Fünf hartnäckige Mythen über Flash-Storage

Es gibt ein paar Mythen und Missverständnisse zum Thema Flash-Storage, die sich hartnäckig halten. Fünf davon und was dahinter steckt finden Sie hier.

Wir haben die fünf bekanntesten Mythen über Flash-Storage näher betrachtet und erklären, wo die Missverständnisse liegen und wie die Realität aussieht. Flash hat sich in kürzester Zeit von einem Nischenprodukt zu einer omnipräsenten Technologie entwickelt, die zunächst dafür stand, Storage-Hersteller voneinander abzugrenzen. Der Hauptgrund für diesen Erfolg liegt im steigenden Bedarf (oder eher der Annahme dieses Bedarfs) nach höherer Performance für geschäftskritische Anwendungen. Die folgenden fünf Mythen zum Thema Flash-Storage halten sich am hartnäckigsten und sollten realistischer betrachtet werden.

Mythos 1: Hybride oder All-Flash-Arrays lösen alle Storage-Performance-Probleme

Hybride und All-Flash-Arrays sind ein angesagter Trend in der Storage-Industrie. Ein Flash-basiertes Storage-System kann potentiell Hundertausende bis Millionen an IOPS bereitstellen und den Durchsatz massiv erhöhen. Löst dies aber alle Storage-Performance-Probleme? Nein.

Das eigentliche Problem ist die Latenz. Fügt man zahlreiche hoch-performante SSDs ins Storage-Array, so erhöht dies die Latenz zwischen Storage-Controller und Laufwerk, oft in verschiedenen Größenordnungen. Allerdings ändert sich nichts an den Latenzen zwischen dem Applikationsserver (physisch oder virtuell) und dem Storage-System.

Es handelt sich hier um die Latenz der Datenpakete, die vom Server-Memory über die Storage Bridge zum PCIe-Controller, FC/Ethernet/Infiniband-Adapter, Empfänger-Kabel, Empfänger, Switches, Kabel, Storage-Adapter, PCIe-Bus, PCIe-Controller, Bridge, Memory und zur CPU gesendet werden und dann zum PCIe-Controller, PCIe-Bus, SAS-Controller, Kabel, Empfänger, SSD-Controller und weiter transportiert werden. Diese große Latenz wird durch SSD-Flash nicht verringert. Des weiteren werden die SSDs auch von den Performance-Beschränkungen des Storage-Controllers beeinträchtigt.

Benötigt ein Unternehmen die geringste mögliche Latenz für seine Applikations-Performance, so erreicht man dies, indem man die Flash-SSD-Performance direkt von den DIMM-Slots oder PCIe-Slots des Anwendungsservers bezieht. Für Geschäftsbereiche wie Hochfrequenzhandel, Simulation, Media und Entertainment, Flussanalysen, Modellieren oder 3-D CAD/CAM kann das essentiell sein.

Mythos 2: Flash-Laufwerke in Arrays haben eine höhere Qualität als Server-Medien

Wie viele Mythen enthält dieser ein Fünkchen Wahrheit und auch ein wenig Übertreibung. Array-Hersteller testen, verifizieren und zertifizieren ihre Drives, um Ausfälle zu reduzieren, Wartungskosten zu minimieren sowie Ausfallzeiten und Datenverlust zu verhindern. Allerdings unterscheiden sich Festplatten (HDDs) doch sehr von SSDs. Entsprechende Tests machen es den Herstellern möglich, schlechte oder anfällige HDDs auszusortieren, bevor sie das Haus verlassen. Bei SSDs gibt es das so nicht.

Eine weitere Behauptung ist die, dass Array-basiertes Error Correcting leistungsfähiger sei als das einer SSD. Es gibt hier einen kleinen Vorteil, wenn SSDs in einem externen Array operieren. Rechtfertigen diese Annahmen die Aussage, dass SSDs in Arrays mehr der Enterprise-Klasse entsprechen als Server-SSDs? Das ist eher eine subjektive Entscheidung denn eine, die auf Fakten beruht.

Mythos 3: SSDs sind weit teurer als Festplatten

Diese Sichtweise gibt es seit die ersten SSDs auf dem Markt sind und hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zunächst basiert diese Aussage meist nur auf Anschaffungskosten. Flash-basierte Storage-Kosten fallen weiterhin recht schnell, während die Preise für Festplatten wesentlich langsamer sinken. Da NAND-Flash-Hersteller NAND-Chips entsprechend der Kurve von Moore’s Gesetz immer kleiner produzieren, sind die Anschaffungspreise pro GByte drastisch gefallen. 

Da SSD-Hersteller ihre Enterprise-MLC und MLC-NAND-Chips immer weiter verbessern – zum Beispiel mit ECC und Wear-Leveling –, sind die Kosten pro GByte noch weiter gesunken. Und da sich langsam auch 3-D NAND einen Weg in die SSDs bahnt, werden die Anschaffungskosten noch geringer werden.

Was bedeutet das für den Vergleich von HDDs mit SSDs? Festplatten mit 15.000 und 10.000 Umdrehungen pro Minute (rpm) werden immer weniger eingesetzt. Die Anschaffungskosten sind vergleichbar, während die Betriebskosten für SSDs definitiv geringer sind. IBM eruierte vor kurzem, dass SSDs elf Prozent geringere Anschaffungskosten haben als High-Performance-HDDs und insgesamt eine 28 Prozent geringere Total Cost of Ownership (TCO).

Obwohl die SSD diese hoch-performanten HDDs in eine kleinere Marktecke verdrängt haben, werden die Festplatten mit kleiner Performance und Umdrehung (7.200 rpm) immer beliebter für den Einsatz für sekundäre Storage-Anwendungen wie beispielsweise Active Archive, Backup, Online-Analyse-Prozesse, Big Data und Compliance. Wie sähe ein Vergleich von HDD- und SSD-Kosten in diesem Bereich aus? Die meisten IT-Experten würden antworten: „Nicht ganz so gut für die SSD“, und würden damit richtig liegen.

Die höchsten Kapazitäten für heute ausgelieferte Festplatten liegen bei acht und zehn Terabyte im 3,5-Zoll-Format. Die höchste Kapazität von SSDs liegt bei acht TByte im 2,5-Zoll-Faktor. Die Anschaffungskosten dieser HDDs sind zehnmal günstiger. Allerdings sprechen Faktoren wie Energieaufnahme, Kühlung, Rack-Platz, RZ-Platz, Gewicht und Bedienbarkeit für die SSD. 

Kommen Verfahren wie Deduplizierung und Komprimierung bei den SSDs zum Einsatz, so verändert sich die TCO-Kurve deutlich. Derzeit sind diese Reduktionsverfahren nur in externen Arrays erhältlich, werden aber in naher Zukunft Teil des Software-defined Data Centers sein. Kostet die SSD also weitaus mehr als die HDD? Nein. Kosten sie mehr als HDDs? Manchmal ja und manchmal kosten sie auch weniger.

Mythos 4: Hyper-konvergente Systeme können nicht All-Flash-Systeme sein

Diese Annahme kommt daher, dass die ersten hyper-konvergenten Systeme keinen Support für All-Flash-SSD-Konfigurationen boten. Das änderte sich mit VMware vSphere 6.0 und VSAN 2.0. Hyper-converged Systeme, die auf der aktuellen VMware-Software basieren, unterstützen sehr wohl All-Flash-Konfigurationen. So vertreibt beispielsweise Dell All-Flash-basierte hyper-converged Systeme.

Mythos 5: Flash-SSDs sind schneller als HDDs

Fragt man IT-Verantwortliche, ob SSDs schneller sind als HDDs, werden nur wenige – wenn überhaupt einer – widersprechen. In den meisten Einsatzszenarien sind SSDs schneller als HDDs. Allerdings gibt es spezifische Umstände, in denen das nicht zutrifft. SSDs werden fast immer mehr Leistung für random IOPS bei geringerer Latenz bieten als Festplatten. 

Das gilt nicht, wenn die SSD an das Ende ihres Lebenszyklus kommt. Ein anderes Szenario, bei dem die Aussage nicht zutrifft, ist das der sequentiellen Lese- und Schreib-Operationen. Hier punkten die Festplatten. Der Unterschied hierbei zwischen SSD- und HDD-Performance ist nominal.

Über den Autor:
Marc Staimer ist Gründer und Senior Analyst bei der Dragon Slayer Consulting in Beaverton, Oregon, USA. Seine Kontaktadresse ist marcstaimer@me.com.

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Artikel wurde zuletzt im Juni 2015 aktualisiert

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