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Flash-Storage mit Blade-Architektur: Pure Storage FlashBlade

Mit 15 Blades in einer Einheit, umfassenden Storage-Services und NV-RAM gewährleistet FlashBlade PByte-Skalierbarkeit und geringe Latenzen.

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Mit FlashBlade hat Pure Storage ein All-Flash-System im Portfolio, das enorm skaliert und hohe Performance bei geringen Latenzen gewährleisten soll. Dafür entwickelte der Hersteller eigene Flash-Module, die mit einer Blade-Architektur eingebunden werden.

Damit sollen sich eine zweistellige Milliardenanzahl an Files und Objekten sichern sowie Zehntausende Clients anschließen lassen.

Die Flash-Blades

Das vier Höheneinheiten große System fasst bis zu 15 MLC-Flash-Module (Blades), die jeweils acht oder 52 TByte an unkomprimierter Speicherkapazität bieten. Anwender können mit sieben Blades beginnen und dann je nach Bedarf skalieren.

Voll bestückt erreicht das FlashBlade in einer Einheit 132 oder 792 TByte. Mit Inline-Datenreduktionstechnologien – laut Hersteller mit einer Ratio 3:1 – sind in einem Chassis bis zu 268 TByte respektive 1,6 PByte an Storage effizient nutzbar. Die beiden Blade-Typen lassen sich in jeglicher Konstellation in einem Gehäuse einsetzen. Ein Zusammenschluss hunderter Blades ist ebenso möglich.

Rein theoretisch sind zehn FlashBlades in einem Rack denkbar, das acht PBytes nicht komprimierter Speicherkapazität bereitstellt. Es gibt keine Angaben, ob es ein Limit für die Anzahl an Blades respektive Systemen gibt.

Abbildung 1: Bis zu 15 Blades passen in ein Chassis.

Jedes Blade verfügt über stromsparende Xeon System-on-a-Chip-Prozessoren mit acht Cores sowie einem Paar an FPGA-ARM-Cores für die Elasticity Software. Hinzu kommen DRAM und NV-RAM, um Schreiboperationen gegen plötzlichen Stromausfall abzusichern. Die Flash-Chips auf den Blades ist über PCIe an die CPUs angebunden. Über die so genannte Elastic Fabric können die Blades miteinander kommunizieren.

Für eine Erweiterung des Scale-out-Storage kann der Anwender linear einzelne Blades unterbrechungsfrei nachrüsten, was entsprechend Compute, Flash sowie DRAM und NV-RAM hinzufügt. Angaben zu Latenzen oder Performance sind derzeit nicht verfügbar.

Abbildung 2: Für interne und externe Anbindung kommt Ethernet-Technologie zum Einsatz.

Über die integrierte 40-Gbit/s-Ethernet-Fabric kommunizieren FlashBlade-Systeme sowohl mit anderen Blades als auch mit Clients. Die Software-defined-Networking-Fabric nutzt ein proprietäres Protokoll, dass den TCP/IP-Stack umgeht und den Traffic von Clients, Daten und Metadaten mittels Quality of Service (QoS) separiert. Jedes Chassis verfügt über acht 40-Gbit/s-Ports, um Clients oder andere FlashBlade-Systeme anzuschließen. Darüber hinaus sorgen intern 30 10-Gbit/s-Ports für die Verbindung der Blades über die passive Mid-Plane. Ein FlashBlade erreicht einen Datendurchsatz von 15 GB/s.

Das Herz des Systems: Elasticity Software

Für die Funktionalität sorgt die Software Elasticity, die Scale-out-Storage, Scale-out-Metadaten, Scale-out-multi-Protokoll-Support und integriertes SDN ermöglicht. Die Software basiert unterschiedlichen Komponenten wie Elastic Core und Elastic Map.

Elastic Core ist der Basis-Object-Storage, auf dem alle Protokolle aufsetzen. Dafür nutzt er CRUD-Semantiken (Create, Read, Update, Delete). Zudem implementiert er die Datenservices, zu denen Datenreduktion, Snapshots, Replikation und Verschlüsselung zählen. Auch die Flash-Management-Services werden über den Elastic Core eingerichtet. Dazu gehört das N+2-Erasure-Coding und das LDPC-Error-Recovery. Damit sollen Flash- und/oder Komponentenausfälle abgesichert werden. Der Support mehrerer Protokolle gleichzeitig wird durch Elastic Core garantiert. Objekte und NFS werden in der ersten Version unterstützt, kommende FlashBlade-Systeme fügen HDFS und CIFS hinzu.

Abbildung 3: Die Software Elasticity ist der Kern der Lösung und sorgt für die Funktionalität.

Die Elastic Map ist der Metadatenservice, der unter allen anderen Elasticity-Layern liegt. Hier wird eine erweiterbare, Block-variable Metadaten-Engine genutzt, die sofortige Abfragen von komplexen Operationen möglich macht. Die Metadaten werden über alle Layer des Systems hinweg verteilt. Die Metadaten-Performance wird dabei als ebenso wichtig eingestuft wie die I/O-Performance. Elastic Map kann unabhängig von Anwendern durchsucht werden, beispielsweise für Revisionsanalysen.

FlashBlade und Elasticity werden über Pure1 verwaltet. Dies ist eine Plattform für Cloud-basiertes Management und Support. Damit soll ein Administrator in der Lage sein, multiple Systeme jeder Größe und an jedem Standort zu managen. Darüber hinaus stehen für die Verwaltung noch ein GUI und ein CLI zur Verfügung.

Die erste (Beta)-Version ist seit dem ersten Quartal 2016 für ausgewählte Kunden erhältlich. Die allgemeine Verfügbarkeit des FlashBlades ist ab der zweiten Hälfte 2016 zu erwarten.

Der Markt für FlashBlade

Pure Storage erweitert mit FlashBlade sein Produktportfolio um eine Lösung für unstrukturierte Daten. Das heißt, weitere Marksegmente lassen damit adressieren. So kann der Hersteller nun in anderen Gefilden wie Big Data, High-Performance Computing, Hadoop oder Analytics wildern. Ähnlich wie EMC mit seinem DSSD-D5-System entwickelte Pure dedizierte Hardware, die letztlich durch Software definiert wird.

Die Kombination von Object Storage und Flash wird zudem Anbietern wie Scality, Cleversafe (IBM) und anderen nicht gefallen, da hier nun extrem schneller Objektspeicher auf den Markt kommt. Als Preis gibt der Hersteller unter einem US-Dollar pro Gigabyte an, was für viele Unternehmen sicher ein interessanter Preispunkt ist.

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Artikel wurde zuletzt im März 2016 aktualisiert

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