Ist die Zeit für Solid State Disks im Rechenzentrum gekommen?

Allerdings scheint es,dass wir uns rasant dem von Malcolm Gladwell beschriebenen Tipping Point nähern, an dem “Ideen und Produkte und Botschaften und Verhaltensweisen“ sich genauso wie ein Virus verbreiten. Solid State Disk scheint diese Pandemie-Kriterien zu erfüllen. Oder handelt es sich hier einfach nur um eine weitere Modeerscheinung? Dagegen spricht allerdings die Tatsache, dass viele Analysten bereits über den Einsatz von SSD/Flash-Technologie in Servern als De-Facto-Standard reden.

SSDs im praktischen Einsatz

Im Laufe der vergangenen Jahre wurden SSDs als lokaler Storage in Servern eingesetzt und es gab noch die Hoffnung, dass diese irgendwann Storage Area Networks (SAN) ersetzen könnten.

Aber große Datenbanken, virtuelle Umgebungen und Big Data-Analytik erfordern viele Server, die an gemeinsam genutzten Storage angebunden werden. Der lokale Flash-Speicher verwandelte sich immer mehr zu serverbasiertem Caching.

Genau so positionieren Unternehmen wie EMC und Fusion-IO heute ihre PCI-Express (PCI-e)-basierten Flash Adapter. Darüber hinaus kamen diese SSDs im Storage Fabric in mindestens drei Einsatzszenarien vor: SSDs vor traditionellen Festplatten in einem Storage-Chassis (Hybrid Array), SSDs in einer Fabric-basierten Appliance vor einem traditionellen Disk Array und Voll-Flash-Arrays als Primärspeicher.

Die meisten Speicherhersteller haben bereits Hybrid Arrays im Portfolio, die ein Flash Frontend vor herkömmliche Festplatten setzen, um die Performance zu beschleunigen. Das geschah nicht ohne Bedenken, da das Hinzufügen von SSDs Änderungen an den RAID Controllern, die zum Speichern der Daten auf traditionelle Festplatten eingestellt waren, erforderte. Für einige Kunden stellt das eine Chance zum Einstieg in SSD Storage dar. Andere sehen es lediglich als Möglichkeit die Performance zu erhöhen. Die Verbreitung von „Voll-Flash“-Appliances wächst allmählich, da große Datenbanken und zunehmend dichte virtuelle Umgebungen größere Datenspeicher mit mehr I/O-Vorgängen pro Sekunde und niedrigere Latenzzeiten erfordern.

Zu den bereits erhältlichen Lösungen gehören I/O Offload Engines mit einer beschleunigten virtuellen Desktop-Infrastruktur (VDI) oder Software Defined Storage, der entweder als fabric-basierter Cache- oder Primärspeicher zur Verfügung steht. Einige Hersteller bieten ”Voll-Flash“-Speichersysteme, die sehr robuste und anspruchsvolle Anwendungsumgebungen unterstützen.

Die Vorteile der SSD-Technologie

Die meisten Einwände gegen die Einführung von SSD als Primärspeicher betrafen den Kostenfaktor. Gemessen nach US-Dollar pro Gigabyte sind HDDs bis zu zehnmal so kosteneffektiv wie SSD. Allerdings sind SSDs, gemessen am Verhältnis US-Dollar pro IOPS, mindestens 100-mal so kosteneffektiv.

Angesichts der Tatsache, dass die IOPS-Rate einer der Hauptvorteile von SSD Storage ist, macht dieses Verkaufsargument aus Sicht der SSD-Hersteller durchaus Sinn. Aber auch so ist es eine attraktive Statistik. Zwischen den einzelnen Generationen der HDD-Technologie wurden zwar Performance-Verbesserungen zwischen 30 und 100 Prozent erzielt, aber diese fielen im Vergleich zur Leistungssteigerung zwischen HDD und SSD – die teilweise bis zu 2000 Prozent beträgt – eher gering aus.

Der andere Hauptvorteil der SSD-Technologie im Rechenzentrum ist die Energie- und Kühlungseffizienz. Ein SSD hat keine beweglichen Teile, verbraucht daher weniger Energie und erzeugt kaum bis gar keine Wärme. Das wirkt sich positiv auf den Kühlungsaufwand aus. Marc Staimer, Gründer von Dragon Slayer Consulting, schätzt, dass die durch den Einsatz der SSD-Technologie erzielten Energie- und Kühlungsersparnisse bei zirka 50-80 Prozent gegenüber HDD liegen. Aufgrund der zunehmend eingeschränkten Energie- und Kühlungskapazitäten in heutigen Rechenzentren sind diese Zahlen durchaus interessant. Angesichts der schwierigen Wirtschaftslage hat sich die Weiterentwicklung des Rechenzentrums verlangsamt und Unternehmen wurden dazu gezwungen, die Auslastung bestehender Ressourcen zu optimieren. Der niedrige Verbrauch der SSD-Technologie unterstützt solche Maßnahmen.

Aufgrund der steigenden Kapazitäten, der reduzierten Kosten sowie der erheblichen Effizienzvorteile der SSD-Technologie ist es gut vorstellbar, dass der anfangs erwähnte Tipping Point erreicht wurde. Es ist davon auszugehen, dass sich das Verhältnis von HDDs und SSDs im Rechenzentrum bald zugunsten der SSD-Technologie ändern wird. Unternehmenskunden wollen Betriebskosten sparen, Ressourcen entlasten und dabei Service Level Agreements einhalten. SSDs leisten hier eine willkommene Hilfestellung.

Die Rolle der Infrastrukturhersteller

Hersteller von Netzwerktechnologien wie Emulex unterstützen diese Entwicklung im Rechenzentrum. Innovative Fibre Channel und Ethernet I/O Connectivity-Lösungen sorgen für die hohen IOPS-Raten und niedrigen Latenzzeiten, die Kunden für den optimalen Betrieb hochperformanter Server und Storage-Systeme der Enterprise-Klasse benötigen. Sie helfen, I/O-Architekturen zu optimieren und unterstützen sämtliche Endpunkte auf dem I/O-Pfad jetzt und in der Zukunft.

Netzwerküberwachungslösungen sorgen dafür, dass der I/O-Fluss sowohl in Fibre Channel- als auch in Ethernet-Umgebungen optimal und sicher läuft. Parallel zur Weiterentwicklung von Datenbanken, Hypervisors, Big Data-Analytik und Cloud Computing durch Technologien wie SSD und Flash Memory verbessern auch die Netzwerk- und Infrastrukturhersteller ihre Produkte weiter, um Unternehmen auch in Zukunft eine optimale Performance zu gewährleisten.