Jedes zusätzliche Terabyte soll weniger kosten als das davor

Die Migration auf eine neue Virtualisierungsplattform ist weit mehr als das Verschieben virtueller Maschinen. Sie verändert häufig auch die Anforderungen an Backup, Wiederherstellung und den laufenden Betrieb.

NovaStor erforscht eine SaaS-Backup-Architektur, mit der Managed Service Provider auch kleine Kunden profitabel betreuen können. Die Bescheinigungsstelle Forschungszulage hat dem Vorhaben Forschungs- und Entwicklungscharakter bescheinigt — NovaStor darf ab sofort das BSFZ-Siegel führen.

Managed Service Provider stehen vor einem betriebswirtschaftlichen Widerspruch: Je mehr Kunden und Daten sie in ihren Backup-Service aufnehmen, desto teurer wird in der Regel jedes zusätzliche Terabyte. Metadaten wachsen mit, Objektzugriffe im Cloud-Speicher kosten, Lastspitzen zwingen zu Überkapazität. Unterhalb einer bestimmten Kundengröße trägt sich der Service rechnerisch nicht mehr — kleine Kunden werden quersubventioniert oder abgelehnt.

Die NovaStor GmbH erforscht eine SaaS-Backup-Architektur, die diese Kurve umkehren soll. Die Bescheinigungsstelle Forschungszulage (BSFZ) hat dem Vorhaben bescheinigt, Forschung und Entwicklung im Sinne des Forschungszulagengesetzes zu sein. Der Hamburger Softwarehersteller ist damit berechtigt, das BSFZ-Siegel zu führen. Das Siegel wird ausschließlich von der BSFZ vergeben, die im Auftrag des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt prüft, ob Vorhaben von Unternehmen die Kriterien für die steuerliche Forschungsförderung erfüllen.
Gegenstand des bescheinigten Vorhabens ist die Entwicklung einer degressiv skalierenden SaaS-Backup-Architektur — einer Architektur also, deren Ressourcen- und Kostenbedarf je Terabyte mit wachsender Datenmenge nicht steigt, sondern sinkt. NovaStor erforscht dafür drei technische Bausteine: die dynamische Containerisierung von S3-Speicher, ein hybrides Splitting von Metadaten sowie ein dezentrales Splitting von Sicherungsjobs zur Abfederung von Datenspitzen.

„Backup-as-a-Service hat ein ökonomisches Grundproblem: Je mehr Mandanten und je mehr Daten ein Anbieter aufnimmt, desto teurer wird in der Regel jedes zusätzliche Terabyte — durch Metadaten, durch Objektzugriffe, durch Lastspitzen", sagt Stefan Utzinger, Geschäftsführer der NovaStor GmbH. „Genau diese Kurve wollen wir umdrehen. Wachstum soll für unsere Managed Service Provider günstiger werden, nicht teurer."

Die drei Forschungsschwerpunkte

1. Dynamische S3-Speichercontainerisierung. Statt Sicherungsdaten in starren, fest zugeschnittenen Strukturen abzulegen, werden Speichercontainer zur Laufzeit gebildet und an Datenprofil, Änderungsrate und Wiederherstellungsanforderungen angepasst. Ziel ist es, die Zahl der Objektzugriffe und damit die transaktionsabhängigen Kosten im Objektspeicher deutlich zu senken, ohne die Granularität bei der Wiederherstellung zu verlieren.

2. Hybrides Metadaten-Splitting. Bei Milliarden von Dateien ist nicht die Datenmenge der Engpass, sondern der Katalog. NovaStor untersucht, wie sich Metadaten so aufteilen lassen, dass latenzkritische Anteile nahe an der Datenquelle verbleiben, während übergreifende Anteile zentral verwaltet werden. So sollen Suche, Browsing und Restore schnell bleiben, auch wenn der Gesamtbestand die Kapazität einer einzelnen Instanz weit übersteigt.

3. Dezentrales Job-Splitting für Daten-Peaks. Sicherungs- und Wiederherstellungsläufe werden zur Laufzeit in Teiljobs zerlegt und über verfügbare Ressourcen verteilt — ohne zentrale Steuerinstanz, die selbst zum Flaschenhals würde. Lastspitzen wie Monats- und Jahresabschlüsse oder ein Massen-Restore nach einem Ransomware-Vorfall sollen so abgefangen werden, statt Sicherungsfenster zu sprengen.

Anwendung in der Praxis

Die Ergebnisse fließen in NovaStors SaaS-Plattform NovaStor DataCenter Evolve ein, die auf Managed Service Provider und Systemhäuser zugeschnitten ist und in deutschen Rechenzentren betrieben wird. Profitieren sollen davon insbesondere Anbieter mit vielen kleinen Mandanten, Umgebungen mit sehr großen Dateibeständen sowie Organisationen mit stark schwankender Backup-Last.

„Wir sind ein mittelständischer Hersteller, der gegen Anbieter antritt, die ein Vielfaches an Entwicklungsbudget haben", so Utzinger. „Der Weg dahin führt nicht über Masse, sondern über Architekturentscheidungen, die man anderswo nicht findet. Dass die BSFZ das als Forschung und Entwicklung anerkennt, ist für uns eine wichtige externe Bestätigung.“

Bereits ein früheres NovaStor-Vorhaben zur Sicherung sehr großer Datenbestände auf Tape-Infrastrukturen war von der BSFZ positiv beschieden worden.



Weiterführende Links:

https://www.novastor.de 
https://www.bescheinigung-forschungszulage.de