¿Es el almacenamiento de archivos escalable el nuevo negro? – Gigaom

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Los proveedores de almacenamiento, especialmente las nuevas empresas, finalmente están admitiendo nuevos tipos de medios en sus sistemas. En este artículo, quiero hablar sobre el impacto que tienen la memoria NAND de celda de cuatro niveles (QLC) e Intel Optane en el desarrollo de sistemas de escalamiento horizontal y cómo proveedores como VAST Data los aprovechan al máximo en el diseño de sus productos.

En mi reciente informe GigaOm sobre almacenamiento de archivos escalable (Criterios clave para evaluar el almacenamiento de archivos escalable), mencioné varios criterios clave que pueden ayudar a los usuarios a evaluar este tipo de sistema de almacenamiento. Hoy quiero explorar la funcionalidad de la solución específica que puede marcar la diferencia en una implementación de almacenamiento escalable y cómo debería afectar su pensamiento.

Criterios clave, considerados

Sin embargo, antes de continuar, quiero profundizar en la estructura de nuestros informes GigaOm Key Criteria y cómo ayudan a informar la toma de decisiones. Para cada sector que evaluamos, el informe de Criterios clave explora tres conjuntos de criterios específicos para ese sector. Son:

Apuestas de mesa son características de la solución o características que debería poder dar por sentadas en una clase de producto. Por ejemplo, si la clase fueran automóviles, elementos como los sistemas de información y entretenimiento y el aire acondicionado ahora son estándar en todos los automóviles y, por lo tanto, generalmente no son importantes para tomar una decisión.

Tecnologías emergentes se trata de lo que sigue: qué funciones o capacidades puede esperar que surjan en un futuro próximo (12 a 18 meses). Para los automóviles, esa podría ser la primera implementación de la conducción autónoma en las carreteras. Sinceramente, no lo sé, no soy un experto en tecnología de automóviles.

Criterios clave son el núcleo del informe y abordan las características y características que realmente marcan la diferencia en la evaluación de soluciones. En un automóvil, esto podría ser el uso de un tren motriz eléctrico o dispositivos de seguridad avanzados para protegerlo a usted y a los peatones de accidentes.

Además, el informe de Criterios clave desglosa una serie de métricas de evaluación, que son características generales y de primera línea de las soluciones que se evalúan y son útiles para comparar el valor relativo de las soluciones en áreas específicas. En el caso de los automóviles, estas características principales pueden ser el rendimiento, la comodidad, la eficiencia del combustible, la autonomía, etc.

Estos informes terminan con un análisis del impacto que tiene cada uno de los criterios clave en las métricas de evaluación de alto nivel. Esto indica si una solución en particular podría satisfacer sus necesidades. Por ejemplo, un tren motriz eléctrico puede tener un efecto positivo significativo en métricas como la comodidad, el rendimiento y la eficiencia del combustible, mientras que su impacto en la autonomía del vehículo es menos beneficioso.

En el informe de Criterios clave para el almacenamiento escalable, los criterios clave diferenciadores importantes que analizamos fueron:

  • Integración con el almacenamiento de objetos
  • Integración con la nube pública
  • Nuevos dispositivos de memoria flash
  • Gestión del sistema
  • Gestión de datos

Ahora quiero centrarme en uno de estos criterios clave y darles un ejemplo de un proveedor que ha interpretado esta importante métrica de una manera muy innovadora y eficiente.

Memoria flash y escalabilidad horizontal

Exploro en profundidad el impacto del almacenamiento de memoria flash en los sistemas de escalamiento horizontal. El siguiente extracto proviene directamente de mi informe GigaOm, “Criterios clave para evaluar el almacenamiento de archivos de escalabilidad horizontal”.

El almacenamiento de archivos escalable moderno se utiliza para un número creciente de cargas de trabajo que necesitan capacidad asociada con un alto rendimiento. Los datos almacenados en estos sistemas pueden ser desde archivos multimedia muy grandes hasta archivos de unos pocos kilobytes de tamaño. Encontrar la combinación correcta de $ / GB y $ / IOPS no es fácil, pero en general, los datos activos son solo un pequeño porcentaje de la capacidad total. Como consecuencia, la memoria flash se está convirtiendo en el estándar para cargas de trabajo activas, mientras que el almacenamiento de objetos (ya sea en las instalaciones, basado en HDD o almacenamiento de objetos en la nube) alberga datos inactivos. Este enfoque de dos niveles se explica en este informe gigaom.

Los discos duros siguen ofreciendo la mejor relación $ / GB, pero para mantener un rendimiento competitivo con las soluciones de medios flash de estado sólido, los proveedores de discos duros están desarrollando nuevas tecnologías y métodos de acceso para cerrar la brecha. Desafortunadamente, estos enfoques agregan complejidad que en realidad puede dificultar cada vez más la utilización de HDD en arreglos empresariales estándar.

Por otro lado, a pesar de que los precios de las memorias flash MLC y TLC han caído constantemente durante bastante tiempo, la relación $ / GB sigue siendo demasiado alta para satisfacer los requisitos de capacidad de algunas aplicaciones. Mientras tanto, el rendimiento de la memoria flash estándar se queda corto para las aplicaciones que requieren acceder a los datos a la velocidad de la memoria sin las limitaciones de costo, persistencia y capacidad impuestas por la RAM. Para abordar este enigma de precio / rendimiento, la industria de la memoria ha propuesto dos soluciones:

La memoria NAND de celda de cuatro niveles (QLC) es el siguiente salto iterativo en la evolución de la memoria flash, gracias a las nuevas técnicas de fabricación que apilan hasta 96 capas de celdas en el mismo chip (y aún más para la próxima generación). Esta densidad permite a los proveedores construir dispositivos de almacenamiento muy baratos y de alta capacidad.

Desafortunadamente, estos dispositivos tienen algunos inconvenientes importantes. Tienen una resistencia de escritura muy débil (hasta solo 500 ciclos de escritura) y una velocidad de escritura mucho menor en comparación con los SSD MLC. En comparación, un dispositivo MLC NAND puede soportar entre diez y veinte mil ciclos de escritura, y las velocidades de escritura pueden alcanzar hasta cuatro veces más que QLC. La combinación de proporciones más bajas de $ / GB y una mayor densidad y eficiencia de los medios puede afectar significativamente el TCO general de una solución. No todas las arquitecturas están preparadas para QLC 3D NAND. La forma en que se implementa marca la diferencia en términos de eficiencia, TCA y TCO.

El almacenamiento de clase de memoria (es decir, Intel Optane) está ganando terreno en el mercado de almacenamiento empresarial. Este nuevo tipo de dispositivo cierra la brecha entre la memoria DRAM y NAND en términos de latencia, costo y características. No es tan rápido como la RAM, pero evita el acceso a un almacenamiento más lento y mejora la respuesta y disponibilidad general del sistema cuando se usa en modo persistente.

Además, los proveedores de almacenamiento pueden usar este medio para almacenar en caché y como zona de aterrizaje para datos calientes para realizar operaciones como compresión, optimización y codificación de borrado. También es útil para el manejo rápido de metadatos. En cualquier caso, el usuario puede esperar una mejora general en el rendimiento, a un costo razonable.

Estas nuevas clases de memoria no eliminan los discos duros del juego. Los medios giratorios siguen siendo viables como almacenamiento de nivel cercano a la línea en los sistemas modernos y pueden ser efectivos en sistemas grandes que consolidan múltiples cargas de trabajo en un solo sistema de almacenamiento, proporcionando un nivel de capacidad a bajo costo. Dicho esto, las organizaciones se están alejando de las configuraciones híbridas en favor de los sistemas de almacenamiento all-flash asociados con un almacén de objetos externo, o aprovechan la nube para desarrollar la capacidad necesaria.

Análisis de impacto: datos VAST

VAST Data, una startup a la que le está yendo muy bien con su solución de almacenamiento de archivos escalable, ha implementado Intel Optane y QLC-NAND de forma sinérgica en su sistema con excelentes resultados. Intel Optane se utiliza como área de aterrizaje para todos los datos. En realidad, esto no es un caché, sino más bien un área de preparación en la que los datos se preparan, fragmentan y organizan para minimizar la amplificación de escritura y optimizar las operaciones en el back-end de QLC.

Al implementar esta ruta de datos, que está asociada con técnicas innovadoras de compactación y protección de datos, el sistema puede lograr $ / GB impresionantes mientras mantiene el rendimiento en la parte delantera. Esto hace que la solución sea una buena opción para cargas de trabajo que necesitan capacidad y rendimiento a un costo razonable. Tal vez se trate de una simplificación excesiva, pero le animo a que consulte los vídeos grabados durante el día 20 de Storage Field, para comprender bien la arquitectura de datos VAST.

Como se mencionó anteriormente, el impacto que tienen los criterios clave en las métricas de evaluación proporciona una mejor comprensión de la solución y, en última instancia, qué tan bien el producto podría adaptarse a sus necesidades.

Tabla 2 muestra el alto impacto que tienen los nuevos dispositivos de memoria flash en el rendimiento, la escalabilidad, la vida útil del sistema, el TCO y el ROI, y la flexibilidad. Solo la usabilidad se ve mínimamente afectada. Lo que esto significa es que si le da valor a las métricas que se ven muy afectadas por este criterio clave, debe incluir VAST en su lista corta para una evaluación de almacenamiento escalable.

¿Es el almacenamiento de archivos escalable el nuevo negro? - Gigaom

Figura 1. El impacto de los criterios clave en las métricas de evaluación

Cerrando el círculo

La investigación en GigaOm se extiende más allá del informe de Criterios clave, que sienta las bases para el análisis detallado del sector de mercado en nuestros informes de GigaOm Radar. El informe de Criterios clave es esencialmente una descripción general estructurada de un sector de productos, mientras que el informe Radar presenta un panorama de mercado que resume todos los criterios clave y evaluaciones de métricas para cada proveedor y los coloca juntos en un gráfico.

Una de las características más importantes del informe Radar es que se centra en la tecnología y realmente no tiene en cuenta la participación de mercado. Esto puede parecer extraño en comparación con el análisis disponible de otras fuentes, pero nuestro compromiso es poner la tecnología en primer lugar y ayudar a los tomadores de decisiones de TI a comprender tanto lo que una solución puede hacer por sus organizaciones como hacia dónde se dirige su desarrollo. Como digo a menudo, se trata de un enfoque prospectivo en lugar de un enfoque conservador y retrospectivo. ¿Qué enfoque preferiría informar a su organización de TI?

Como puede ver en el diagrama a continuación (Figura 2), VAST está bien posicionado en el círculo de Líderes del gráfico de informes de GigaOm Radar y fue calificado como Mejor desempeño. Esto refleja el avance agresivo de la empresa no solo con su implementación de memoria flash, sino también su éxito en la configuración de su solución para resolver desafíos con datos no estructurados. VAST es un proveedor de almacenamiento que vale la pena echarle un vistazo.

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Figura 2. Gráfico de radar GigaOm para sistemas de archivos escalables

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