Flash-Technologie
Die Handbremse bei Flash-Systemen lösen
Der Einsatz von Flash-Technologie bei Speichern hat den von langsamen Festplatten mit Spindeln verursachten Flaschenhals im Prinzip beseitigt. Neue, mit Flash bestückte Systeme bieten endlich höhere Leistung. Doch Vorsicht ist geboten! Flash bietet zwar eine außergewöhnliche hohe IOPS-Leistung, birgt aber gleichzeitig zahlreiche neue Probleme: Write-Amplification, Latenzspitzen, begrenzte Schreibbeständigkeit und nicht zuletzt die sehr hohen Kosten pro GByte.
Seitdem die Flash-Technologie im Datacenter Einzug gehalten hat, versuchen etablierte und neue Anbieter die neue Technologie in unterschiedlicher Weise zu nutzen. Die entsprechenden Produkte lassen sich grob in zwei Kategorien unterteilen:
1. Festplattenbasierte Produkte mit Flash als Cache
2. Reine, Flash-basierte Produkte (mit oder ohne HDDs für erweiterte Kapazität)
Festplattenbasierte Systeme mit Flash als Cache nutzen Potenzial von Flash nicht optimal
Festplattenbasierte Produkte sind grundsätzlich darauf ausgelegt, die Nutzung von Festplatten zu optimieren. Sie werden mit Flash-Speicher kombiniert, der als Cache dient, um die Lesegeschwindigkeit zu erhöhen. Flash-Speicher als Cache ist relativ einfach zu implementieren und es ist daher wenig überraschend, dass sich die meisten Speicheranbieter für diesen Weg entschieden haben. Viele "Flash-as-Cache"-Implementierungen sind jedoch nicht persistent und nicht redundant, entsprechend fällt die Leistung nach Abstürzen beziehungsweise Ausfällen von Komponenten rapide ab. Da die Masterkopie auf der Festplatte verbleibt, wirkt sich der Flash-Speicher bei Lesevorgängen positiv aus, jedoch nicht bei Schreibvorgängen. Aus diesem Grund steigt die Gesamtleistung nicht proportional zu den Verbesserungen im Bereich der Flash-Technologie.
Ein immer wichtigerer Parameter moderner Systeme ist jedoch die Latenz. Abbildung 2 stellt die Auswirkungen der Flash-Zugriffsrate auf die Latenz dar. Zugriffsraten von 50 Prozent sind typisch für festplattenbasierte Produkte mit Flash-Speicher als Cache. Selbst bei einer Zugriffsrate von 67 Prozent ist die durchschnittliche Leselatenz jedoch immer noch zehnmal höher als bei reinen Flash-basierten Produkten. Da Festplatten integraler Bestandteil des grundlegenden Datenpfades von festplattenbasierten Produkten sind, können sie unmöglich Latenzzeiten auf Flash-Niveau erreichen und bleiben deshalb weit hinter den Möglichkeiten die Flash bietet zurück.
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