Всередині компанії більш ніж пів року ідуть розмови на рахунок нової стратегії у напрямку максимального використання технологій Flash. Як завжди - так розмірковують і прямі конкуренти по ринку Storages, але Hitachi Data Systems зберігає звичний принцип роботи на шляху інновацій.
Позиція віце-президента по інфраструктурним платформам, Roberto Basillio:
Якщо обирати між швидкою реалізацією технології та прозорою інтеграцією у портфель рішень - краще обрати інтеграцію.
Користувачам не потрібні середовища, що складаються із окремих, різнотипних компонентів.
HDS створює власні технології, коли необхідно розширити можливості власної платформи.
Flash Acceleration Option
Інформація про оновлення з'являється починаючи із серпня- вересня 2012 року.
На офіційному ресурсі компанії (http://www.hds.com/ru/news-resource-center/press-releases/2012/ru120903.html) анонсується нова стратегія. Першим елементом ланцюга стає програмне оновлення функцій системи VSP, а саме Flash Acceleration Option. Причому одразу прогнозується підвищення поточного пікового рівня IOPS до 1 мільйона (ріст продуктивності у 3 рази). Для підтвердження зазначених мільйонів усі очікують результати комерційного тесту SPC, що публікуються відкрито.
Даний функціонал доступний у вигляді активації платної ліцензії (одна на всю систему збереження, без необхідності платити за кожен ТБ даних). Trial версія допоможе зрозуміти, чи є раціональна необхідність у додаткових витратах. Пізніше буде окрема стаття, у межах якої спробуємо зрозуміти - як саме Flash Acceleration дозволяє збільшити продуктивність VSP і в яких випадках.
Hitachi's Accelerated Flash Module
7 жовтня на сайті компанії Hitachi Data Systems публікується реліз, де вперше настільки часто зустрічається слово Flash. На розсуд ІТ спеціалістам пропонується власна розробка нового елементу збереження інформації. Елемент має назву Hitachi's Accelerated Flash Module.
Передмова
Технології SSD вже давно сколихнули світ ІТ, вказавши нову стратегію розвитку галузі.
Причиною їх створення стали
обмеження стандартних дисків у питаннях швидкості обробки даних, хоча інші компоненти інфраструктури мають запас по зростанню;
неможливість використання швидкої серверної пам'яті для довгострокового зберігання інформації.
Нещодавно вийшло декілька публікацій (одна з них http://searchstorage.techtarget.com/magazineContent/Beware-Solid-state-storage-approaching-the-valley-of-vagueness), де автори акцентують увагу на сучасних проблемах SSD дисків
розробники SSD приділяють увагу лише ринку персональних систем та ноутбуків, жодним чином не розвиваючи продукти ринку Enterprise;
ціна на рішення SSD вже не відповідає реальним вимогам, залишаючись дорогим рішенням. При цьому виробники наголошують на дефіциті матеріалів для виробництва;
на ринку систем збереження даних компанії залежні від конкретних виробників SSD, що уповільнює розвиток ІТ систем.
Це все призвело до того, що за останній рік попит на носії SSD кардинально не змінився, більшість із замовників пояснює таке положення саме непомірною ціною, що негативно позначається на TCO (Total Cost of Ownership) систем під час планування бюджетів.
Опис рішення
Нестабільну ситуацію з технологією Flash носіїв компанія HDS вирішує, спираючись на наступні принципи:
використання нового типу носія не повинно змінити сучасну архітектуру систем збереження;
ціна рішення повинна бути кращою ніж існуючі SSD;
нові диски повинні працювати набагато швидше ніж сучасні SLC та MLC.
В результаті отримали плату у форматі 3-дюймового диска. Показники просто неймовірні
у цьому розмірі доступні диски об'ємом 1.6 Терабайт. У найближчий час об'єм виросте до 6.4Терабайт;
швидкість диску мінімум у 2-3 рази більша, ніж MLC та SLC;
гарантія роботи диску у режимі продуктивного навантаження протягом 5 років;
для використання дисків необхідно лише встановити нові додаткові дискові модулі VSP, підключення до BackPlane систем - стандартне.
Самі носії FMD на борту мають такі компоненти, як MLC модулі, Flash Memory контролери, 4-ядерні процесори у складі ASIC, планки пам'яті DRAM, батарею.
Спробуємо зрозуміти, що в роботі FMD дисків забезпечує перевагу над звичайними дисками SLC-MLC.
Почнемо з Flash Memory контролерів, які мають більшу кількість каналів до Flash модулів. Суттєво більшу кількість. Це впливає не тільки на пропускну здатність, але і на можливість паралельного виконання процесів, про додатково скажемо пізніше.
На борту дисків знаходяться компоненти InLine Write Compression, що також впливають на швидкість обробки запитів. Компресія дозволяє компактно записувати інформацію на flash носії. Окрім продуктивності це дозволяє забезпечити більш тривалий період життя модулів MLC.
Модулі пам'яті DRAM та батарея виконують функцію проміжного збереження інформації з метою обробки даних та наступного запису інформації на Flash модулі. Маючи таку область і існує можливість обробки даних та їх наступної компресії.
Звичайно, серцем носія є спеціалізований ASIC. Головна задача цього компонента - оптимізація процесів роботи із модулями Flash носіїв для збільшення швидкості роботи носія та строку активної роботи у промисловій експлуатації. Саме його алгоритми дозволяють одночасно виконувати і запис, і зчитування... Окрім цього ASIC загально оптимізує роботу носія, що поліпшує базові покажчики роботи модуля зберігання даних.
Стандартні flash диски спочатку своєї роботи активно записують інформацію блоками по 4КБайт. Коли весь об'єм носія вже заповнений актуальними та застарілими блоками (весь адресований простір носія хоча б один раз був заповнений записами на 100%) - кожна наступна операція запису потребує попереднього стирання застарілих блоків розміром 4КБайт і лише потім - запис нових. На стирання 256Kbit інформації потрібно затратити близько 2мс часу. Такий стан диску називають Steady State, а сама проблема із затримками запису носить назву Write Cliff.
Алгоритми вбудованого ASIC під час штатної роботи модуля знаходять застарілі блоки інформації і знищують їх. В результаті це суттєво збільшує швидкість запису на Flash носії.
Висновки
Технологічно було описано внутрішні процеси дисків FMD. В плані використання все досить просто:
Для роботи дисків необхідно використовувати додаткові дискові полиці (модулі) всередині систем збереження;
Модулі FMD є звичайними дисками, тому використовуються вони звичайним способом: з груп дисків створюються групи RAID5 3+1, 7+1, RAID10 2+2, 4+4 та RAID6 6+2;
Можна використовувати окремі групи дисків FMD для однієї задачі. Але так само можливо використання цих модулів як один із рівнів збереження (функціонал Hitachi Dynamic Tiering).
Але окрім технологічних особливостей хотілося б звернути увагу на економічні. Усі SSD носії, що продаються у складі систем збереження - це рішення сторонніх виробників. А звідси висока вартість і неможливість впливу на процес виробництва.
Коли HDS офіційно проінформувала про наявність власних носів - це додатково свідчить про можливість отримати Flash диски з оптимізованою вартістю. Це доводить аналіз цін ListPrice. У порівнянні із дисками SSD, збереження одного ГБ інформації на базі нових носів FMD у півтора рази менше. Додавши до цього збільшення продуктивності у 2-3 рази та зменшення негативного впливу роботи технологій під час запису... І отримуємо дуже ефективне рішення у галузі збереження даних на наступні 3-5 років. Окрім цього, конструктив запропонованих носіїв свідчить про можливість дуже широкого використання цих компонент в усіх рішеннях компанії. Інакше і не могло бути :)
Посилання
У матеріалі наведено стислий опис нових технологій HDS. Весь перелік відкритих матеріалів наведено нижче.
"Hitachi Data Systems анонсирует стратегию интеграции флэш-накопителей"
http://www.hds.com/ru/news-resource-center/press-releases/2012/ru120903.html
"Специалисты Hitachi Data Systems создали контроллер флэш-памяти для корпоративных SSD"
http://www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?16/05/65
"В Hitachi Data Systems обещают вчетверо ускорить SSD"
http://www.osp.ru/news/articles/2012/35/13017260/
"Hitachi Data Systems Announces New Flash Controller and Flash Portfolio Integration Strategy"
http://www.storagereview.com/hitachi_data_systems_announces_new_flash_controller_and_flash_portfolio_integration_strategy
"Hitachi releases new 1.6TB flash modules"
http://www.computerworld.com/s/article/9233367/Hitachi_releases_new_1.6TB_flash_modules?taxonomyId=149
"Beware: Solid-state storage approaching the valley of vagueness"
http://searchstorage.techtarget.com/magazineContent/Beware-Solid-state-storage-approaching-the-valley-of-vagueness
Позиція віце-президента по інфраструктурним платформам, Roberto Basillio:
Якщо обирати між швидкою реалізацією технології та прозорою інтеграцією у портфель рішень - краще обрати інтеграцію.
Користувачам не потрібні середовища, що складаються із окремих, різнотипних компонентів.
HDS створює власні технології, коли необхідно розширити можливості власної платформи.
Flash Acceleration Option
Інформація про оновлення з'являється починаючи із серпня- вересня 2012 року.
На офіційному ресурсі компанії (http://www.hds.com/ru/news-resource-center/press-releases/2012/ru120903.html) анонсується нова стратегія. Першим елементом ланцюга стає програмне оновлення функцій системи VSP, а саме Flash Acceleration Option. Причому одразу прогнозується підвищення поточного пікового рівня IOPS до 1 мільйона (ріст продуктивності у 3 рази). Для підтвердження зазначених мільйонів усі очікують результати комерційного тесту SPC, що публікуються відкрито.
Даний функціонал доступний у вигляді активації платної ліцензії (одна на всю систему збереження, без необхідності платити за кожен ТБ даних). Trial версія допоможе зрозуміти, чи є раціональна необхідність у додаткових витратах. Пізніше буде окрема стаття, у межах якої спробуємо зрозуміти - як саме Flash Acceleration дозволяє збільшити продуктивність VSP і в яких випадках.
Hitachi's Accelerated Flash Module
7 жовтня на сайті компанії Hitachi Data Systems публікується реліз, де вперше настільки часто зустрічається слово Flash. На розсуд ІТ спеціалістам пропонується власна розробка нового елементу збереження інформації. Елемент має назву Hitachi's Accelerated Flash Module.
Передмова
Технології SSD вже давно сколихнули світ ІТ, вказавши нову стратегію розвитку галузі.
Причиною їх створення стали
обмеження стандартних дисків у питаннях швидкості обробки даних, хоча інші компоненти інфраструктури мають запас по зростанню;
неможливість використання швидкої серверної пам'яті для довгострокового зберігання інформації.
Нещодавно вийшло декілька публікацій (одна з них http://searchstorage.techtarget.com/magazineContent/Beware-Solid-state-storage-approaching-the-valley-of-vagueness), де автори акцентують увагу на сучасних проблемах SSD дисків
розробники SSD приділяють увагу лише ринку персональних систем та ноутбуків, жодним чином не розвиваючи продукти ринку Enterprise;
ціна на рішення SSD вже не відповідає реальним вимогам, залишаючись дорогим рішенням. При цьому виробники наголошують на дефіциті матеріалів для виробництва;
на ринку систем збереження даних компанії залежні від конкретних виробників SSD, що уповільнює розвиток ІТ систем.
Це все призвело до того, що за останній рік попит на носії SSD кардинально не змінився, більшість із замовників пояснює таке положення саме непомірною ціною, що негативно позначається на TCO (Total Cost of Ownership) систем під час планування бюджетів.
Опис рішення
Нестабільну ситуацію з технологією Flash носіїв компанія HDS вирішує, спираючись на наступні принципи:
використання нового типу носія не повинно змінити сучасну архітектуру систем збереження;
ціна рішення повинна бути кращою ніж існуючі SSD;
нові диски повинні працювати набагато швидше ніж сучасні SLC та MLC.
В результаті отримали плату у форматі 3-дюймового диска. Показники просто неймовірні
у цьому розмірі доступні диски об'ємом 1.6 Терабайт. У найближчий час об'єм виросте до 6.4Терабайт;
швидкість диску мінімум у 2-3 рази більша, ніж MLC та SLC;
гарантія роботи диску у режимі продуктивного навантаження протягом 5 років;
для використання дисків необхідно лише встановити нові додаткові дискові модулі VSP, підключення до BackPlane систем - стандартне.
Мал. 1. Зовнішній вигляд одного диску FMD 1.6TB
Самі носії FMD на борту мають такі компоненти, як MLC модулі, Flash Memory контролери, 4-ядерні процесори у складі ASIC, планки пам'яті DRAM, батарею.
Мал. 2. Внутрішня архітектура FMD диску
Спробуємо зрозуміти, що в роботі FMD дисків забезпечує перевагу над звичайними дисками SLC-MLC.
Почнемо з Flash Memory контролерів, які мають більшу кількість каналів до Flash модулів. Суттєво більшу кількість. Це впливає не тільки на пропускну здатність, але і на можливість паралельного виконання процесів, про додатково скажемо пізніше.
На борту дисків знаходяться компоненти InLine Write Compression, що також впливають на швидкість обробки запитів. Компресія дозволяє компактно записувати інформацію на flash носії. Окрім продуктивності це дозволяє забезпечити більш тривалий період життя модулів MLC.
Модулі пам'яті DRAM та батарея виконують функцію проміжного збереження інформації з метою обробки даних та наступного запису інформації на Flash модулі. Маючи таку область і існує можливість обробки даних та їх наступної компресії.
Звичайно, серцем носія є спеціалізований ASIC. Головна задача цього компонента - оптимізація процесів роботи із модулями Flash носіїв для збільшення швидкості роботи носія та строку активної роботи у промисловій експлуатації. Саме його алгоритми дозволяють одночасно виконувати і запис, і зчитування... Окрім цього ASIC загально оптимізує роботу носія, що поліпшує базові покажчики роботи модуля зберігання даних.
Стандартні flash диски спочатку своєї роботи активно записують інформацію блоками по 4КБайт. Коли весь об'єм носія вже заповнений актуальними та застарілими блоками (весь адресований простір носія хоча б один раз був заповнений записами на 100%) - кожна наступна операція запису потребує попереднього стирання застарілих блоків розміром 4КБайт і лише потім - запис нових. На стирання 256Kbit інформації потрібно затратити близько 2мс часу. Такий стан диску називають Steady State, а сама проблема із затримками запису носить назву Write Cliff.
Алгоритми вбудованого ASIC під час штатної роботи модуля знаходять застарілі блоки інформації і знищують їх. В результаті це суттєво збільшує швидкість запису на Flash носії.
Мал. 3. Схема використання та підключення FMD
дисків всередині системи збереженняVSP
Висновки
Технологічно було описано внутрішні процеси дисків FMD. В плані використання все досить просто:
Для роботи дисків необхідно використовувати додаткові дискові полиці (модулі) всередині систем збереження;
Модулі FMD є звичайними дисками, тому використовуються вони звичайним способом: з груп дисків створюються групи RAID5 3+1, 7+1, RAID10 2+2, 4+4 та RAID6 6+2;
Можна використовувати окремі групи дисків FMD для однієї задачі. Але так само можливо використання цих модулів як один із рівнів збереження (функціонал Hitachi Dynamic Tiering).
Але окрім технологічних особливостей хотілося б звернути увагу на економічні. Усі SSD носії, що продаються у складі систем збереження - це рішення сторонніх виробників. А звідси висока вартість і неможливість впливу на процес виробництва.
Коли HDS офіційно проінформувала про наявність власних носів - це додатково свідчить про можливість отримати Flash диски з оптимізованою вартістю. Це доводить аналіз цін ListPrice. У порівнянні із дисками SSD, збереження одного ГБ інформації на базі нових носів FMD у півтора рази менше. Додавши до цього збільшення продуктивності у 2-3 рази та зменшення негативного впливу роботи технологій під час запису... І отримуємо дуже ефективне рішення у галузі збереження даних на наступні 3-5 років. Окрім цього, конструктив запропонованих носіїв свідчить про можливість дуже широкого використання цих компонент в усіх рішеннях компанії. Інакше і не могло бути :)
Посилання
У матеріалі наведено стислий опис нових технологій HDS. Весь перелік відкритих матеріалів наведено нижче.
"Hitachi Data Systems анонсирует стратегию интеграции флэш-накопителей"
http://www.hds.com/ru/news-resource-center/press-releases/2012/ru120903.html
"Специалисты Hitachi Data Systems создали контроллер флэш-памяти для корпоративных SSD"
http://www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?16/05/65
"В Hitachi Data Systems обещают вчетверо ускорить SSD"
http://www.osp.ru/news/articles/2012/35/13017260/
"Hitachi Data Systems Announces New Flash Controller and Flash Portfolio Integration Strategy"
http://www.storagereview.com/hitachi_data_systems_announces_new_flash_controller_and_flash_portfolio_integration_strategy
"Hitachi releases new 1.6TB flash modules"
http://www.computerworld.com/s/article/9233367/Hitachi_releases_new_1.6TB_flash_modules?taxonomyId=149
"Beware: Solid-state storage approaching the valley of vagueness"
http://searchstorage.techtarget.com/magazineContent/Beware-Solid-state-storage-approaching-the-valley-of-vagueness
