Bel direct op: +31 85 486 86 86

Solid State Disk of Flash Storage

Flash Storage komt steeds vaker voor in moderne storage producten en oplossingen. Ook in onze iPads en laptops zit tegenwoordig veelal flash geheugen of een Solid State disk. Vaak zijn gebruikers nog niet helemaal zeker van de toegevoegde waarde en hoe toe te passen in enterprise omgevingen. Dovilo helpt haar klanten juist keuzes te maken.

1: SSD of Flash Storage, wat is dat?

Kenmerkend aan solid state drives (SSD) is dat er geen bewegende onderdelen gebruikt worden die wel in harde schijven te vinden zijn, zoals een roterende schijf of bewegende lees- en schrijfkoppen. Hierdoor treden er (weinig tot) geen mechanische fouten meer op en behoort het wachten op de schijf en het positioneren van de koppen tot het verleden. Gegevens kunnen - onafhankelijk van waar ze zijn opgeslagen - altijd even snel gevonden worden. Defragmenteren is niet meer nodig; bestanden die uit duizenden fragmenten bestaan worden nagenoeg net zo snel gelezen als een aaneengesloten bestand. Ook het wegschrijven van gegevens gaat veel sneller bij een SSD ten opzichte van een harde schijf. Er zitten vaak meerdere geheugenmodules in een SSD, die onafhankelijk van elkaar data kunnen wegschrijven.

2: Wat zijn de voordelen en nadelen ten opzichte van traditionele harde schijven?

Voordelen

Snelheid: een SSD heeft een zeer korte toegangstijd en zeer hoge lees- en schrijfsnelheid.
Stilte: doordat een SSD geen bewegende onderdelen bevat, produceert een SSD geen geluid.
Gewicht: een SSD is vele malen lichter dan een harde schijf.
Zuiniger: een SSD heeft minder vermogen nodig om te werken dan een harde schijf.
Koeler: geen bewegende onderdelen dus minder warmteproductie.

Nadelen

Prijs: een SSD is (gerekend in prijs per gigabyte) zal voorlopig een stuk duurder zijn dan een harde schijf.
Degradatie (alleen voor flashgeheugens): na een aantal malen schrijven en wissen verliezen de cellen hun geheugencapaciteit. MLC's kunnen ongeveer 20000 keer beschreven worden. Software technologie zoals TRIM zorgt ervoor dat alle cellen ongeveer gelijk belast worden. Zo gaat de hele schijf langer mee.

Let erop dat consumenten SDD's dit veel minder goed kunnen dan enterprise disks.

Opgeloste nadelen:

Capaciteit: de capaciteit van een SSD was lange tijd niet zo groot als die van een harde schijf. Met de introductie van 2TB-SSD's en hoger, tot 16TB is dit probleem echter opgelost.

Verlies van snelheid: als geen maatregelen (zoals bijvoorbeeld TRIM) getroffen worden, wordt een SSD na veel herschrijven van data trager. TRIM wordt bij de meeste besturingssystemen standaard geactiveerd voor SSD's.

3: Hoe worden SSD's toegepast?

Er zijn diverse toepassingen te bedenken waar performance een grote impact heeft op gebruikers en met name de kosten van productie processen. Wij zien deze vooral worden ingezet bij zogenaamde 'hot spots' in infrastructureren. Denk aan bijvoorbeeld datawarehouses, grote databases of een virtuele desktop omgeving. 

Bij grotere bedrijven zijn er zelfs al omgevingen, die 100% op flash disk zijn gebaseerd. Dit is echter een zeer klein percentage van de markt in verband met de hoge acquisitie en onderhouds kosten.

4: Zijn de kosten niet te hoog? 

SSD's bieden een oplossing, echter zonder slimme software, is een sluitende business case niet zondermeer te maken. Dankzij die slimme software van diverse fabrikanten is het mogelijk om de hardware alleen daar in te zetten waar nodig. Deduplicatie en compressie zorgen voor een 2x tot 5x besparing in ruimte. Door inzet met een "SSD cache" pool voor reads en writes geniet alle data van meer performance.

Zo zijn er oplossingen waarbij alleen schrijfacties op SSD landen. Vervolgens wordt de data geanalyseerd op behoefte van de aangesloten systemen en wordt deze geklassificeerd. Tenslotte kan een data management oplossing op basis van deze informatie de data plaatsen op de minder snelle en goedkopere disken of juist de snelste en meest kostbare disken.

5: De toekomst van flash

De flash disken zullen door toename in productie aantallen en verdere doorontwikkeling goedkoper worden. Met een jaar of vijf zal flash een groter deel van de infrastructuur in data opslag opnemen bij de meeste omgevingen. Producenten die zich nu op 100% flash richten leveren nu slechts aan 5% tot 10% van de markt. Veelal betreft dit een point solution.

6: Is flash de enige oplossing voor meer performance?

Zeker niet! Performance kan ook komen uit een andere methodiek, zoals Software Defined technologie. Hier is een N+1 'grid' architectuur eventueel een antwoord. Dit wordt veelal ingezet indien capaciteit versus performance een schaalgrootte heeft die zich daar voor leent. (enkele honderden TB aan data) Dit zou op dit moment met SSD disken nagenoeg niet betaalbaar zijn om te realiseren.

7: Consumer en Enterprise flash; wat is het verschil?

Gebruikers geven vaak aan dat ze niet begrijpen waarom een enterprise disk 1500 euro kost tegenover een consumenten disk voor 'slechts' 200 euro beschikbaar is en dezelfde capaciteit. De terminologie is overigens (c)MLC voor consumer en eMLC voor Enterprise SSD's. Samsung heeft ook een SSD voor consumenten welke als Enterprise wordt eengeduid. Dit is dus nogal verwarrend en eigenlijk de prijs of uitsluitend excessieve tests geven een idee van de kwaliteit in dat geval. Overigens alle enterprise storage merken leveren over het algemeen consumerMLC's met een hoog support niveau uit. Verwachte levensduur met slimme onderhouds software bedraagt dan circa 5 jaar.

Zeker met onze Software Defined Storage oplossingen is dit een veelgestelde vraag, immers we besparen al veel met Software Defined en willen nog meer besparen met consumer disks. 

Er zijn een aantal redenen om dit niet te doen:

1. Consumer disks zijn véél langzamer. Bij de meeste tests van minder dan een minuut zie je geen verschil. Bij meer professionele tests zie je dat de consumer disks uiteindelijk moeite hebben om de bezette cellen leeg te maken (garbage collection). IOps voor writes kunnen wel zakken van 90.000 naar slechts 2.000! Ook is de combinatie lezen en schrijven moeilijker voor deze disks ivm een andere bit size. Accesstijden variëren meestal flink.

2. Levenduur van de consumer disks (MLC) is ongeveer een derde aantal writes lager als van een Enterprise MLC. Consumer disks variëren van 3.000x tot 10.000x versus 10.000x tot 30.000x voor eMLC's.

3. U kunt ook vele tests over eMLC en MLC terugvinden op het Web.

Consumer disks zijn wel inzetbaar, maar kijk goed waar je ze toepast. Ze zijn naar onze mening prima inzetbaar als OS disk, bootdevice of als read cache in combinatie met goed support voor vervanging. Wij adviseren u consumer disken nooit in te zetten voor intensieve schrijf oplossingen.

8: Wat is SLC & TLC?

Er bestaat ook nog Single Level Cell (SLC) disks deze zijn een stuk duurder dan de eMLC's; ze hebben wel een veel langere levensduur. Triple Level Cell (TLC) disks hebben een langere levensduur, zijn voornamelijk geschikt voor lees-intensieve toepassingen en beschikken over meer error-correction methodieken. In vergelijk tussen de kosten en baten is een eMLC in 99% van de gevallen een betere aankoop. De kwaliteits verschillen zijn er, maar zijn eigenlijk verwaarloosbaar. Fabrikanten die nog SLC/TLC gebruiken doen dit omdat hun software waarschijnlijk niet voldoende compenseert.

9: Wat biedt Dovilo?

De producenten waarmee wij werken bieden allen flash opties. De echte voordelen zitten in de slimme software en vergt meer dan een eenvoudige faq lezen. Wij leggen u graag de verschillende voordelen persoonlijk toe.

Tintri Cached pool voor writes en frequent opgevraagde reads, inclusief in line dedupe en compressie op flash disks. Levert naast de hybride ook een 100% flash optie.
Netapp SSD in aparte TIER, als cache of in een 100% flash oplossing. Out-of-band dedupe, gericht op maximale performance.
EMC SSD in aparte TIER, als cache of in een 100% flash oplossing met speerpunt op inline dedupe en compressie. Ondersteund ook combinaties met Software Defined oplossing ScaleIO.
Hedvig Software Defined oplossing met inline dedupe mogelijkheden, client caching voor hypervisors en N+1 aggregaties van SSD pools voor extreme performance resultaten.
Simplivity Flash PCI kaarten, software & servers. Caching van reads & writes, inclusief dedupe en compressie.

 

Heeft u nog meer vragen? Stel ze gerust via info@dovilo.eu

Kijk ook op de hoofdpagina over Data Management.

Meer weten? Stel uw vraag

Of neem direct contact op via +31 (0)85 - 486 86 86 of info@dovilo.eu