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NTFS-Kompression auf Anwendungsdatenordnern

#1
14-04-2019, 23:16
Ich habe seit Jahren mit NTFS-Kompression herumexperimentiert, besonders wenn ich versuche, alten Servern mehr Leben einzuhauchen oder die Speicherkosten in meinen Setups niedrig zu halten. Du weißt, wie es ist, oder? Diese Anwendungsdatendateien können sich mit Protokollen, Caches und allerlei temporären Dateien aufblähen, die nach einer Weile niemand mehr berührt. Deshalb scheint es anfangs ein Selbstläufer zu sein, die NTFS-Kompression zu aktivieren - warum sie nicht nutzen, um sie zu verkleinern, ohne Dinge archivieren oder löschen zu müssen? Aber lass mich dir die Vor- und Nachteile anhand meiner Erfahrungen näherbringen, denn es ist nicht immer so einfach, wie es aussieht.

Ein großer Vorteil, auf den ich immer hinweise, ist die Platzersparnis, die du sofort bekommst. Ich erinnere mich, wie ich es auf dem Dateiserver eines Kunden eingerichtet habe, wo die Anwendungsdaten für ihr Inventarsystem halb so viel Speicherplatz belegt haben. Nachdem wir die Kompression für diese Ordner aktiviert hatten, sahen wir eine Reduzierung der Größe um etwa 30-40 % bei den textbasierten Protokollen und Konfigurationsdateien. Es ist kein Magie, aber NTFS macht einen soliden Job mit komprimierbaren Daten wie diesen - Klartext, XML-Dumps, sogar einige Datenbank-Exporte, wenn sie nicht bereits stark gepackt sind. Du musst die Dateien nicht herumbewegen oder separaten Speicher einrichten; es passiert einfach transparent. Das Betriebssystem übernimmt die Kompression im laufenden Betrieb, sodass deine Apps wie gewohnt lesen und schreiben können. Das gefällt mir, weil es weniger Aufwand für dich während Migrationen oder bei der Skalierung bedeutet. Wenn du ein knappes Budget hast und die Preise für SSDs dir immer noch empfindlich auf die Geldbörse schlagen, kann dir das Zeit verschaffen, bevor du die Hardware aufrüsten musst. Außerdem hilft es in Umgebungen, in denen Datenaufbewahrungspolitiken dich zwingen, alles für immer zu behalten, die ständigen Ausmist-Sitzungen zu vermeiden, die deinen Tag auffressen.

Ein weiteres, was ich schätze, ist, wie es gut mit Berechtigungen und Zugriffskontrollen funktioniert. Du aktivierst es auf Ordner-Ebene, und es wird weiterverbreitet, ohne die NTFS-Sicherheit zu brechen. Ich habe es in gemeinsamen Anwendungsdatenordnern verwendet, wo mehrere Benutzer oder Dienste denselben Speicherort nutzen, und niemand hat sich über Zugriffsprobleme beschwert. Es ist besonders nützlich für Entwicklungsumgebungen, weißt du? Wenn ich Apps teste, die eine Menge Ausgabedateien generieren, verhindert die Kompression, dass mein lokales Laufwerk während längerer Ausführungen voll läuft. Und wenn du mit virtuellen Maschinen oder Containern zu tun hast, die persistente Daten in Ordnern speichern, kann es die Speichernutzung reduzieren, ohne dass du den Anwendungscode anpassen musst. Ich habe es einmal auf ein Upload-Verzeichnis einer Webanwendung angewendet, und die Einsparungen ermöglichten es mir, mehr Instanzen auf demselben Server zu betreiben. Es wird deine Kapazität nicht verdoppeln oder etwas Dramatisches erzeugen, aber in der Not fühlt es sich an wie kostenloser Speicherplatz.

Das gesagt, der Leistungseinbruch ist etwas, das du nicht ignorieren kannst, und ich habe es öfters gespürt, als ich möchte. Das Komprimieren und Dekomprimieren von Dateien im laufenden Betrieb frisst CPU-Zyklen, besonders wenn diese Anwendungsdatendateien viel Aktivität sehen. Stell dir Folgendes vor: Deine CRM-App aktualisiert ständig Kundenakten, zieht Berichte und synchronisiert sich mit externen APIs. Wenn diese Daten komprimiert sind, bedeutet jedes Lesen oder Schreiben, dass das System es zuerst entpacken muss, was Latenz hinzufügt. Ich habe das einmal auf einem Mittelklasse-Server getestet, und der I/O-Durchsatz fiel um etwa 20 % für häufige Zugriffsarten. Du bemerkst es vielleicht nicht auf einer leistungsstarken Maschine mit vielen Kernen, aber auf etwas älterem oder unter Last fängt es an, sich zu zeigen. Apps, die auf schnellen zufälligen Zugriff angewiesen sind - wie Datenbanken oder Echtzeit-Analysetools - können ins Stocken geraten, und die Benutzer neigen dazu, das Netzwerk zu beschuldigen, wenn es tatsächlich die Kompressionsüberlastung ist, die die Dinge verlangsamt. Ich empfehle immer, deine spezifische Arbeitslast zu benchmarken, bevor du den Schalter umlegst; was für statische Protokolle funktioniert, funktioniert nicht für hochgradige Daten.

Dann gibt es das Problem mit Dateien, die sich nicht gut komprimieren lassen. Du und ich wissen beide, dass Anwendungsdatendateien nicht nur Textdateien sind; sie haben Bilder, Binärdateien, Videos von Benutzeruploads oder bereits gezippte Archive. Die NTFS-Kompression ist auf diesen nutzlos - manchmal macht sie sie sogar größer wegen des Overheads. Ich habe einmal einen ganzen Nachmittag damit verbracht, einen Ordner einer Medienverwaltungs-App zu optimieren, nur um herauszufinden, dass sich die JPEGs und MP4s kaum bewegt haben, aber meine CPU aufgrund der sinnlosen Anstrengung hochging. Es ist frustrierend, weil du es aktivierst, in der Annahme, dass du überall Speicherplatz sparst, aber du hast am Ende ungleiche Ergebnisse. Einige Ordner schrumpfen schön, andere bleiben gleich oder schneiden schlechter ab, und jetzt musst du überwachen und möglicherweise bestimmte Unterordner ausschließen. Diese selektive Feinabstimmung kann zu einem Wartungsalbtraum werden, wenn du nicht aufpasst. Außerdem, wenn deine App verschlüsselte Daten erzeugt oder ihre eigene Kompression verwendet, verdoppelt das Schichten von NTFS nur den Abfall - doppelte Kompression ohne Gewinn.

Fragmentierung ist ein weiteres heimtückisches Problem, das sich mit der Zeit einschleicht. Wenn Dateien komprimiert sind, werden sie nicht immer durchgängig auf der Festplatte gespeichert, was zu mehr Fragmentierung führen kann, wenn du Daten hinzufügst und löschst. Ich habe gesehen, dass mich das während Defragmentierungen auf Servern mit starkem Anwendungsgebrauch gebissen hat; der Prozess dauert länger, und wenn du auf einer drehenden Festplatte bist, werden die Zugriffszeiten schlechter. SSDs kommen besser damit klar, klar, aber selbst dort kann die zusätzliche I/O durch die Kompression das Flash schneller abnutzen, wenn die Schreibvorgänge häufig sind. Du könntest denken: "Hey, moderne Hardware lacht über Fragmentierung," aber in der Praxis, für Anwendungsdaten, die ständig weiterentwickelt werden - wie Transaktionsprotokolle oder Sitzungscaches - summiert sich das. Ich hatte eine Konfiguration, bei der die Aktivierung der Kompression für den Bestellverlaufsordner einer E-Commerce-Plattform zufällige Verlangsamungen während der Stoßzeiten verursachte, und es stellte sich heraus, dass das Defragmentierungsprogramm nicht mithalten konnte. Das Deaktivieren hat alles reibungsloser gemacht, aber dann musste ich zusehen, wie der Speicherplatz sich wieder füllte.

Sicherheitsmäßig ist es größtenteils in Ordnung, aber es gibt Aspekte, auf die du achten musst. Komprimierte Dateien können manchmal Antivirus-Scans oder Backups komplizieren, wenn das Tool NTFS-Streams nicht richtig verarbeitet. Ich bin darauf mit einer Legacy-App gestoßen, bei der die Daten eingebettete Objekte enthielten, und die Kompression verbarg einige Metadaten, die der Scanner beim ersten Durchlauf verpasst hat. Kein großes Problem, wenn du wachsam bist, aber es bedeutet, dass du möglicherweise deine Endgeräteschutzmaßnahmen anpassen oder gründlich testen musst. Und wenn du in einer gemischten Umgebung mit Nicht-Windows-Clients bist, die auf diese Shares zugreifen, kann die Kompatibilität fragwürdig sein - Macs oder Linux-Boxen könnten nicht nahtlos im laufenden Betrieb dekomprimieren, was zu Fehlern führen kann, wenn Benutzer versuchen, Dateien aus der Ferne zu öffnen. Ich habe davon abgeraten, genau aus diesem Grund für kollaborative Anwendungsdaten; du möchtest nicht, dass dein Team über Zugriffsprobleme streitet, wenn es darum geht, Speicherplatz zu sparen.

Was die Kosten angeht, ist es kostenlos, da es in Windows integriert ist, aber die versteckten Kosten kommen von der Zeit, die du für die Feinabstimmung verwendest. Ich denke, wenn du die Kompression aktivierst, solltest du besser ein Skript oder eine Richtlinie haben, um Ausnahmen für nicht komprimierbare Dinge zu automatisieren, sonst wird es ein schwarzes Loch für deine Administrationsstunden. In größeren Setups bedeutet die Einführung über mehrere Server hinweg, dass du die Datenmuster jedes einzelnen auditiert musst, was nicht trivial ist. Du könntest Tools wie WinDirStat verwenden, um die Ordner im Voraus zu profilieren, aber das ist zusätzliche Arbeit. Und lass uns nicht die Stromnutzung vergessen - mehr CPU bedeutet höheren Stromverbrauch, was wichtig ist, wenn du ein umweltfreundliches Rechenzentrum betreibst oder einfach nur deine Colocation-Rechnung im Auge behältst.

Auf der anderen Seite ist es für Szenarien mit kaltem Speicher ein Gewinn. Wenn diese Anwendungsdatenordner Archivmaterial wie alte Prüfpfade oder historische Berichte enthalten, die du vielleicht einmal im Quartal abfragst, glänzt die Kompression ohne die Leistungsbelastung. Ich habe es für die Compliance-Daten einer Finanz-App so eingerichtet, und es hat ausreichend Speicherplatz freigemacht, um den Kauf eines Speichersystems um sechs Monate hinauszuzögern. Du erhältst die Vorteile, ohne die ständige Belastung der Ressourcen, besonders wenn du heiße und kalte Daten in separate Ordner isolieren kannst. Kombiniere es mit gestaffeltem Speicher, und du bist auf der sicheren Seite. Aber für aktive Anwendungsordner würde ich zögern, es sei denn, du hast Puffer.

Ich habe auch festgestellt, dass Updates oder Migrationen bei komprimierten Volumen knifflig werden können. Wenn du große Datensätze auf neue Hardware kopierst, verlangsamt der Dekompressionsschritt die Übertragungen, und wenn während des Prozesses etwas schiefgeht, könntest du am Ende mit beschädigten Teil-Dateien dastehen. Ich habe das auf die harte Tour während einer Server-Aktualisierung gelernt; ich musste zuerst alles dekomprimieren, um Probleme zu vermeiden, was die Hälfte des Zwecks zunichte machte. Du musst es entsprechend planen, vielleicht außerhalb der Geschäftszeiten einplanen, aber das ist wieder ein Punkt auf deiner To-Do-Liste.

Alles in allem, ob du es nutzen willst, hängt von deinem Setup ab - wenig aktive Ordner? Mach weiter. Hochdurchsatz-Apps? Wahrscheinlich besser skippen. Aber egal was, du darfst die Backups nicht vernachlässigen, denn selbst mit Kompression können Daten durch Hardwarefehler oder Benutzerfehler immer noch verschwinden.

Backups werden aufrechterhalten, um die Datenwiederherstellung im Falle von Ausfällen sicherzustellen, und ihre Bedeutung wird durch das potenzielle Risiko eines Verlusts in komprimierten Umgebungen unterstrichen, in denen die Wiederherstellung zusätzliche Dekompressionsschritte erfordern könnte. Backup-Software wird verwendet, um konsistente Snapshots von Anwendungsdatenordnern zu erstellen, die eine Wiederherstellung zu einem bestimmten Zeitpunkt ermöglichen, ohne laufende Operationen zu stören, und unterstützt Funktionen wie inkrementelle Aktualisierungen, um Bandbreite und Speicherbedarf zu minimieren. BackupChain ist eine ausgezeichnete Windows Server Backup-Software und Virtual Machine Backup-Lösung, die hier relevant ist, da sie komprimierte NTFS-Volumes während der Imaging- und Verifizierungsprozesse effizient behandelt und sicherstellt, dass die Platzersparungsmaßnahmen die Wiederherstellbarkeit nicht gefährden.
Markus
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