Halbleiterspeicher treiben Speicherarrays in neue Leistungsbereiche

Flash-SSDs könnten Enterprise-Festplatten ausmanövrieren

05.02.2009 | Autor / Redakteur: Jacob Gsoedl / Rainer Graefen

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Das ist zwei Größenordnungen besser als die paar hundert IOPS, die Highend-Festplatten ermöglichen. Dort lassen sich IOPS nur skalieren, indem man die Zahl der Laufwerke erhöht.

Probleme mit der Array-Interoperabilität: Array-Hersteller müssen sicherstellen, dass die Solid-State-Laufwerke keine negativen Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit und die Leistung ihrer Speichersysteme haben. Das Array muss also mit der hohen Performance der Flash-Speicher umgehen können, die aller Wahrscheinlichkeit nach den Array-Controller ans Limit bringen werden. Replizierung, Spiegelung, Thin Provisioning – alle Features müssen auch mit SSDs funktionieren. Und natürlich muss die Array-Architektur mit den Besonderheiten eines NAND-Flash-Speichers klarkommen.

Ein negatives Beispiel hierfür ist WAFL (Write Anywhere File Layout) von NetApp. WAFL wurde entworfen, um die Zahl der Schreib-/Lesekopf-Bewegungen bzw. die Random-Schreibzugriffe zu minimieren. Daher bewegt WAFL kontinuierlich Daten, um einen seriellen Zugriff zu gewährleisten. Und so hat NetApp große Schwierigkeiten, Festplatten einfach durch Flash-Laufwerke zu ersetzen, denn Flash-Laufwerke würden aufgrund der ständigen Schreibvorgänge von WAFL sehr viel schneller abgenutzt werden als in einem traditionellem Storage-Array, in dem die Daten auf den Spindeln normalerweise statisch liegen.

NetApp wollte keinen Kommentar dazu abgeben, aber dieser Umstand dürfte einer der Gründe sein, warum sich NetApp für eine Cache-basierende Solid-State-Option bei der ersten Generation seiner Solid-State-Produkte entschieden hat, anstatt einfach Festplatten durch Solid-State-Laufwerke zu ersetzen.

Fragwürdige Architekturdefinitionen

Ehe man sich die Solid-State-Storage-Designoptionen ansieht, müsste Tier 0 definiert werden, damit man überhaupt Herstellerdesigns als Tier-0-Implementierung betrachten kann. Ein zentrales Kriterium für Tier 0 ist z.B. die Fähigkeit, problemlos vorhandene Tiers zu ergänzen und an Datenbewegungen zwischen Tier 0 und anderen Tiers teilzunehmen.

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Enterprise-Festplatten geraten unter Druck. Vom unteren Preis-/Leistungsverhältnis her graben SATA-Festplatten am Speicherbedarf, und vom oberen wird den schnelldrehenden Fibre-Channel-Disks die Performance-Krone von den Flash-SSDs streitig gemacht.

Kosten: Gemessen in Euro pro Gigabyte sind Festplatten rund 20-mal billiger als Solid-State-Laufwerke. Nimmt man jedoch Euro pro I/O-Operationen als Vergleichswert, erweisen sich Solid-State-Laufwerke als kosteneffizienter.

Leistung: Solid-State-Laufwerke gewinnen bei der Leistung in allen Disziplinen gegen Festplatten: erheblich mehr I/O-Operationen, beträchtlich höherer Datendurchsatz, geringere Latenz.

Stromverbrauch: Gemessen in Operationen pro Watt verbrauchen SSDs sehr viel weniger Strom: rund 1.000 Operationen pro Watt bei SSDs im Vergleich zu fünf Operationen pro Watt bei Highend-Festplatten.

Zuverlässigkeit: Solid-State-Laufwerke sind weniger erprobt als Highend-Festplatten und nutzen sich schneller ab.

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