Hybride Storage versus All-Flash Arrays

Starnberg, 26. Mai 2017 - Oder warum die pure IOPS-Performance isoliert betrachtet nicht der primäre Beschaffungsaspekt für All-Flash-Storage sein sollte...

Um was es hier geht: Vielleicht haben Sie die„Faster Than All-Flash Challenge“ - Kampagne (des Anbieters INFINIDAT) kurz verfolgt, welche Betreiber einlädt, die Performance seines Storage Arrays gegen ihre vorhandenen All-Flash-Arrays (AFA) im Unternehmen zu testen. Mit der Kampagne will der Hersteller den Beweis antreten, dass sein Speichersystem unter „Zitat: beliebigen realen Applikations-Workloads leistungsfähiger als All-Flash-Arrays ist“. Der honorige Teil der Kampagne ist das Versprechen, für jedes teilnehmende Unternehmen, bei dem sich die Leistung (der InfiniBox) im Rahmen dieses Wettbewerbs bestätigt, einen beträchtlichen Betrag an Unicef zu spenden (der Anbieter spendet nach eigenen Angaben übrigens auch, wenn der Beweis nicht gelingen sollte... in diesem Falle einen Betrag an eine wohltätige Organisation nach Wahl des teilnehmenden Unternehmens / siehe: Informationen zur „Faster Than All-Flash Challenge“).

Technisch gesehen geht es um folgendes: Nach Ansicht der Kampagne wird der Nutzen von All Flash Arrays dadurch zunichte gemacht, weil SSDs hinter nicht mehr zeitgemäßen Frontend-Architekturen als deutlich schnelleres Speichermedium (Flash = bis Faktor 10 gegenüber HDDs) eingesetzt werden, um die Performance zu steigern. So weit so gut... aber wann und wie oft ist das der Fall? Wie bereits in unserem Beitrag vom 22. Mai erwähnt, ist die Kampagne in erster Linie ein guter Marketing-Schachzug, auch um auf der aktuellen Flash-Welle der Medienwelt zu surfen und mehr Aufmerksamkeit zu erhalten.

Und doch adressiert er einen diskutablen Punkt: Sind die Performance-Anforderungen vieler derzeitiger Anwendungen bzw. Unternehmen überhaupt in einem Bereich, der von Festplattenarrays oder hybriden Systemen nicht erfüllt werden könnte?

  • All-Flash kann aus IOPS-Sicht durchaus ein Performance-overkill sein, z.B. weil die Leistungsvorteile (Specs) gar nicht genutzt-/ erreicht werden. Gründe dafür können sein: Engpässe verlagern sich an eine andere Stelle, wie zum Netzwerk, Controller, Server oder Apps (kein balanciertes system). Dann ist die Lösung nicht nur wenig hilfreich, sondern vor allem auch teuer (CAPEX).

  • Das IO-Profil der Anwendung spielt eine zentrale Rolle und falls eine sehr hohe Schreiblast vorliegt, also deutlich mehr writes als reads (nicht üblich im Mittel) zeigt NAND Flash Limitierungen; damit verbunden sind Funktionen wie Garbage Collection, write-amplification uvm. Es ist also richtig, die Controller-Architektur zu beachten, vor allem, ob diese vom Design und von Grund auf NAND-Flash optimiert ist (Hardware / Software / Firmware). So macht es in der Tat keinen Sinn, an einen älteren Array-Controller anstelle von bislang 10k HDDs neueste SSDs anzuschließen und dann die Lösung aller IO-Probleme zu erwarten. Das trifft aber für moderne Array-Systeme und Hybrid-Architekturen heute auch nicht zu. Es gilt trotzdem immer Äpfel mit Äpfeln zu vergleichen und so auch hier.

Warum Flash beliebter immer beliebter wird, hat nicht nur Performancegründe: Die Attraktivität liegt vor allem im stark reduzierten Platzbedarf (storage density), deutlich geringeren Stromkosten, einer höheren Verfügbarkeit auf Grund fehlender mechanischer (rotierender Bauteile), der guten Skalierbarkeit, reduzierter Verwaltungskomplexität (nur ein integrierter Storagestack) etc. Weiter ist auf Grund der geringen Latenz moderner Storage-Protokolle wie NVMe sichergestellt, dass die Verbindung CPU- Massenspeicher ohne komplexen Overhead / Konvertierungen = Latenzen auskommt. Funktionen zur Datenreduzierung wie Dedupe und intelligente Kompression sind ebenfalls wichtig; diese können so mit mechanischen Festplatten im Tier-1-Bereich nicht effektiv abgebildet werden.

Damit adressiert die Eingangs genannte Kampagne zwar den Performance-Aspekt der Storagelösung, geht aber die weiteren Aspekte (OPEX) nicht in gleicher Weise ein. Richtig ist: hybride Systeme sind für die meisten Unternehmen aus Preis-Leistungsgründen derzeit erste Wahl, ergänzt durch All-Flash für dedizierte Applikationsfelder (Analytics, Performance Datenbanken, VDI usw.). Auf mittlere Sicht und auf Grund der zu erwartenden technologischer Fortschritte im Halbleiterbereich (CAPEX, Kapazitätszuwachs, Density) wird sich All-Flash aber auch in der gesamten Anwendungsbreite als erste Wahl etablieren.

Fazit: Derzeit müssen Speichersysteme nicht immer zu 100% auf All-Flash beruhen, um die geforderten Leistungs- und Verfügbarkeitsansprüche im RZ zu erreichen. Dies spiegelt sich auch im konkreten Nutzungsprofil auf der Anwenderseite wieder (siehe Abb. 1 unten). Allerdings sollten bei der Beschaffung die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen (TCO, ROI) immer mit berücksichtigt werden und hier erzielt All-Flash (technologiebedingt) Vorteile. Dies wiederum spiegelt sich in den starken Wachstumszahlen einzelner Anbieter derzeit wieder.



 

Abb. 1: Bildquelle, Survey "The New Storage Technology - who is buying what and why", by Jonathan Brown, VP of market intelligence at TechTarget, Inc., / Storage technology roadmap 2H16.