Kolikšen utrip bo spremenil shrambo podjetja?

Flash pomnilnik je že imel velik vpliv na potrošniške naprave - vse od pametnih telefonov do potrošniške elektronike do SSD diskov v elegantnih prenosnikih - in poslovnih aplikacij. Ko pa sem se pred nekaj tedni udeležil letne konference Storage Visions, me je znova presenetilo, koliko bliskavice se uporablja v podjetniških sistemih in kakšen potencial je za prihodnje namene.

Pred nekaj leti je bilo v podjetju veliko odpornosti proti bliskovnemu pomnilniku zaradi pomislekov glede njegove zanesljivosti in vzdržljivosti, zlasti pri bliskovnih bliskavicah (večstopenjska celica ali MLC). Zato je v začetnem valu izdelkov podjetniških bliskavic uporabljen enoplastni SLC bliskavico, ki je draga in na voljo le v omejenih količinah. Izkazalo se je, da s pravimi krmilniki in programsko opremo celo MLC bliskavica zagotavlja zadostno vzdržljivost za večino poslovnih aplikacij. Za razliko od trdih diskov, ki ponavadi ne delujejo naključno, se bliskavica s časom poslabša v predvidljivem vzorcu. Prehod z dragega SLC na MLC je podjetjem omogočil, da uporabijo veliko več bliskavice.

V tem trenutku velika večina podjetij uporablja bliskavico na eni ali več točkah v svojem podatkovnem centru. Vsak večji prodajalec nizov za shranjevanje običajno prodaja sisteme z nekaj odstotki prostora za shranjevanje, sestavljenim iz bliskovnih SSD diskov, ki se uporabljajo v predpomnilnikih in kot najnižja stopnja pomnilnika. Večina zdaj ponuja tudi matrike z bliskavico, po stopinjah pionirjev, kot je Pure Storage.

Pure Storage ponuja matrike z vsemi bliskavicami, za katere pravi, da lahko stanejo manj od običajnih vrtečih se diskov, saj ponuja zmanjšanje podatkov - med letenjem stiskanja podatkov - in izboljšano hitrost. Predvsem podjetje opozarja na uspehe z bazami majhnih in srednjih velikosti, virtualnimi stroji in virtualnimi namiznimi računalniki (VDI). Poznam nekaj podjetij, ki so bila s takšnimi uvajanji precej uspešna v aplikacijah, kot so VDI ali visokofrekvenčno trgovanje.

Poleg tega zdaj vidimo več bliskavice tudi na strežnikih, sprva na PCIe rešitvah. Tu so se podjetja, kot sta Fusion-io in Violin Memory, sprva odrezala, videli pa smo še veliko več.

Pred kratkim sem videl rešitve, ki bliskovni pomnilnik povezujejo neposredno na kanal DIMM, ki ga tradicionalno uporabljajo prodajalci DRAM-a. Pionirji vključujejo Diablo Technologies s svojo MCS (Memory Channel Storage) arhitekturo in izdelke, kot so ArxCis Viking Memory in ULLtraDIMM SanDisk. To se zdaj uporablja v nekaterih sistemih IBM-a in pričakujem, da ga bomo videli še več.

Najbolj me je navdušilo to, da sem se najbolj spremenil, koncept, da je zdaj vedno več aplikacij, ki bi lahko prešle v "vsa bliskavice". Dejansko se je ena od glavnih predstavitev razstave imenovala "Omogočanje All Flash Data Center", ki jo je dal John Scaramuzzo, generalni direktor SanDisk Enterprise Storage Solutions. (Nekdaj je bil predsednik podjetja SMART Storage, ki ga je pridobil SanDisk in je uporabil velik del tehnologije, ki je postala ULLtraDIMM.)

V tej predstavitvi je Scaramuzzo spregovoril o tem, kako aplikacije, kot so virtualizacija, računalništvo v oblaku in računalništvo v pomnilniku, omogočajo scenarije za vse bliskavice. Učinkovito je trdil, da je stopnja 0 že postala v veliki meri bliskovita, Flash pa postaja tudi večji del aplikacij prve stopnje. To je zame zelo smiselno - slišim, da veliko podjetij razlaga, da v navideznem okolju potreba po veliko vhodno-izhodnih operacijah na sekundo (IOPS) bliskavico zelo prepriča. To se zdi še posebej resnično pri virtualnih namiznih aplikacijah, saj lahko na strežnik postavite veliko več sej VDI in še vedno nimate težav, ko se veliko uporabnikov hkrati prijavi.

Izstopalo je predvsem njegovo prepričanje, da je bliskavica zdaj bolj smiselna pri aplikacijah stopnje 2, ki jih poganjajo izboljšave glede gostote, moči in hlajenja SSD-jev, zlasti če jih pogledamo z objektivom Total Cost Ownership (Total Cost Ownership). Čeprav so surovi stroški za trenutek bliskavice višji, je predlagal, da znižani stroški podpore, manjša moč in hlajenje, zmanjšana količina stojala in tal ter potreba po manjših nizih omogoči močnejši primer uporabe bliskavice v podatkovnem centru. Ko se stroški bliskavice še naprej zmanjšujejo in zmogljivosti povečujejo, "Vse podatkovni center Flash" postaja bolj dosegljiv, je dejal Scaramuzzo.

Govoril je o tem, kako zdaj obstajajo 2, 5-palčni oblikovni SSD diski z 2 TB prostora za shranjevanje, ki lahko prenesejo več kot 100 000 IOPS, in dejal, da premik k proizvodnji 3D NAND bliskavice kaže, kako bi to lahko v naslednjih nekaj letih doseglo 64TB ali celo višje, vse brez izgube učinkovitosti. Povedal je, da je to omogočilo SSD-jem, da so trdi diski dohiteli v gostoti, hkrati pa nudijo več hitrosti, manj energije in manj hlajenja. Pred enim letom, je dejal, matematika za to delo na podlagi TCO ni bila mogoča, zdaj pa je. Videl je celo, da so aplikacije tretjega reda, na primer arhiviranje, lahko prešle v bliskovni pomnilnik, češ da je čezmejna možnost možna v naslednjih treh do petih letih. To je koncept, o katerem sem največ slišal od največjih prodajalcev oblakov s hiper lestvicami.

Zanimiva vizija, in takšne, za katero v resnici še nisem veliko artikuliral, kot podjetniške rešitve, deloma tudi zato, ker je shranjevanje bliskavice na bitov še vedno veliko dražje od trdih diskov; in ker je skupna zmogljivost proizvajalcev bliskovnih pogojev toliko manjša kot proizvajalcev trdega diska.

Dejansko v pogovorih s prodajalci trdega diska, kot je Seagate, nenehno slišim, kako trdi diski tudi izboljšujejo svojo gostoto (če ne že njihovo hitrost) in kako so zmogljivosti trdega diska toliko večje in prednosti hibridov pogoni (ki jih Seagate imenuje SSHD), ki združujejo nekaj bliskavice in trdega diska skupaj.

Poleg tega na strani niza shranjevanja obstajajo hibridne rešitve, ki ponujajo funkcije, kot so deduplikacija in stiskanje v nizih, sestavljenih iz bliskovnih in trdih diskov, ki so jih pionirala podjetja, kot so Nimble Storage, Tegile in Tintri.

Te hibridne rešitve običajno prihajajo po precej nižjih začetnih cenah kot rešitve, ki vsebujejo flash. Videti je, da obstajajo vrste aplikacij, pri katerih je »flash« smiselno (ponavadi tisti, kjer deluje stiskanje med letenjem in kjer je potrebno veliko IOPS, vključno z veliko bazami srednje velikosti) in drugi, kjer to ni 't (na primer zelo velike baze podatkov ali tiste z veliko slikami ali videoposnetki, ki so že stisnjeni.)

Joe Unsworth, Gartner Research VP za NAND Flash in SSD diskete, opozarja, da se nizki za SSD zelo hitro povečujejo, vendar so še vedno razmeroma majhen del trga in bodo verjetno v prihodnosti ostali takšni. Dejansko opazi, da bo trg za te matrične nize naraščal z 782 milijonov dolarjev leta 2013 na 3, 6 milijarde dolarjev v letu 2017. Toda poudarja, da bi to že takrat znašalo le 10 odstotkov celotnega trga za shranjevanje.

Glede na ekonomičnost se mi zdi, da bodo trdi diski še dolgo predstavljali velik del pomnilnika - skoraj zagotovo večina bitov -. Vsekakor pa lahko vidim, kje bo bliskavica nekatere aplikacije naredila ne samo hitrejše, ampak dejansko tudi bolj dostopne.