Storage
Die Flash-Revolution im Rechenzentrum
Rotierende Festplatten waren über Jahrzehnte das selbstverständliche Datenspeichermedium in Rechenzentren. Doch inzwischen haben Flashspeicher ein Kostenniveau, Leistungen und Kapazitäten erreicht, die Flash für viele Anwendungen zur besseren, leistungsfähigeren Alternative machen.
Flash-Speicher waren noch vor einigen Jahren im Rechenzentrum Exoten. Das hat sich mittlerweile gründlich geändert. Laut IDC nutzen bereits die Hälfte der Rechenzentren Flash. 80 Prozent der im laufenden Jahr ausgelieferten Speicher-geräte können Flash-Speicher einsetzen.
Das ist kein Zufall: Schneller Flash-Speicher, ob nun SSDs mit SAS- oder SATA-Schnittstelle oder Flash-Module, die über PCIe direkt mit den Recheneinheiten verbunden sind, schließt endlich die Leistungslücke zwischen Server und Speicher. Sie öffnete sich in den vergangenen Jahren dank schnell steigender Prozessor- und langsam steigender Festplattenleistung immer weiter. Gleichzeitig erzeugen Technologien wie das Internet-of-Things und neue, datenintensive Anwendungen steil ansteigende Datenmengen. Immer mehr Daten sollen unter echtzeitähnlichen Bedingungen verarbeitet werden – dafür sind drehende Festplatten zu langsam. Befindet sich der Speicher näher am Prozessor wie bei PCIe-Flash-Modulen, verkürzt sich zudem die Transferzeit um Größenordnungen, was wiederum die Voraussetzung für die gewünschte schnelle Bearbeitung von Anfragen ist. Lösungen mit mehreren PCIe-Flashkarten, auf die über Fibre-Channel gemeinsam zugegriffen wird, können die Zugriffszeiten beispielsweise auf Tier-1-Datenbanken auf nur 0,5 Millisekunden verkürzen.
Dazu kommt, dass Festplatten bewegliche Teile haben, die mithin mechanisch verschleißen. Die Mechanik wird mittels elektrischer Energie in Bewegung gesetzt und gehalten, verbraucht also Strom.
Dies entfällt bei Flash. Kapazitätsstarke Flash-Module können Hunderte Festplatten ersetzen. Entsprechend braucht man weniger Server und Vernetzungselemente – samt aller damit verbundenen Anschaffungs-, Wartungs- und Supportkosten. Und auch der Stromverbrauch sinkt: Energieeinsparungen von bis zu 90 Prozent in All-Flash-Rechenzentren sind gegenüber konventionellen Implementierungen durchaus möglich. Das ist in Zeiten, in denen wettbewerbsfähige Verbrauchs- und Betriebskosten im RZ immer wichtiger werden, ein schwerwiegendes Argument für Flash.
Weniger Arbeit, mehr Sicherheit
Die Flash-Technologie bedeutet auch weniger Arbeit für die Administration und weniger Hardware-Fehleranfälligkeit. „In einer Umgebung mit drehenden Festplatten fallen bei einer Speicherkapazität von 5 PByte pro Woche etwa 25 Festplatten aus und müssen ausgewechselt werden“, weiß Roland Rosenau, Senior Director of Sales Engineering EMEA bei Sandisk. „In einer Flash-Lösung vergleichbarer Kapazität würde statistisch wohl nur ein Speicherchip pro Woche ausfallen.“
Schließlich bieten Flash-Systeme sicherheitstechnisch Vorteile: Die Daten überleben ohne Strom mindestens 30 Tage lang. Alternative Stromversorgungen können deshalb deutlich kleiner dimensioniert werden, nach Wiederanfahren stehen die Daten sofort bereit. In manchen Flash-Produkten ist zudem dafür gesorgt, dass Speicherkomponenten bei Stromausfällen während des Schreibens über genug autonome Energie verfügen, um auf jeden Fall den angefangenen Schreibvorgang zu Ende zu bringen.
Das Open-Source-Projekts Ceph beispielsweise unterstützt im Gegensatz zu vielen anderen Speicherlösungen auch Objekt-Storage. Zudem bietet Ceph verbessertes Queuing und Locking und macht in Objektspeicherlösungen SSDs als Basis für die Speicherung eines Zugriffsjournals überflüssig. Die Journaldaten können vielmehr über PCIe direkt auf ein All-Flash-System geschrieben werden. Ceph stellt dabei Fähigkeiten wie Scale-Out, Tiering, Thin-Provisioning oder Erasure-Coding auf All-Flash-Arrays bereit, die bisher für konventionelle Systeme üblich waren, ohne dafür auf proprietäre Softwaretechnologie zurückzugreifen. Dies alles bewirkt eine verzehnfachte Zugriffsgeschwindigkeit auf Block- und eine verdreifachte Zugriffsgeschwindigkeit auf Objektdaten.
Schließlich bieten Flash-Systeme sicherheitstechnisch Vorteile: Die Daten überleben ohne Strom mindestens 30 Tage lang. Alternative Stromversorgungen können deshalb deutlich kleiner dimensioniert werden, nach Wiederanfahren stehen die Daten sofort bereit. In manchen Flash-Produkten ist zudem dafür gesorgt, dass Speicherkomponenten bei Stromausfällen während des Schreibens über genug autonome Energie verfügen, um auf jeden Fall den angefangenen Schreibvorgang zu Ende zu bringen.
Das Open-Source-Projekts Ceph beispielsweise unterstützt im Gegensatz zu vielen anderen Speicherlösungen auch Objekt-Storage. Zudem bietet Ceph verbessertes Queuing und Locking und macht in Objektspeicherlösungen SSDs als Basis für die Speicherung eines Zugriffsjournals überflüssig. Die Journaldaten können vielmehr über PCIe direkt auf ein All-Flash-System geschrieben werden. Ceph stellt dabei Fähigkeiten wie Scale-Out, Tiering, Thin-Provisioning oder Erasure-Coding auf All-Flash-Arrays bereit, die bisher für konventionelle Systeme
üblich waren, ohne dafür auf proprietäre Softwaretechnologie zurückzugreifen. Dies alles bewirkt eine verzehnfachte
Zugriffsgeschwindigkeit auf Block- und eine verdreifachte Zugriffsgeschwindigkeit auf Objektdaten.
- Die Flash-Revolution im Rechenzentrum
- Vorteile von Flash für einzelne Applikationstypen
- Expertenkommentar: Technologien verschmelzen
- Expertenkommentar: Ein neues Zeitalter der SSD-Technologie
- Expertenkommentar: Ein innovativer Ansatz
Lesen Sie mehr zum Thema
