[Перевод] Перспективы рынка хранения данных
Какое-то время назад мы наткнулись на одну любопытную статью. В ней сжато и без особых разъяснений перечислялось всё, что должно или может повлиять на рынок систем хранения данных в следующие несколько лет. Сейчас появляется всё больше разрозненных публикаций об упомянутых в ней тенденциях и технологиях, и, как обнаружилось, эта статья привносит в картину происходящего приятную целостность. Так что, хоть и с опозданием, будет правильно поделиться ею с рунетом в форме вольного перевода.
Рынок хранения данных: долой старое, встречайте новое
Поставщики традиционных систем хранения данных переживают не лучшие времена. Компании NetApp недавно пришлось сократить 12% штата. В сфере хранения данных рыночные прогнозы на 2016 выглядят обнадёживающе только для SSD. Там, где продуктам на основе HDD приходится несладко, SSD-решения наращивают продажи и, похоже, готовятся ускорить темпы и без того неизбежного захвата рынка.
По некоторым прогнозам, к 2017 году SSD должны сравняться в цене с HDD. Уже сейчас приличного качества SATA SSD можно купить дешевле HDD. Это MLC диски, но отчёт, опубликованный Google по итогам шести лет использования различных накопителей в центрах обработки данных, показывает, что накопители MLC (multi-level cell) ничуть не уступают в надёжности SLC (single-level cell) дискам, хоть и стоят ощутимо дешевле их.
Цена гигабайта у SLC в несколько раз выше, чем у MLC. С тех пор как обе технологии появились на рынке, SLC позиционировались как более надёжные накопители, предпочтительные для хранения важных данных. В то время как MLC были бюджетным решением, менее надежным и долговечным. Что логично: в накопителях с многоуровневыми ячейками, каждая из них хранит больше информации. Это уменьшает стоимость за гигабайт, но каждая ячейка чаще подвергается перезаписи. На чём-то это должно сказываться. Коэффициент RBER (raw bit eror rate) у MLC дисков на порядки выше, чем у SLC. Долгое время он считался основным показателем надёжности накопителя. Но данные исследования демонстрируют, что RBER на самом деле никак не влияет на срок службы диска и вероятность появления некорректируемых ошибок. В документе, представленном на USENIX, говорится, в частности, что в условиях центра обработки данных MLC диски приходилось заменять не чаще, чем SLC. Твердотельные накопители в целом служили дольше традиционных жёстких дисков, хотя у них появлялось больше некорректируемых ошибок. Если обратить внимание на представленные в документе таблицы — видно, что срок службы твердотельного накопителя больше зависит от производителя и модели — никто не отменял существования устройств качественных и не очень. По сути, эта новость резко делает качественные SSD-решения доступнее, и теперь ничто не мешает им окончательно вытеснить HDD в корпоративном сегменте.
С этими процессами косвенно связан и серьёзный ущерб. Вероятно, именно он стал главной причиной слияния EMC с Dell и сокращений в NetApp. Десятилетиями основой хранения данных был RAID-массив, соединенный с сетью хранения данных по Fibre Channel. А у этого класса решений есть проблемы при работе с более быстрыми твердотельными накопителями.
Интерфейсам не хватает скорости, а контроллеры не справляются с количеством произвольных операций ввода/вывода в секунду (random IOPS) даже при небольшом числе SSD накопителей. Кроме того, сейчас набирают популярность программно-определяемые СХД вроде Ceph. Это доступные масштабируемые (очень масштабируемые) решения, которые обеспечивают отказоустойчивость и не требуют дорогих специализированных аппаратных средств. Теперь добавьте сюда ODM-ов, которые начинают поставлять оборудование под собственными марками на предприятия и в облачные центры, учтите давление, которому подвергаются цены на оборудование — и увидите, в каком шатком положении находятся производители традиционных систем хранения данных.
С точки зрения потребителя, мы вступаем в продолжительный период снижения цен как на системы хранения, так и на отдельные диски. Вероятно, первой от этого пострадает компания EMC, которой будет нелегко с её 10–20-кратными наценками при слиянии с Dell, у которой наценки более реалистичные — 3–5 раз. Но и Dell к началу 2017 почувствует снижение доходов с конечных потребителей.
Продажи SAN-систем хранения падают повсеместно. Это, в свою очередь, скажется на продажах Fibre Channel, несмотря на то, что 32 Гб версия только появилась на рынке. В игру входит 25-гигабитный Ethernet, со всеми преимуществами невысокой стоимости, гибкости и возможности удаленного доступа к памяти (RDMA). Ethernet — распространенная схема подключения клиентов к облачным сервисам и соединения серверов в облаке. Жизнь сильно упрощается, когда нам нужен только один тип сетевого соединения. Это один из факторов, которые могут привести к отказу от Fibre Channel для хранения данных.
Некоторые производители — например, Mellanox — предсказывают быстрое распространение 25 Гб Ethernet. А учитывая, что Google и AWS поддерживают эту инициативу, помогая ей выйти на рынок, похоже, 25 Гб Ethernet готов ко стремительному внедрению. Некоторые компании сейчас работают над поддержкой протокола iWARP (internet Wide Area RDMA Protocol — протокол удаленного прямого доступа к памяти через IP-сети, позволяющий строить Ethernet-сети с низкой задержкой) для 25 Гб Ethernet. Это не только поможет переходу на Ethernet, но и может привести к тому, что высокоэффективный протокол NVMe вытеснит iSCSI и Fibre Channel, став основным протоколом для работы с сетями хранения данных. Впрочем, на это уйдёт ещё не один год.
NVM Express — протокол доступа к твердотельным накопителям, подключаемым по PCI Express. В какой-то момент возможности технологии SSD столкнулись с ограничениями пропускной способности интерфейсов SATA и SAS, доставшихся твердотельным накопителям по наследству от электромеханических жёстких дисков. Идея подключения SSD-дисков через PCIe выросла из стремления максимально использовать скоростной потенциал SSD, не изобретая при этом новый интерфейс. Впрочем, заоблачные цены накопителей для PCIe пока отдаляют их от повсеместного внедрения.
В сфере хранения данных появилось и несколько совершенно новых факторов. У HPE и у Supermicro есть энергонезависимые NVDIMM-решения для серверов. В них флеш-память с батарейкой страхует содержимое DRAM от потери в случае отключения электропитания. Если питание пропадёт, данные из чипов DRAM будут скопированы на энергонезависимый носитель. Это сравнительно недорогой способ значительно повысить производительность серверов при операциях с памятью. Также на рынок выходит Intel в тандеме с Micron. Их продукт называется 3D X-Point. Это совершенно новый тип памяти, который, как утверждает производитель, может использоваться не только как накопитель, но и в качестве оперативной памяти. Речь идёт о скоростях в 1000 раз выше, чем у привычной NAND flash. Эти продукты окажут влияние на серверы и системы хранения данных позже в 2016.
Этот год для рынка хранения данных обещает быть неспокойным. Новые бизнес-модели и новые продукты вытеснят с рынка немало существующих сейчас решений. Те, что придут им на смену, будут более быстрыми и многофункциональными, и их стоимость будет ниже.
Не забывайте, что статья написана, в первую очередь, о западном рынке и многие вещи докатятся до нас ещё на несколько лет позже. С прогнозами, разумеется, можно поспорить. Впрочем, с чем нельзя?
