Anforderungen an Festplatten für Videolösungen

Mit der wachsenden Zahl von Kameras und den immer höher auflösenden Videostreams steigen die Anforderungen an die eingesetzten Speicherlösungen: Festplattenhersteller bieten deshalb spezielle HDDs für die Videoüberwachung an. Toshiba Electronics Europe erläutert, was diese Laufwerke auszeichnet.

In Videoüberwachungssystemen laufen Festplatten in der Regel rund um die Uhr. Surveillance-HDDs sind daher für den 24/7-Betrieb ausgelegt und haben typischerweise eine MTTF (Mean Time To Failure) von einer Million Betriebsstunden. Das entspricht einer Annualized Failure Rate (AFR) von 0,88 Prozent – in einer Installation mit 1.000 Laufwerken würden also statistisch gesehen etwa neun Platten pro Jahr ausfallen. Desktop-HDDs, die für Laufzeiten zwischen 8 und 16 Stunden pro Tag dimensioniert wurden, erreichen dagegen meist nur eine MTTF von 600.000 Stunden. Im Dauerbetrieb bedeutet das eine AFR von 1,46 Prozent und bei 1.000 Laufwerken etwa 15 Ausfälle pro Jahr.

Videoüberwachung produziert große Datenmengen, die Festplatten kontinuierlich abspeichern müssen, was die mechanischen Komponenten belastet. Surveillance-HDDs sind deshalb sehr robust gebaut und können eine jährliche Arbeitslast bis zu 180 TB stemmen. Desktop-HDDs, die weniger Zugriffe und kleinere Datenmengen verarbeiten müssen, sind üblicherweise auf nur 55 TB pro Jahr ausgelegt. Bei einem Einsatz in einem Videoüberwachungssystem wäre diese Datenmenge schnell erreicht und die Fehler- und Ausfallwahrscheinlichkeit würde rapide ansteigen.

Festplatten im Videoüberwachungsbereich müssen häufig mehrere hochauflösende Videostreams parallel verarbeiten. Surveillance-HDDs bringen deshalb unter anderem optimierte Firmware und größere Pufferspeicher als Desktop-HDDs mit, die sicherstellen, dass alle Daten zuverlässig und ohne Fehler gespeichert werden – selbst bei bis zu 64 HD-Streams. Gleichzeitige Lesezugriffe sind kein Problem, sodass das aufgezeichnete Videomaterial auch ausgelesen und überprüft werden kann. Sollen jedoch spezielle KI-Auswertungen genutzt werden, die zusätzlich zu den hohen Schreiblasten auch hohe Leselasten verursachen, kann der Einsatz von noch leistungsfähigeren Enterprise-HDDs sinnvoll sein.

Videoüberwachungssysteme stehen nicht immer in klimatisierten Rechenzentren oder gut belüfteten Büros. Daher sind Surveillance-HDDs für einen größeren Temperaturbereich ausgelegt als Desktop-HDDs, sodass ihre Komponenten nicht so schnell verschleißen. Üblicherweise kommen sie mit Betriebstemperaturen zwischen 0 und 70° C zurecht, während Desktop-HDDs meist für Temperaturen zwischen 0 und 60° C konzipiert sind, wie sie in klimatisierten Räumen und Server-Räumen eingehalten werden.

Festplattenhersteller unterziehen ihre Surveillance-HDDs umfangreichen Kompatibilitäts- und Funktionstests in den verschiedensten Videorekordern. So stellen sie sicher, dass die Laufwerke perfekt mit den Geräten zusammenarbeiten. Wer ganz sicher gehen will, wirft einen Blick in die Kompatibilitätslisten der Hersteller oder setzt auf Komplettlösungen, bei denen erfahrene Integratoren die Systeme bereits mit passenden Festplatten bestückt haben. Desktop-HDDs durchlaufen solche Tests in Überwachungssystemen nicht – es gibt also keine Garantie, dass sie reibungslos in den Geräten funktionieren oder die optimale Performance bieten.

In Systemen, die sehr viel Speicherkapazität bereitstellen müssen, steckt eine große Zahl von Festplatten, deren Rotationsschwingungen sich gegenseitig verstärken können. Surveillance-HDDs mit hoher Kapazität sind deshalb häufig mit speziellen Sensoren ausgestattet, die diese Schwingungen erkennen. Smarte Steuerungsmechanismen passen die Betriebsparameter so an, dass der Effekt minimiert und die Laufwerksleistung nicht beeinträchtigt wird. Desktop-HDDs fehlen diese Sensoren und Steuerungsmechanismen.