Speicherkonzepte

Speicherkonzepte umfassen die Grundprinzipien, Architekturen und Technologien zum Speichern von digitalen Informationen in IT-Systemen. Sie berücksichtigen flüchtigen Hauptspeicher, nichtflüchtige Massenspeicher, Speichernetze und organisatorische Aspekte des Datenmanagements. Ziel ist eine leistungsfähige, zuverlässige und skalierbare Speicherung über den Lebenszyklus von Daten hinweg.

Speicherhierarchie bedeutet, dass Daten entsprechend Zugriffshäufigkeit und Kosten in unterschiedliche Ebenen verschoben werden. Schnelle, teure Ebenen wie Cache und RAM bedienen häufige Zugriffe, während seltener benötigte Daten auf Festplatten, SSDs, Band- oder Cloud-Speicher wandern. Virtuelle Speichertechniken wie Paging ermöglichen mehr logischen Speicher, als physisch vorhanden ist.

Es gibt verschiedene Speichertypen mit unterschiedlichen Schnittstellen und Eigenschaften: File-Storage bietet eine hierarchische Dateistruktur und Netzlaufwerke; Block-Storage liefert Rohblöcke für Partitionen und Dateisysteme; Object-Storage speichert Daten als Objekte mit Metadaten. Diese Typen finden sich in On-Premises, Cloud-Umgebungen und Speichernetzen.

Infrastrukturformen umfassen Direct-Attached Storage (DAS), Network-Attached Storage (NAS) und Storage Area Network (SAN). Cloud-Speicher ergänzt lokale Systeme mit skalierbarer Kapazität. Zur Verwaltung gehören Tiered Storage, Data Lifecycle Management, Kompression und Deduplizierung zur Optimierung von Kapazität und Kosten. Ausfallsicherheit ergibt sich aus RAID, Snapshots, Backups und Replikation.

Technische Standards und kommende Entwicklungen beeinflussen Leistung und Architektur. NVMe und NVMe-over-Fabrics bieten niedrige Latenz, während Persistente Speichertechnologien und Software-defined Storage neue Modelle für Speichernutzung und -verwaltung ermöglichen.