Ο Κωνσταντίνος Αγγελακόπουλος, Sr. Systems Engineer, EMC Hellas γράφει για το παρόν και τις απαιτήσεις από τη σύγχρονη τεχνολογία.
Καθώς η τεχνολογία εισχωρεί όλο και περισσότερο στην καθημερινή μας ζωή – προσωπική κι επαγγελματική — στον κόσμο των επιχειρήσεων δημιουργείται η προσδοκία για ακόμη καλύτερη αξιοποίηση της. Για παράδειγμα, περιμένουμε ότι η εφαρμογή που υπολογίζει το απόθεμα μιας επιχείρησης θα έχει απόκριση σε πραγματικό χρόνο ίδια με την αντίστοιχη κάποιας εφαρμογής που χρησιμοποιούμε στο κινητό μας, παρόλο που στην πρώτη περίπτωση μπορεί να απαιτείται επεξεργασία εκατοντάδων χιλιάδων αρχείων από διαφορετικές βάσεις δεδομένων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, παραδοσιακές batch εφαρμογές να οδηγούνται προς ένα on-demand μοντέλο. Και ο λόγος; Για να μειωθεί ο χρόνος που απαιτείται για τη μετατροπή των δεδομένων σε πληροφορία και την καταγραφή της αξίας που προστίθεται στην επιχείρηση εξαιτίας της.
Εδώ και μερικές δεκαετίες, οι τεχνολογίες των υπολογιστικών συστημάτων και των δικτύων διπλασιάζουν την απόδοσή τους κάθε 18 μήνες (ακολουθώντας με ακρίβεια ό,τι προβλέπεται από το νόμο του Moore). Όμως, οι περιορισμοί στα μηχανικά μέρη των σκληρών δίσκων δεν έχουν επιτρέψει στα συστήματα storage να εξελιχθούν με τον ίδιο ρυθμό.
Έτσι, ενώ υπήρχε δυνατότητα δημιουργίας, συλλογής και επεξεργασίας ενός τεράστιου όγκου δεδομένων … οι περιορισμοί στην ταχύτητα μεταφοράς από/προς τα συστήματα αποθήκευσης δημιουργούσαν μεγάλες καθυστερήσεις (I/O bottlenecks).
Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να εμφανιστούν στην πορεία διάφορες αρχιτεκτονικές που είχαν στόχο να περιορίσουν αυτό το κενό στην απόδοση, μέσα από τεχνικές όπως το profiling διαφόρων προτύπων πρόσβασης και τη δυνατότητα pre-fetching/caching των δεδομένων στην κύρια μνήμη του συστήματος πριν την εντολή ανάγνωσης.
Με την εμφάνιση του virtualization τα πράγματα άρχισαν να περιπλέκονται λίγο περισσότερο, καθώς σε ένα (φυσικό) server μπορούσαν να τρέχουν πολλές εικονικές μηχανές, με αποτέλεσμα να αυξάνονται ακόμη περισσότερο οι απαιτήσεις σε σχέση με τη χωρητικότητα και την ταχύτητα I/O των server, αλλά και να ανατρέπονται πολλές από τις τεχνολογίες βελτιστοποίησης, καθώς τα data patterns γίνονταν όλο και πιο τυχαία.
Το αποτέλεσμα;
•Αυξημένες απαιτήσεις για καλύτερη απόκριση σε επίπεδο εταιρικών εφαρμογών
•Ακόμη μεγαλύτερο κενό απόδοσης μεταξύ δικτύων, υπολογιστικών συστημάτων και storage
•Ευρεία υιοθέτηση του virtualization, ακόμη και για εφαρμογές με μεγάλες απαιτήσεις I/O, όπως η αναλυτική επεξεργασία στοιχείων από βάσεις δεδομένων.
Ο συνδυασμός αυτός δημιουργεί μια καταιγίδα εξελίξεων στο χώρο του IT.
Και τότε ακριβώς εμφανίζεται η τεχνολογία Flash με στόχο να διασώσει τα συστήματα storage, αλλάζοντας ριζικά ορισμένες από τις πιο σημαντικές συνθήκες λειτουργίας του IT. Έτσι, όχι μόνο βελτιώνεται ο χρόνος απόκρισης των εφαρμογών, αλλά επιπλέον τους δίνεται η δυνατότητα να χρησιμοποιούν έναν εξαιρετικά μεγάλο όγκο δεδομένων.
Τι το ιδιαίτερο έχει η τεχνολογία flash;
•Με την τεχνολογία Flash η ταχύτητα πρόσβασης στα δεδομένα (τυχαία ή σειριακά) φτάνει σε επίπεδα που δεν έχουμε ξαναδεί, γεγονός που οδηγεί στη σημαντική βελτίωση του χρόνου απόκρισης των εφαρμογών και, γενικά, της απόδοσης των εικονικών υποδομών.
•Οι δίσκοι Flash βασίζονται στην τεχνολογία των ημιαγωγών, και γι’ αυτό όχι μόνο εξελίσσονται με τον ταχύτατο ρυθμό που προβλέπει ο νόμος του Moore, αλλά επωφελούνται και από την απουσία μηχανικών μερών.
•Η τεχνολογία Flash καταναλώνει πολύ λιγότερη ενέργεια, καθώς δεν υπάρχουν δίσκοι που περιστρέφονται ή κεφαλές ανάγνωσης που μετακινούνται, γεγονός το οποίο μεταφράζεται σε μειωμένες απαιτήσεις ψύξης και χαμηλότερο κόστος λειτουργίας για τα data centers.
Στο σημείο αυτό θα αναρωτηθεί κανείς αν το σύγχρονο αυτό τεχνολογικό όπλο του ΙΤ είναι ακριβό. Εξαιτίας του εκρηκτικού ρυθμού με τον οποίο αναπτύσσεται η αγορά των φορητών συσκευών που χρησιμοποιούν μνήμες flash -- iPods, iPhones, iPads, ταμπλέτες κάθε τύπου — η τεχνολογία flash έχει γίνει πιο ώριμη και πιο προσιτή από ποτέ. Σήμερα, αν συνδυαστεί η κατάλληλη τεχνολογία storage array μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις των σύγχρονων εφαρμογών, τόσο σε επίπεδο επιδόσεων, όσο και σε επίπεδο κόστους. Το γεγονός αυτό οδηγεί στη δημιουργία των purpose-built all flash arrays (εξειδικευμένες συστοιχίες για την επεξεργασία και αποθήκευση δεδομένων, βασισμένες αποκλειστικά στην τεχνολογία flash).
Τι ακριβώς σημαίνει αυτό; Σημαίνει ότι χάρη στα All Flash Arrays η φιλοσοφία σχεδιασμού των συστημάτων, η οποία είναι προσανατολισμένη προς τη βέλτιστη χρήση των παραδοσιακών σκληρών δίσκων, θα πρέπει να αλλάξει εντελώς και να αντικατασταθεί από αρχιτεκτονικές οι οποίες θα αξιοποιούν πλήρως τους δίσκους SSD (solid state flash drives).
Οι συστοιχίες All Flash Arrays θα πρέπει να σχεδιαστούν από την αρχή, με στόχο την ικανοποίηση τριών διαφορετικών σημείων:
•Πρώτο και κύριο, να αξιοποιηθούν οι μοναδικές δυνατότητες που διαθέτει εγγενώς η τεχνολογία flash, όσον αφορά την απόδοση και την ταχύτητα τυχαίας προσπέλασης (random I/O)!
•Δεύτερο, να μετριαστούν οι επιπτώσεις από τους περιορισμούς που συνοδεύουν τις τεχνολογίες Flash, και ιδιαίτερα από εκείνους που δεν συναντούμε στις συστοιχίες HDD. Πιο συγκεκριμένα, τη στιγμή που οι σκληροί δίσκοι έχουν απεριόριστο αριθμό εγγραφών, οι μνήμες Flash έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής και συγκεκριμένο αριθμό εγγραφών, πέραν του οποίου δεν μπορούν να επαναπρογραμματιστούν. Οι συστοιχίες All Flash Arrays θα πρέπει να σχεδιαστούν ώστε να αυξηθεί η ανθεκτικότητα των δίσκων flash, ελαχιστοποιώντας τις περιπτώσεις όπου χρειάζεται να εγγραφούν, να αντιγραφούν ή να μετακινηθούν τα ίδια data. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι θα πρέπει να επανασχεδιαστεί κάθε κομμάτι του array ώστε να αποφεύγονται οι περιττές εγγραφές και να αυξηθεί η διάρκεια ζωής του, αρχίζοντας από τον τρόπο με τον οποίο αποθηκεύονται τα data (lay-out), τις αρχιτεκτονικές προστασίας που χρησιμοποιούνται (RAID, snapshot και replication), και το κατά πόσο τα services εκτελούνται inline ή μετά την εγγραφή των δεδομένων.
•Τέλος, θα πρέπει να αξιοποιηθεί όλη η εμπειρία που έχει αποκτηθεί μέσα από τη χρήση των HDD σε enterprise arrays, όπως η μεγάλη διαθεσιμότητα, η προστασία των δεδομένων, οι τεχνικές data reduction και άλλα data services, και παράλληλα να επικεντρωθεί το ενδιαφέρον στο σχεδιασμό εξειδικευμένων arrays για νέες χρήσεις, με χρήση κοντινών τεχνολογιών όπως οι τεχνολογίες virtualization, multi-core, και high-speed networking. Αυτό σημαίνει ότι οι επιχειρήσεις θα πρέπει να σκεφτούν από το μηδέν για το πώς θα συνδυάσουν υπηρεσίες shared storage με συγκεκριμένες εφαρμογές, ώστε να καλύπτουν ανάγκες VM cloning, database test/dev και self-service. Η τεχνολογία Flash δεν είναι μόνο επιδόσεις, αλλά πολύ περισσότερα.
Συνοψίζοντας… Τα All Flash Arrays
•Μικραίνουν το κενό στην απόδοση μεταξύ των δικτυακών, υπολογιστικών και αποθηκευτικών συστημάτων, καταφέρνοντας να λύσουν κάποια μακροχρόνια προβλήματα προσπέλασης (Input/Output)
•Ικανοποιούν τις απαιτήσεις στρατηγικών εφαρμογών που χαρακτηρίζονται από τον εξαιρετικά τυχαίο τρόπο προσπέλασης, όπως είναι τα virtualized workloads, οι υποδομές virtual desktops, και οι εφαρμογές βάσεων δεδομένων & analytics, δίνοντας τη δυνατότητα επέκτασης (scale).
•Επιτρέπουν το συνολικό ανα-σχεδιασμό των υπηρεσιών storage που βασίζονται αποκλειστικά σε τεχνολογία Flash, φέρνοντας μια νέα εποχή στα συστήματα storage.
