FCM4: Die nächste Evolutionsstufe der IBM FlashCore-Technologie

Höchste Speichereffizienz ohne Kompromisse bei der Performance – und dazu verbesserter Ransomware-Schutz mit KI-Unterstützung: Das bietet das neue IBM FlashCore-Modul 4 (FCM4). Die aktuellen Modelle der IBM FlashSystem-Familie wie das IBM FlashSystem 5300 profitieren bereits von der neuen Technologie. Wir geben Ihnen einen Überblick darüber, wie sich die FlashCore-Module in den letzten Jahren entwickelt haben – und was die vierte Generation in der Praxis leistet.

Seit der Einführung der ersten FlashCore-Module ist IBM technologischer Vorreiter bei der Entwicklung von Flash-basierten Speicherlösungen. Die Module wurden kontinuierlich verbessert, um den steigenden Anforderungen moderner IT-Workloads gerecht zu werden. Von den ursprünglichen MicroLatency-Modulen, die bereits für extrem schnelle Datenzugriffszeiten konzipiert waren, bis hin zur neuesten Generation FCM4 hat IBM stets Innovationen vorangetrieben. Ein besonderer Fokus lag dabei auf der Reduzierung der Latenzzeiten und der Verbesserung der Ausdauer und Zuverlässigkeit der Speichermedien. Mit jeder neuen Generation führte IBM zudem neue Technologien ein, die eine höhere Speicherdichte und geringere Kosten pro gespeichertem Datenbit ermöglichten.

MicroLatency – die Grundlage

Im Jahr 2014 entwickelte IBM die ersten MicroLatency-Module. Dabei handelte es sich um speziell gefertigte Flash-Medien mit einer proprietären Schnittstelle und SLC-Flash (Single-Layer Cell). In den folgenden Jahren lieferte IBM dann auch MicroLatency-Module mit MLC-Flash (Multi-Layer Cell). Um eine maximale Performance zu erreichen, wurde der Datenpfad in den MicroLatency-Modulen vollständig in Hardware realisiert (Hardware-only Data Path). I/O-Aktivitäten und Software-Interaktionen liefen komplett getrennt auf separaten Datenpfad-Strukturen ab. Dadurch waren die Module von Anfang an ideal für performancekritische Anwendungen geeignet. Darüber hinaus verfügten die MicroLatency-Module bereits über integrierte Schutzfunktionen wie ECC-Fehlerkorrektur, Over Provisioning und Variable Stripe RAID (VSR). Damit sorgte IBM für eine erhöhte Datenintegrität und Ausfallsicherheit innerhalb eines einzelnen physischen Speichermoduls: Fällt ein Teil eines Flash-Chips aus, ermöglicht VSR, die Daten automatisch auf die verbleibenden funktionsfähigen Teile des Chips umzuverteilen.

FCM1 – die erste FlashCore-Generation

2018 überarbeitete IBM die MicroLatency-Module und stellte das erste Modul vor, das in einen 2,5-Zoll-Slot passte und eine Non-Volatile Memory Express (NVMe)-Schnittstelle verwendete. Die MicroLatency-Module waren mit dem Standard-Formfaktor und der Standardschnittstelle nun vollständig kompatibel zum Industriestandard. Diese neuen Module wurden nun als FlashCore-Module (FCM1) bezeichnet. Sie basierten auf Triple-Layer-Cell (TLC)-Flash und boten Verschlüsselung und 2-zu-1-Datenkomprimierung ohne Einschränkungen bei der Performance. Jedes FCM enthielt einen speziell entwickelten Flash-Controller, der die Komprimierung ohne Leistungseinbußen ermöglichte. Die Verschlüsselungsfunktion stellte sicher, dass keine Daten von einem FCM gelesen werden konnten, das aus einer FlashSystem-Appliance entfernt wurde.

FCM2 – Fortschritt durch Quad-Level Cell (QLC) Technologie

Im Jahr 2020 brachte IBM die zweite Generation von FlashCore-Modulen auf den Markt. FCM2 setzte erstmals weitgehend auf Quad-Level Cell (QLC) Flash – eine Technologie, die zu diesem Zeitpunkt von vielen Herstellern noch gemieden wurde. IBM bewies jedoch, dass QLC-Flash nicht nur kosteneffizient, sondern auch leistungsfähig genug für den Einsatz in Primärspeichern sein kann. Die neuen FlashCore-Module boten eine verbesserte Datenkomprimierung und eine effektive Kapazität, die das 2,3-fache der physischen Kapazität erreichen konnte.

FCM3 – Optimierung und Integration

Die dritte FlashCore-Generation FCM3 - eingeführt im Jahr 2022 – setzte weiterhin auf eine NVMe-Schnittstelle und Quad-Layer-Cell (QLC)-Flash. Die neuen Module unterstützten zudem Smart Data Placement und waren dadurch in der Lage, Daten intelligent auf SLC und QLC zu verteilen. Die aktivsten Daten wurden automatisch auf leistungsfähigen SLC-SSDs gespeichert, seltener benötigte Daten auf langsameren QLC-SSDs mit hoher Kapazität. IBM integrierte dafür eine „Hinting Architecture“, um die Datenplatzierung auf SLC- und QLC-Flash zu optimieren. Diese verbesserte die Gesamtleistung und Effizienz der Module erheblich. Mit FCM3 führte IBM auch eine integrierte 3-zu-1 Datenkomprimierung ohne Leistungseinbußen ein. Dies ermöglichte es, bis zu 28,8 TB Daten auf einem FCM mit 9,6 TB zu speichern.

FCM4 – KI-gestützte Sicherheit und Leistungssteigerung

Die nun vorgestellte neueste Generation FCM4 setzt die Tradition der Innovation fort. Die neuen FlashCore-Module sind nicht nur mit der neuesten 176-Layer 3D NAND Technologie ausgestattet, sondern bieten auch branchenführende Sicherheitsfeatures wie die KI-gestützte Ransomware-Erkennung. Diese Technologie ermöglicht es, potenzielle Bedrohungen zu identifizieren und zu neutralisieren, bevor sie Schaden anrichten können. Darüber hinaus unterstützt die neue FlashCore-Generation PCIe Gen4 für noch schnellere Datenübertragungen und bietet weitere Verbesserungen bei der Speichereffizienz. FCM4 stellt bis zu 115 TB effektive Kapazität zur Verfügung - das bedeutet, dass sich bis zu 1 PB an Daten auf einer Rack-Höheneinheit speichern lassen. Damit erreicht IBM die branchenweit höchste Packungsdichte und minimiert so den Platzbedarf und den Energieverbrauch im Rechenzentrum.

Wie funktioniert der Ransomware-Schutz in FCM4?

Eine besondere Neuerung des FCM4 ist der verbesserte Schutz vor Cyberbedrohungen. Die weiterentwickelten FlashCore-Module nutzen eine fortschrittliche, KI-gesteuerte Analytik, um Anomalien im Zugriffsverhalten zu erkennen, die auf Ransomware-Angriffe hindeuten könnten. Diese Funktion ist für Unternehmen besonders wertvoll, da Ransomware-Angriffe immer raffinierter werden und von herkömmlichen Security-Lösungen oft zu spät entdeckt werden.

Die neue FCM4-Technologie überwacht kontinuierlich jede einzelne I/O-Operation und analysiert alle Ein- und Ausgaben anhand von rund 40 Parametern. Dazu gehören beispielsweise Compression Change Rate, Input/Output Transfer Size und viele weitere Daten. Mithilfe von speziell trainierten Machine Learning-Modellen werden diese Daten in Echtzeit ausgewertet und auf verdächtige Aktivitäten untersucht. Diese integrierte Ransomware-Erkennung (RTD - Ransomware Threat Detection) arbeitet dabei im Hintergrund, ohne die Performance des Speichersystems zu belasten.

Durch die KI-Unterstützung ist FCM4 in der Lage, Ransomware und Malware sehr schnell zu identifizieren. In Tests wurden Ransomware-Angriffe bereits weniger als eine Minute nach dem Beginn der Verschlüsselung erkannt. Dadurch können sofort die notwendigen Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, wie zum Beispiel die Isolierung der betroffenen Workloads und die Erstellung weiterer Backups. Das minimiert den potenziellen Schaden für Unternehmen und hilft, den Geschäftsbetrieb aufrechtzuerhalten.

FCM4 und IBM Storage Defender: Zusammen noch stärker

Zusammen mit FCM4 hat IBM eine neue Version seiner Lösung Storage Defender vorgestellt. Die Data Resilience-Plattform von IBM sorgt für durchgängige Datensicherheit in hybriden Multi-Cloud-Umgebungen und schützt virtuelle Maschinen, Datenbanken, Anwendungen, Dateisysteme, SaaS-Workloads und Container zuverlässig vor Cyberrisiken.

In der aktuellen Version wurden die Erkennungsmöglichkeiten weiter ausgebaut, um die Vertrauenswürdigkeit von Datenkopien – und damit die Grundlage für eine Wiederherstellung – zu verbessern. Auch der neue Storage Defender verfügt jetzt über KI-gestützte Sensoren, die Ransomware und andere Attacken mit hoher Genauigkeit erkennen. Präzise Alarme sorgten dafür, dass Security-Team das Ausmaß von Sicherheitsverletzungen eingrenzen und eine schnelle Wiederherstellung durchführen können.

Die Kombination von IBM Storage Defender und IBM FCM4 bietet einen umfassenden Schutz für die kritischen Geschäftsdaten in Unternehmen. Beispielsweise können Storage-Administratoren nun Schutzgruppen erstellen, die bestimmte Volumes umfassen und automatisch nach benutzerdefinierten Richtlinien gesichert werden. Unveränderliche Kopien von Daten können jetzt nach einem Cyberangriff an mehreren Zielorten wiederhergestellt werden. Als zusätzliche Schutzmaßnahme lassen sich zudem unveränderliche Kopien auf einen anderen IBM Storage Defender-Cluster replizieren.

IBM Storage Defender automatisiert den gesamten Prozess der Bedrohungserkennung – von der Sicherung von Anwendungen und Dateisystemen bis hin zur proaktiven Untersuchung ruhender Daten. Die Lösung führt Wiederherstellungstests durch und ermöglicht eine nahtlose Wiederherstellung innerhalb von Minuten nach einem Angriff. Durch das Zusammenspiel von IBM FCM4 und IBM Storage Defender können Unternehmen ihre Abwehrmaßnahmen verstärken, Risiken minimieren und eine zuverlässige Geschäftskontinuität gewährleisten. Darüber hinaus lässt sich die Lösung nahtlos in bestehende SIEM/SOAR-Systeme integrieren, um Sicherheitsabläufe zu optimieren und die Reaktion auf Bedrohungen zu beschleunigen.

Fazit

Mit der vierten Generation der FlashCore-Technologie setzt IBM neue Maßstäbe in puncto Leistungsfähigkeit, Effizienz und Datensicherheit. Damit können Unternehmen ihre rasant wachsenden Datenmengen leichter bewältigen – und gleichzeitig die darin enthaltenen Werte zuverlässig vor Cyberrisiken schützen. Kontaktieren Sie uns, um mehr über die Einsatzmöglichkeiten von FCM4 in Ihrer IT-Infrastruktur zu erfahren.