[Перевод] Со скоростью вспышки: как внедрить успешный флеш дата-центр
Давным-давно (во всяком случае в технологических масштабах) дисковое хранилище было чем-то совершенно новым и необычным. В 1980 году компания Seagate перевернула мир, представив первый жёсткий диск. Он едва мог вместить пять мегабайт данных и был продан за 1500 долларов США. К счастью, технология быстро эволюционировала, вытеснив из обихода более дорогие и менее эффективные хранилища на магнитных лентах.Много лет спустя были представлены флеш-хранилища, также известные как твердотельные накопители (solid-state drives, SSD). Когда флеш-диски только появились на рынке, они не могли занять место «вращающихся» дисков в качестве основной серверной архитектуры. Несмотря на их высокую производительность, флеш-диски были слишком дорогими, чтобы полностью заменить «вращающиеся» диски. Та же ситуация, что и с дорогими первыми дисками Seagate. Следовательно, многие дата-центры остались работать на HDD, несмотря на намного более высокую производительность SSD.
Но история повторяется, и с развитием флеш-технологии цена постепенно упала с примерно $40/Гб до менее $1/Гб. При этом параллельно с падением цен существенно возросли скорость передачи данных и время отклика. Твердотельные диски также намного более экономны по сравнению с «вращающимися». Некоторые флеш-диски потребляют порядка 1/16 энергии, потребляемой HDD аналогичного объёма. Несмотря на более высокую скорость «выгорания» флеш-дисков, последние усовершенствования делают вполне возможными внедрение данной технологии даже в таких масштабах, как целые дата-центры. Начиная с этого года, организации начнут постепенный переход от «вращающихся» дисков к дата-центрам, основанным полностью на флеш-технологии. 2014 год знаменует начало эпохи флеш дата-центров.
Переворот представлений о дата-центре Пожалуй, пока что сложно представить дата-центр, работающий полностью на флеш-дисках. Однако современное развитие технологии делает такой вариант вполне реализуемым и, скорее всего, основным в архитектуре дата-центров будущего. Отрасли, прибыль которых зависит от скорости доступа к данным, постепенно приходят к пониманию необходимости перехода на флеш-диски. Идея постепенно переходит из просто заманчивой возможности в категорию реальных потребностей бизнеса.Несмотря на преимущества, которые предоставляет флеш дата-центр, многие отрасли воздерживаются от внедрения, пока стоимость не снизится еще больше. Например, файл-хостинг, предлагающий бесплатное хранилище пользователям, не столько заботится о производительности, сколько о предоставлении большого количества места для хранения на недорогих носителях. В настоящее время стоит выбор между емкостью и ценой. Когда флэш-память сравнится в цене с «вращающимися» дисками, больше не будет причин избегать перехода. С этого момента SSD-накопители заменят HDD как основные носители информации.
Оптимизация флеш дата-центров Еще одна восходящая тенденция — программные хранилища. Возможно, рановато говорить, что обе технологии идут рука об руку, программные хранилища обладают гибкостью, так необходимой организациям для внедрения флеш дата-центров.Администраторы ЦОД, считающие привлекательной концепцию программного хранилища, как правило, привлечены одним или несколькими из следующих преимуществ:
Снижение затрат: Поскольку программное хранилище разделяет программное и аппаратное обеспечение, администраторы имеют возможность выбора менее дорогостоящих серверов. В сочетании с легким и эффективным программным обеспечением, использование стандартных серверов может дать значительную экономию средств. Эластичность: Программное хранилище позволяет, проведя анализ потребностей бизнеса, подобрать наиболее подходящие компоненты и программное обеспечение, которые бы учитывали перспективы роста компании. Хотя такой подход наличия более подготовленных технически сотрудников, гибкость программного хранилища позволяет создать более простой, менее дорогой и более производительный дата-центр для нужд организации. Перспективность: Бюджеты, сетевые экосистемы и корпоративные интересы изменяются в ответ на текущие потребности рынка. Наличие огромных, негибких сред хранения, завязанных на вариантах инфраструктуры, заданных внешним поставщиком, не позволяет организациям быстро реагировать на требования рынка, а тем более предвидеть возможные новые течения. Программное хранилище осуществляет функции, обычно реализуемые на аппаратном уровне, перенося их на уровень программного обеспечения. Это позволяет устранить избыточность, внедряемую на аппаратном уровне. Оборудование всегда будет в какой-то момент отказывать, независимо от конструкции, а флеш-память обладает особенно высоким уровнем наработки на отказ по сравнению с другими технологиями. В типичном хранилище без RAID-карт сбой диска приведёт к появлению сообщений об ошибках, которые отрицательно скажутся на опыте конечного пользователя. Проблема решается с помощью RAID-карт, которые, впрочем, немало стоят. На программном уровне такие проблемы решаются незаметно для пользователя, что повышает удобство использования. Более того, поскольку программное хранилище не столь жёстко завязано на конкретном железе, оно может работать на любых аппаратных конфигурациях.Использование программного подхода к архитектуре хранения также позволяет организациям использовать единое пространство имен среди всех нод хранилища. Организации могут запускать приложения на узлах хранилища, тем самым превращая их в «вычислительные хранилища». Следовательно, само аппаратное обеспечение хранилища не должно быть мощным и дорогостоящим для сохранения высокой скорости и производительности. Вместо больших и дорогостоящих установок организация может начать с нескольких серверов попроще и линейно наращивать производительность по мере роста организации.
Очевидные преимущества
Среди дополнительных преимуществ флеш дата-центра с использованием программного хранилища: Значительное повышение производительности благодаря возможности использовать более быструю флеш-технологию в центре обработки данных.
Твердотельные диски занимают меньше места. Поскольку твердотельные накопители намного меньше «вращающихся», они могут быть компактнее размещены, что позволяет экономить площадь дата-центра.
Низкое энергопотребление позволяет снизить эксплуатационные расходы благодаря меньшему тепловыделению в сравнении с «вращающимися» дисками.
Запуск большего количества приложений на том же оборудовании благодаря повышению производительности.
Взгляд в будущее
Не так давно «вращающейся» диски были новинкой, призванной заменить системы хранения на основе магнитных лент благодаря более высокой производительности по более низкой цене. По тем же причинам в последнее время флеш-память постепенно занимает место «вращающихся» дисков. Наконец наступил день, когда твердотельные накопители стали экономически жизнеспособными. Благодаря сочетанию непревзойденной производительности флеш-технологии с низким потреблением энергии, неуклонно растёт вероятность того, что флеш дата-центр станет реальностью в самом ближайшем будущем. Ускорению внедрения поможет использование программного хранилища, позволяющего в полной мере ощутить все преимущества, которые способен предоставить флеш дата-центр.
Послесловие от переводчика Не первый год имея дело с твердотельными дисками, я воспринимал их потребительски, как данное. Но в процессе перевода этой статьи во мне зародилось какое-то трепетное чувство к ним. В своей жизни мы часто не задумываемся о новых технологиях, которые незаметно приходят в нашу жизнь и полностью меняют её. С этой технологией я захотел познакомиться поближе, и в ближайшее время я планирую подробнее познакомиться с технологией изготовления и различными типами SSD дисков и, конечно же, поделиться своими новыми познаниями с хабром. Если вас тоже интересует эта тематика, подписывайтесь на наш корпоративный блог и внимательно следите за новыми постами.
