Plně flashové datové centrum: Poslední hřebíček do rakve klasických pevných disků

Jednoduchost a inovace představují základní myšlenky, na nichž John Colgrove v roce 2009 založil společnost Pure Storage. Chtěl tyto principy zachovat a zároveň prosadit vizi, že se flashová úložiště rozšíří jako hlavní technologie a vzniknou datová centra plně postavená na technologii flash.

Inovativní vize

Dnes jsou výhody technologie flash oproti starším diskovým úložištím již dobře známé. Avšak v době vzniku společnosti Pure Storage podstatné překážky jejího nasazení představovaly pořizovací i provozní náklady a způsob integrace do životního cyklu dat.

O několik let později se flash stal jasnou volbou pro jakoukoli pracovní zátěž citlivou na výkon nebo latenci. Od doby, kdy byla technologie flash zavedena i do podnikových úložišť, přebírá a nahrazuje jednu řadu klasických pevných disků za druhou. Díky podmínkám na trhu se přechod na plně flashové datové centrum stal z vize realitou.

Existuje mnoho důvodů, proč již nastal čas pro all-flash úložiště. Tímto způsobem lze vyřešit současný i očekávaný nárůst objemů zpracovávaných dat, kombinovaná řešení s sebou mohou nést náklady navíc. Disky flash také přinášejí výhody pro udržitelnost podnikání. Pojďme si tyto faktury představit podobněji:

Nárůst nestrukturovaných dat

Vyčerpání kapacity nebo nedostatek dalších potřebných zdrojů představuje noční můru každého manažera IT; naopak ideálem je mít o datech dokonalý přehled a dokázat z jejich každého kousku získat obchodní hodnotu. Očekává se, že do roku 2030 vzroste objem nestrukturovaných dat desetinásobně, tj. dosavadní exponenciální růst jejich objemu bude pokračovat. Organizace budou muset zvážit, jak všechna tato data využít. Právě technologie flash dokáže změnit dynamiku analýzy velkých dat, datových jezer, úložišť obsahu, a dokonce i zálohování a obnovy dat.

Náklady na NAND

Cena za jeden bit uložený pomocí technologie NAND flash klesá mnohem rychleji než u klasických pevných disků. Ačkoliv je dnes cena za bit pevného disku stále nižší než u nejhustšího disku flash, existuje několik klíčových trendů, jimž je už nyní v této souvislosti třeba věnovat pozornost. Za prvé, všichni hlavní výrobci disků flash vyšší úrovně (tier 1) avizují v letošním roce výrazné zvýšení hustoty, v některých případech se stohováním více než 200 vrstev 3D NAND. To se projeví ve vyšší nákladové efektivitě a také dalším zlepšení energetické účinnosti a snížením prostoru potřebného v datových centrech. Za druhé, analytici očekávají, že ceny NAND budou po většinu roku 2023 celkově klesat, což by znamenalo pokračování trendu, který začal koncem roku 2022.

Flash jako ekologická volba

Infrastruktura datových center dnes odpovídá za více než 1 % celosvětové spotřeby energie a tento podíl stále roste. Organizace současně mnohem pečlivěji sledují své emise uhlíku a mnohé z nich musí hledat způsoby, jak snížit svou uhlíkovou stopu. K tomuto snižování spotřeby energie zásadně přispívá právě technologie flash.

• Nestrukturovaná data jsou složitá a práce s nimi energeticky náročná. Klasický pevný disk je neefektivní a náročný na prostor. Spojení těchto dvou věcí způsobí datovým centrům rostoucí problémy, zhorší hospodářské výsledky a poškodí životní prostředí.
• Využití energie možná dříve nebylo klíčovým faktorem pro přesun dat. Rostoucí nepředvídatelnost dostupnosti energie a zvýšený důraz na snižování emisí ale znamená, že přechod na technologii flash představuje investici do budoucnosti, kterou si firma nemůže dovolit neuskutečnit.
• V důsledku rostoucích nákladů na energie se jejich spotřeba informačními technologiemi stala problémem nejen z hlediska životního prostředí, ale nyní znamená také významnou ekonomickou zátěž.
• Energetická účinnost se stala hlavním faktorem, který umožní, aby technologie flash v budoucnu dosáhla nižších nákladů na vlastnictví než klasické pevné disky.

Vyšší výkon

Pro některé organizace jsou při rozhodování o úložišti náklady důležitější než výkon. Výhoda technologie flash oproti klasickému pevnému disku v oblasti výkonu ale těmto podnikům sníží i náklady.

• Zaprvé, protože výkonnost klasických pevných disků je nízká, a to i při pracovních zátěžích se skromnými požadavky na výkon, organizace často končí s nevyužitou kapacitou. Rotační disky mají např. kapacitu 20 TB, ale pokud se výkon systému sníží při 16 TB, nedosáhnou tak efektivních nákladů přepočtených na jeden bit. Flash tento problém nemá, protože na rozdíl od pevných disků zůstává výkon předvídatelný i při zvyšujícím se vytížení.
• Za druhé, každé úložné prostředí musí zajistit odolnost a mít strategii redundance, která bude fungovat jako prevence ztráty dat. U zařízení flash znamená rychlejší doba obnovy méně bitů, které je třeba věnovat strukturám zajišťujícím odolnost, což se rovná lepší efektivitě nákladů.
• Zatřetí, v případě zálohování a následné obnovy po incidentu s ransomwarem může obnova dat v prostředí pevných disků trvat nepřiměřeně dlouho. Se systémy založenými na technologii flash znamená rychlejší výkon také obnovení provozu dříve než se staršími diskovými architekturami.
• Za čtvrté, ruku v ruce s vyšší odolností jde i vyšší spolehlivost. V porovnání s mechanickými diskovými jednotkami je flash jednoduše spolehlivější a zařízení selhávají méně často. Výsledkem je menší počet potřebných výměn, a tedy i nižší náklady, kratší čas strávený náhradou komponent, které a celkově menší riziko. U úložišť s klasickými pevnými disky dochází ve 4., 5. a dalších letech po jejich pořízení k raketovému nárůstu nákladů na údržbu.

Cesta k úložištím all-flash

Mnoho organizací je již k úložištím all-flash na dobré cestě. Nasadily úložné platformy založené na technologii flash pro pracovní úlohy citlivé na výkon, kde rychlost přináší bezprostřední obchodní hodnotu; tyto případy použití zahrnují databáze, nasazení privátních cloudů a stále častěji také moderní analytická prostředí. Tyto organizace již využívají výhod výkonu, efektivity serverů, masivního zjednodušení provozu a také energetické účinnosti a souvisejícího snížení emisí skleníkových plynů.

Pro organizace, které chtějí zahájit přechod na datové centrum typu all-flash, je určeno několik následujících klíčových doporučení. Musí existovat robustní strategie, která podporuje obchodní cíle a obsahuje mimo jiné následující prvky:

• analýza obchodních potřeb a způsobů, jimiž je architektura all-flash podpoří
• zvážení celkových nákladů na vlastnictví a očekávané návratnosti investice
• zvážení širšího podnikatelského prostředí v daném místě včetně předpisů a ochrany dat
• čas potřebný k rozšíření a otestování řešení
• čas potřebný pro migraci dat včetně zvážení konce životnosti stávajícího staršího vybavení

Navíc se zde nabízí možnost využívat all-flash pro nestrukturované pracovní zátěže v petabajtovém měřítku prostřednictvím modelu předplatného, což umožňuje růst úložiště podle potřeb podniku. Flexibilní model úložiště jako služby (Storage-as-a-Service, STaaS) podobný cloudu by měl zahrnovat přísné dohody o garantované úrovni služeb týkající se všech aspektů provozu, od administrativní podpory, každodenní správy až po spotřebu energie. Takový režim pak přináší ještě větší provozní efektivitu a dále rozšiřuje výhody odlišující moderní řešení od starších platforem. Migrace dat může být složitá, ale s podporou správného dodavatele a partnera ji lze provést bezbolestně. Vzorové ukázky proof of concept umožní potenciálním zákazníkům seznámit se s technologií v akci, ověřit si její výhody a zvolit správné řešení pro konkrétní podnik.

Uskutečněná vize: flash je volbou z důvodů ochrany životního prostředí, pracovní zátěže i nákladů

Jednoduchou pravdou je, že nikdo dnes nadále nekupuje klasické rotační disky proto, že by byly lepší, ale pouze kvůli jejich ceně. Flash je téměř ve všech ohledech lepší již nyní a jeho výhody se navíc neustále zvyšují. Technologie se stala životaschopnou volbou pro každodenní pracovní zátěže a nabízí podnikům lepší způsob, jak efektivně, spolehlivě a udržitelně řídit probíhající růst dat.

V čem disk flash dosud zaostával, byla cena, nyní je ale již i zde bod, kdy se obě křivky protnou, na dosah. To v kombinaci s nižší spotřebou energie, úsporou místa a nákladů na chlazení, vyšším výkonem a lepší spolehlivostí technologie flash brzy povede k tomu, že klasické pevné disky budou i nákladově méně efektivní volbou. Sen o datovém centru podstaveném plně na discích flash se nyní pro moderní organizace, které hledí do budoucnosti, stává realitou.

Patrick Smith působí jako CTO pro oblast EMEA ve společnosti Pure Storage.