Solid-State Storage: Der vermehrte Einsatz von SSDs kann sich negativ auswirken

Solid-State Storage und Caching können Flaschenhälse eliminieren, an anderer Stelle allerdings auch erschaffen. Es ist oftmals eine Gratwanderung.

Solid-State Storage und Caching werden in der kompletten physischen IT-Infrastruktur eingesetzt. Das gilt unter...

anderem für Server, Netzwerk und Storage.

Dabei lässt sich Solid-State Storage in einem Server entweder via PCIe-Karte oder als SSD installieren. Gekoppelt ist das Ganze mit einer intelligenten Software-basierten Caching-Engine. Mittlerweile gibt es Netzwerk-Produkte, die ebenfalls auf Solid-State als Technologie setzen. Ziel ist es, den Netzwerk-Verkehr zu beschleunigen und das Management zu optimieren.

Viele Storage-Produkte bieten nun ebenfalls eine Art integriertes Solid-State Storage an. Dazu gehören unter anderem All Flash Arrays, intelligente dynamische Auto-Tiering-Systeme oder hybride Arrays. Solid-State Storage wird herkömmlichem HDD-basiertem Storage als Extra spendiert.

Der Einsatz dieser schnellen Technologie ist ein echter Turbo für eine einzelne Applikation oder eine gesamte IT-Infrastruktur. Möglicherweise können Sie damit die Menge an benötigter Hardware senken, um Leistungsverträge (SLA) einzuhalten oder in Sachen Investitions- und Betriebskosten zu sparen. Voraussetzung ist natürlich eine gute Planung der Infrastruktur.

Die Frage ist allerdings, ob sich der Einsatz von Solid-State in zu vielen Bereichen negativ auf die Performance auswirken kann?

Probleme, die es vorher nie gab

Wann immer Sie einen Flaschenhals adressieren, kann dieser Schritt neue Engpässe oder Flaschenhälse in anderen Ressourcen erzeugen. Nehmen wir an, dass Sie eine Server-seitige Lösung mit Solid-State und einer Software-Caching-Engine im Einsatz haben. Diese benutzt Write-Through-Caching mit optimierten Schreibzugriffen. Diese werden wiederum direkt an das Backend Storage geschickt.

Nun kommt es darauf an, ob das Backend Storage korrekt konfiguriert ist, um diese optimierten Schreibzugriffe auch abarbeiten zu können. Sollte das nicht der Fall sein, könnte hier ein neuer Flaschenhals am Schreib-Cache des Backend-Storage-Controllers entstehen. Verfügt das Backend über kein Solid-State Storage, könnte der Flaschenhals die Performance nun sogar noch stärker negativ beeinflussen als das vorher der Fall war.

Frühe Indikatoren, ob Schreibzugriffe passend optimiert sind, lassen sich anhand der Antwortzeiten feststellen. Diese sollten sich im Rahmen des SLA und der Workload-Anforderungen befinden. Ein Server-seitiges Solid-State Storage kann natürlich auch positive Seiten haben. Eine solche Lösung verringert möglicherweise drastisch die Notwendigkeit von Lese-Cache in den Storage Controllern. In diesem Fall würde die Server-seitige Caching-Engine alle Lesezugriffe abarbeiten und verwalten. Somit werden in den Lese-Cache-Controllern Ressourcen frei, die sich für nicht beschleunigte Workloads nutzen lassen. Eine hohe Read-Cache-Trefferquote auf einem Storage Controller ist wiederum ein Indikator von guter Performance. In unserem Beispiel kann das allerdings auch falsch interpretiert werden, weil alle Lesezugriffe auf dem Server zwischengespeichert sind und der Read Cache des Storage-Controllers nicht in Verwendung ist.

Weitere Überlegungen zur Minderung der Performance

In geclusterten virtuellen Umgebungen mit fortgeschrittenen Funktionen gibt es diverse Überlegungen, die man im Zusammenhang mit Performance in Betracht ziehen muss. Beispiele solcher Lösungen sind VMware vMotion, DRS oder Storage DRS mit Server-seitigem Solide State Storage und einer unterstützten Caching-Engine.

Zum Beispiel muss der Cache nach einer Migration einer virtuellen Maschine von einem auf einen anderen Host erst einmal auf dem Ziel "aufgewärmt" werden. Daten lassen sich von einem Host auf einen anderen via Solid-State Storage sehr schnell kopieren. Die richtigen Daten zurück in den Cache zu bekommen, kann allerdings eine Weile dauern. Der Grund ist, dass alle Daten angefasst und für den Cache bewertet werden müssen. Somit könnte eine gewohnt schnelle Applikation plötzlich ungewohnt langsam laufen und nur die Performance von einer Festplatten-basierten Lösung bieten. Das gilt zumindest so lange, bis der Aufwärm-Prozess vollständig abgeschlossen ist. Je nach Cluster-Auslastung oder -Workload kann ein solches Aufwärmen länger als erwartet dauern.

Bei geclusterten Umgebungen mit Server-seitigem Solid-State Storage ist auch sogenannter Inter-Nodal-Datenverkehr als Flaschenhals in Betracht zu ziehen. Dieser spielt sich in den PCIe-Cache-Karten der einzelnen Server eines Clusters ab. Hier wird ein Overhead erzeugt, den Sie auf jeden Fall ins Monitoring und die Management-Planung aufnehmen sollten.

Viele Storage-Systeme wurden einem neuen Design unterzogen, um großen Mengen an Schreib- und Lesezugriffen (I/O) gerecht zu werden. Natürlich möchte man so das Maximum beim Einsatz von Solid-State Storage herausholen. Herkömmliche Storage-Controller werden aber nicht nur neu gestaltet, um die zusätzliche Performance von Solid-State nutzen zu können. Man will auch die einzigartigen Charakteristiken im Gegensatz zu mechanischen Festplatten ausnutzen. All Flash Arrays und Flash-Controller verfügen über wesentlich höhere Geschwindigkeiten, um den gehobenen Ansprüchen der heutigen IT gerecht zu werden.

I/O-intensive Applikationen und Umgebungen bringen neue Storage-Flaschenhälse schneller zum Vorschein als das in durchschnittlichen Arbeitsumgebungen der Fall ist. Neue Storage-Systeme sind in der Lage, eine größere Menge an I/O-Anfragen mithilfe von Solid-State zu verarbeiten. Somit eliminiert das viele Flaschenhälse bezüglich Storage, die man von herkömmlichem HDD-Storage gewohnt ist. Mit wachsender Marktreife von Solid-State Storage werden IT-Abteilungen vermehrt Flaschenhälse in der Netzwerk-Performance ihrer Infrastruktur feststellen. Die nächste Station für Applikations-Beschleunigung ist also die Netzwerk-Infrastruktur.

Über die Autorin: 

Leah Schoeb ist eine Senior-Parntnerin der Evaluator Group aus Boulder, Colorado.

Artikel wurde zuletzt im September 2013 aktualisiert

Pro+

Premium-Inhalte

Weitere Pro+ Premium-Inhalte und andere Mitglieder-Angebote, finden Sie hier.

Erfahren Sie mehr über Tiered-Storage

0 Kommentare

Älteste Beiträge 

Passwort vergessen?

Kein Problem! Tragen Sie Ihre E-Mail-Adresse unten ein. Wir werden Ihnen eine E-Mail mit Ihrem Passwort schicken.

Ihr Passwort wurde an die folgende E-Mail-Adresse gesendet::

- GOOGLE-ANZEIGEN

SearchSecurity.de

SearchNetworking.de

SearchEnterpriseSoftware.de

SearchDataCenter.de

Close