Produkt-Überblick: Hybride Flash-Arrays von Start-ups

Hybride Arrays sind günstiger als All-Flash-Arrays und bieten neben einem ausgewogenen Verhältnis von Performance und Kapazität auch mehr Funktionen.

Während All-Flash-Arrays in den letzten Jahren sehr viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben, sind einige Hersteller mit Flash-Produkten an die Öffentlichkeit gegangen, die Wert auf Performance und spezielle Funktionen legen – und nicht bloß auf die schnellste Hardware.

Hybride Arrays verfügen über eine Kombination aus Flash und aus traditionellen Festplatten, um bessere Performance als die herkömmlichen Arrays zu bieten, allerdings ohne den (überteuerten) Preis von All-Flash-Arrays aufzurufen.

Von Grund auf entwickelte hybride Flash-Arrays unterscheiden sich wesentlich von traditionellen Speichergeräten, die durch eine Flash-Ebene innerhalb eines existierenden Speicher-Slots aufgemöbelt wurden: Stattdessen benutzen sie Flash-Speicher so, dass die I/O-Performance stärker in den Vordergrund rückt.

Das bedeutet, dass Flash der Beschleunigung aller I/O-Prozesse dient und nicht nur für die Daten, die sich auf dem Flash-Bereich befinden. Diese Vorgehensweise nutzt die Vorteile von Flash effektiver, da die Daten nicht ständig wegen der I/O-Hierarchie umstrukturiert werden müssen, wie es noch bei der ersten Generation der Flash-Arrays der Fall war.

Die Vorteile eines hybriden Ansatzes bestehen ganz klar in den Kostenersparnissen gegenüber All-Flash-Arrays. All-Flash-Systeme kosten bis zu 20 Dollar pro Gigabyte, während man hybride Geräte bereits für ein Viertel dieses Preises bekommen kann.

Für viele Unternehmen kann der Einsatz eines All-Flash-Systems nicht gerechtfertigt werden, weil das nur die Komplexität der IT-Umgebung erhöht. Dies trifft besonders auf kleine und mittlere Unternehmen zu, die in der Regel nicht über verschiedene Speichersysteme verfügen und oft von IT-Generalisten verwaltet und geführt werden.

Viele Anwendungen brauchen gar nicht die niedrigen Latenzzeiten, die All-Flash-Lösungen liefern können, aber was sie auf jeden Fall benötigen, ist die größere I/O-Dichte (IOPS/Terabyte), die rotierende Festplatten mit sich bringen. Hybride Lösungen können mit unterschiedlichen Mengen an Flash installiert werden, um die Performance-Anforderungen zu erfüllen – in der Regel beginnt man mit etwa zehn Prozent der Kapazität. Hybride Appliances verfügen in der Regel auch über mehr Funktionen als ihre All-Flash-Gegenstücke, weshalb solche Lösungen für viele Unternehmen ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einem komplett Flash-getriebenen Rechenzentrum sind.

Hybride Systeme gibt es von einer Reihe von Start-ups, die direkt mit den Produkten der sechs großen Hersteller (EMC, NetApp, Dell, HP, HDS, IBM) konkurrieren. Die neuen Hersteller haben viele innovative Ansätze entwickelt, wie man Flash einsetzen kann.

Nimble Storage

Nimble wurde 2008 gegründet und ist seit 2013 an der New York Stock Exchange registriert. Seine Technologie CASL oder Cache Accelerated Sequential Layout verwendet Flash rein als Read Cache, indem alle häufig adressierten Daten im Cache entweder als im Array geschrieben oder als Resultat von häufigen Leseanfragen platziert werden.

I/O-Schreibanforderungen werden als Cache im NVRAM abgelegt, bevor sie an Festplatten als sequentielle I/Os weitergegeben werden. Dies führt zu einer besseren Ausnutzung der Eigenschaften mechanischer Medien und erlaubt zudem eine Performance-Optimierung, indem beschädigte und überschriebene Daten (Daten, die mehrere Male geschrieben werden, bevor sie an eine Platte weitergeleitet werden) absorbiert werden.

Nimble bietet eine Reihe von vier Produktkategorien an. Die CS210- und CS215-Geräte zielen auf kleine und mittlere Unternehmen (KMUs) ab und skalieren bis zu einer effektiven Kapazität von 106 Terabyte (einschließlich 1,2 Terabyte Flash). Die Arrays der CS300-Serie skalieren bis zu maximal 606 Terabyte effektiver Kapazität und bis zu 3,2 Terabyte Flash. Die CS500-Arrays sind für hohe Performance-Anforderungen gedacht und skalieren ebenfalls bis zu 606 Terabyte, sehen aber bis zu 6,4 Terabyte Flash vor (mehr als fünf Mal so viel wie bei der CS300). Für extreme Performance bietet die CS700 die gleichen Funktionen und die gleiche Performance wie die CS500 an, allerdings mit der zusätzlichen Option, bis zu vier Arrays in einem einzigen Scale-out-System zusammenzufassen.

Tintri

Tintri hat sich zu Anfang auf Speicher für virtuelle Umgebungen konzentriert, zunächst für VMware vSphere, aber dann auch für Hyper-V von Microsoft und RHEL (Red Hat Enterprise Virtualisation). Die Appliances des Herstellers bieten auch VDI-Storage für VMware Horizon View und Citrix XenDesktop an.

Tintris jüngste Arrays der Serie T800 benutzen Flash und sich drehende Festplatten für VM-zentrische QoS-Funktionen (Quality of Service), die jetzt nur durch Technologien wie VVOL von VMware verfügbar geworden sind. Diese Features, die auf Basis von NFS- und SMB-3-File-basierten Protokollen geliefert werden, werden jedoch von VMware in dem ersten Release von VVOL noch nicht unterstützt.

Die gegenwärtige Produktreihe von Tintri skaliert von dem Einstiegsmodell T820 mit 1,7 Terabyte Flash und 20 Terabyte Disk bis zu dem T850 mit 5,3 Terabyte Flash und 52 Terabyte Disk. Die größte Appliance ist aber die T880, die 8,8 Terabyte Flash und 78 Terabyte rohe Plattenkapazität mitbringt. In allen Modellen beträgt der Flash-Anteil jeweils etwa 10 Prozent der Plattenkapazität.

Tegile

Tegile Systems, 2009 gegründet, baut seine Speicher-Appliances rund um ZFS auf. ZFS wurde von Sun Microsystems entwickelt und ursprünglich als Teil des Solaris-Betriebssystems im Jahr 2005 veröffentlicht.

ZFS verwendet DRAM und Flash Storage als Cache für Lese- und Schreib-I/O-Prozesse. Ziel ist es, die Schreibprozesse auf langsamere Festplatten zu verlagern, die als permanentes Speichermedium benutzt werden. Tegile-Features wie Speicheroptimierung und -effizienz (bekannt unter dem Namen „IntelliFlash“) erweitern ZFS wesentlich – zu nennen sind besonders Datendeduplizierung, Komprimierung und Management der Speichermedien.

Tegile bietet eine Reihe von Produkten an, die entweder für Kapazität oder für Performance entwickelt wurden. Die beiden Plattformen HA2100 und HA2130 verfügen jeweils über 96 Gigabyte DRAM und entweder 600 Gigabyte oder1,2 Terabyte Flash Storage. Die Plattenkapazität für die beiden Modelle skaliert bis zu 100 oder 150 Terabyte.

Die HA2100EP- und HA2130EP-Systeme bieten eine „ausgewogene“ Optimierung an, die weder Kapazität noch Performance begünstigt. Beide kommen mit 192 Gigabyte DRAM und jeweils mit 1,2 oder 2,4 Terabyte Flash Storage.

Die HA2300- und HA2400-Arrays sind für Performance mit 192 Gigabyte DRAM und jeweils mit 1,2 oder 2,2 Terabyte Disk-Speicher ausgelegt.

Schließlich liefert die T3400 maximale Performance und Kapazität, basierend auf 192 Gigabyte DRAM, 28,2 Terabyte Flash und bis zu 312 Terabyte Plattenspeicher.

Coho Data

Coho Data hat die Grundlagen von Software-defined Networking (SDN) auf die Architektur von Speicher-Arrays angewandt und bietet eine Scale-out-Lösung auf Basis von Arista SDN Switches und Storage Nodes unter dem Namen MicroArrays an.

SDN wird als Switching-Mechanismus für die I/O-Prozesse am MicroArray genutzt, um die Daten für ein bestimmtes Volumen bereitzustellen. Gegenwärtig wird nur das NFS-Protokoll unterstützt.

Jedes DataStream 1000 MicroArray verfügt über 48 Terabyte Plattenspeicher, ergänzt mit vier 1,4 Terabyte Micron PCIe SSD Flash – insgesamt ergeben sich 54 Terabyte Rohspeicher. Die Plattform unterstützt gegenwärtig nur RAID 1, wobei jeder Knoten eine nutzbare Kapazität von 26 Terabyte besitzt.

X-IO Technologies

X-IO ist bereits eine Weile am Markt, hervorgegangen aus einer Ausgründung aus dem Plattenhersteller Seagate.

Das Unternehmen verkauft Produkte unter dem Markennamen ISE und konzentriert sich auf „Black-Box“-Appliances, die keine Wartung benötigen. Gleichzeitig kann das Unternehmen durch Einblicke in die Firmware die Laufdauer der Drives verlängern, indem nur die tatsächlich ausgefallenen Bereiche einer Festplatte als nicht mehr funktionierend gekennzeichnet werden. Damit muss im Schadensfall keine komplette Platte außer Dienst gestellt werden, was eine enorme Kostenersparnis darstellt und letztendlich die Wartung überflüssig macht.

Die kürzlich vorgestellte G3-Plattform von X-IO schließt den Einsatz von Flash durch ein neues Feature mit Namen Intelligent Adaptive Flash (IAF) ein. Damit können LUNs auch komplett auf den Flash-Bereich ausgedehnt und besser ausgenutzt werden, als wenn sie nur einen Tier in der Appliance abdecken. ISE unterstützt nun auch Thin Provisioning und Quality of Service (QoS).

Die hybriden Arrays der ISE 700 Serie starten mit der Einstiegslösung ISE 710 G3 mit 7,2 Terabyte Disk und 1,6 Terabyte Flash. Die darüber liegenden drei Produkte verfügen alle über 1,6 Terabyte Flash, wobei das ISE 720 G3 mit 14,4 Terabyte Disk kommt, die ISE 730 G3 mit 21,6 Terabyte Disk und die 740 G3 mit 28,8 Terabyte Disk. Die ISE 780 G3 bietet dagegen mehr Performance durch 6,4 Terabyte Flash bei 28,8 Terabyte Disk-Kapazität.

 

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Artikel wurde zuletzt im April 2015 aktualisiert

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