451 Research: операторы дата-центров скупают флэш-память

Ежегодно аналитики исследовательской компании 451 Research опрашивают сотни IT-специалистов из средних и крупных организаций, чтобы собрать исходные данные для доклада Wave 17 Storage Study, в котором отражено текущее состояние рынка СХД корпоративного класса. В этом году более половины опрошенных заявили, что SSD-накопители уже используются в дата-центрах их организаций, при этом множество респондентов планируют внедрить гибридные или твердотельные СХД в течение ближайших 18 месяцев.

По словам экспертов, несмотря на необходимость осуществления относительно высоких капиталовложений при покупке SSD-накопителей, корпоративные клиенты готовы их внедрять, руководствуясь очевидными преимуществами флэш-памяти перед жесткими дисками. Теперь все больше операторов ЦОД раздумывают не над тем, стоит ли переходить на флэш-памяти или нет, а над тем, как осуществить такой переход наиболее рационально.

Гибридные массивы в фаворе

Операторам дата-центров доступно множество опций, касающихся того, как и где использовать SSD-накопители. Подобные решения можно разделить на три основные категории: карты расширения для серверов; гибридные СХД (дисковые массивах и флэш-память) и полноценные твердотельные системы хранения данных.

Большинство принявших участие в опросе IT-специалистов отметили, что они активнее всего применяют флэш-память в форме гибридных систем хранения данных. Более одной трети респондентов (37%) высказались в пользу этого варианта. Еще 15% заявили, что планируют внедрить подобные СХД в своих дата-центрах в течение ближайших 18 месяцев.

Спрос на SSD-карты для серверов растет

Вторым по популярности (после гибридных массивов) способом использования флэш-памяти в дата-центрах оказалась установка карт расширения с SSD-чипами в серверах с использованием интерфейса PCIe. В пользу серверных SSD-ускорителей высказались 18% респондентов.

Примечательно, что первоначально технология флэш-памяти начала массово использоваться в дата-центрах именно в форме SSD-ускорителей с интерфейсом PCIe, после чего уже появились те самые гибридные системы хранения данных, которые впоследствии превзошли SSD-ускорители по популярности (и разрыв между двумя сегментами с каждым месяцем лишь увеличивается).

Исследование показало, что число респондентов, которые планируют в средне- и долгосрочной перспективе внедрять серверные SSD-ускорители, меньше количества опрошенных, которые планируют внедрять гибридные системы хранения данных. Тем не менее, респонденты из первой категории готовы вкладывать в IT-инфраструктуру больше средств, чем их коллеги из второй категории.

Плюсы и минусы внедрения SSD-накопителей в ЦОД

Использование гибридных СХД и серверных SSD-ускорителей имеет относительные преимущества и недостатки. В случае гибридных массивов основным преимуществом является их простота внедрения и эксплуатации, а также возможность повысить производительность любого приложения, которому предоставляется общий доступ к массиву.

Напротив, в случае серверных SSD-ускорителей повышается производительность только тех приложений, которые обрабатываются с помощью серверов, в которые были установлены карты расширения с флэш-накопителями. Тем не менее, этот очевидный недостаток также может быть преимуществом, так как такой поход позволяет предельно точно распределять ценные ресурсы с учетом потребностей конкретных приложений — или физических хостов виртуальных серверов — которые нуждаются в повышении производительности.

Многие крупные и малые поставщики систем хранения данных делают ставку на это преимущество, разрабатывая программное обеспечение для кэширования данных с помощью флэш-памяти (которые позволяют внедрять серверные SSD-ускорители без нарушения работоспособности и целостности существующих СХД), а также внедряя в это ПО возможность работать совместно с механизмами кэширования, используемыми в автономных системах хранения данных.

В среднесрочной и долгосрочной перспективе эти разработки, скорее всего, приведут к повышению спроса на серверные SSD-ускорители и интенсификации их внедрения в корпоративных и коммерческих ЦОД. Однако в настоящее время полученные в ходе исследований 451 Research данные показывают, что две трети корпоративных клиентов не планируют внедрять такие серверные SSD-ускорители. При этом менее половины респондентов отметили, что пока не планируют использовать гибридные массивы.

Твердотельные СХД

Незначительная часть респондентов (6%) заявили, что в ЦОД их организаций уже были развернуты полноценные твердотельные СХД.

Поскольку такие решения комплектуются исключительно флэш-памятью, они являются более дорогими, чем гибридные массивы (в расчете на 1 гигабайт емкости). Однако по сравнению с гибридными массивами подобные СХД обеспечивают минимальные задержки и повышенную производительность, что может иметь решающее значение для некоторых задач вроде ресурсоемких приложений для бизнес-аналитики, баз данных, развертывания инфраструктуры виртуальных рабочих столов (Virtual Desktop Infrastructure; VDI) и виртуализации серверов.

Гибридные массивы позволяют разместить максимально возможный объем востребованных данных на флэш-накопителях, но при этом часть информации также придется хранить на медленных дисках. В результате возникают случаи, когда даже самые продуманные гибридные СХД вынуждены размещать востребованные данные на жесткие диски, что, как следствие, весьма негативно влияет на задержки. В случае твердотельных СХД подобного не происходит. С учетом того, что цена гигабайта флэш-памяти падает, а требования к системам ввода / вывода СХД непрерывно растут, спрос на твердотельные системы хранения данных должен увеличиться.

Прогноз на 2014 год: «пан или пропал» для стартапов

Когда флэш-память впервые появилась в системах хранения данных корпоративного класса, а произошло это около пяти лет назад, все прочили ей огромное будущее в сегменте ЦОД. Из-за продолжающегося падения цен на флэш-чипы, а также благодаря достижениям в области разработки готовых продуктов, в настоящее время эта технология начинает выполнять возложенные на нее ожидания.

Но в обозримом будущем флэш-накопители все еще будут дороже, чем жесткие диски, цена которых из расчета на один гигабайта движется по аналогичной нисходящей траектории. По этой причине флэш-накопители будут скорее дополнять, а не вытеснять жесткие диски в сегменте ЦОД в течение ближайших лет, и использоваться они будут в основном в высокопроизводительных системах.

Примечательно, что среди крупных вендоров в настоящее время популярна следующая стратегия: они предлагают флэш-накопители / ускорители в качестве опции для использования в тандеме с существующими дисковыми массивами, что позволяет создавать гибридные СХД. Первые такие продукты крупнейших вендоров поступили в продажу еще в 2008 году.

Совсем недавно появилась новая разновидность гибридных устройств, которые были разработаны с нуля небольшой горстки стартапов. Эти поставщики утверждают, что благодаря уникальной конструкции их продукты более эффективно сочетают разные накопители (флэш-память и жесткие диски) в одной системе, чем модернизированные вышеописанным способом дисковые СХД.

В частности Nimble Storage, инженеры которой разработали гибридную СХД “с нуля”, достигла оборота в размере $ 100 млн., а недавно провела IPO. Это служит убедительным доказательством того, что стартапы, принося на рынок что-то новое, могут преуспеть даже в самых конкурентных сегментах IT-индустрии. Акции еще одного перспективного стартапа Violin Memory, также разработавшего твердотельные системы хранения данных “с нуля”, в настоящее время активно торгуются на Уолл-стрит.

К слову, многие инвесторы делают большие ставки на твердотельные СХД, вкладывая сотни миллионов долларов США в различные стартапы вроде Astute Networks, Kaminario, Pure Storage и SolidFire. Вероятнее всего в 2014 году для многих таких стартапов возникнет ситуация «пан или пропал», тем более что крупные игроки рынка СХД корпоративного класса также расширяют свой ассортимент, предлагая все больше твердотельных систем хранения данных (к примеру, EMC и ее XtremIO, а также FlashRay от NetApp) и гибридных систем, созданных “с нуля”. В любом случае следующий год обещает быть очень интересным.