Твердотельные дисковые накопители (SSD) представляют собой популярную замену стандартным магнитным дисковым накопителям. В своих компьютерах за последние несколько лет я использовал разные SSD и могу засвидетельствовать значительное увеличение производительности, не говоря уже о снижении теплоотдачи, шума и существенной экономии электроэнергии. Единственным препятствием является цена таких устройств. Цена на устройства SSD, используемые в качестве локальных хранилищ, значительно снизилась за последние несколько лет, тогда как цена на емкие магнитные диски возросла. Это ведет к тому, что принять решение о выборе того или иного устройства очень сложно: либо вы выбираете более медленный, но более емкий накопитель, либо выбираете более быстрый, но менее емкий SSD. Во многих случаях большую вместимость магнитных накопителей игнорировать трудно, несмотря на высокую скорость, которая возможна только при использовании SSD.

SSD быстро стали применять не только для локального хранения, но и для сетевого. Некоторые решения, такие как Texas Memory Systems от RamSan, предлагают огромную производительность в маленьком блоке, но опять же главное препятствие для их использования — это цена. Многие специалисты по ИТ спрашивают, не слишком ли дорого обходится подобная производительность. В конце концов, не каждый технологический процесс требует той производительности, которую дает SSD. Например, более разумно хранить заархивированные файлы, которые нужны только изредка или не требуются вообще, на дорогостоящих жестких дисковых накопителях, а не на SSD. Но что делать, если вам нужна скорость, которую дает SSD, но только лишь несколько раз в год (например, в период уплаты налогов)? Или если у вас есть приложение или набор приложений, которые требуют максимально возможной производительности, но цена решения SSD выходит за рамки вашего бюджета?

К счастью, многие поставщики комбинируют накопители SSD и жесткий диск, в том числе:

Эти гибриды на базе SSD от разных поставщиков стремятся соединить лучшее, что есть у обоих устройств: более низкую цену и больший объем жестких дисков и более высокую производительность и надежность, предлагаемые SSD.

Однако все не так просто. После того как я поговорил с несколькими поставщиками и провел собственное исследование, я понял, что каждое гибридное решение с SSD создается по-разному. Все продукты строятся на базе программного обеспечения, которое управляет ими. .

XIO Storage

XIO Storage

«Мы делаем совершенно разные продукты, но наша родословная насчитывает несколько лет», — заметил Стив Сикола, главный технический директор XIO Storage, когда я заговорил с ним о Hyper ISE, гибридном решении на базе SSD от этой компании. Hyper ISE является массивом хранения, в котором сочетаются множественные «блоки данных», состоящие из 10 жестких дисковых накопителей и 10 SSD в одном закрытом модуле. Данные перемещаются между адаптивной кэш-памятью DRAM, жесткими дисковыми накопителями и SSD.

Кейт Хейджман, приверженец технологии хранения в XIO Storage, рассказала о решении немного больше: «Самые нужные данные перемещаются на SSD. Менее актуальные данные остаются на жестких накопителях. С точки зрения сервера и операционной системы это выглядит как LUN».

Hyper ISE заботится о перемещении данных в автоматическом порядке. Каждые пять секунд программное обеспечение Hyper ISE проверяет, есть ли нужные данные в размере 120 Мбайт на SSD. Если их нет, программное обеспечение перемещает необходимые данные с жестких дисковых накопителей на SSD.

«Сначала мы пишем данные в адаптивную кэш-память DRAM, затем на жестких дисках, а после перемещаем их на SSD, — рассказывает Сикола. — Поскольку сначала все данные записываются на жесткие дисковые накопители, мы видим всплеск нагрузки, когда массив инициализируется первый раз». Хейджман поясняет: «Делая первоначальную запись данных на жесткие диски, мы не получаем оптимальной производительности сразу». Однако через некоторое время программное обеспечение перемещает блок нужных данных объемом 120 Мбайт на SSD, который дает великолепную производительность. Более того, программное обеспечение Hyper ISE является интеллектуальным. Оно учится различать технологические процессы (например, технологические процессы Microsoft SQL Server и Microsoft Exchange Server), поэтому, когда поток данных приходит в массив, программное обеспечение «знает», как лучше всего оптимизировать расположение данных на диске.

«Мы активно работаем с командой Microsoft SQL Server 2012, — говорит Хейджман. — В 2010 году наилучшая производительность (SQL Server) была на решении Hitachi, использующем почти 500 жестких дисковых накопителей скоростью 15 тыс. оборотов в минуту, собранных в несколько стоек. Они выполняют 5400 транзакций в секунду на наборе данных объемом 7 Тбайт при цене решения свыше 2 млн долл. В 2011 году наш продукт размером 3U по цене 150 тыс. долл. обеспечил 11500 транзакций в секунду, имея только 40 накопителей».

NexGen Storage

NexGen Storage

Хотя большинство поставщиков, которые внедряют SSD в свои решения, хорошо известны и занимают определенные позиции в индустрии производства устройств хранения (например, Dell EqualLogic, NetApp, Fujitsu), есть и новые лица, такие как NexGen Storage. Когда я разговаривал с Крисом Макколом, вице-президентом по маркетингу в компании NexGen Storage, он упомянул, что NexGen Storage и их 5 Storage System вышли из скрытого режима в ноябре 2011 года.

«Двое наших учредителей пришли из Left-Hand Networks, — комментирует Макколл. — Они очень много знают об устройствах хранения, iSCSI и т. д., а мы хотели взглянуть свежим взглядом на системную архитектуру. Мы постоянно слышали вопросы потребителей: ’Как много приложений я могу поставить на ваш SAN? Можно мне добавить еще 10 приложений? Как это повлияет на производительность?’ И мы всегда старались помочь».

Ответы на эти вопросы особенно актуальны для небольших организаций, которым нужна более высокая производительность, та, которую предлагает гибридное решение хранения SSD, но у них нет команды экспертов, занимающихся именно вопросами хранения информации. Многие ИТ-профессионалы на предприятиях малого и среднего бизнеса стараются угнаться за двумя зайцами. n5 Storage System предпринимает пытается упростить управление этим процессом.

«Просто скажите нам, как быстро вы хотите двигаться, и система автоматически подстроится по вашему желанию», — заверил Маккол. Продукт NexGen формирует коэффициент качества Quality of Service (QoS) для администратора в терминах количества операций в секунду (IOPS). Например, если вы знаете, что LUN, выделенный файлам вашей базы данных SQL Server, требует 20 000 IOPS, вы настраиваете продукт NexGen на обеспечение этого требования. Настройки QoS гарантируют минимум. Таким образом, например, если вам нужно 10 000 IOPS для файлового сервера, но на массиве доступно 20 000 IOPS, тогда n5 Storage System позволит файловому серверу воспользоваться преимуществом доступности 20 000 IOPS.

Другой интересный аспект подхода компании NexGen к QoS — это возможность задавать QoS по расписанию. Например, вы можете запрограммировать более высокий QoS на двухчасовое окно, когда должен быть обработан большой отчет. n5 Storage System также оптимизирует производительность, основанную на приложении, которое использует эта система. Другими словами, система «знает», что доступ к данным SQL Server выглядит как нечто противоположное доступу к данным Exchange и настраивает QoS соответственно.

В отличие от Hyper ISE, n5 Storage System записывает данные сначала на SSD и затем перемещает на жесткие дисковые накопители. n5 Storage System использует до четырех Fusion-io SSD, подсоединенных прямо к каналу PCIe максимум двумя контроллерами по схеме активный-активный. Цена на устройство n5 Storage System размером 3U на 32 TB начинается с 88 тыс. долл. n5 Storage System использует жесткие диски Serial Attached SCSI (SAS) со скоростью 7200 оборотов в минуту. Система поддерживает до трех дополнительных блоков с дисками, если потребуется.

Однако Hyper ISE использует жесткие диски скоростью 10 тыс. оборотов в минуту, которые смонтированы внутри блока хранения данных и недоступны пользователю. Только сам блок хранения данных может быть удален и только когда система выключена. Я спросил специалистов команды XIO о том, как администратор может заменить накопитель, если тот не работает.

«У нас много запатентованных процессов для восстановления накопителя на месте, — пояснил Сикола. — У нас есть доступ к внутреннему коду накопителя прямо от наших поставщиков». Хейджман отметила, что, если накопитель действительно в аварийном состоянии, они могут перестроить работу блока хранения данных.

Подобно Hyper ISE, устройство n5 Storage System предоставлет дополнительные функции. Например, такие:

  • детальный отчет, который показывает, как рабочая нагрузка приложения будет себя вести, если поставить гибридное решение с SSD, не запуская его в работу;
  • управление и мониторинг программного обеспечения, дабы убедиться, что гибридное решение с SSD работает оптимально.

Подходы разные, цель одна

Несмотря на различие подходов, и XIO Storage, и NexGen Storage ориентированы на достижение одной цели — автоматическое увеличение производительности приложения. Оба поставщика подчеркивали, что их программное обеспечение как раз является средством достижения этой цели.

Таким образом, если вы окажетесь на рынке гибридных решений хранения с SSD, важно посмотреть на «голые цифры», которые предъявят вам поставщики. Посмотрев на эти цифры внимательно, вы увидите, как поставщики построили свои продукты и каково программное обеспечение. Это и образует разницу между решениями хранения, которые должны быть оптимизированы для ваших специфических рабочих нагрузок. Оцените, насколько новое решение быстрее, чем то, которое планируется заменить.

Хотя цена на гибридные решения с SSD все еще высока, она значительно снизилась за последние несколько лет. Сейчас такие решения могут рассматривать даже малые предприятия. Цены гораздо ниже 200 тыс. долл., а производительность отличается в 10 раз по сравнению с традиционными массивами на жестких дисках, поэтому я призываю вас присмотреться к гибридным решениям хранения с SSD при выполнении следующего проекта.

Майкл Дрегон (articles@mikerochip.com) — редактор Windows IT Pro и старший сетевой инженер. Имеет сертификаты MCDST, MCSE: Messaging, MCTS и MCITP

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF