Gli array di storage all-flash

Le prestazioni sono uno dei benefici principali preferiti dalle aziende, anche se non sempre sono un'esigenza immediata. Il modo più comune per aumentare le prestazioni applicative che subiscono rallentamenti a causa dei tempi di lettura/scrittura dello storage è investire in array all-flash (AFA). I risultati sono impressionanti, e gli utenti finali se ne accorgeranno immediatamente.

Un all-flash array è una soluzione di storage che contiene solo unità di memoria flash, invece di dischi tradizionali. Le unità all-flash presentano numerosi vantaggi rispetto alle normali unità meccaniche:

• Non ci sono parti in movimento
• Fornire oltre 50 volte più IOPS
• Tempi di risposta inferiori al millisecondo, da 10 a 20 volte più veloci
• Minore consumo energetico
• Generano meno calore e rumore

Uno dei motivi principali per cui le unità flash sono preferite rispetto a quelle tradizionali è il tasso di guasto delle parti interne in movimento. Le parti che si muovono negli HDD si guastano spesso a causa dell'usura. E a influire sul tasso di guasti ci sono anche ulteriori variabili come il raffreddamento, l'umidità e il carico di lavoro.

Un altro motivo fondamentale flash a sostituire i dischi rigidi è la prestazione. Nel caso dei dischi rotanti, la prestazione si misura in base al numero di giri al minuto (RPM) che sono in grado di mantenere. A parità di design e densità di registrazione, un disco da 7200 RPM trasferirà i dati con una velocità superiore di circa il 33% rispetto a uno da 5400 RPM. Esistono anche dischi da 10.000 e 15.000 RPM, ma non ci sono velocità superiori a queste due. È qui che flash aumentare le prestazioni di 50 volte rispetto a un disco da 15.000 RPM.

Prima dell'adozione degli all-flash array, i produttori di storage hanno introdotto gli array ibridi, ovvero una combinazione di dischi allo stato solido (SSD) e dischi fissi (HDD). Gli array flash ibridi sono diventati popolari grazie al loro mix di prestazioni, capienza e costi contenuti.

Agli albori di questa tecnologia, i costi elevati rappresentavano una delle principali preoccupazioni. Negli ultimi anni i prezziflash sono diminuiti drasticamente, rendendo le soluzioni AFA più interessanti per specifici casi d’uso. I prezzi pubblicizzati dai flash possono sembrare difficili da comprendere, a seconda che tengano conto o meno della deduplicazione e della compressione. Assicuratevi di leggere attentamente le specifiche tecniche per capire come i fornitori misurano gli IOPS, la latenza e il throughput.

Non tutti gli array all-flash sono uguali. Tieni presente che gli array all-flash sono componenti hardware che hanno sempre bisogno di una parte software per poterli gestire e per offrire servizi di storage di livello enterprise. A che servirebbe avere tutta la potenza della flash senza un'intelligenza adeguata per gestire i dati?

Flash non sono la soluzione a tutti i problemi di prestazioni: alcune applicazioni sono limitate I/O non dalla lettura/scrittura su disco. Altre possono essere limitate dalla latenza di rete. Flash di alcun aiuto in questi casi. In qualsiasi sistema è necessario migliorare tutti i componenti, e flash suoi limiti. È necessario considerare anche la velocità di connessione di rete, strategie avanzate di caching, I/O parallelo, ecc.

flash sono disponibili in diverse configurazioni, a seconda del caso d'uso specifico. Le due configurazioni più diffuse sono gli appliance SAN AFA e gli appliance iperconvergenti AFA. Ciascuna soluzione presenta una serie di vantaggi e svantaggi, che illustreremo brevemente tra poco.

Le altre due soluzioni più diffuse sono leflash interne lato server x86 e lo software-defined storage . Entrambe queste opzioni offrono un valore unico, mentre l’opzione SDS garantisce il massimo valore tra le quattro opzioni di implementazione AFA.

Vediamoli uno per uno:

L'appliance SAN AFA

Le appliance SAN all-flash sono prodotte sia da aziende mature come IBM, Dell/EMC, NetApp e Hitachi sia da nuovi sfidanti come Pure Storage, Tegile, Nimble, Tintri, Kaminario, NexGen e SolidFire. Tuttavia, diversi di questi debuttanti sono stati acquisiti da grandi nomi, e le nuove startup del settore AFA stanno crescendo, rendendo il mercato all-flash estremamente competitivo.

Dal punto di vista della capienza, la scelta di un modello AFA di uno di questi produttori dipende interamente da quanti terabyte di dati sono utilizzati nella tua organizzazione. Questi appliance SAN all-flash sono utilizzati a blocchi modulari: si può partire acquistandone uno e poi scalare orizzontalmente aggiungendo più blocchi in base alla crescita effettiva. Questo approccio si adatta molto bene, ma alla fine si può cadere nella trappola dei "lock-in" imposti dai produttori. E questo significa avere ben poco controllo durante la fase di trattativa in occasione di rinnovamenti o espansioni.

Tenete presente che ogni produttore offre diversi modelli con capacità di archiviazione specifiche. Prendiamo ad esempio il modello X10 di Pure Storage, che offre 55 TB di capacità. Se disponete di un ambiente di grandi dimensioni da 250 TB, vi basterà acquistare 5 appliance SAN AFA X10 e il gioco è fatto. Oppure potete optare per il modello X20, che offre 275 TB di spazio. È davvero così semplice.

Sebbene le prestazioni rappresentino il vantaggio principale offertoflash , altre funzionalità di livello enterprise potrebbero non essere disponibili, quali l’alta disponibilità, la replica, i cluster metropolitani, cloud , ecc. Inoltre, dovrete imparare a utilizzare e gestire un’altra interfaccia grafica, il che richiederà formazione e forse anche la certificazione del vostro personale IT. Anche in questo caso, le caratteristiche e i requisiti variano a seconda dei singoli casi. Dovrete quindi valutare attentamente la situazione prima di basare la vostra scelta esclusivamente sui parametri di prestazione.

L'ultimo Magic Quadrant di Gartner dedicato agli array a stato solido (SSA/AFA) ti aiuterà a conoscere meglio questo gruppo di produttoriflash .

L'appliance HCI AFA

Gli appliance di infrastrutturaflash stanno prendendo piede poiché continuano a offrire due vantaggi fondamentali ricercati dalle aziende: il consolidamento e le elevate prestazioni. Poiché questo tipo di infrastruttura ha meno di 10 anni, i principali attori del settore non sono così numerosi rispetto a quelli del settore degli applianceflash . Tuttavia, la crescente diffusione delleinfrastrutture iperconvergentiflash sta costringendo colossi come HP e IBM a innovare rapidamente i propri dispositivi HCI o ad acquisire un fornitore emergenteflash .

I nomi più noti in questo settore sono Nutanix, HPE Simplivity, Pivot3, Dell/EMC VxRack, NetApp HCI e Cisco HyperFlex. Si tratta di soluzioni chiavi in mano che è possibile impilare come blocchi e scalare orizzontalmente man mano che l’azienda cresce. Per godere dei vantaggi in termini di praticità e prestazioni, è necessario pagare prezzi elevati. Se la vostra azienda dispone delle risorse finanziarie necessarie per andare fino in fondo, le possibilità sono infinite.

Tra i principali vantaggi delle soluzioniflash figurano la deduplicazione e la compressione. Queste funzionalità possono contribuire a ridurre i costi elevati legati all’investimento inflash. I rapporti di deduplicazione e compressione possono variare da un minimo di 1,5 a 1 a un massimo di 5 a 1, o addirittura 8 a 1 in rari casi. I livelli di efficienza dei dati dipendono interamente dal tipo di dati archiviati e dalla dimensione dei blocchi di tali dati. Maggiore è la dimensione I/O , minori saranno i rapporti.

Tuttavia, l’erba non è sempre più verde altrove, e le applianceflash presentano alcune limitazioni. Uno dei principali svantaggi è la dipendenza da un unico fornitore, che le aziende cercano di evitare nell’odierno mercato ultracompetitivo. Legarsi a un’unica soluzione HCI comporta costi molto elevati nel caso in cui si decida di cambiare. Per questo motivo, le soluzioni HCI basate su software stanno diventando sempre più interessanti, poiché consentono di sostituire l’hardware sottostante in qualsiasi momento senza rimanere vincolati a un particolare fornitore di hardware.

Un altro elemento da tenere in considerazione è quali hypervisor sono supportati da ciascun appliance HCI AFA. Se si ha bisogno di passare da un hypervisor a un altro, per esempio migrando da ESXi ad Hyper-V, sarà probabilmente necessario acquistare un nuovo appliance che supporti il diverso ambiente virtuale. Se l'appliance HCI AFA esistente non supporta hypervisor multipli, il cambio si traduce in un duro colpo finanziario.

La flash server-side

Questa opzione può aiutare a incrementare le prestazioni in applicazioni isolate che richiedono una quantità di IOPS maggiore di quanto la SAN possa offrire. Questo approccio è sia economico sia pratico. Non c'è bisogno di fare grandi investimenti in appliance. Basta semplicemente acquistare le più recenti unità SSD supportate dal produttore dell'hardware, inserirle in un qualsiasi vano disponibile, abbinarle a un controller veloce e il gioco è fatto. Troppo facile!

Ma c’è un inconveniente: non è possibile condividere queste unità SSD veloci con il rest applicazioni di primo livello in esecuzione su altri server. L’altro problema è la mancanza di opzioni di migrazione native dagli flash interni a qualsiasiflash esterna, qualora si decidesse in futuro di passare al modelloflash . Sebbene questa opzione sia conveniente dal punto di vista dei costi, si tratta di una soluzione temporanea e non di una soluzione scalabile a lungo termine.

L'appliance SDS AFA

Ora che abbiamo visto i pro e i contro delle precedenti opzioni di deployment, vediamo i vantaggi derivanti dagli array all-flash di software-defined storage. Il software-defined storage offre tutti i benefici degli appliance all-flash, ma senza le loro controindicazioni. Infatti, si guadagnano maggiore flessibilità e libertà di scelta; soluzioni come queste vengono anche definite come server convergenti all-flash.

software-defined storage principalisoftware-defined storage flash software-defined storage offrono servizi di storage di livello enterprise per la gestione dei dati, tra cui clonazione, compressione e deduplicazione (sia in linea che post-elaborazione), snapshots, la replica, il thin provisioning, auto-tiering e alta disponibilità. Il software fornisce tutta l’intelligenza necessaria, mentre gliflash garantiscono potenza e velocità. Questa è la soluzione più ottimale e massimizzerà il ritorno sull’investimento.

Inoltre, potete scegliere qualsiasi server x86 e aggiungere tutte le unità SSD di cui avete bisogno. Potete persino aggiungere Flash PCIe per ottenere un’ulteriore accelerazione. Supponiamo, ad esempio, che scegliate l’ultimo server SuperMicro con due NVMe a 24 porte, ciascuno dei quali supporta fino a 24SSDs NVMe da 2,5″. È possibile aggiungere 48 SSDs da 3,84 TB, per un totale di 184 TB di flash lordo su un server 2U. Si tratta della massima efficienza a tutti i livelli: meno spazio nel rack richiesto per oltre 100 TB di flash, costi inferiori rispetto ad apparecchiature SAN AFA comparabili, nonché le massime prestazioni e le migliori funzionalità aziendali disponibili grazie software-defined storage.

Su Internet si trovano moltissime informazioni tecniche relative alle soluzioni all-flash array, e noi ti abbiamo fornito i dati oggettivi più importanti che riguardano questo concetto. Prendere una decisione sarà la cosa più difficile, perché le voci che compongono il menu sono tante e diverse. Soltanto alcune di queste, però, soddisferanno i tuoi criteri, e questo renderà necessario investire del tempo nella ricerca di tutti i dati oggettivi disponibili.

Tra le numerose opzioni qui presentate, la soluzione SDS AFA è l’ideale se si desidera liberarsi dalla dipendenza da un unico fornitore e disporre della flessibilità necessaria per aggiungere qualsiasi hardware di qualsiasi produttore senza alcuna restrizione. Sebbene le elevate prestazioni siano normalmente garantite dagliflash , software-defined storage DataCore aggiunge due funzionalità aggiuntive in grado di triplicare gli IOPS generati dalleflash .

Una di queste funzionalità si chiama Parallel I/O, che sfrutta le CPU multi-core e assegna dinamicamente i core come I/O per gestire carichi di lavoro intensi durante i periodi di picco. La seconda funzionalità è la cache di memoria ad alta velocità per le operazioni di lettura e scrittura che utilizza RAM DDR per I/O , in grado di generare tempi di risposta a partire da 0,20 millisecondi. In sostanza, si tratta di sovrapporre 3 livelli di hardware (flash, CPU, memoria) e lasciare che il software faccia la sua magia. Il segreto sta proprio nel software.