenzentrum

7. März 2020
von Ulrich Hilger

 

foto Es gibt fertige Komplettlösungen für die Cloud in Eigenregie, aber auch Komplettlösungen benötigen eine Ablaufumgebung. Hier ist eine solche beschrieben die auf einen Einsatz im privaten Umfeld zielt und für die Nutzung von Einzelpersonen oder Gruppen wie Familie und Freunde gedacht ist. Die Daten, deren Ablage und Sicherung stehen im Fokus der Beschreibung.

Zentralrechner (Host)

Ein zentraler Rechner stellt den Zentralprozessor und 16 GB Hauptspeicher. Eine interne SSD enthält mit Ubuntu Linux dessen Betriebssystem. Er beherbergt als Wirtsrechner (Host) virtuelle Maschinen (VM), in denen die benötigten Dienste laufen und stellt über das Network File System (NFS) Datenspeicher im lokalen Netz bereit.

Gespiegelte Platten

Daten, die sich häufig ändern wie z.B. Dokumente in Bearbeitung oder vor allem Datenbanken können es gar nicht leiden, wenn mitten in der Bearbeitung ein Datenträger kaputt geht. Auch eine regelmäßige Datensicherung schützt davor nicht vollständig. Das Beste hierfür ist nicht nur, dass zwei gespiegelte Datenträger Abhilfe schaffen sondern dass es sehr günstige fertige kompakte externe Gehäuse mit RAID-Controller gibt, die den Betrieb zweier gespiegelter Solid State Disks (SSD) an einem USB3-Anschluss erlauben. Anstöpseln genügt.

Media-Platte

Fotos, Musik und Video teilen eine Eigenschaft: Sie ändern sich nicht. Einmal auf einem Datenträger abgelegt werden sie einfach zum Ansehen oder Anhören immer wieder gelesen aber ansonsten verbleiben sie an Ort und Stelle. SSD sind zum Bereithalten solcher Inhalte ideal weil sie im laufenden Betrieb so gut wie keinen Strom verbrauchen und einen sofortigen Zugriff auf die Daten erlauben. Eine einzelne SSD in externem USB3-Gehäuse mit 1-2 TB dient daher als Media-Platte.

Datensicherungen

Festplatten (HDD) verbrauchen mehr Strom als SSD, können aber im ausgeschalteten Zustand in einem weiteren externen Gehäuse via USB3 an den Host angestöpselt werden. Zur Sicherung aller Datenbestände und gelegentlichen rollierenden Datensicherungen dient für unseren Host eine externe HDD mit 3 TB. Sie wird nach Bedarf von Hand ein- und ausgeschaltet und ist dann jeweils in das Dateisystem des beim Einschalten der Platte gerade angemeldeten Benutzers eingebunden.

Strategie zur Datensicherung

Auf den gespiegelten Platten ist alles permanent gegen Datenverlust geschützt. Daten können von da nur durch versehentliches Löschen oder den unwahrscheinlichen Fall des gleichzeitigen Defekts beider Platten verloren gehen. Eine gelegentliche manuelle Kopie der Daten auf die externe HDD von Hand verringert dieses Risiko.

Für Media-Daten genügt es, neu hinzukommende Daten stets auf die externe HDD abzulegen, wenn sie erstmals auf die Media-Platte kommen. Auf diese Weise hat man für alle Media-Inhalte immer eine Sicherungskopie und kann sich für Media-Daten auf die manuelle Sicherung beschränken.

Weitere Daten, die dann noch zu sichern sind, können ebenfalls gelegentlich manuell auf die HDD kopiert werden, z.B. Konfigurationen oder VMs.

Damit sollten alle Daten gesichert sein und die HDD muss auf diese Weise nicht dauernd laufen. Wer davon abgesehen eine andere Sicherungsstrategie benötigt, kann für regelmäßige maschinelle Sicherungen, die dann einen ständig laufenden Datenträger erfordern z.B. auch die Media-SSD verwenden.

Anschluss der Datenträger

Mit Verbindung der externen Gehäuse via USB wird für jede Platte ausser für die HDD ein Eintrag in der Datei /etc/fstab des Hosts gemacht. Alle Platten sind so stets schon beim Einschalten des Hosts ins Dateisystem eingebunden. Die HDD wird beim Einschalten automatisch in das Dateisystem des gerade angemeldeten Benutzers eingebunden, wenn manuelle Sicherungen ausgeführt werden sollen.

Schlussbemerkungen

Der hier beschriebene Ansatz liefert eine maßgeschneiderte Ablaufumgebung für die Bereitstellung von zentralen Diensten und den dafür nötigen zentralen Speicher. Er kann als Ausgangspunkt für den Entwurf einer individuellen Architektur dienen und ist flexibel in der Austattung was Rechenleistung und Umfang des Speichers anbelangt.