Azlan bläst zur Attacke auf die Harddisk-getriebenen Speicherhochburgen

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Welche Applikationen ziehen sofort und ohne Feintuning den größten Nutzen aus Flash-Speichersystemen?

Folgende Applikationen bieten sich gerade dazu an, Flash als Performance Booster einzusetzen:

1. Oracle DB's beschleunigen. Bei Oracle sind über 90 Prozent angeforderte kleine Leseblöcke, die Flash extrem schnell bedienen kann. Dabei kann man z.B. die externen IBM Flashsysteme mit Oracle ASM spiegeln und im Preferred Read Mirror Mode betreiben. In vielen Fällen erzielt man Antwortzeitverbesserungen um Faktor 10 und höhere CPU Auslastungen um bis zu Faktor 5! Das Gleiche gilt auch für DB2!

2. SAP beschleunigen. SAP Kunden, die Performance Probleme haben und von SAP in Richtung In Memory Database Konzeptionen (SAP HANA) gelenkt werden, können den riesigen Aufwand und die damit verbundenen riesigen Kosten einer Umstellung oft vermeiden, wenn sie z.B. Flash und IBM Flash Systems als SAP Beschleuniger einsetzen. Dabei hält man die SAP Datenbank dediziert auf Flash.

In einer SAP Umgebung bietet sich natürlich auch die Kombination von SVC (SAN Volume Controller) und IBM Flash Systems an: Man richtet eine Managed Disk Group nur für IBM Flash Systems für den intensiven SAP DB Betrieb ein. Eine andere managed Diskgroup betreibt man mit Easy Tier an IBM Flash Systems und dem Disksubsystem für die SAP Produktion.

Eine weitere managed Diskgroup ist ausschliesslich dem Disksubsystem zugeordnet und ist für alles zuständig, was nicht direkte Produktion ist (als Beispiel). Benötigt man eine Disaster- und HA-Lösung, kann man mit dem SVC eine Stretched Cluster Lösung mit IBM Flash Systems auf jeder Seite aufbauen und die volle Funktionalität des SVC nutzen.

3. Virtuelle Server- und VDI (Virtual Desktop Infrastructure)-Umgebungen sind hervorragende Kandidaten für Flashspeicher. Viele virtuelle Server können ein Plattensubsystem an die Grenze seiner Leistungsfähigkeit treiben. Entsprechend schlecht sind dann die Antwortzeiten. Flash kann in solchen Umgebungen unglaubliche Antwortzeitenverbesserungen bringen (bis zu 1.500 Prozent).

4. Ebenso kann Flash als Performance Booster für Online Analytic Processing (OLAP) Umgebungen dienen, wie z.B. Business Intelligence, ERP Systeme und die Batch Verarbeitung.

5. IBM Flash Systems bietet wahlweise neben FC-Anschlüssen auch Infiniband Anschlüsse (bis zu vier 40 Gbit QDR Infiniband Anschlüsse) und kann damit in Infiniband Infrastrukturen als

Performance Booster betrieben werden. Ideal also für alle HPC Umgebungen.

6. Ebenso kann Flash ideal als Performance Booster in Cloud Infrastrukturen eingesetzt werden, um Anforderungen wie On Demand, Content Distribution, WEB-Caching, GPFS, Active file management etc. zu beschleunigen.

Es gibt unterschiedliche Flash-Bausteine von SLC bis TLC und demnächst dann auch noch 3D-Flash. Hat der Flash-Typ Auswirkungen auf eine erfolgreiche Anwendung, wenn man die unterschiedliche Performance beiseite lässt?

Die Unterschiede verschiedener Flash Technologien sind bzgl. Ihres Leistungsverhaltens nicht so riesig groß! Ein SLC Chip hat z.B. ein Antwortzeitverhalten auf Chip-Level von 8 Mikrosekunden (µs), ein eMLC Chip liegt etwa bei 18 µs. Die Unterschiede beziehen sich vor allem auf die Haltbarkeit.

Eine Flashzelle ist ein modifizierter MOSFET mit einer zusätzlichen Elektrode, dem sogenannten Floating Gate, auf dem Ladungszustände abgebildet werden. Dieses Floating Gate ist mit einer Oxydschicht umgeben, damit die Ladung nicht abfliessen kann. Beim Schreiben wird dann aber die Ladung durch die Oxydschicht gepresst, die das auf Dauer nicht durchhält!

Je nach Technologie werden unterschiedlich viele Ladungszustände abgebildet. Je mehr desto schlechter für die Haltbarkeit (mehr Traffik auf der Oxydschicht). Deshalb haben die Produzenten von Flash Chips die Anzahl der möglichen Schreibvorgänge spezifiziert, auch um Garantie Ansprüchen entgegen zu wirken:

SLC ist mit 100.000 Schreibzyklen spezifiziert, eMLC mit 30.000, MLC mit 5.000 und TLC mit 1.000!

Es wird deshalb empfohlen, im IT Umfeld möglichst SLC und eMLC Chips einzusetzen. Zusätzlich werden Geräte wie SSDs, PCIe-Karten oder externe Einheiten mit Error Correction Codes und RAID-Verfahren abgesichert, so dass Flash heute einen höheren Sicherheitslevel hat im Vergleich zu Plattensubsystemen!

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