All-Flash Storage-Arrays: Performance versus Funktionalität

Bei All-Flash Storage-Arrays für das Data Center müssen sich Administratoren zwischen maximaler Performance und mehr Funktionalität entscheiden.

Fast jeder Storage-Hersteller bietet nun All-Flash Storage-Arrays an, die komplett mit Flash-Speicher bestückt sind. IT-Profis realisieren mittlerweile die Notwendigkeit dieser schnellen Storage-Systeme. Wie entscheidet sich ein IT-Manager oder Administrator allerdings, welches der vielen All-Flash Storage-Arrays sich am besten für sein Unternehmen und dessen Anforderungen eignet?

Performance gegen Funktionalität

Der Markt für All-Flash Storage-Arrays wird langsam aber sicher erwachsen. Es kristallisieren sich zwei Arten an Arrays heraus.

Die erste Gruppe der All-Flash Arrays wurde von Grund auf genau für diesen Zweck geschaffen und entwickelt. Die Systeme besitzen in der Regel optimierte Hardware-Designs und fokussieren sich auf die maximal mögliche Performance, die aus dem Flash im Array zu holen ist. Die Anbieter in diesem Segment sind fast alle aufstrebende Technologie-Firmen oder Startup-Unternehmen. In den meisten Fällen zollt der Fokus auf Hardware und Performance den Software-Services Tribut. Es handelt sich hier um die Funktionen, auf die viele Administratoren beim Ausführen ihrer Tätigkeiten zählen. Dazu gehören unter anderem Snapshots (Momentaufnahmen), Replikation und Klonen.

Diese Arrays sind dafür bekannt, Millionen an IOPS pro System zu liefern. Allerdings gibt es nicht wirklich eine etablierte Methode, wie man diese hohe Zahl an IOPS behandelt. Möglicherweise ist eine einzelne Workload dafür verantwortlich. Auch mehrere Workloads, die gleichzeitig auf das System zugreifen, können der Anlass sein.

Die andere Kategorie besteht aus All-Flash Arrays, die mehr funktionsorientiert sind. Normalerweise handelt es sich hierbei um Systeme von etablierten Anbietern. Einige Startups bieten ebenfalls solche Storage-Arrays an. Hier fokussiert man sich eher auf die Software-Funktionalität, um die Nutzererfahrung so gut wie möglich zu gestalten. Oftmals geht das zu Lasten der maximal möglichen Performance. In der Regel verwenden solche Systeme alteingesessene Hardware etablierter Anbieter, die Ihre bereits vorhandenen Arrays mit Solid-State Drives (SSDs) ausrüsten. Die Startup-Unternehmen verwenden dazu herkömmliche Hardware, um die Kosten so niedrig wie möglich zu halten.

Diese Systeme schaffen es oftmals auf 200 bis 400 Tausend IOPS. Einige hochskalierte und mit Software angereicherte Arrays wird man mit einer aggregierten Performance von Millionen an IOPS anpreisen. Wie oben bereits bemerkt, liegt der Teufel aber im Detail. Hier gibt es meist ein Performance-Limit pro Datenträger oder pro Node innerhalb dieses skalierten Clusters. Somit können Sie wie die oben erwähnten Performance-optimierten Systeme auf Millionen an IOPS skalieren. Allerdings brauchen Sie dafür viele Nodes. Um diese extreme Performance zu erreichen, müssen außerdem mehrere Workloads gleichzeitig laufen. Ein hochskaliertes System kann für eine einzelne Workload keine Millionen an IOPS liefern.

Was eignet sich am besten?

Wir werden oftmals gefragt, welcher Ansatz am geeignetsten ist. Es kommt wie üblich darauf an, was das Data Center und die speziell dort betriebenen Applikationen für Ansprüche stellen. Natürlich sind Data Center immer abhängig von Performance. Allerdings werden sie in der Regel die von den funktionsreichen All-Flash Arrays zur Verfügung gestellte Performance nicht ausreizen. Die meisten Unternehmen werden außerdem die vielen nützlichen Funktionen schätzen, die von den etablierten Festplatten-Arrays auf die neuen Systeme übertragen wurden.

Es gibt Umgebungen, die mehr als eine halbe Million IOPS fordern. Es geht aber darum, wie diese IOPS gebraucht werden. Mit diesem Wissen finden Sie das beste System für ein spezifisches Data Center. Ist die Anforderung an die Performance über mehr als nur ein paar Workloads verteilt, eignen sich All-Flash Systeme mit linear skalierbarer Performance sehr gut.

Gibt es in der Umgebung eine einzelne Workload, die mehr als eine halbe Million IOPS benötigt, brauchen Sie ein auf Performance hochgezüchtetes System. Wie bereits erwähnt, liefern diese Systeme Millionen an IOPS für eine einzige Workload.

Gibt es einen Mittelweg?

Wie sieht es mit dem gesunden Mittelweg aus? Gibt es ein Storage-System, das hohe Performance-Ansprüche einer einzelnen Workload unterstützt, aber dennoch den Funktionsreichtum herkömmlicher Arrays bietet? Es gibt mehrere Anbieter, die eine solche Lösung anbieten. Diese Art an System muss zunächst auf Performance optimiert werden. Im Anschluss bestückt man sie mit entsprechender Software. Dies führt zwar zu einer gewissen Latenz, welche die meisten Applikationen allerdings nicht beeinflusst. Normalerweise haben diese Systeme die extra Performance als Reserve verfügbar.

Die Software lässt sich auf verschiedene Weise hinzufügen. Einige Anbieter stellen eine Appliance zur Verfügung, zu denen sich die Performance-optimierten Systeme verbinden können. Damit hat das Array Zugriff auf alle Funktionen, die die Appliance zur Verfügung stellt. Dieser Storage-Virtualisierungs-Ansatz integriert die All-Flash-Arrays in gewisser Weise auch von einem Software-Services-Standpunkt.

Andere Anbieter haben die Möglichkeit, Storage-Software innerhalb des Flash Arrays in einen Co-Prozessor zu laden. Somit ist die Integration enger und es erspart die Kosten für die Anschaffung einer externen Appliance.

All diese Hardware-fokussierten Systeme können mit sämtlichen Lösungen für Software-defined Storage zusammenarbeiten, die sich heutzutage auf dem Markt befinden. Das gilt auch für die konvergenten Lösungen, die innerhalb einer Hypervisor-Architektur laufen. Allerdings müssen Sie darauf achten, dass diese Software-definierten Lösungen externes und gemeinsam nutzbares Storage unterstützen. Nicht alle bieten diese Funktionalität.

Kombinieren Sie Hardware-fokussierten Lösungen mit einer Appliance oder einem Hypervisor, der die Storage-Services bietet, bleibt dennoch eine große Herausforderung. Die Hardware-fokussierten Flash-Lösungen müssen inklusive der Software in einer Preisklasse existieren, in der sich auch die funktionsoptimierten Lösungen befinden. In den meisten Fällen bieten funktionsoptimierte Lösungen das beste Preis-Leistungs-Verhältnis und 400.000 IOPS sind für die meisten Data Center mehr als genug.

All-Flash Storage-Arrays etablieren sich. Viele Anbieter in diesem Segment behaupten, dass sie preislich mit den „performance-fokussierten“ Festplatten-Arrays mithalten können. Es handelt sich hier um Arrays von bekannten Herstellern, die Festplatten mit 15.000 Umdrehungen (RPM) verwenden. Diese Behauptung stimmt im Allgemeinen auch. Sind Sie auf der Suche nach einem performance-fokussierten Festplatten-Array, sollten Sie unbedingt ein All-Flash Storage-Array in Augenschein nehmen.

Bei der Wahl eines All-Flash Arrays kommt es in erster Linie darauf an, was für Anforderungen das Data Center stellt. Für die meisten Rechenzentren reichen die funktionsoptimierten Lösungen aus. Es ist die Sache allerdings wert, diesen Umstand genau zu untersuchen. Im Anschluss entscheiden Sie sich dann, in welche Richtung das System skalierbar sein soll – Scale-Up oder Scale-Out.

Artikel wurde zuletzt im Juli 2014 aktualisiert

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