Флеш-накопители: покорение рынка

Как показывают результаты последнего исследования Quarterly Disk Storage Systems Tracker, проведенного аналитиками IDC, в результате распространения флеш-технологий раскол на рынке корпоративных систем хранения значительно углубился. На сегмент флеш-накопителей уже официально приходится половина всех продаж в Европе. Объемы продаж систем хранения данных с флеш-накопителями растут двузначными темпами во многом благодаря популярности массивов, оснащенных исключительно твердотельными накопителями (all-flash array), — по сравнению с предыдущим годом поставки таких устройств увеличились на 113%. Почему же флеш-технология оказала радикальное воздействие на рынок систем хранения данных? И чем это грозит ему в ближайшем будущем?

Твердотельный NVMe-совместимый накопитель HGST SN150 емкостью 1,6 Тбайт в форм-факторе платы PCI-Express

ПЕРЕНОС ВОСТРЕБОВАННЫХ ДАННЫХ НА ФЛЕШ-НАКОПИТЕЛИ

Предприятия изначально использовали флеш-накопители в качестве дополнения к уже имеющимся жестким дискам — как кэш. Целью было увеличить производительность и одновременно минимизировать затраты, применяя дорогие флеш-накопители только для наиболее активно используемых наборов данных. Однако такая конфигурация предполагает выполнение сложных процессов, позволяющих обеспечить нахождение нужных данных в кэше или на соответствующем уровне хранения. Поэтому предпочтение отдается более элегантным и рентабельным вариантам использования флеш-накопителей.

Компании проявляют все больший интерес к переносу целых массивов данных на флеш-накопители для достижения высокой и стабильной производительности приложений. Сегодня это одна из главных тенденций, которая способствует росту рынка SSD и, как следствие, снижению цен, при этом использование накопителей становится все более выгодным, что обеспечивает их широкое применение. Ранее организации, стремившиеся достичь высокого уровня производительности, были вынуждены закупать большое количество SSD, увеличивая тем самым общую стоимость их владения. Однако сейчас можно купить SSD по более низкой цене и получить такой же уровень производительности.

Несмотря на снижающуюся цену, этот тип решений до сих пор используется далеко не всеми компаниями: SSD-накопители все еще относительно дороги. Но, хотя при рассмотрении целесообразности внедрения SSD вопрос капитальных затрат остается ключевым, флеш-накопители чрезвычайно выгодно применять для оптимизации операционных расходов.

SSD СЛЕДУЮТ СВОИМ КУРСОМ

Изначально SSD-накопители ничем не отличались от жестких дисков ни по виду, ни по особенностям работы с ними. Они оснащались интерфейсами SAS и SATA, так как хорошо подходили к жестким дискам и обеспечивали значительную пропускную способность — применение существующей инфраструктуры ПК было более удобно. Но технология SSD была способна на большее, и интерфейсы SAS и SATA достигли своего верхнего порога производительности при подключении SSD.

В последнее время PCIe все чаще применяется в качестве интерфейса в решениях на базе флеш-накопителей. Прямое соединение обеспечивает лучшую производительность и более низкую задержку по сравнению с использованием серверных интерфейсов SATA и SAS. Реализуя свой потенциал, SSD следуют собственным курсом развития: новый интерфейс позволяет получить большую производительность и использовать иной форм-фактор.

Вместе со все более широким признанием концепции третьей платформы растет спрос и на SSD-накопители

ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФЛЕШ-НАКОПИТЕЛИ ВСЕ ЛЕГЧЕ

В настоящий момент наиболее распространенное корпоративное ПО, в частности последние версии Windows и Linux, оптимизировано для поддержки PCIe SSD-накопителей и использует основанный на стандартах NVMe интерфейс, который уже входит в дистрибутивы операционных систем. Компаниям больше не надо покупать проприетарные драйверы, если сервер работает под управлением ОС Windows или Linux: эти ОС напрямую взаимодействуют с флеш-структурой.

Пользователи теперь могут самостоятельно установить флеш-накопитель в свою среду, не прибегая, как раньше, к помощи технической поддержки, ведь компьютеры на базе Windows идентифицируют флеш-накопитель в качестве локального устройства хранения данных и начинают работать с ним сразу же, по принципу «включи и работай».

ЦОД КАК ГЛАВНЫЙ ДРАЙВЕР РЫНКА ФЛЕШ-НАКОПИТЕЛЕЙ

Флеш-массивы, на которые, согласно оценке IDC, приходится основной рост рынка флеш-накопителей, предлагают привлекательный набор функций и возможностей: простоту, легкость масштабирования, стабильно высокую производительность без кэширования и иерархического хранения и, что наиболее важно, низкую стоимость владения. Они очень хорошо вписываются и в общую тенденцию уменьшения количества подвижных частей в центрах обработки данных.

Если говорить более конкретно, стимулом к распространению SSD-накопителей стал переход на третью платформу (этой фразой IDC обозначает несколько тенденций в реализации инфраструктуры центров обработки данных): применение типовых блоков для построения гибкой и масштабируемой инфраструктуры — это наболее эффективный способ организации центра обработки данных.

Мегапровайдеры, такие как Facebook, являющиеся первопроходцами в области третьей платформы, применяли твердотельные накопители в качестве строительных блоков с момента их появления. IDC утверждает, что HDD-технология не создана для подобных задач, а SSD-накопители являются «ключевой технологией, которая трансформирует весь ландшафт систем хранения, делая третью платформу реальностью». Вместе со все более широким признанием концепции третьей платформы растет спрос и на SSD-накопители.

ЗАГЛЯДЫВАЯ В БУДУЩЕЕ

Популярность NVMe over Fabrics будет возрастать. Эта форма сетевого подключения PCIe является наиболее вероятной для будущих сетевых флеш-массивов. Вместо того чтобы устанавливать флеш-накопитель в старый сервер, пользователи смогут с помощью новой сетевой технологии подключать флеш-массивы к серверам с минимальными задержками — не хуже, чем при прямом подключении. Стандарты NVMe разрабатываются и для задач управления, чтобы устройства различных производителей могли работать и управляться единообразно и централизованно.

Следующее поколение энергонезависимой памяти уже не за горами. Наше решение на основе памяти с изменением фазового состояния (PCM) знаменует приход новых технологий энергонезависимой памяти, с производительностью большей, чем у NAND, и приближающейся по скоростям к DRAM. В течение последующих лет мы ожидаем трансформацию такой памяти в новый класс SSD — появится еще больше возможностей, которые будут способствовать разработке новых решений для сложной аналитики.

Темпы распространения флеш-накопителей постоянно возрастают. Рынок уже созрел и обрел под собой прочную основу: SSD-накопители распрощались с прежней тесной взаимосвязью с HDD, из-за которой они не могли в полной мере использовать свой потенциал. Они обрели собственный форм-фактор, что делает их более доступными и удобными.

В то же время с развитием инфраструктуры флеш-накопители становится все выгоднее применять на рабочих местах. Они уже не создают проблем для отделов ИТ: их можно установить и ввести в эксплуатацию за короткое время.

Таким образом, более общие тенденции стимулируют переход центров обработки данных на третью платформу и, как следствие, дальнейший спрос на SSD-накопители. Флеш-мания только набирает силу, и появление новых интересных флеш-технологий уже не за горами.

Ульрих Хансен — вице-президент по продуктовому маркетингу SSD компании HGST, a Western Digital Brand.