Wie man physische und virtuelle Maschinen beschleunigt, Teil 1

Ein Halbleiterbauelement bewegt die Rechenzentrums-IT

| Autor / Redakteur: André Braun, Dell / Rainer Graefen

Blockdiagramm eines Flash-ICs: kleines Bauteil - große Wirkung. An der richtigen Stelle eingesetzt, können Flash-ICs eine enorme Zugriffsbeschleunigung von Anwendungen oder deren Metadaten bewirken.
Blockdiagramm eines Flash-ICs: kleines Bauteil - große Wirkung. An der richtigen Stelle eingesetzt, können Flash-ICs eine enorme Zugriffsbeschleunigung von Anwendungen oder deren Metadaten bewirken. (Grafik: Dell)

Welchen Stellenwert sollten Solid-State-Speicher in Ihrer Architektur einnehmen? Und was sind die besten Optionen für ein durchschnittliches Rechenzentrum? Einige grundsätzliche Überlegungen für den Einsatz von Flash-Speicher respektive SSD im Unternehmen.

Solid-State-Speicher (SSS) sind auf dem Weg zur Massenmarkttauglichkeit und werden allmählich auf allen Ebenen des Markts angenommen. Dem Administrator bieten sich vielfältige Möglichkeiten, die I/O- Beschleunigertechnik in die Infrastruktur zu implementieren. Man sollte sich aber darüber klar sein, dass der Einsatz von SSD-Technik sehr unterschiedlich auf Anwendungen wirkt.

Der Schlüssel zum bedarfsgerechten, sinnvollsten Einsatz von SSS liegt in der Kategorisierung von Workload-Profilen. Profile mit starkem Transaktionsanteil – wie beispielsweise OLTP-Datenbanken – sind ein erstklassiges Beispiel dafür, wie hilfreich der Einsatz von SSDs sein kann. Andererseits ist es möglich, dass eine falsch eingesetzte Solid State Disk ein System langsamer machen kann.

Der richtige Ort für schnelle Transaktionen

Wie also sollte SSD-Technik eingesetzt werden, um massenkompatible Anwendungen mit starkem Transaktionsanteil zu unterstützen? Wer glaubt, dass SSD-Technik an sich Transaktionen beschleunigt, sollte sich zuvor intensiver damit beschäftigen, wie die Flash-Beschleunigertechnik durch den Einsatzort limitiert wird. Als Einsatzorte kommen in Frage:

  • 1. Als SSD im Server,
  • 2. im Server als PCIe-basierte Flashkarte,
  • 3. als Cache im Shared Storage,
  • 4. als Tier im Shared Storage,
  • 5. als Teil eines hybriden Speichersystems,
  • 6. als Shared Storage in einem dedizierten Hochgeschwindigkeits-Array

Die Vor- und Nachteile dieser Einsatzmöglichkeiten werden in den folgenden Abschnitten näher erläutert.

1. Die SSD als Festplatte im Server

SSD als Ersatz für Festplatten lassen sich wie diese auch als Direct Attached Storage (DAS) einsetzen. Das war eine der ersten Optionen für den Einsatz von Flashspeichern, bringt aber das Problem mit sich, dass die Daten über eine Festplattenschnittstelle laufen müssen.

Inzwischen stellt sich heraus, dass die Festplattenschnittstellen (SATA-300 und 600) unzureichende Signalqualitäten besitzen und damit der Flash-Performanz zum Opfer fallen werden. Über längere Sicht haben nur SAS-Schnittstellen mit 12 GBit/s ausreichend Bandbreite für die immer schneller werdenden Solid State Disks, die im Enterprise-Segment schon heute mit Transportgeschwindigkeiten von acht bis 10 GBit/s arbeiten.

Der mit SSDs ausgestattete Server genießt durch die hohe I/O-Rate von 5.000 bis 10.000 IOPS zwar Leistungsvorteile, unterliegt aber trotzdem denselben Einschränkungen in der Workload-Mobilität wie eine Lösung mittels PCIe-basiertem Flash.

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Überdies lässt sich das höhere €/GByte-Verhältnis von SSDs eine Ausstattung des Servers mit genügend SSDs, um den Kapazitätsanforderungen eines DAS auf diesem Server zu genügen, nur schwer rechtfertigen.

Einen statischen Workload gibt es nicht

Es stellt sich leider auch die Frage: „Welche Daten sollte ich auf den SSDs lagern?“ Es erfordert eine detaillierte Analyse des Workloads auf einem Server, um die optimale Verteilung der Daten zwischen SSDs und regulären Festplatten zu bestimmen. Kein einfaches Geschäft, da die Daten-Hotspot nicht erkennbar sind.

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