München, Starnberg, 1. Febr. 2012 – Mit SSD's lässt sich die Anwendungsperformance durch Verringerung der Read-Write-Zugriffslatenzen entscheidend steigern…
Zum Hintergrund: Insbesondere bei Anwendungen, die Random I/O's produzieren, sind SSDs als als Tier 0 bevorzugt im Einsatz. Die Technologie ist zwischenzeitlich ausgereift und damit im Rechenzentrum auch für kritische Workloads zu empfehlen. In Verbindung mit entsprechenden Auto-Tiering-Lösungen entsteht damit eine leistungsfähige Tiered-Storage-Umgebung, die I/O-seitig auch für anspruchsvolle I/O-Profile skaliert. Allerdings ist es hilfreich, die I/O-Last der in Frage kommenden Anwendungen gut zu kennen (Hot File Identification-, Placement), da automatisierte Verfahren für die Storage Administration auch nicht immer die gewünschte Monitoring-Transparenz (Reporting etc.) bieten...
Ideale Umgebungen für die Verwendung von SSD's sind z.B. Datenbankapplikationen wie Oracle, SAP, MySQL, OLTP Apps und Data Warehouse Workloads oder Data Mining; auch Analysen im Finanzbereich, Web2.0 und Cloud Umgebungen sind sinnvolle Kandidaten. Die LSI Corp. hat nachfolgend 10 Empfehlungen zusammengestellt, die aus ihrer Sicht beim Einsatz von Solid State Storage im Unternehmen wichtig sind:Welcher Formfaktor? Dazu Drives, die entweder als Cache oder als Laufwerke implementiert werden, sowie PCI Express-basierte Storageadapter mit komplett integrierten Solid-State-Storage-Modulen.
Während SSDs eine austauschbare Solid-State-Storage-Alternative zu Hard Disk Drives (HDDs) für die einfache Integration in bestehende HDD Storageumgebungen darstellen, bietet PCI Express als gewählter Formfaktor den einfachsten Leistungsschub bei gleichzeitig geringem Platzbedarf, da die Lösung komplett innerhalb des Servers sitzt. Außerdem ist sie in Bezug auf Installation und Konfiguration relativ einfach zu handhaben.
Kosten contra Leistung: Trotz der höheren Anschaffungskosten gegenüber HDDs sind die mit ihnen verbundenen Leistungsgewinne und Latenz-Reduzierungen doch erheblich, insbesondere bei Anwendungen, bei denen die Datenverarbeitung und –analyse z.B. in Echtzeit geschehen soll.
Geringere Anschaffungs- und Betriebskosten: Hohe Energiekosten und Anforderungen der Strom- und Kühlsysteme, ebenso wie der 24x7 Betrieb und begrenzte Stellfläche sind einige der Gründe, warum Enterprise Flash und Solid State Storage sich für viele Applikationen und Unternehmen anbieten. So ersetzen PCIe Solid State Storage Beschleunigerkarten die I/O Leistung von Hunderten traditioneller Laufwerke, was zu einem entscheidend verringertem Bedarf an Energie, Kühlung und Wartung führt.
Optimierte Leistung: Heutige Dual-Core RAID Controller erlauben in Kombination mit SSD Optimierungssoftware ein sehr hohes IO-Niveau bei geringer Latenz, so dass Leistungsraten zur Verfügung stehen, die in keinem Vergleich zu jeglicher plattenbasierten Technologie steht. Mit dem Preisverfall von Flash Memory Technologie wie sie in Solid State Storage Geräten Einsatz findet, werden sie zunehmend im Tier 1 Bereich eingesetzt, bei denen Applikationen eine hohe Random-IO Performance fordern, um transaktionsintensive Prozesse bewerkstelligen.
Tiering und Bedarf müssen zueinander passen: Tiering nutzt verschiedene Storagemedien mit unterschiedlichen Kapazitäten und Leistungsmöglichkeiten. Intelligente Tiering-Software kann Daten dynamisch zwischen verschiedenen Storage Media Volumes verschieben, die die Gesamtheit des Storagepools bilden. Auf diese Art lassen sich die am häufigsten benötigen Daten auf dem leistungsstärksten Solid State Medium ablegen, während weniger oft benötigte Daten auf den kostengünstigsten Platten zu finden sind. Die Verwendung von Solid Stage Storage als Cache oder tiered Storage-Level ist eine kostengünstige Lösung, denn sie setzt lediglich genügend Solid Stage Storage voraus, um die am häufigsten benötigen Applikationsdaten zu speichern und zu beschleunigen. Falls allerdings der Zugriff auf alle Applikationsdaten von geschäftskritischer Bedeutung oder die höchstmögliche Performanceerweiterung notwendig ist, sind die gesamten Applikationsdaten am besten auf einem dedizierten Solid-State-Storage-System aufgehoben.
Einsatz von Solid Stage Storage als Cache: Lösungen, die Solid State Storage als Cache Memory einsetzen, haben den Vorteil, dass das Cachingsystem die Datenzugriffsmuster unter Kontrolle hat und bestimmt, welche Daten auf SSDs abgelegt werden, um die maximalen Leistungsvorteile zu gewinnen. Ein großer Vorteil von SSDs als Cache ist, dass eine große Menge an Cache zur Verfügung steht, nicht nur für das Speichern von häufig gelesenen Daten, sondern auch, um Write-Vorgänge miteinander zu verknüpfen. Das Cachingsystem legt so viele häufig abgefragte Daten in seinen SSD Cache wie möglich und belässt die verbleibenden, nicht so oft abgefragten Daten sicher gespeichert auf einem oder mehreren HDD Volumen. Sogar große Datenbankapplikationen besitzen viele ‘hot spot’ Bereiche mit häufigen Zugriffen, die signifikante Leistungsschübe dann bieten, wenn entsprechende Read und Write Cachingmöglichkeiten implementiert sind. Die einzige Aufgabe für den Administrator besteht darin, festzulegen, wie viel SSD-Technologie zum Einsatz kommt und dann das Cachingsystem nur den speziellen, benötigten Umfang nutzen zu lassen.
6 Gb/s SAS und Solid State Disks: SSDs führen in Kombination mit 6 Gb/s RAID Technologie zu sehr guten Ergebnissen. RAID Controllerkarten bieten eine SSD-Beschleunigung für die höchste I/O Performance – bis zu 465.000 IOPs.
Datenintegrität- und Schutz bei SSD-Storage: Während bei Solid State Storage die meisten mechanischen Elemente eliminiert sind, die HDDs fehleranfälliger machen, ist es wichtig, daran zu denken, dass auch SSDs ausfallen können und aufgrund von Einschränkungen der Write-Beständigkeit verschleißen. Daten auf Solid State Storage müssen geschützt und aktiv kontrolliert werden. Dies lässt sich durch hoch verfügbare RAID Algorithmen und Softwarefunktionalitäten und automatisches Kopieren der Daten von SSDs, die Probleme mit der Zuverlässigkeit haben, auf bestimmte leere oder neue Laufwerke erreichen. Eine Vorhersage zu einer Fehlerbenachrichtigung oder ein SMART Kommando initialisiert automatisch den Rebuild und schützt Daten vor dem Ausfall oder leistungsschwachen SSD-Elementen.
Performance als Schlüssel: Für schnellstmögliche Leistung ist es laut LSI wichtig, die Storage-Ressourcen so nah wie möglich beim Server zu halten. Der PCI Express Formfaktor Ansatz steht in sehr engem Zusammenhang mit Prozessorgeschwindigkeit und –sitz. Solid State Storage Module bieten den schnellsten Leistungsschub bei gleichzeitig geringster Stellfläche, weil sie komplett innerhalb des Servers und nahe am Prozessor eingesetzt werden.
Leistung & Skalierbarkeit: RAID Controller können zusammen mit mehreren SSDs Einsatz arbeiten, um eine maximale Leistung durch Data Striping über mehrere Geräte hinweg zu erreichen. Auf diese Art liefert der Solid State Storage IOP Performancewerte, die je nach Anzahl der verwendeten Storageelemente skaliert. Damit lassen sich laut vorliegender LSI-Empfehlung Performancewerte erreichen, die weit über denen von einzelnen Hochleistungs-SSDs liegen.