Скільки спалаху змінить корпоративне сховище?

Флеш-пам’ять вже мала величезний вплив на споживчі пристрої - все, від смартфонів до побутової електроніки до твердотільних накопичувачів (SSD) на гладких ноутбуках - та ділових додатків. Але коли я відвідав щорічну конференцію Storage Visions кілька тижнів тому, мене знову вразило те, скільки флеш використовується в корпоративних системах, і який потенціал для майбутніх застосувань йде вперед.

Кілька років тому на підприємстві виявився великий опір флеш-пам’яті через занепокоєння щодо її надійності та витривалості, особливо це стосується спалаху класу споживачів (багаторівневий або MLC). Ось чому в початковій хвилі корпоративних флеш-продуктів було використано одношаровий SLC спалах, який дорогий і доступний лише в обмеженій кількості. Виявляється, що при правильних контролерах та програмному забезпеченні навіть спалах MLC забезпечує достатню витривалість для більшості корпоративних програм. На відміну від жорстких дисків, які, як правило, виходять з ладу випадковим чином, спалах має тенденцію до деградації з часом за прогнозованою схемою. Перехід від дорогого SLC до MLC дозволив підприємствам розгорнути набагато більше спалаху.

Дійсно, на даний момент переважна більшість підприємств користуються спалахом в одній або декількох точках під час роботи своїх центрів обробки даних. Кожен основний постачальник масивів пам’яті зазвичай продає системи з кількома відсотками пам’яті, що складаються з флеш-накопичувачів, що використовуються в кешах і як найнижчий рівень пам’яті. Більшість тепер також пропонують масиви з повним спалахом, слідуючи слідам піонерів, таких як Pure Storage.

Програмне забезпечення Pure Storage пропонує масиви з повним спалахом, які, за його словами, можуть коштувати дешевше, ніж традиційні спінінг-диски, оскільки вони пропонують зменшити дані - під час стиснення даних на льоту, а також покращити швидкість. Зокрема, компанія вказує на успіхи з малими і середніми базами даних, віртуальними машинами та віртуальними настільними комп'ютерами (VDI). Я знаю декількох компаній, які досягли успіху в таких розгортаннях, таких додатках, як VDI або торгівля високими частотами.

Крім того, зараз ми спостерігаємо ще більше спалахів і на серверах, спочатку на рішеннях PCIe. Тут компанії, такі як Fusion-io та Violin Memory, спочатку відзначились, і ми бачимо, що це набагато більше місць.

Зовсім недавно я бачив рішення, які підключають флеш-пам’ять безпосередньо до DIMM-каналу, традиційно використовуваного постачальниками DRAM. Піонерами тут є Diablo Technologies з архітектурою MCS (Memory Channel Storage), а також такі продукти, як ArxCis Viking Memory і ULLtraDIMM SanDisk. Зараз це використовується в деяких системах від IBM, і я очікую, що це побачить у майбутньому.

Що мене найбільше вразило, що це змінило - це концепція того, що в даний час з’являється все більше додатків, які можуть перейти на "всі спалахи". Дійсно, одна з основних позицій на виставці мала назву "Увімкнення Центру даних усіх флеш-систем", яку отримав Джон Скарамуццо, генеральний менеджер SanDisk Enterprise Storage Solutions. (Раніше він був президентом SMART Storage, який придбав SanDisk і використовував значну частину технології, яка стала ULLtraDIMM.)

У цій презентації Скарамуццо розповів про те, як такі програми, як віртуалізація, хмарні обчислення та обчислення в пам’яті, дозволяють створювати сценарії повного спалаху. Ефективно, він стверджував, що рівень 0 вже став значною мірою спалахом, а спалах також стає більшою частиною додатків першого рівня. Це має для мене багато сенсу - я чую, як багато компаній пояснюють, що у віртуальних середовищах потреба у великій кількості операцій введення-виводу за секунду (IOPS) робить спалах дуже переконливим. Це здається особливо вірним у віртуальних настільних додатках, оскільки ви можете розміщувати набагато більше сеансів VDI на сервері, і все ще не виникає проблем, коли багато користувачів входять одночасно.

Що більше виділялось, це його переконання, що спалах тепер має більше сенсу в додатках другого рівня, зумовлених поліпшенням потреб у щільності, потужності та охолодженні SSD, особливо якщо дивитися на об'єктив із загальною вартістю власності (TCO). Незважаючи на те, що вихідна вартість спалаху більша, він припустив, що зменшення витрат на підтримку, менша потужність та охолодження, зменшення площі стелажа та підлоги та потреба в меншій кількості масивів робить більш вагомим випадком використання спалаху в центрі обробки даних. По мірі того, як вартість спалаху продовжує знижуватися, а потужність збільшується, "Центр усіх даних Flash" стає більш досяжним, сказав Скарамуццо.

Він розповів про те, як зараз існують 2, 5-дюймові накопичувачі форм-фактора з 2 ТБ пам’яті, здатні доставити більше 100 000 IOPS, і сказав, що рух до виготовлення спалаху 3D NAND показує, як це може зрости до 64 ТБ або навіть вище протягом наступних кількох років, все без втрати продуктивності. Він сказав, що це дозволило SSD накопичувати жорсткі диски в щільності, але при цьому пропонують більшу швидкість, менше енергії та менше охолодження. Рік тому, за його словами, математика зробити цю роботу на основі TCO була неможлива, але зараз це так. Він навіть бачив, що додатки третього рівня, такі як архівування, можуть переходити до флеш-пам’яті, кажучи, що перехресне перетворення можливе в наступні три-п’ять років. Це концепція, про яку я найбільше чув від найбільших постачальників хмарних гіпермасажів.

Це цікаве бачення, і таке, про яке я насправді не чула вже раніше, як корпоративне рішення, частково тому, що на основі біт флеш-пам’ять все ще набагато дорожче, ніж жорсткі диски; і тому що загальна потужність виробників флеш-накопичувачів настільки менше, ніж виробників жорстких дисків.

Справді, в розмовах з такими постачальниками жорстких дисків, як Seagate, я постійно чую про те, як жорсткі диски також покращують свою щільність (якщо не їх швидкість) та як потужність індустрії жорстких дисків настільки більша, і переваги гібриду накопичувачі (які Seagate називає SSHD), які поєднують між собою спалах та жорсткий диск.

Крім того, на стороні масиву зберігання є гібридні рішення, які пропонують такі функції, як дедуплікація та стиснення в масивах, що складаються з флеш-накопичувачів та жорстких дисків, як піонери таких компаній, як Nimble Storage, Tegile та Tintri.

Ці гібридні рішення, як правило, пропонуються за значно нижчими початковими цінами, ніж рішення, що використовуються у форматі flash. Схоже, існують типи програм, де все-флеш має сенс (зазвичай такі, де працює стисне стиснення і де потрібно багато IOPS, включаючи безліч баз даних середнього розміру) та інші, де це не так 't (наприклад, дуже великі бази даних або такі, що вже стиснуті зображення чи відеозаписи.)

Джо Унсуорт, викладач Gartner Research VP для NAND Flash і SSD, вказує, що твердотільні масиви ростуть дуже швидко, але все ще є відносно невеликою частиною ринку, і, ймовірно, залишаться таким в осяжному майбутньому. Дійсно, він бачить, що ринок цих флеш-масивів зростає з 782 мільйонів доларів у 2013 році до 3, 6 мільярдів доларів у 2017 році. Але він вказує, що навіть тоді це було б лише 10 відсотків загального ринку масивів пам’яті.

Щойно враховуючи економію, мені здається, що жорсткі диски будуть значною частиною пам’яті - майже напевно, більшістю біт - ще довго. Але я, звичайно, бачу, де спалах зробить деякі програми не тільки швидшими, але й фактично більш доступними.