Производительные системы хранения
Итак, что такое All-Flash? По сути, это СХД, построенная полностью на флеш-накопителях. Получается подобная СХД производительной, имеет малую задержку отклика за счет правильного использования современных твердотельных накопителей.
Механические HDD в подобном оборудовании не используются. Но, преимуществом является, что на большую плотность ячеек емкости можно получить больше пространства памяти, что делает SSD более компактными и эффективными для создания крупных систем данных. Используются подобные системы в основном для следующих целей:
- создание кэша с наиболее востребованными данными;
- хранение файлов и структур, которые используются чаще всего;
- для работы с приложениями, требовательными к производительности дисковой подсистемы.
Использовать системы класса All-Flash для размещения «медленных» данных, вроде резервных копий, невостребованных файлов и архивных баз смысла практически нет. Разве что для резервных копий для быстрого развертывания. Но для остальных сфер использование SSD точно экономически нецелесообразно, так как стоимость гигабайта SSD значительно превосходит цену аналогичной емкости HDD. Хоть тенденция и идет к сокращению стоимости, но кардинального снижения не предвидится в ближайшей перспективе, зато требования к аппаратуре возрастают постоянно.
Технические характеристики All-Flash
На данный момент все еще распространены системы хранения с применением твердотельных накопителей и интерфейсом SAS, например линейка систем хранения HPE 3PAR StoreServ, но все большее распространение получают массивы на твердотельных накопителях 3D NAND и TLC с интерфейсом NVMe. Подобные SSD способны обеспечить наибольшую производительность и высокую пропускную способность с откликом не более миллисекунды, но стоят заметно дороже своих собратьев с интерфейсом SAS.
На данный момент 3D NAND чипы с успехом выпускают Intel, Micron, Samsung. На подходе Toshiba и SanDisk. Возможно, увеличение уровня конкуренции позволит «сбить» стоимость SSD 3D NAND.
Итак, SSD на SATA или SAS сами по себе могут иметь скорость отклика от 30 до 100 миллисекунд. Но использование подобных дисков в массиве позволяет сократить время отклика и увеличить быстродействие в целом. Особенно это заметно для SAS SSD. Увеличение численности накопителей всегда улучшает быстродействие, пусть и незначительно.
Но 3D NAND с интерфейсом NVMe гораздо эффективнее, так как задержка не превышает 20 миллисекунд, а грамотное построение массива позволяет это качество максимально эффективно реализовать.
Уже существуют СХД класса All-Flash с откликом, составляющим менее миллисекунды. Например DELL EMC POWERMAX.
Но приходится стоять между выбором: скорость-цена. К сожалению, выбор бывает сложным, потому стоит взвесить все за и против и хорошенько рассчитать, будут выгодны вложения или нет.
Сферы применения All-Flash
Практическое использование — наиболее обсуждаемая сфера. Многие не могут понять, где может быть важна столь высокая скорость отклика, но на самом деле все довольно просто. Например, VDI-проекты (виртуализация рабочих сред). Создать виртуализацию серверов на основе HDD еще можно, но построить полноценную VDI на SSD гораздо проще. Да и вообще виртуализацию в целом и хранение смежной информации, к которой много запросов из разных источников.
По сути, при выполнении подобных задач мы получаем смежные запросы к одному сектору. И работа с данными переходит из разряда последовательной в смешанную. HDD с подобной задачей справляются из ряда вон плохо, потому получалось, что виртуальные среды, образы которых хранились на HDD работали медленней, чем хотелось бы.
Но SSD со смешанными средами справляются на отлично, что позволяет развернуть сложные проекты со смешанными обращениями к памяти. При том, одинаковые секторы памяти, которые часто встречаются при виртуализации, можно реализовать с помощью дедупликации. То бишь, все виртуальные среды получают одинаковую информацию из одного источника, что помогает сократить объем памяти на емкостях.
Там, где дедупликация не подходит, поможет сжатие, в массивах на твердотельных дисках сжатие реализовано гораздо эффективнее и работает значительно быстрее.
В общем, стоит предположить гипотетическую ситуацию. Есть фондовая биржа, котировки меняются ежесекундно. И от скорости обработки данных будет зависеть скорость реакции рынка. Значит, все игроки будут зависеть от результатов работы аппаратуры и любые задержки будут влиять на конечный результат, что будет делать его несоответствующим расчетному.
Ситуация 2. У нас есть сотня рабочих мест. Образы размещены на СХД, за виртуализацию отвечает сервер. Итак, для реализации скоростного VDS нам потребуется избыточное количество HDD. Фактически на каждую рабочую среду придется выделить по 2 отдельных HDD. Итоговое число зависит от RAID.
В случае систем класса All-Flash подобного не требуется, иногда, подобное оборудование обойдется даже дешевле, чем СХД на HDD, просто в силу того, что хватит и 20 накопителей, а не придется под каждую рабочую среду выделять по несколько.