Результат, который ранее был невозможен

Что если…

• для работы бизнес-приложений требования к серверам и ПО можно сократить на 80% и при этом увеличить производительность в 6 раз?
• для процедур тестирования и развертывания новых приложений требуется в 5 раз меньше времени?
• для закрытия банковского дня или процессов в ERP-системе промышленного предприятия требуется в 4 раза меньше времени?
• для VDI-проекта на одном физическом сервере можно разместить в 3 раза больше рабочих станций?

Всё это результат реальных внедрений флэш-СХД Violin Memory. Результат, который измерим количественными критериями. Результат, который ранее был невозможен.

Почему крупнейшие ЦОД мира переходят на флэш? Что говорят об этом аналитики отрасли? Кто стоит за компанией Violin Memory? В чем отличие ее решений от других? И как ее клиенты достигают результата, о котором до этого можно было только мечтать?

Представьте себе обычную ситуацию: вы обращаетесь к производителю систем хранения данных с просьбой предложить массив под вашу задачу. Вам зададут несколько вопросов, основные из которых: сколько вам необходимо 1) терабайт и 2) операций ввода-вывода в секунду (IOPS). Это типичный подход традиционного вендора, который не учитывает самого главного – времени отклика (latency), но именно от этого параметра зависит, насколько быстро будет работать ваше приложение.

Как показывает практика, среднее время отклика на традиционных массивах варьируется от 1 до 20 мс, в результате на процессоре сервера образуется длительное ожидание ввода-вывода (I/O wait), достигающее 80%. Иными словами, сервер простаивает 4/5 общего времени работы, и в результате, например, процедуры закрытия банковского дня и подготовки аналитических отчетов растягиваются. Все это негативно влияет на работу пользователей. Высокое время отклика СХД вынуждает ИТ-службы перезакладывать вычислительные ресурсы.

Медленную работу приложений часто пытаются компенсировать путем добавления серверов, что ведет к дополнительным затратам на оборудование и увеличивает стоимость ПО, зачастую лицензируемого по ядрам процессоров, не говоря уже о высоких перерасходах на саму систему хранения.

Что предлагают производители традиционных СХД?

Под предлогом увеличения производительности и экономии продается идея добавления SSD и тиеринга в традиционную архитектуру; тем самым продлевается жизнь устаревшим линейкам оборудования, в разработку которых производители вложили много денег. На деле получается чистый маркетинг, забота о конечном покупателе вторична. Время отклика подобного гибридного массива в лучшем случае составляет 1 мс, при этом стоимость конфигурации превышает все разумные пределы.

Почему у них не получается лучше?

Архитектура традиционной СХД разрабатывалась в 90-е годы для механических (HDD) дисков еще до появления флэш-памяти в промышленных системах. Но флэш-чип имеет абсолютно другую природу, и для работы с ним необходимо учитывать массу особенностей. Это в первую очередь процедуры «сбора мусора» (garbage collection), конечное число циклов записи, иная физика работы – к операциям чтения и записи добавляется стирание, которое блокирует чип на длительное время. Чтобы учесть эти особенности, необходимо проектировать как программную, так и аппаратную архитектуру СХД «с нуля». Это требует больших инвестиций в НИОКР. К сожалению, традиционные вендоры идут другим путем: вставляют твердотельные диски (SSD) – чаще всего третьих сторон – в архитектуру, разработанную для механических дисков (HDD). Фактически производитель СХД в этом случае выступает не как разработчик нового, а как сборщик из конструктора. В результате контроллеры СХД не понимают, какие процессы происходят в SSD-дисках, что ведет к непредсказуемой производительности всей системы и высоким затратам клиента.

Что говорят аналитики отрасли?

По мнению ведущих экспертов, полный переход на флэш не за горами. «IDC верит, что флэш-оптимизированные СХД в будущем полностью заменят традиционные архитектуры СХД и станут рабочей лошадкой для хранения данных предприятий, что делает кремниевый ЦОД очень реалистичным предложением» (отчет IDC #249324, июнь 2014 г.).

Появление флэш-чипов фактически произвело революцию на рынке и сделало возможным появление новых молодых игроков, создающих архитектуру систем хранения с нуля, без оглядки на историческое наследие. Роль первой скрипки здесь стала играть компания Violin Memory – создатель и основной драйвер рынка флэш-систем, единственный специализированный производитель флэш-СХД, прошедший IPO. Среди акционеров компании – изобретатель флэш-памяти Toshiba, а также Juniper Networks и SAP AG – лидеры ИТ-индустрии, каждый в своей области. На данный момент компания выпускает 4-е поколение систем, самое зрелое решение на рынке.

Первый рекорд 1 млн IOPS на одном хосте VMware был поставлен с использованием флэш-СХД Violin Memory размером 3U в 2011 г. Еще один рекорд поставили в лаборатории IBM, специалистам которой удалось просканировать 10 млрд страниц файловой системы GPFS за 43 минты, в 37 раз быстрее результата, показанного четырьмя годами ранее. Все это стало возможным благодаря флэш–СХД Violin Memory. Крупнейшие ЦОД мира выбрали Violin Memory, большая часть компаний из списка Fortune 500 – все они смогли достичь ускорения приложений в несколько раз и столь же существенно сократить расходы, как CAPEX, так и OPEX.

В чем особенности массивов Violin Memory?

Система хранения Violin Memory была разработана с нуля, совместно с инженерами Toshiba. Это более 4 лет НИОКР и свыше 400 патентов на работу с флэш-памятью. В результате компания смогла создать для флэш-чипа принципиально новую архитектуру с беспиковым временем отклика до 350 мкс, числом операций ввода-вывода 750.000 IOPS, полезной емкостью до 44 Тбайт.

Задумайтесь, сколько бы стоил традиционных массив, который мог бы показать аналогичные результаты? Сколько бы он занимал места? Система хранения Violin Memory в миниатюрном форм-факторе 3U способна заменить несколько шкафов традиционной СХД старшего уровня, класса high-end. И при этом время отклика сокращается до 350 мкс – недостижимая величина для традиционных массивов. Но именно это увеличивает КПД сервера путем практически обнуления величины I/O Wait, что делает возможным ускорение приложений в разы – от двух до 20 раз, а также открывает путь к консолидации задач и снижению операционных расходов до 80%, позволяя пользователям делать то, что они не могли раньше.

Круг задач, для которых с успехом применяются флэш-массивы Violin Memory, довольно широк. Это различные транзакционные (OLTP) и аналитические (OLAP) приложения, а также виртуальные среды в части как виртуальных серверов, так и рабочих станций (VDI). Иными словами, Violin Memory – это универсальная СХД с широким применением. Она подходит под любые нагрузки. А за счет стабильно низкого времени отклика и операций ввода-вывода с несопоставимым запасом способна вывести самые требовательные приложения на качественно новый уровень производительности и ощущений пользователей. Как показывает практика, в большинстве случаев переход на Violin Memory – это вопрос истечения срока гарантийной поддержки на существующий массив традиционной архитектуры.

Вернуться на главную страницу обзора «Твердотельные массивы меняют рынок СХД»