Das Beste aus den beiden Speicherwelten HDD und SSD rausholen

All-Flash-Arrays sind nicht ausreichend kosteneffizient in einem Tiering-Konzept

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In diesen virtualisierten Umgebungen wurden Speichermedien traditionell in externen SANs oder Storage-Arrays mit HDDs ausgelagert, die in den meisten Fällen jedoch keine große Anzahl von VMs gleichzeitig bedienen können, geschweige denn mit ihrer IOPS-Leistung mit der benötigten Server-Arbeitslast Schritt halten können.

Da viele Anwendungen gleichzeitig laufen, werden ihre gemeinsamen Speicherzugriffe durch die Virtualisierung-Layer vermischt. Dadurch entstehen I/O-intensive Random-Zugriffe, was wiederum für HDDs das größte Problem darstellt und ihre physikalischen Köpfe sich so kontinuierlich von einem Ort zum anderen bewegen. Dies ist allgemein als I/O-Blender-Effekt bekannt.

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Da alle VMs einer virtualisierten Umgebung gleichzeitigen Zugriff auf externe Speichermedien im Host haben müssen, ermöglicht das Caching der am häufigsten verwendeten Daten auf SSD-Flash-Speicher allen verbundenen VMs den Datenzugriff mit einer viel höheren Geschwindigkeit und geringerer Latenz. Daten auf welche nicht häufig zugegriffen wird oder die weniger wichtig sind, sind Anwärter für HDDs wie zuvor im Hybrid-Tiered-Storage-Abschnitt erläutert.

Flash-Cache richtig verteilen

Im Gegensatz zu HDD-Speichern haben Flash-basierte SSDs keine beweglichen Teile und können daher Random-Datenzugriffe mühelos bewältigen, so dass sie Virtualisierung effektiv unterstützen und gleichzeitig die Anzahl tausender Festplatten reduzieren, welche für die erforderliche I/O-Leistung benötigt wurden. In einer virtualisierten Umgebung liegt der Schlüssel darin, Random Loads effektiv zwischen allen verfügbaren Flash-Ressourcen der SSD zu verteilen, um somit schnellen und zuverlässigen Datenzugriff ohne Belastung der Host-CPU oder Speicher-Ressourcen zu liefern.

Um dies zu erreichen, ist zusätzlich eine intelligente Software erforderlich, welche Flash-Caching und Storage-Virtualisierung in einer virtualisierten Server-Plattform liefert, während dem Flash-Cache ermöglicht wird, die Größe des Clusters oder der gesamten verfügbaren HDD-Speicherkapazität aus dem externen SAN zu skalieren und damit eine Hybrid-Virtualisierung zu schaffen.

Diese Fähigkeit Flash unter den VMs je nach Bedarf aufzuteilen stellt sicher, dass keine VM den Flash-Speicher ineffizient in Beschlag nimmt, wenn er besser anderswo in der virtualisierten Umgebung verwendet werden kann.

Die von OCZ Storage Solutions entwickelte Lösung, behandelt PCIe-basierte SDDs nur als weitere virtuelle Ressource, und durch die VXL-Software wird ein zentrales virtuelles Instrument erstellt, das direkt mit dem Virtualisierungs-Hypervisor vom OS arbeitet, um dynamisch die benötigten Flash-Ressourcen nach VM-Bedürfnissen verteilt.

Die Fähigkeit den Flash-Speicher je nach Bedarf unter den VMs zu verteilen stellt sicher, dass keine VM ineffizient den Flash-Speicher belegt, während er besser anderweitig in der virtualisierten Umgebung verwendet werden kann und somit der Flash-Cache jederzeit optimal genutzt wird, unabhängig davon wie viele VMs gleichzeitig laufen.

Obwohl sich der Flash-Cache in einem Server befindet, kann diese Ressource von mehreren Servern gemeinsam genutzt werden. Dieser innovative Ansatz liefert den höchsten Return on Investment (ROI) einer virtualisierten Umgebung, in der sich viele VMs den Flash-Speicher teilen und oftmals nicht gleichzeitig Spitzenauslastungszeiten mit deren Anforderungen erreichen.

6. Fazit

In Unternehmen bietet die Koexistenz von HDDs und SSDs ein ausgewogenes Verhältnis aus Leistung, Kapazität und Kosteneffizienz für Anwendungen wie Tiered-Storage und Virtualisierung. Dieser Hybrid-Ansatz ermöglicht den HDD-Einsatz, um günstige Speicherkapazität aber auch die erforderliche Leistung von SSDs zu liefern. Die I/O-Performance muss daher nicht länger von einem großen Array rotierender und fehleranfälligen Festplatten erbracht werden.

Die Zusammenführung der Performance-Vorteile von SSDs mit den Kapazitäts-Vorteilen von HDDs schafft eine bessere Nutzung von Server-Ressourcen und reduziert die Anzahl erforderlicher Festplatten im Rechenzentrum. Dies wiederum senkt die Investitions- und Betriebskosten erheblich, wie auch den mit High-End-SAN-Arrays verbundenen Strom-, Kühlungs- und Wartungsaufwand. Am Ende entsteht eine schlankere Lösung, aber eine, die überragende TCO für das Rechenzentrum liefert.

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