Bereits im Jahr 1956 brachte IBM den ersten me­cha­ni­schen Fest­plat­ten­spei­cher (hard disk drive, HDD) mit ro­tie­ren­den Ma­gnet­schei­ben auf den Markt. Seitdem hat sich am Grund­prin­zip der Ma­gnet­spei­cher-Fest­plat­te wenig geändert. Lediglich die An­for­de­run­gen an die me­cha­ni­schen Kom­po­nen­ten sind gestiegen. Statt ur­sprüng­lich 5 Megabyte verfügen moderne HDDs heute über eine Spei­cher­ka­pa­zi­tät von mehreren Terrabyte, um der konstant stei­gen­den Datenlast gerecht zu werden. Weniger groß waren die Sprünge bei den Zu­griffs­zei­ten me­cha­ni­scher Spei­cher­plat­ten. Während sich die Leis­tungs­fä­hig­keit der meisten Com­pu­ter­kom­po­nen­ten, wie bei­spiels­wei­se die Pro­zes­sor­leis­tung oder die Ge­schwin­dig­keit der Sys­tem­bus­se, in den letzten Jahren um ein Viel­fa­ches erhöht hat, ent­wi­ckelt sich die Per­for­mance han­dels­üb­li­cher Ma­gnet­spei­cher­plat­ten langsam aber sicher zum Nadelöhr bei der Her­aus­for­de­rung, immer mehr Daten in möglichst kurzer Zeit zu ver­ar­bei­ten. Experten gehen daher davon aus, dass die her­kömm­li­che Fest­plat­te schon bald von al­ter­na­ti­ven Spei­cher­sys­te­men abgelöst wird. Als viel­ver­spre­chen­de Nach­fol­ger stehen flash­ba­sier­te Solid State Drives (SSD) in den Start­lö­chern. Auch im Server-Umfeld ist der Einsatz von SSD-Speichern keine Rand­er­schei­nung mehr. Die elek­tro­ni­schen Spei­cher­me­di­en sind in­zwi­schen auch fi­nan­zi­ell er­schwing­lich. Zudem wurde in den ver­gan­ge­nen Jahren bei der Her­stel­lung von Server-SSDs darauf hin­ge­ar­bei­tet, die Zahl möglicher Schreib- und Le­se­zu­grif­fe zu erhöhen und die Le­bens­dau­er von SSD-Spei­cher­me­di­en an die klas­si­scher Fest­plat­ten an­zu­pas­sen.

Wie funk­tio­niert ein SSD-Speicher?

Die Abkürzung „SSD“ bezieht sich auf die englische Be­zeich­nung „Solid State Drive“ – auf Deutsch „Fest­kör­per­lauf­werk“. Anders als die HDD besteht die SSD nicht aus einer Vielzahl be­weg­li­cher Ein­zel­ele­men­te. Statt ro­tie­ren­der Scheiben, die von Schreib- und Le­se­köp­fen elek­tro­ma­gne­tisch mit Daten bestückt werden, kommen beim SSD-Speicher solide Halb­lei­ter-Spei­cher­bau­stei­ne auf einer Lei­ter­plat­te (Platine) zum Einsatz. Die Da­ten­spei­che­rung erfolgt unter Steuerung von Con­trol­lern und einer Firmware als un­un­ter­bro­che­ner elek­tro­ni­scher Prozess im Flash-Speicher. Diese Art der Spei­che­rung wird „nicht­flüch­tig“ genannt und ist von han­dels­üb­li­chen USB-Sticks, MP3-Playern oder Handy-Spei­cher­kar­ten bekannt. Die Be­zeich­nung verweist darauf, dass Geräte mit SSD-Speicher nicht dauerhaft mit Strom versorgt werden müssen, um ihre Spei­cher­funk­ti­on auf­recht­zu­er­hal­ten. Anders ist dies bei­spiels­wei­se beim „flüch­ti­gen“ Ar­beits­spei­cher (RAM) eines Rechners: In­for­ma­tio­nen, die im RAM hin­ter­legt sind, gehen un­wie­der­bring­lich verloren, sobald der Computer von der Strom­quel­le getrennt wird. Das Fer­ti­gungs­ver­fah­ren von SSD-Spei­cher­me­di­en hat sich früher deutlich im Preis nie­der­ge­schla­gen, sodass SSD-Speicher für große Da­ten­men­gen in der Ver­gan­gen­heit aufgrund as­tro­no­mi­scher Kosten eher selten zum Einsatz kamen. Der Trend der ver­gan­ge­nen Jahre zeigt jedoch, dass sich SSDs und HDDs hin­sicht­lich ihrer An­schaf­fungs­kos­ten zunehmend annähern. Immer mehr Webhoster bieten daher auch leis­tungs­star­ke Server mit SSD-Speicher an. 

Welche Vorteile bietet SSD-Speicher gegenüber her­kömm­li­chen Fest­plat­ten?

Ver­ein­facht lässt sich ein Solid State Drive als über­di­men­sio­nier­ter USB-Stick be­schrei­ben. Der Spei­cher­vor­gang läuft voll­kom­men elek­tro­nisch ab. Gegenüber ma­gne­ti­schen Fest­plat­ten bietet die Nutzung von Halb­lei­ter-Bau­stei­nen den Vorteil, dass eine Mo­tor­la­ge­rung wie bei der HDD ebenso wenig notwendig ist wie die emp­find­li­che Mechanik des Lese-/Schreib­kopfs. SSD-Speicher sind somit erheblich un­emp­find­li­cher gegenüber phy­si­schen Ein­flüs­sen. Im We­sent­li­chen lassen sich die Vorzüge von SSDs in fünf Punkten zu­sam­men­fas­sen:

  • Hohe Stoß­re­sis­tenz: Ist eine ma­gne­ti­sche Fest­plat­te in Betrieb, können Stürze oder Stöße während des Schreib­vor­gangs massive Schäden an der Da­ten­trä­ger-Ober­flä­che ver­ur­sa­chen und so zu Da­ten­ver­lust oder gar einem To­tal­aus­fall führen. SSDs hingegen beruhen auf einer Chip­tech­no­lo­gie, bei der der Da­ten­aus­tausch mittels elek­tro­ni­scher Impulse von­stat­ten­geht. Diese Spei­cher­tech­nik zeichnet sich durch eine hohe me­cha­ni­sche Ro­bust­heit und Er­schüt­te­rungs­to­le­ranz aus. Her­stel­lern zufolge sind SSDs bis zu 1.500 g/0,5 ms stoßfest. Der Grenzwert für HDDs hingegen liegt bei nur 350 g/2 ms. Aufgrund dieser Stoß­fes­tig­keit werden SSD-Speicher bevorzugt in mobilen End­ge­rä­ten wie Laptops verbaut.
  • Lautloser Betrieb: Auch wenn moderne HDDs sehr leise arbeiten, sind bei me­cha­ni­schen Fest­plat­ten stets Be­triebs­ge­räu­sche zu vernehmen, die auf den Elek­tro­mo­tor der Fest­plat­te und die Bewegung der Fest­plat­ten­köp­fe zu­rück­zu­füh­ren sind. Typisch sind ein surrendes Geräusch beim Anlaufen der Fest­plat­te sowie leise Klick­ge­räu­sche während des Zugriffs und beim Wechsel der Fest­plat­ten­köp­fe vom Betrieb in den Ru­he­zu­stand. Ein SSD-Speicher hingegen arbeitet voll­kom­men lautlos, da er ohne me­cha­ni­sche Bauteile auskommt.
  • Geringes Gewicht: Auch die kompakten Ab­mes­sun­gen qua­li­fi­zie­ren SSD-Speicher für einen Gebrauch im mobilen Bereich. SSDs sind nicht nur deutlich kleiner als ihre me­cha­ni­schen Pendants, sie wiegen auch nur halb so viel bei ver­gleich­ba­rer Spei­cher­ka­pa­zi­tät.
  • Niedriger En­er­gie­ver­brauch: SSDs punkten zudem bei der En­er­gie­bi­lanz. Die nicht­me­cha­ni­sche Bauweise ver­braucht weniger Strom als eine HDD und ver­ur­sacht ver­hält­nis­mä­ßig wenig Abwärme. In einem Laptop verbaut äußert sich dies in einer deutlich ver­län­ger­ten Ak­ku­lauf­zeit. Ihre Vorzüge spielen Flash-Spei­cher­me­di­en aber auch im Ser­ver­um­feld aus. Der Verzicht auf be­weg­li­che Teile sorgt dafür, dass SSD-Server weniger Strom ver­brau­chen als ihre klas­si­schen Mit­strei­ter. Zu­sätz­lich benötigen sie aufgrund der fehlenden Ei­gen­be­we­gung und der geringen Wär­me­ent­wick­lung kein so starkes externes Kühlungs- bzw. Lüf­tungs­sys­tem wie Ser­ver­sys­te­me, die allein auf Hard Disks setzen. Re­chen­zen­tren mit SSD-Servern lassen sich so deutlich kos­ten­güns­ti­ger und en­er­gie­ef­fi­zi­en­ter zu betreiben.
  • Kurze Zu­griffs­zei­ten: Si­gni­fi­kan­tes­ter Vorteil des SSD-Speichers ist seine Ge­schwin­dig­keit. Genau wie andere Flash-Speicher verfügen SSDs über deutliche kürzere Zu­griffs­zei­ten beim Lesen von Daten. Für den Nutzer äußert sich dies dadurch, dass das Be­triebs­sys­tem schneller bootet und La­de­zei­ten von An­wen­dun­gen deutlich reduziert werden. Dadurch qua­li­fi­zie­ren sich SSD-Spei­cher­me­di­en nicht nur für den Heim­rech­ner. Auch ein Server mit SSD-Speicher pro­fi­tiert von kürzeren La­tenz­zei­ten. 

SSD-Speicher im Ser­ver­ein­satz

In­zwi­schen werden SSDs nicht nur als prak­ti­sche Lösungen für mobile Geräte und Heim­com­pu­ter genutzt. Sie sind auch als Kom­po­nen­te von Web­ser­vern stark im Kommen. Dass die modernen Flash-Spei­cher­me­di­en auf dem Weg sind, klas­si­schen HDDs auch in Re­chen­zen­tren den Rang ab­zu­lau­fen, hat sowohl leistungs- als auch en­er­gie­tech­ni­sche Hin­ter­grün­de. Besonders deutlich tritt der Per­for­man­ce­un­ter­schied zwischen SSDs und her­kömm­li­chen HDDs beim Web­hos­ting in Er­schei­nung. Immer mehr Anbieter stellen ihre Re­chen­zen­tren daher auf Server mit SSD-Speicher um oder ergänzen die me­cha­ni­schen Spei­cher­me­di­en ihrer Server durch SSD-Spei­cher­kom­po­nen­ten. Dabei werden Daten, auf die nur selten zu­ge­grif­fen wird, auf her­kömm­li­chen Fest­plat­ten abgelegt. Aktuelle Daten hingegen, die ein hoch­ef­fi­zi­en­tes Spei­cher­ma­nage­ment benötigen, werden vom Server auf SSD ge­spei­chert. Sinnvoll ist der Einsatz von SSDs vor allem bei Ser­ver­an­wen­dun­gen, die kürzere Zu­griffs­zei­ten erfordern. Der Umstieg auf einen Server mit SSD-Speicher empfiehlt sich daher, wenn Ap­pli­ka­tio­nen wie Da­ten­ban­ken, CRM- oder Wa­ren­wirt­schafts­sys­te­me be­schleu­nigt werden sollen. 

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Welche Rolle spielt die Per­for­mance im modernen Web­hos­ting?

Heut­zu­ta­ge erwarten die Nutzer, dass alles zu jeder Zeit verfügbar ist – das gilt auch für die Webseiten unserer Kunden. Diese müssen in kürzester Zeit aus­ge­lie­fert werden, um einen Be­su­cher­rück­gang zu vermeiden. Um eine Webseite schnell aus­zu­lie­fern, haben wir mit <link internal-link>http/2, <link internal-link>PHP7.1 und unserer <link internal-link>SSD-Plattform die perfekte Grundlage ent­wi­ckelt. Zu­sätz­lich haben wir nun die 1&1 Per­for­mance Level ent­wi­ckelt. Dadurch ge­währ­leis­ten wir im Web­hos­ting-Bereich beste Per­for­mance – jederzeit flexibel anpassbar.

Wofür benötige ich welches Per­for­mance-Level?

Eine einfache wenig komplexe Webseite benötigt lediglich ein niedriges Per­for­mance Level. Ein um­fang­rei­cher Online Shop mit bei­spiels­wei­se vielen Artikeln oder vielen Besuchern benötigt dem­entspre­chend ein hohes Per­for­mance-Level. Aber genau hier ist man mit dem Per­for­mance-Leveln sehr flexibel. Benötigt man mehr Leistung, weil plötzlich mehr Besucher auf die Webseite strömen, ist es kein Problem ein höheres Per­for­mance-Level zu buchen. Genauso umgekehrt, verändern sich die Be­dürf­nis­se nach unten, ist es kein Problem dass Per­for­mance-Level zu­rück­zu­stu­fen.

Wie kann ich das Per­for­mance-Level anpassen?

Unser neues Web Hosting bietet im 1&1 Control Center einen Per­for­mance-Level Dashboard. Unsere Kunden können hier den aktuellen Verbrauch des Web­hos­ting-Pakets als auch die emp­foh­le­ne Leistung direkt und einfach einsehen. Der Wechsel ist ebenfalls einfach gehalten. Auch Un­er­fah­re­ne können hier mit wenigen Klicks die Per­for­mance-Levels wechseln. Ein Ta­rif­wech­sel ist hierfür nicht nötig.

Da­ten­ban­ken be­schleu­ni­gen

Durch einen Server mit SSD-Speicher werden Ab­ruf­zei­ten um mehr als das Zehnfache verkürzt.  So lassen sich le­se­inten­si­ve Zugriffe auf eine da­tei­ba­sier­te Datenbank durch SSD deutlich ef­fi­zi­en­ter gestalten. Dieser Vorteil kommt besonders bei in- und output-in­ten­si­ven An­wen­dun­gen zum Tragen, wenn viele In­for­ma­tio­nen gleich­zei­tig abgerufen oder ein­ge­tra­gen werden sollen. Ein typisches Ein­satz­ge­biet von SSDs bilden daher Da­ten­ban­ken wie MySQL oder MariaDB. Ein schneller Zugriff auf Da­ten­ban­ken ist ins­be­son­de­re für Websites wichtig, die über komplexe Content-Ma­nage­ment-Systeme wie WordPress oder Drupal verwaltet werden. Denn sämtliche Web­sei­ten­in­hal­te, Themes und Plug-ins werden in den Da­ten­ban­ken ge­spei­chert bzw. abgerufen. Klas­si­sche Spei­cher­me­di­en sind damit zunehmend über­for­dert, während Server mit SSD-Speicher an dieser Stelle ihre Vorzüge durch einen be­schleu­nig­ten Web­sei­ten­auf­bau aus­spie­len können. Dieser freut nicht nur die Besucher einer Webseite, sondern wird auch von Such­ma­schi­nen wie Google honoriert. On­line­shop-Betreiber erzielen durch die tech­ni­sche Um­stel­lung unter Umständen eine bessere Plat­zie­rung in der Websuche und erhöhen somit ihre Con­ver­si­on-Rate. Auch Microsoft Exchange Server sind ein gutes Beispiel für die tech­ni­schen Vorzüge von SSDs im Ser­ver­um­feld: Die kol­la­bo­ra­ti­ve Software wird gerne von Ar­beits­grup­pen oder Un­ter­neh­men genutzt, um Nach­rich­ten, Termine oder Kontakte aus­zu­tau­schen. Alle In­for­ma­tio­nen lagern auch hier in einer oder mehreren Da­ten­ban­ken. Je komplexer die Kom­mu­ni­ka­ti­ons­struk­tur ist, desto wichtiger ist eine stabile Über­tra­gung, damit die In­for­ma­ti­ons-Syn­chro­ni­sa­ti­on bei allen Clients pro­blem­los funk­tio­niert.

SSD-Server in der Cloud

Immer mehr Nutzer wollen auch in der Cloud auf SSD nicht ver­zich­ten. Neuartige Web­hos­ting-Konzepte verbinden mehrere physische SSDs daher zu einem vir­tu­el­len Spei­cher­kon­tin­gent, auch Storage Area Network (SAN) genannt. Virtuelle Server, die auf dieser Grundlage gehostet werden, pro­fi­tie­ren von nahezu voll­kom­me­ner Hardware-Redundanz. Daten, die auf der vir­tu­el­len Spei­cher­platt­form abgelegt werden, befinden sich somit nie auf einer einzelnen phy­si­schen Hard­ware­kom­po­nen­te, sondern werden über mehrere Fest­plat­ten verteilt. So wird die In­te­gri­tät und Ver­füg­bar­keit der Daten auch dann si­cher­ge­stellt, wenn einzelne Hard­ware­kom­po­nen­ten von Ausfällen oder Störungen betroffen sein sollten.

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