Kolik blesku změní podnikové úložiště?

Flash paměť již měla obrovský dopad na spotřební zařízení - vše od chytrých telefonů přes spotřební elektroniku až po pevné disky (SSD) v elegantních laptopech - a obchodní aplikace. Když jsem se však před několika týdny zúčastnil výroční konference Storage Visions, byl jsem znovu zasažen tím, kolik flash se v podnikových systémech používá a jaký je potenciál pro budoucí použití.

Před několika lety byl v podniku velký odpor vůči flash paměti kvůli obavám o jeho spolehlivost a vytrvalost, zejména u záblesků pro spotřebitelské úrovně (víceúrovňová buňka nebo MLC). Proto počáteční vlna podnikových flash produktů používala jednovrstvý SLC blesk, který je drahý a dostupný pouze v omezeném množství. Ukázalo se, že se správnými řadiči a softwarem poskytuje i MLC flash dostatečnou výdrž pro většinu podnikových aplikací. Na rozdíl od pevných disků, které mají tendenci selhat náhodně, má flash tendenci časem degradovat v předvídatelném vzoru. Posun od drahých SLC k MLC umožnil podnikům nasadit mnohem více blesku.

V tomto okamžiku ve skutečnosti většina podniků ve svém provozu v datových centrech používá blesk v jednom nebo více bodech. Každý hlavní prodejce úložných polí obvykle prodává systémy s několika procenty úložiště sestávajícími z flash disků SSD, které se používají v mezipaměti a jako nejnižší úroveň úložiště. Většina nyní také nabízí pole typu flash, která následují po stopách průkopníků, jako je Pure Storage.

Pure Storage nabízí pole typu flash, o nichž se říká, že mohou stát méně než tradiční spřádací disky, protože nabízí redukci dat - za běhu komprimaci dat - a také zvýšenou rychlost. Společnost zejména poukazuje na úspěchy s malými a středně velkými databázemi, virtuálními stroji a virtuálními desktopy (VDI). Znám několik společností, které byly s takovým nasazením docela úspěšné, v aplikacích, jako je VDI nebo vysokofrekvenční obchodování.

Kromě toho nyní také vidíme více flash na serverech, zpočátku na řešeních PCIe. To je místo, kde společnosti jako Fusion-io a Violin Memory zpočátku vytvořily svou značku, a my to vidíme mnohem více míst.

Nedávno jsem viděl řešení, která připojují flash paměť přímo k kanálu DIMM, který tradičně používají prodejci DRAM. Pionýři zde zahrnují Diablo Technologies s architekturou MCS (Memory Channel Storage) a produkty, jako je ArxCis od Viking Memory a ULLtraDIMM od SanDisk. To je nyní používáno v některých systémech od IBM a očekávám, že se v budoucnu uvidím více.

To, co na mě udělalo dojem, že jsem se změnil nejvíce, je koncept, že nyní existuje stále více aplikací, které by mohly jít do „všech flash“ prostředí. Jeden z klíčových projevů na výstavě byl skutečně nazván „Povolení datového centra pro všechna data Flash“, který poskytl John Scaramuzzo, generální ředitel SanDisk Enterprise Storage Solutions. (Dříve byl prezidentem SMART Storage, který získal SanDisk a použil většinu technologie, která se stala ULLtraDIMM.)

V této prezentaci Scaramuzzo hovořil o tom, jak aplikace, jako je virtualizace, cloud computing a výpočet v paměti, umožňují scénáře typu flash. Ve skutečnosti tvrdil, že úroveň 0 již začala být do značné míry flash a blesk se stává větší součástí aplikací úrovně 1. To mi dává velký smysl - slyším mnoho společností, které vysvětlují, že ve virtuálních prostředích je potřeba velkého množství operací vstup-výstup za sekundu (IOPS) velmi zajímavá. Zdá se, že to platí zejména v aplikacích virtuálních desktopů, protože můžete na server umístit mnohem více relací VDI, a přesto to nemá problém, když se přihlásí mnoho uživatelů současně.

Více vyniklo jeho přesvědčení, že blesk nyní dává větší smysl v aplikacích úrovně 2, vedený zlepšením hustoty, výkonu a požadavků na chlazení SSD, zejména když se podíváme na objektiv Total Cost of Owner (TCO). Přestože jsou hrubé náklady na jeden bit blesku vyšší, navrhl, že snížené náklady na podporu, nižší výkon a chlazení, snížený prostor v regálech a podlahách a potřeba méně polí způsobují silnější případ použití blesku v datovém centru. S tím, jak se náklady na blesk neustále snižují a kapacity se zvyšují, je „All Flash Data Center“ dosažitelnější, řekl Scaramuzzo.

Mluvil o tom, jak jsou nyní k dispozici SSD s 2, 5palcovým tvarovým faktorem s 2TB úložného prostoru schopného dodat více než 100 000 IOPS, a řekl, že pohyb směrem k 3D NAND flash výrobě ukazuje, jak by to mohlo být v příštích několika letech na 64TB nebo dokonce vyšší, to vše bez ztráty výkonu. Řekl, že to umožnilo SSD dohnat pevné disky v hustotě, přesto nabízí vyšší rychlost, menší výkon a méně chlazení. Před rokem řekl, že matematika pro tuto práci na základě TCO není možná, ale nyní je to možné. Dokonce viděl aplikace úrovně 3, jako je archivace, možnost přejít na flash úložiště a řekl, že v příštích třech až pěti letech je možné překročení. Toto je koncept, o kterém jsem nejvíce slyšel od největších dodavatelů cloudů ve velkém měřítku.

Je to zajímavá vize a ta, kterou jsem doposud moc neslyšel jako podnikové řešení - částečně proto, že na bitovém základě je flash paměť stále mnohem dražší než pevné disky; a protože celková kapacita výrobců flash disků je mnohem menší než u výrobců pevných disků.

Při rozhovorech s prodejci pevných disků, jako je Seagate, skutečně slyším, jak pevné disky také zlepšují jejich hustotu (pokud ne jejich rychlost) a jak je kapacita pevného disku mnohem větší a výhody hybridů disky (které Seagate nazývá SSHD), které kombinují společně flash a pevný disk.

Kromě toho nyní existují hybridní řešení na straně úložného pole, která nabízejí funkce, jako je deduplikace a komprese v polích sestávajících z flash a pevných disků, které propagují společnosti jako Nimble Storage, Tegile a Tintri.

Tato hybridní řešení obvykle přicházejí za mnohem nižší počáteční ceny než řešení typu flash. Vypadá to, že existují typy aplikací, kde má smysl all-flash (obvykle ty, kde funguje komprimace za běhu a kde je potřeba mnoho IOPS, včetně mnoha středních databází) a další, kde to nefunguje (například velmi velké databáze nebo databáze se spoustou obrázků nebo videí, které jsou již komprimovány.)

Joe Unsworth, viceprezident Gartner Research pro NAND Flash a SSD, zdůrazňuje, že polovodičová pole rostou velmi rychle, ale stále jsou relativně malou částí trhu a pravděpodobně tak zůstanou i v dohledné budoucnosti. Skutečně vidí, že trh s těmito poli založenými na blesku roste ze 782 milionů USD v roce 2013 na 3, 6 miliardy USD v roce 2017. Poukazuje však na to, že i tehdy by to bylo jen 10 procent celkového trhu s úložnými poli.

Právě s ohledem na ekonomiku se mi zdá, že pevné disky budou po dlouhou dobu velkou částí úložiště - téměř jistě většina bitů -. Ale určitě vidím, kde flash vytvoří některé aplikace nejen rychlejší, ale ve skutečnosti dostupnější.