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Rüsten Sie jetzt Ihr Rechenzentrum auf All-Flash-Arrays um

Die Kinderkrankheiten von Flash sind endlich überwunden. Die Vorteile von All-Flash-Arrays im Rechenzentrum fallen nun voll ins Gewicht.

Früher waren die Preise von Flash hoch und die Laufwerke gaben nach wenigen Jahren den Geist auf. Jetzt sind die Preise stark gesunken und die Probleme mit der Lebensdauer überwunden. Das heißt, es gibt keine Hindernisse mehr auf dem Weg ins All-Flash-Rechenzentrum.

Heutzutage sind Solid-State-Drives (SSDs) erheblich schneller als jede Festplatte, sowohl in I/O Zugriffen als auch in der Bandbreite. Auch die Kapazität von SSDs übertrifft die von Festplatten. Es sind bereits 2,5 Zoll SDDs mit 16 TB Kapazität verfügbar und 100 TB Laufwerke am Horizont sichtbar. Die Maximalkapazität einer 3,5 Zoll Festplatte liegt dagegen bei 12 TB.

Irgendwann sind SSDs immer noch am Ende ihrer Kräfte. Aber die Hersteller haben da fast alles verbessert, von dem elektrischen Schreibvorgang bis zur Fehlerkorrektur und der internen Redundanz. Die meisten SSDs überstehen jetzt fünf Jahre intensiver Nutzung.

Die Argumente für ein All-Flash-Rechenzentrum

Der Preis pro TB ist bei SSDs immer noch etwa um den Faktor Fünf höher als der von Festplatten (250 Dollar gegenüber 50 Dollar). Aber dieser direkte Vergleich fällt nicht ins Gewicht, es ist ähnlich der eines Fahrrads gegenüber einem Porsche.

Eine 1 TB SSD für 250 Dollar ist schnell und schafft 400.000 IOPS gegen die 150.000 IOPS einer Festplatte. Und die SSD kann eine HDD der Enterprise-Klasse ablösen, die etwa 450 Dollar kostet und nicht wesentlich schneller ist als eine Consumer-Festplatte. In einem All-Flash-Rechenzentrum ist Storage schnell und die Betreiber erhalten Mehrwert.

Man könnte argumentieren, dass eine NVMe-SSD, die wesentlich mehr kostet als 250 Dollar, auch eine Enterprise-HDD ablösen könnte. Aber ein NVMe-Laufwerk ist nur dann sinnvoll, wenn eine Anwendung mehr als zwei Millionen IOPs unterstützt. Für die meisten Einsatzzwecke reicht eine SSD für 250 Dollar völlig aus.

RAID ist auf dem absteigenden Ast. Diese veraltete Methode der Datenintegrität hat Probleme mit dem Flaschenhals des Storage Controllers und mangelnder Flexibilität, besonders bei Platten mit mehr als zehn TB Kapazität. Software-definierte Storage wird RAID durch kleine virtuelle Storage-Appliances ersetzen, die die Grenze zwischen Server und Storage überwinden.

Mit der Bewegung hin zu hyperkonvergenten Appliances und weg von RAID-Arrays werden Dual-Port-Laufwerke unwichtig für ein Datenverfügbarkeitsmodell. Das bedeutet, dass SAS gegenüber NVMe und SATA ins Hintertreffen gerät. NVMe ist jetzt in kompakten Laufwerken im M.2 Formfaktor verfügbar und die Preise sind dabei ähnlich wie bei SATA 2,5 Zoll Laufwerken.

Wo schlägt der Blitz ein?

Die meisten Unternehmen haben noch kein All-Flash-Rechenzentrum. Der Grund dafür liegt einerseits in der Bestandswahrung der IT-Abteilungen, andererseits in veralteter Software. Sehr viele Anwendungen sind noch auf Single-Thread Computer mit einem einzigen Prozessor ausgerichtet. Diese Applikationen können von der höheren Geschwindigkeit der SSDs ohne Neuprogrammierung nicht voll profitieren.

Zum Beispiel wird eine Anwendung, die auf das Konzept eines Schreib-/Lesezugriffs einer Festplatte binnen 13 ms ausgerichtet, den I/O Befehl senden und sich dann abmelden und schlafen gehen. Wenn man dieses mit 20 I/O Befehlen multipliziert, wird das System ausgebremst.

Bei einer SSD kann eine ganze Reihe von I/Os binnen 100 ms abgearbeitet werden, bevor ein neuer Prozess beginnt. Das Betriebssystem und die Compiler sind nicht darauf ausgerichtet, diese Leistungsprobleme anzugehen.

Aber selbst ohne Neuprogrammierung werden die meisten Anwendungen durch SSDs schneller. Der Geschwindigkeitsvorteil liegt zwischen einer Verdopplung und einer Verfünffachung und die Einsparungen bei Servern und Appliances finanzieren die Anschaffungskosten der SSDs.

Die Anbieter von Storage-Systemen haben herausgefunden, dass die meisten Systeme nicht alle SSD IOPS nutzen. Sie nutzen den Überschuss, um Komprimierung im Hintergrund durchzuführen, was Festplatten nur unzureichend beherrschen. Das reduziert die erforderliche Rohkapazität um einen hohen Faktor, typischerweise um den Faktor Fünf, sowohl bei Primär- als auch Sekundärstorage. Das führt zu hohen Ersparnissen und reduziert die Netzwerklast und die Latenz.

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Artikel wurde zuletzt im Juli 2017 aktualisiert

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