• Звонок по России бесплатный 8 800 200-59-60
  • Москва +7 (495) 232-92-30
  • Санкт-Петербург +7 (812) 327-59-60
  • Екатеринбург +7 (343) 378-41-50

Публикации в СМИ

03.03.2017

Журнал Connect: Новинки СХД корпоративного уровня от ведущих вендоров: тенденции, прогнозы

Сергей Тарасевич, системный инженер "Тринити" для журнала Connect

Говоря о тенденциях и прогнозах в области систем хранения данных (СХД) нельзя не учитывать изменения, происходящие в технологиях, которые эти системы используют как основу. Все ведущие производители СХД давно и активно используют в качестве аппаратного обеспечения стандартные серверные архитектуры, что позволяет им сосредоточиться на усовершенствовании программных решений и расширении функционала. К таким технологиям более низкого уровня относятся, например, флэш-накопители (SSD), шпиндельные диски (HDD) и интерфейсы для как подключения к сетям SAN/NAS, так и для интерконнекта контроллеров/узлов СХД между собой.

Накопители SSD
Флэш-накопители продолжают теснить обычные шпиндельные диски по всем фронтам, в том числе и в системах хранения. Фактически они произвели революцию на рынке хранения, и все ведущие производители уже выпустили СХД на их основе. Такие накопители намного более быстрые, ёмкие и надёжные, чем обычные шпиндельные диски, а стоимость за 1 Гигабайт уже приближается к стоимости последних (а для дисков со скоростью вращения 15 000 об/мин – они уже сравнялись). Одним из самых больших сдвигов в индустрии хранения данных в 2016 году был переход с 2D на 3D NAND технологии изготовления ячеек SSD, что позволило значительно увеличить ёмкость накопителей. Использование спецификации NVM Express (NVMe) с PCIe интерфейсом позволяет более полно использовать весь потенциал SSD, значительно увеличивая пропускную способность и сокращая задержку доступа к данным. Кроме того, на 2017 год запланировано начало массового производства накопителей, использующих технологию 3D XPoint/Optane от Intel/Micron, которая, как заверяет компания Intel, займёт нишу между очень быстрой, но энергозависимой оперативной памятью и относительно медленной, но энергонезависимой памятью на SSD. И, как обычно, первыми, кто будет использовать эту технологию, будут производители hi-end СХД, т.е. систем, где цена системы не является определяющим фактором при принятии решения о покупке.

Накопители HDD
Похоже, что HDD вплотную приблизились к своим переделам по ёмкости и пропускной способности. Дальнейшее увеличение ёмкости возможно только за счёт увеличения плотности записи и добавления новых пластин в диски, заполненные гелием. Достижение объёмов 8 – 10 ТБ на 1 диск стало возможным благодаря технологиям типа SMR от Seagate, и индустрия ждёт дисков, использующих технологию HAMR - heat-assisted magnetic recording, когда магнитная запись на пластину производится при локальном нагреве, обеспечиваемом лазером. Тем не менее, скорость чтения/записи во многом зависит от скорости вращения этих платин, а её увеличить без потери надёжности уже практически невозможно. При этом на рынке уже появились накопители SSD ёмкостью 15 ТБ.

Интерфейсы
Индустрия хранения данных стремительно переходит от SAS/SATA к PCIe/NVMe для подключения внутренних накопителей и активно внедряет более быстрые версии старых технологий для подключения к внешним сетям SAN/NAS – 40/100 Gb/s Ethernet и 32/128 Gb FC (Gen 6). Хотя на рынке FibreChannel не безоблачно, так как все три лидера в этой области в прошлом (Brocade, Emulex и QLogic) были поглощены другими компаниями.
В глобальном смысле в индустрии хранения данных в настоящий момент можно выделить следующие тенденции:
• конвергенция и гиперконвергенция – два главных тренда, наряду с Software Defined Storage, которые звучат везде, где идут разговоры о повышении масштабируемости, снижении стоимости и, как результат, увеличении эффективности хранения, возможно в ущерб производительности.
• Быстрый рост рынка All-flash массивов, способных обеспечить максимальную производительность, а СХД в гибридной конфигурации, состоящие из SSD и HDD – стали массовым сектором. Как уже отмечалось выше, SSD вытеснили шпиндельные диски со скоростью вращения 15 000 об/мин из сектора хранения «горячих» данных.
• Переход от монолитных систем хранения к более дешёвым и масштабируемым (очень масштабируемым) многоузловым (scale-out) архитектурам, в которых серверы, имеющие в своём составе как HDD, так и SSD диски могут быть добавлены при необходимости практически без ограничений. Это доступные решения, которые обеспечивают отказоустойчивость и не требуют дорогих специализированных аппаратных средств. Сочетая в себе вычислительные узлы и подсистемы виртуализации, они образуют уже упоминавшиеся выше гиперконвергентные решения. Лидеры этого рынка – компании Nutanix, Simplivity и VMware. Последняя выпустила в конце 2016 года новую версию своего SDS-продукта vSAN, в которой добавлено много новых возможностей, в том числе:
  • обновлённый API;
  • поддержка двухузловой конфигурации – для филиалов и небольших компаний;
  • возможность подключать к vSAN хранилищу внешние серверы по iSCSI;
  • поддержка контейнеров Docker;
  • поддержка накопителей NVMe и шпиндельных дисков большого объёма c секторами 512e.
Производители СХД, учитывая указанные выше тенденции, стремятся не только не отставать от спроса, но и в некоторой степени формировать его.
Один из лидеров отрасли NetApp уже довольно давно имеет в своей линейке специально оптимизированные под флэш накопители версии своих традиционных СХД. Это системы AFF (Al Flash FAS) и EF (All Flash версия серии E).
В 2016 году компания NetApp первой в индустрии представила СХД, использующие самые ёмкие в мире SSD (15 ТБ). Использование 48 таких накопителей в системе AFF даёт полезное пространство объёмом 580 ТБ, а применение таких технологий как сжатие, дедупликация и упаковка (data compaction) может довести это значение до 2,3 ПБ. При этом такая система занимает в стойке только 4 юнита. Но и это не предел, так как в 2017 году компания планирует начать использование SSD ёмкостью 32 ТБ.
Что даёт использование таких систем конечным пользователям? Тестирование реальных приложений показало следующие результаты:
• Oracle 12c OLTP на AFF 8008 EX
  • 309K IOPS при задержке 1ms 
  • 75% select, 25% update, 8KB I/O size
• Microsoft SQL Server OLTP на AFF 8080 EX
  • 339K IOPS при задержке 1ms
  • 90:10 read/write, 8KB average I/O size

Следующее поколение линейки AFF – серия А не только использует самые современные и ёмкие накопители, но и самые быстрые сетевые коммуникации: в моделях AFF A700 и A300 используются порты 32 Gb FC и 40 Gb Ethernet.
При тестировании по методике SPC-1 эти системы показали впечатляющие результаты: AFF A700s достигла 2 400 059.26 IOPS при среднем времени ответа 0.69 миллисекунд .
В секторе scale-out систем NetApp так же предлагает использовать all flash архитектуры. В 2016 году NetApp приобрела компанию SolidFire, производителя многоузловых AllFlash СХД. Система может масштабироваться с 4-х до 100 узлов, предоставляющих от 35 ТБ до 3,4 ПБ полезной ёмкости и от 200 тыс. до 7,5 миллионов IOPS.

12 октября 2016 года компания Fujitsu анонсировала доступность для заказа двух новых моделей All Flash семейства ETERNUS AF. Новые модели используют только 2,5” SSD диски и являются самыми быстрыми СХД компании Fujitsu . Архитектура ETERNUS AF строится на стандартной отработанной архитектуре ETERNUS DX.
В семействе ETERNUS AF имеются две модели. Флагманская модель ETERNUS AF650 поддерживает до 256 Гбайт системной памяти и до 96 накопителей SSD. Общая емкость хранилища составляет 368 Тбайт, а эффективная емкость – 1843 Тбайт. Модель ETERNUS AF250 поддерживает 64 Гбайт системной памяти, до 24 накопителей SSD и 92 Тбайт общей емкости (460 Тбайт – эффективной, расчеты основаны на предполагаемом соотношении дедупликации и сжатия данных на уровне 5:1). Используемые для комплектации ETERNUS AF SSD диски выполнены по технологии eMLC – относятся к корпоративному классу с большим числом циклов перезаписи в день (Drive Writes per Day, DWPD).
По данным SPC-1 AF650 показала выдающиеся результаты в категории цена/производительность среди all flash систем, стоимость за 1 IOPS составила $0,40 . При этом эта система показывает время отклика 0,3 мс при 500 тыс. IOPS и рекордные 0,2 мс при 300 тыс. IOPS.

 Компания Dell EMC анонсировала новую систему из семейства продуктов Dell EMC Isilon, комбинирующую высокую производительность флэш-технологии и горизонтально масштабируемую платформу NAS - Isilon All-Flash. Ранее известная под названием «Project Nitro», высокоплотная модульная архитектура Isilon All-Flash, использует четыре узла Isilon в одном шасси 4U с общей емкостью от 92 до 924 Тбайт на шасси. Единый кластер горизонтально масштабируемых NAS Isilon может поддерживать до 100 систем: всего до 400 узлов с совокупной емкостью 92,4 Пбайт, производительностью 25 млн. IOPS и агрегированной пропускной способностью 1,5 Тбайт/с. Все это – с единым томом и единой файловой системой .
Компания HPE обновила операционную систему своих СХД 3PAR – 3PAR OS. Обновления включают такие функции как:
• Adaptive Data Reduction (ADR) – комбинация технологий сжатия, дедупикации и упаковки данных.
• 3PAR Peer Persistence – разнесение узлов СХД между ЦОД.
• Решение Recovery Manager Central, позволяющее осуществлять копирование моментальных снимков между системами 3PAR, StoreOnce и StoreVirtual. При этом программное обеспечение StoreOnce VSA может располагаться в облаке Microsoft Azure.

• 3PAR StoreServ Management Console (SSMC) – решение, позволяющее автоматизировать масштабные миграции больших объёмов данных между различными СХД. Поддерживается до 24 систем 3PAR или других вендоров.
• Функция SmartSAN значительно упрощает настройку (зонирование) FC сетей.
Как альтернативу традиционным СХД начального уровня HPE представила в августе 2016 года систему StoreVirtual 3200, основанную на программном решении StoreVirtual VSA. Кластер StoreVirtual 3200 может состоять из двух систем, каждая из которых состоит из двух контроллеров, что достаточно необычно для СХД начального уровня.
Компания IBM всегда была одним из «законодателей мод» в области ИТ вообще и на рынке СХД, в частности. Этот вендор уже довольно давно предлагает All Flash СХД. У IBM есть достаточно уникальные решения в этой области, такие как IBM FlashSystem, в которых вместо обычных SSD дисков используются специальные MicroLatency™ флэш-модули, которые позволяют достичь субмиллисекундных значений задержки чтения/записи.


Но и другие линейки СХД от IBM поддерживают All Flash конфигурации. Так сравнительно недавно была анонсирована All Flash серия DS8880F, которая включает модели с физическим объёмом хранения от 154 ТБ до 1,2 ПБ. Заявленная надёжность этих систем - «6 девяток» (99,9999%)
В октябре 2016 года была анонсирована система IBM DeepFlash 150, занимающая в стойке всего 3 юнита. Эта система поддерживает 64 флэш-модуля ёмкостью 8TB каждый в одном корпусе. Выпускается 3 стандартные конфигурации (128TB, 256TB и 512TB) и один опциональный комплект модернизации ёмкостью 128TB. IBM DeepFlash 150 может быть установлена и как отдельное устройство с подключением к серверам по SAS, так и в составе решения IBM Spectrum Scale как мульти-петабайтная распределённая СХД.

Заключение
Драйверами развития индустрии хранения данных являются такие глобальные технологии как анализ «больших данных» и искусственный интеллект, контейнеры, технологии blockchain и облачные технологии - один из самых быстрорастущих секторов в индустрии СХД с такими лидерами как Amazon AWS, Google Cloud Storage and Microsoft Azure. Очень многообещающим для СХД выглядят рынки кино/видеопроизводства и видеонаблюдения, требующие всё больших объёмов хранения в форматах Full HD и Ultra HD, а также технологии IoT – Интернета вещей. Инновационные технологии стимулируют как рост объёмов хранения, так и дальнейшее сокращение задержек при доступе к данным.
Исследование компании IDC, датированное 2014 годом , также подтверждает эти прогнозы: производители повсеместно активно оптимизируют свою продукцию для флэш-дисков, чтобы улучшить производительность, износостойкость и надежность, а также снизить стоимость гигабайта хранения. Все большее количество платформ массивов на флэш-накопителях предоставляет услуги управления данными корпоративного класса, которые включают создание моментальных снимков, клонирование, шифрование, репликацию и обеспечение качества обслуживания, а также функции для увеличения эффективности СХД, например, сжатие, дедупликацию «на лету» и «тонкое» выделение ресурсов.
Важность флэш-технологий для будущего центров обработки данных не вызывает никаких сомнений. Если на заре развития этого рынка продукцию, оптимизированную для флэш-накопителей, предлагали только стартапы, сейчас все производители традиционных корпоративных систем хранения данных поставляют конфигурации только на флэш для своих гибридных массивов, а некоторые из них предлагают системы, специально оптимизированные для флэш-накопителей.

Система Orphus