Blinken oder nicht im Datencenter

Es ist keine Nachricht, dass die Anforderungen an Datenzentren exponentiell zunehmen. Aber während es Fortschritte in alles von Kühlung zu Vernetzung Geschwindigkeiten gab, gibt es einen Engpass, den wir nicht ganz herum in Festplattenlaufwerk umgehen können.

Ein Lese- / Schreibkopf muss sich physikalisch von einem Punkt über einer Spinnplattenplatine zu einer anderen bewegen, um eine Datei aus einer Reihe von magnetischen Impulsen zu rekonstruieren und dann in einen Arbeitsspeicher für eine Aktion zu bewegen.

Das Spinnen erzeugt keine geringe Wärmemenge, der Kontakt zwischen dem Kopf und der Spinnscheibe kann zu einem katastrophalen Versagen und Datenverlust führen, und egal wie klein wir sie machen oder wie schnell wir sie drehen, die Mechanik des bewegten Kopfes wird eingeschränkt Die Gesetze der Physik.

Es kann eine geringe Unannehmlichkeiten in einem Stand-alone-PC sein, aber extrapolieren sie bis zu der Skala eines großen Rechenzentrums, und Kosten aufzubauen und Prozesse, die besser ausführen müssen, wird eine Mauer schließlich schlagen.

Wie Robert Crooke, Senior Vice President und General Manager der Non-Volatile Memory (NVM) Solutions Group, sagte in einem Online-Video: “Die Wahrheit ist, können Festplatten nicht mithalten mit der Rechenleistung des Rechenzentrums.”

Warum also – wie die von uns, die etwas über Speichertechnologie wissen – können wir nicht Festplattenlaufwerke (SSD) verwenden? Es ist hart, nicht aufheizen, hat eine höhere Kapazität im gleichen Volumen und hat keine beweglichen Teile, um beschädigt zu werden. Die physischen, laufenden Kosten und Carbon Footprints von SSD-basierten Datacentres wären weit geringer als die auf HDD-Technologie basierenden, so dass sie die höheren Kosten pro Speichereinheit von SSD gegenüber älteren Technologien aufheben könnten.

SSD hat im Consumerbereich explodiert, genau wie Cloud Computing im Unternehmen hat. Warum hat sich nicht das kleinere, dichtere, leistungsstärkere SSD-Profil mit dem Aufstieg des Cloud Computing am großen Ende der Stadt durch das Dach gezogen?

Erstens sollte Ihr Ziel nicht einfach sein, Ihr HDD-Rechenzentrum oder Ihre Infrastruktur mit SSD zu ersetzen, mehr als Sie sollten Cloud-Computing annehmen, nur weil alle anderen sind. Sie sind nach der besten Leistung, nicht die heißesten Schlagworte.

Wie Jeramiah Dooley, Cloud-Architekt bei der nächsten Generation Flash-Array-Anbieter SolidFire, sagte der Website, nicht alle Informationen in einem Rechenzentrum braucht die hohe Leistung von SSDs.

Es gibt nur zwei Arten von Speicher: Produktion und Archiv “, sagte er.” Für die meisten Kunden wird die Produktion eine All-Flash-Blockspeicherplattform sein, und das Archiv wird ein Objektspeicher sein, der höchstwahrscheinlich als Dienst bereitgestellt wird Externen Anbieter.

Stattdessen könnte eine Bereitstellung beider Speichertechnologien den Sweetspot darstellen.

“Eine geeignete Kombination von SSDs als Datencache und herkömmlichen Festplatten als Speichervolumen eignet sich besser für Datacenter und Unternehmen, ohne die Bank zu brechen”, sagte Michael Wang, globaler Produktmanager von Network Attached Storage Provider Synology.

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Es könnte Sie überraschen, inwieweit die SSD-Technologie bereits in Datacentres vorhanden ist. Die Website näherte sich mindestens zwei großen Anbietern, Amazon und Facebook, und beide weigerten sich zu kommentieren, wie viel ihrer Kapazität ist eine Art oder die andere.

Aber Steve Eschweiler, Direktor der Betriebe bei Hosting-Anbieter Hivelocity Hosting, vermutet, dass sie nicht so viel in SSD investieren als andere Anbieter sind, wegen der gemeinsamen Nutzung Fällen ihrer Kunden.

“Für Datacenter wie Google, Amazon, Facebook und Microsoft, die einen großen Schwerpunkt auf Cloud-Storage, wo Top-Geschwindigkeit und Leistung ist nicht entscheidend, macht es immer noch sinnvoll, Spinning-Datenträger verwenden, wo die Kosten pro GB ist oft 0,03 $ und weniger, ” er sagte.

Dooley vermutet, dass rund 30 Prozent der Daten in Enterprise-Datenzentren auf SSD-Medien gespeichert sind, und sagte, es sei schon seit zwei oder drei Jahren so gewesen, auch wenn es nur als Caching-Medium eingesetzt wird, um die Daten von den herkömmlichen Plattenplattformen zu empfangen , Betriebsbereitschaft.

Ruhiges Wachstum

Im Gegensatz zu Laptops und Tablets gibt es viel mehr darüber nachzudenken, wenn Sie auf die Skala eines Rechenzentrums zu bekommen, und nur für “schnell” könnte Sie nach oben, nach Dooley.

Das Ziel ist, eine höhere Leistung, Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit für die Arbeitsbelastung zu bieten, auf die ihre Kunden angewiesen sind. “Während Flash helfen kann, gibt es viele Anbieter, die es in einer Weise implementieren, die es nicht mehr als macht Gehen schneller, die auf einen Großteil des potenziellen Wertes verpasst.

Nur einer dieser Werte ist, was Dooley nennt eine vorhersehbare Performance-Hüllkurve, und er denkt, “vorhersehbar” ist ein besserer Begriff zu verwenden als “schnell”, wenn Sie Leistungsversprechen an Kunden oder Nutzer machen.

Die Festplatte hat eine sehr große Bandbreite an Leistung, je nachdem, wo sich der Block auf der physikalischen Platte befindet, wie stark die Festplatte ist, wie viel Cache verfügbar ist. “SSD-basierte Speicherung hat eine sehr enge, sehr vorhersehbare Antwort Zeit oder Latenz unabhängig von der verfügbaren Kapazität. Diese Vorhersagbarkeit ist ein großer Vorteil bei der Festlegung von SLAs und Erwartungen mit Anwendungsbenutzern.

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Abgesehen von der Geschwindigkeit, SSDs sind auch effizienter an die Macht, und ohne bewegliche Teile, werfen sie nicht werfen die Wellen von Wärme sind wir alle vertraut mit dem Besitz der Schreibtisch gebundenen PCs seit Jahren.

Dann gibt es die Idee, dass die Software so leistungsfähig sein kann wie die Hardware.

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Von Grund auf?

Vor drei bis fünf Jahren, als SSDs erstaunlich teuer waren, wandte sich die Startup-Community an Kompressions-, Deduplizierungs- und Thin-Provisioning-Technologien, um die Kosten für die Kunden zu verdecken “, sagte Dooley Wichtigsten Unterscheidungsmerkmalen. Zusätzlich zu dieser ersten Generation von Datendiensten haben wir die Qualität der Dienstleistung und die Fähigkeit zur Kapazitätsbereitstellung getrennt von der Leistung hinzugefügt.

SolidFire sagte, dass die ersetzenden Zahnstangen und Zahnstangen des Zahnrades mit einem halben Gehäuse seiner SSD-Ausrüstung einen Kunden veranlassten, den Kaufpreis allein in den Umweltsparungen in nur drei Jahren zurückzuholen.

So mit den sinkenden Kosten der SSD-Speicherung pro Gigabyte, glaubt Dooley Kunden können die doppelte Kapazität alle sechs bis 12 Monate für den gleichen Preis zu kaufen. Fügen Sie, dass die Macht der Software-Datendienste, und Dooley sagte, das Best-Case-Szenario, das er gesehen hat, war eine Kostensenkung von über 50 Prozent in den ersten drei Jahren.

Also, was würde ein Rechenzentrum, die vollständig aus SSD-Technologie aussehen? Die klassische Serverfarm kann die Größe eines Sportplatzes sein, denn die hohe Ein- / Ausgabe (IOPS) -Anforderung bedeutet, dass mehrere Festplatten miteinander verbunden werden müssen, was viel Platz einnimmt, was wiederum viel Platzbedarf bedeutet Kühlung, Wartung und Sicherheit. Die gleiche Kapazität in SSD-Technologie ist viel höher in der Dichte, was bedeutet, viel weniger Platz benötigt.

Schnellere Selbstheilung führt zu weniger Kosten für Ausfälle und weniger Zeit für die Wartung “, sagte Michael Wang von Synology.” Mehr körnige Bereitstellung von Kapazität und Speicherung führt zu weniger Über-Bereitstellung und bessere Effizienz. Bessere Zeit zwischen Ausfällen und Fehlerbehandlung führt zu vielen Unternehmen, die die Kosten für die schnelle Reaktion Service.

Nach SolidFire schafft SSD siebenmal so viele IOPS, läuft auf etwa ein Fünftel der Leistung, bekommt mehr IOPS pro Stromeinheit und kostet schließlich rund 22 Prozent HDD.

In den vergangenen zwei Jahren hat Eschweiler von Hivelocity gesagt, dass die Kosten für SSD-Speicher drastisch gesunken sind. Er sagte, dass der Preis des Intel-Produkts, das Hivelocity Kunden anbietet, von $ 1,30 pro GB auf $ 0,63 pro GB sank, was dazu führte, dass sein Unternehmen “aggressiv” Kunden in Richtung SSD steuerte.

Die Leistungsverbesserungen, die unsere Kunden mit SSD über eine sich drehende Festplatte realisieren, sind nicht minder bemerkenswert. “Ohne bewegliche Teile ist eine SSD zuverlässiger und leistungsstärker als SATA- oder SAS-Laufwerke, was wiederum unser OPEX reduziert. Aus all diesen Gründen haben wir eine Zunahme der SSD-Nutzung von rund fünf Mal im Jahr gesehen.

Aber wie schon erwähnt, ist SSD nicht alles. Wenn Sie ein Rechenzentrum von Grund auf neu erstellen und Sie SSD anstelle von HDD verwenden, sparen Sie auf Umgebungssteuerelemente und Bodenfläche, aber Sie müssen noch ein paar hundert Millionen Dollar aus der Investition in ein Rechenzentrum zu retten. Wenn Ihre Kunden nicht über eine hohe Nachfrage IOPS-Prozesse, die es auf ihre Kapazität zu schieben, können Sie werfen Geld weg. Wie wir schon erfahren haben, ist SSD immer noch teurer als HDD pro Gigabyte.

SSD eignet sich für die schnelle Datenverarbeitung wie der schnelllebigen E-Commerce-Branche “, sagte Wang.” Es ist auch vorteilhaft für die Beschleunigung von Virtualisierungsprozessen, softwaredefinierten Speicheranwendungen, hochauflösender Videobearbeitung und 3D-Computerunterstützung Design [CAD] Erstellen von Inhalten.

Die andere Seite der Medaille ist, dass für Dienste wie Backup, Archivierung und Wiederherstellung, wo Handling und Sicherheit wichtiger als blitzschnelle Lieferung oder Verarbeitung sind, etwas schneller als die heutige Industrie-Standard-HDD könnte eine Verschwendung von Geld sein.

Es gibt auch die Frage, die meisten unserer Daten auf Legacy-Systeme, die sehr HDD schwer sind, und das Verschieben in eine All-SSD-Umgebung ist keine leichte Aufgabe in der Zeit, Risiko und Manpower. Dooley sagte, die Kosten für die Migration ist hoch, unter Berufung auf inkonsistente SSD-Controller als ein Grund, warum.

Nicht alle SSDs sind gleichermaßen fähige Produkte und haben Antwort- und Antwortzeiten, die dramatisch variieren “, sagte James Myers, Intel-Direktor, SSD-Lösungen.” Das ist zum Teil auf den SSD-Controller zurückzuführen und wie diese SSDs den internen Speicher verwalten Und die Daten abrufen, während die Datenintegrität noch erhalten bleibt.

“SSDs sind 1.000 Mal schneller als Festplatten auf der Physik-Ebene.Viele verlassen sich auf Controllern, die inkonsistent sind und lassen Sie die Arbeit stapeln und unterschneidet den Wert der Verwendung von ihnen”, sagte Crooke.

Rechenzentrumsanwendungen erfordern diese konsistente und vorhersagbare Leistung, da die Software generell mit Höchstgeschwindigkeiten arbeiten muss, die mit den langsamsten Befehlsreaktionszeiten von der Hardware verbunden sind “, meint Myers, der Doe- lys Überzeugung widerspiege, dass der Vorteil, den SSD bringt, nicht notwendigerweise schnell ist, Sondern “konsequent und vorhersehbar”.

Werden SSD jemals in Unternehmen und Rechenzentren so weit übernehmen, wie es im Consumer-Computing ist? Wang von Synology war zögernd.

Ich erwarte nicht, dass dies kurzfristig passiert, “sagte er,” vielleicht in vier bis fünf Jahren werden wir sehen, dass SSDs drastisch im Preis mit steigender Kapazität fallen.

Doch Jonathan Weech, SSD-Produktmanager des Speicherherstellers Crucial Memory, hat es dennoch gesehen.

Wie bei vielen anderen Märkten und Anwendungen werden Cloud-Datacenter und große Datendienste zunehmend auf SSDs umgestellt, um ihren Anforderungen gerecht zu werden “, sagte er.” Wenn die Art und das Ausmaß der Cloud-Services und -Anwendungen berücksichtigt werden, sind die messbaren Vorteile Sind wirklich bemerkenswert.

Am Ende könnte es eine Parallele mit dem Weg Datacentres selbst verwendet werden. Sie finden eine beliebige Anzahl von Neinsagern, die sagen, öffentliche Cloud-Services sind nicht sicher und private Cloud-Services sind nicht erschwinglich, aber wie die Bewegung gereift hat, sind die intelligentesten Organisationen das Beste aus beiden Welten.

Vielleicht finden wir das gleiche in SSD-Infrastruktur – wie die SSD-Cache-Umgebung und das HDD-Speicher-Volume nebeneinander. Genau wie in jeder anderen Technologie investieren Sie in, ist der beste Ansatz, um Ihre Hausaufgaben machen und lassen Sie Ihre Daten müssen Sie sagen, was erforderlich ist, und Sie werden wahrscheinlich am Ende mit einer Mischung aus, was den Job am besten.

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