Некоторые говорят, что диск мертв и мы стоим на пороге создания ЦОДов полностью на флэш-памяти (all-flash). Но когда емкость и стоимость флэш-памяти достигнут того уровня, когда она будет пригодна не только для многоуровневого хранения данных? Перспективы создания дата-центров категории all-flash обсуждают опрошенные порталом ComputerWeekly эксперты.
Идея создания дата-центров, работающих только на флэш-памяти, обсуждается уже не менее 10 лет. Некоторые новаторские ИТ-команды уже заменили обычные жесткие диски (HDD) и другие носители, такие как лента, на флэш-память. Другие же продолжают использовать вращающиеся диски или чаще всего применяют гибридный подход, сочетая флэш-память в различных форм-факторах с жесткими дисками.
Тем не менее продажи флэш-памяти корпоративного класса продолжают расти, все больше поставщиков массивов предлагают флэш-память в качестве опции, а некоторые — только флэш.
Однако, несмотря на повышение емкости, долговечности и снижение стоимости флэш-памяти, спрос на жесткие диски остается значительным. По прогнозам отраслевых экспертов, эти две технологии будут сосуществовать в корпоративном секторе еще как минимум четыре-пять лет, а в облачных дата-центрах гиперскейлеров и других крупных пользователей данных, таких как медиакомпании — возможно и дольше.
В дата-центре all-flash все жесткие диски заменяются флеш-носителями. Это могут быть твердотельные накопители, но, скорее всего, будут использоваться носители с энергонезависимой памятью (NVMe) или проприетарные форматы.
Например, компания Pure Storage, которая стала первопроходцем в создании массивов all-flash, применяет собственные модули DirectFlash. Это отличается от использования флэш-памяти в качестве компонента массива — обычно кэша — используемого для улучшения ввода-вывода (I/O) на вращающихся дисках, но в отрасли также ведутся споры о том, следует ли относить «all-flash» ко всему в ЦОДе, включая носители, используемые для резервного копирования и архивирования, или только к основному хранилищу.
Когда появятся ЦОДы all-flash?
Pure Storage впервые выдвинула идею дата-центра all-flash еще в 2011 г., когда выпустила массив all-flash, подходящий для критически важных корпоративных приложений, но даже эта компания, будучи главным сторонником флэш-памяти для предприятий, признает, что для ее принятия требуется время.
«Может быть, не в 2012 г., но уж точно в
По его словам, ситуация изменилась: теперь флэш-память может конкурировать с жесткими дисками по цене. Это отмечают и отраслевые аналитики. По словам Энди Басса, старшего директора IDC по исследованиям в Европе, это связано с переходом от SLC к QLC.
«В последние несколько лет IDC наблюдает быстрое внедрение флэш-памяти в европейских дата-центрах, первоначально в массивах высокого класса из-за высокой стоимости флэш-памяти SLC, — говорит он. — Новейшие поколения флэш-систем хранения данных, основанные на технологии QLC, могут предложить гораздо большую емкость по более привлекательной цене. Таким образом, массивы all-flash распространились на средний уровень, а теперь даже на системы хранения начального уровня».
«Мы находимся на том этапе, когда системы на базе флэш-памяти QLC можно приобрести по цене систем на жестких дисках, — соглашается Макс Мортилларо, аналитик GigaOm по системам хранения данных. — И это уже востребовано, по крайней мере для основных рабочих нагрузок».
Тем не менее, в ИТ-службе все еще есть области, которые сдерживают переход на флэш-память.
Так почему бы не перейти на флэш-память?
Первоначальным преимуществом флэш-памяти перед жесткими дисками была скорость. Флэш-память нашла применение в рабочих станциях и ноутбуках, а также в корпоративных серверах, где работают критически важные и особенно зависимые от ввода-вывода приложения.
Флэш-память имеет наибольшее преимущество в производительности при случайном чтении и записи. При последовательном чтении/записи разрыв меньше. Хорошо сконфигурированный массив жестких дисков с кэшированием на основе флеш-памяти достаточно близок к all-flash по скорости работы в реальных средах.
«Все зависит от того, какая у вас инфраструктура и какие характеристики вы ищете для своего хранилища, — говорит Рой Иллсли, главный аналитик Omdia по ИТ-операциям. — К ним относятся производительность при чтении, при записи, емкость. Наиболее подходящими для ваших нужд может быть флэш-память или же вращающийся носитель сопоставимой емкости. Дата-центры с флэш-памятью могут стать реальностью, если рабочие нагрузки требуют использования именно флэш-памяти, но я не ожидаю, что такие дата-центры станут обычным явлением».
По словам Райнера Кайзе, старшего менеджера производителя жестких дисков Toshiba Electronics Europe по развитию бизнеса, 85% мировых онлайновых медиа-ресурсов по-прежнему хранятся на жестких дисках. Проблема заключается в том, сможет ли индустрия флеш-памяти удовлетворить спрос. «Если мы хотим заместить эти 85%, нам нужно в пять, семь или даже восемь раз увеличить емкость флэш-памяти, — говорит он. — И это только цифры, относящиеся к 2022 г.».
Разрыв в цене и емкости сокращается, но пройдет еще некоторое время, прежде чем он исчезнет, и жесткие диски все еще имеют ценовое преимущество, по крайней мере пока. Toshiba утверждает, что флэш-память все еще в пять-семь раз дороже.
Флэш-память, жесткие диски и будущее
Аналитики, однако, ожидают, что емкость флэш-памяти обгонит емкость жестких дисков. Мортилларо указывает на дорожные карты поставщиков для модулей емкостью 75, 250 и 300 Тб.
Это даст флэш-памяти новые преимущества, такие как низкая стоимость обслуживания — в крупных дата-центрах, использующих жесткие диски, необходимо постоянно заменять модули накопителей — и более низкие требования к питанию, охлаждению и пространству в стойке.
По мере снижения цен на флэш-память рабочие нагрузки, которые не стоило переносить по соображениям производительности, такие как очень большие хранилища данных, архивы или потоковые медиа, становятся более реальными кандидатами на перенос.
Но, возможно, мы еще не дошли до этого момента. Даже сторонники флэш-памяти считают, что нужны альтернативы, по крайней мере пока.
«В большинстве случаев, независимо от того, где размещаются HDD — в ноутбуках или в дата-центрах, — они потребляют больше энергии, выделяют больше тепла и с большей вероятностью выйдут из строя без предупреждения, чем их твердотельные аналоги, — говорит Аластер Маколей, эксперт PA Consulting по стратегии ЦОД и облачных вычислений. — Однако флэш-память не является универсальным решением для хранения данных на предприятии, и существует убедительная аргументация в пользу альтернативы».
По его словам, нормативные акты, требующие увеличения сроков хранения данных, необходимость предоставления огромных массивов данных для искусственного интеллекта и даже потребность в неизменяемых копиях данных — все это указывает на необходимость использования альтернатив флэш-памяти, таких как жесткие диски, а также ленточные и оптические накопители.
Один из способов, с помощью которого поставщики флэш-памяти сократили разрыв в стоимости, — это использование производительности флэш-памяти для таких методов, как дедупликация и сжатие. Однако эти методы не так хорошо работают с данными, которые уже сильно оптимизированы или сжаты, например, с медиафайлами или резервными копиями.
В результате многие ИТ-специалисты и поставщики делают осторожные ставки.
«Если говорить о соотношении цена/производительность, то твердотельные накопители высокой плотности не могут полностью заменить жесткие диски, особенно при хранении неструктурированных данных петабайтного масштаба для различных прикладных рабочих нагрузок», — говорит Пол Спешиал, директор по маркетингу компании Scality, поставляющей оба формата носителей.
По его словам, хранилища на базе флэш-памяти QLC нужны не для всех масштабных, критически важных рабочих нагрузок: «Мы рекомендуем ее для чувствительных к задержкам и интенсивным чтениям рабочих нагрузок, которые оправдывают ее более высокую стоимость. Для большинства других рабочих нагрузок флэш-память QLC сегодня не является идеальным вариантом».
