Storage-Trends

Flash im Server vs. Storage-Rack

26. Januar 2015
Christian Vilsbeck war viele Jahre lang als Senior Editor bei TecChannel tätig. Der Dipl.-Ing. (FH) der Elektrotechnik, Fachrichtung Mikroelektronik, blickt auf langjährige Erfahrungen im Umgang mit Mikroprozessoren zurück.
Flash als schneller Tier 0 im Speicherschrank ist inzwischen fast Standard, doch es gibt zunehmend Flash-Speicher im Server als Caching-Lösung oder Beschleuniger für Anwendungen. Wann soll der Kunde welche Lösung einsetzen? Wir haben Dell, EMC, Fujitsu, HDS, HP, IBM, NetApp und Oracle gefragt.

Wer sich von den etablierten Storage-Anbietern ein neues Speichersystem kauft, der konfiguriert schon überwiegend einen Storage-Layer mit schnellen Flash-basierten Laufwerken (Tier 0) hinein. Auf dieser Speicherebene befinden sich dann üblicherweise I/O-intensive Daten, wo es auf kurze Latenzzeiten ankommt; beispielsweise Datenbanken.

Doch wer dachte, mit einer Flash-Ebene im Storage-Rack ist alles gut, der sieht sich bei etwas Recherche nach Produkten schnell verunsichert. Denn es gibt inzwischen diverse Anbieter von Flash-Lösungen, die das schnelle Storage-Subsystem dahin bringen, wo die Performance letztendlich benötigt wird: direkt im Server. Gerade bei Applikationen, wo es auf hohe IOPS sowie kurze Antwortzeiten ankommt, macht Flash-Speicher direkt im Server schon Sinn.

Was sagen aber die etablierten Hersteller von Storage-Systemen zu den unterschiedlichen Flash-Trends? Sollten die Daten nicht da bleiben, wo sie hingehören, nämlich einheitlich verwaltbar für alle Applikationen zentral verfügbar im Storage-Rack? Und hier darf dann gerne eine schnelle Flash-Ebene vorhanden sein.

Wir haben die Experten der führenden Unternehmen im Storage-Segment nach ihrer Meinung gefragt:

  • Hans Schramm, Field Product Manager Enterprise, Dell

  • Dr. Stefan Radtke, CTO Isilon Storage Division, EMC Deutschland

  • Stefan Roth, Manager Sales Competence Center Storage & Network Solutions, Fujitsu

  • Dr. Georgios Rimikis, Senior Manager Solutions Strategy, Hitachi Data Systems

  • Guido Klenner, Business Unit Manager Storage, Hewlett-Packard

  • Ralf Colbus, Leading Storage Professional, IBM Deutschland

  • Johannes Wagmüller, Director Systems Engineering, NetApp

  • Vincenzo Matteo, Disk Product Management Director, Oracle

Wie und wo sollte Flash-Speicher eingesetzt werden?

Hans Schramm - Dell: "Lösungen wie Fluid Cache for SAN erlauben IOPS (Input/Output Operations Per Second) im Millionenbereich. Für Unternehmen, die solche Leistungen permanent benötigen, bieten sie eine elegante Lösung, zumal sie dort dann auch andere Applikationen, die eine solche Leistung nur temporär benötigen, auf- und abschalten können. Am Anfang der Evaluation steht eine Ermittlung der Anforderungen und der vorhandenen IT-Infrastruktur eines Unternehmens, um zu sehen, welche Leistung das Unternehmen tatsächlich benötigt. Dell bietet hierzu ein spezielles Data Center Assessment an, das eine gute Grundlage für solche Analysen und Handlungsempfehlungen liefert."

Dr. Stefan Radtke - EMC: "Das hängt unter anderem von der Lösung beziehungsweise von der Anwendung ab. Gibt es eine isolierte Anwendung, die kein Speicher teilen muss, kann man sicher internen Speicher verwenden. Zu beachten ist jedoch, dass das Management dezentraler Komponenten in der Regel aufwändiger und oft nicht so effizient ist. Ich persönlich würde dann zu internem Speicher raten, wenn die darüberlegende Middleware, das Dateisystem oder die Anwendung die Speicher von verschiedenen Servern effizient verwalten und nutzen kann.

Beispielsweise kann das Dateisystem OneFS von Isilon genau dies: systemweit ein globales Dateisystem für mehrere Server mit internem Storage zur Verfügung stellen. Das OneFS-Dateisystem übernimmt auch das optimale Verteilen der Daten sowie das Wiederherstellen von Daten beim Ausfall einer oder mehrerer Server. Das gleiche Prinzip verfolgen wir mit ScaleIO: Mit dessen Hilfe werden Commodity-Server mit internem Speicher zu einem großen, skalierbaren SAN zusammengefügt. Wie OneFS übernimmt auch ScaleIO die Verteilung der Daten und die Sicherstellung der Datenverfügbarkeit."

Stefan Roth - Fujitsu: "Flash als Cashing kann innerhalb der Server interessant sein. Aber für Datenbanken, virtualisierte Umgebungen und Produktionssysteme sind zentrale Flash-Speicher und noch besser Hybrid-Flash-Storage-Systeme die beste Wahl."

Dr. Georgios Rimikis - Hitachi Data Systems: "Eine generelle Empfehlung, die für alle Unternehmen zutrifft, gibt es nicht. Flash ist zumeist noch eine Kostenfrage - ansonsten würde ich Flash immer und überall zum Einsatz empfehlen. Flash-Speicher sind deutlich schneller als Festplatten. Darüber hinaus verbrauchen sie wesentlich weniger Energie. Beide Methoden haben ihre Existenzberechtigung. Wir sehen allerdings den größten Teil der Datenspeicherung über Halbleiterspeicher im Speichersystem selbst.

PCIe-Karten können nicht das Datenvolumen eines mit Flash bestückten Speichersystems ersetzen. Darüber hinaus können die Daten eines Speichersystems von mehreren Servern geteilt werden. Grundsätzlich können beim heutigen Datenwachstum und Bedarf an Performance nicht alle Daten auf den Server wandern. Die meisten schnell benötigten Daten liegen folglich weiterhin außerhalb des Servers auf leistungsfähigen Speichersystemen."

Guido Klenner - Hewlett-Packard: "Kunden können nur dann alle Vorteile der Flash-Technologie nutzen, wenn der Flash-Speicher im zentralen Speichersystem zum Einsatz kommt. Der Flash-Speicher kann dann seine Vorzüge komplementär zu den etablierten Redundanztechnologien ausspielen und ist zugleich überall verfügbar, unabhängig von der geografischen Lage. Wird die Flash-Speichertechnologie ausschließlich als Caching-Lösung eingesetzt, lassen sich nicht alle Vorteile dieser Technologie nutzen. Mit den HP-Speichersystemen 3PAR müssen sich Kunden nicht zwischen Flash-Speicher und traditionellem Speicher entscheiden. Sie können die Stärken beider Technologien voll ausschöpfen."

Ralf Colbus - IBM: "Das kann nur eine sinnvolle Analyse der Workloads darstellen - dabei hat IBM sehr viel Erfahrung gesammelt und Tools entwickelt. Der Einsatz von Flashtechnologie im Rechenzentrum ist derzeit noch kein Standard, wird jedoch immer mehr zum Standard werden - inzwischen verbauen wir Flash sogar in Backup-/Restore-Umgebungen. Es erschließen sich somit fast jeden Tag neue Anwendungsfelder. Auch die anfänglich problematische Lebensdauer dieser Systeme ist inzwischen kein Problem mehr - in einigen Fällen können wir eine Lebensdauer von über fünf Jahren garantieren."

Johannes Wagmüller - NetApp: "Bei der Entscheidung für den Einsatz von Flash-Technologien sollte man immer die Charakteristik des Workloads berücksichtigen. Hybride Architekturen bieten den Vorteil, ein breiteres Spektrum an Anwendungen durch Flash zu beschleunigen. Dies gilt besonders bei gleichmäßigen Workloads, die stark von Caching profitieren. Spezielle PCIe-Steckkarten finden Verwendung in Storage- und Server-basierenden Flash Cache-Lösungen.

Vorteil der Storage gestützten Cache-Lösungen ist deren universeller Cache-Ansatz für eine Vielzahl von angebundenen Host- und Client-Systemen. Bei höchsten Anforderungen an extrem niedrige Latenz-Zeiten bietet sich der dezidierte Einsatz von Server Cache an. In jedem Fall ist hier jedoch auf eine durchgängige Datenkonsistenz mit dem persistenten Storage Layer - auch im Restore-Fall - zu achten."

"Flash eignet sich nicht generell besser für Server als für Storage oder umgekehrt. Beide Varianten haben Vorteile. So spricht für den Einsatz im Server die niedrigste Antwortzeit, weil noch näher an der Applikation platziert. Für den Einsatz von Flash im externen Storage sprechen die Hochverfügbarkeit und Sicherheit von Enterprise Storage-Systemen. Bei dieser Version kann von mehreren Servern auf den Datenbestand zugegriffen werden."

Vincenzo Matteo - Oracle: "Flash-Speicher ist, obwohl die Preise in den letzten Jahren gesunken sind, im Vergleich zu anderen Speicherformen immer noch um ein vielfaches teurer. Er sollte deshalb so effektiv wie möglich eingesetzt werden um die Anwendungsgeschwindigkeit zu maximieren, gleichzeitig aber die Kosten zu minimieren."

"Wenn man Anwendungen, die auf mehreren Servern laufen beschleunigen will, ist Flash-Speicher im Storage Array die beste Lösung. Nichtsdestotrotz ist das eine hochgradig ineffiziente und teure Lösung, außer man verfügt über ein intelligentes Array, das I/O-Service-Priorisierung beherrscht. Einige Storage-Arrays können das, aber nur Oracle FS1 berücksichtigt dabei den sogenannten Application Business Value, also den betriebswirtschaftlichen Nutzen, sprich die Wichtigkeit der verarbeiteten Daten für das Tagesgeschäft."

"Zur Leistungssteigerung von Applikationen die auf einem einzelnen Server laufen, macht es nur dann Sinn Flash-Speicher zu verwenden, wenn Anwendungen diesen auch als solchen erkennen und sein Potential automatisch ausschöpfen. Oracle Database Enterprise Edition etwa nutzt verbauten Flash-Speicher selbstständig zur automatischen Leistungssteigerung. Auch einige Dateisysteme handhaben Flash-Speicher automatisch, Oracle ZFS und Solaris OS sind Beispiele - hier gilt ebenfalls: automatisierte Erkennung und Verwendung sind das A&O."

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