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IBM demonstriert im Projekt Quicksilver I/O-Höchstleistungen, Teil 1 Die SSD-Performance wird durch internes Wear Levelling beschränkt

Redakteur: Rainer Graefen

Das Projekt Quicksilver hat IBM einige Aufmerksamkeit beschert. Storage-Insider.de sprach mit Axel Köster, als IT-Berater im IBM Executive Briefing Center Mainz tätig, über die technischen Hintergründe des Flash-Speicherprojektes, die die Zugriffszeiten von Enterprise-Speichersystemen dramatisch verkürzen sollen.

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Dr. Axel Köster ist als IT-Berater im IBM Executive Briefing Center Mainz tätig.
Dr. Axel Köster ist als IT-Berater im IBM Executive Briefing Center Mainz tätig.
( Archiv: Vogel Business Media )

Wie weit ist das Projekt Quicksilver von einer Realisierung entfernt? Ist das schon eine Antwort auf die von EMC gerade ins Rennen geschickten SSD-Optionen bei Symmetrix und Clariion?

Köster: Ja und nein. Wir bauen ja intern immer wieder Prototypen. Die technische Qualifizierung dauert meist ein paar Wochen oder Monate, je nachdem. Die Überführung in ein Produkt hingegen dauert durchaus weitere neun Monate, selbst wenn es technisch schon einwandfrei läuft, da eine Ankündigung und der darauf folgende Rollout immer weltweit stattfinden.

Hohe Performancewerte in der Ankündigung sind einerseits super, andererseits ist nichts von dem allseits hin- und hergewälzten Schreibproblem der NAND-Speicher zu lesen.

Köster: Wir beschäftigen uns schon eine ganze Weile mit Solid State Disks, und Sie weisen korrekt darauf hin, dass man die Flash-Speicher nicht einfach wiederbeschreiben kann. Sie müssen einen Datenblock von beispielsweise 16 Kilobyte zuerst löschen, bevor er wieder beschreibbar ist. Ich verwende da gerne eine Analogie: Man kann zwar mit einer Plattennadel schreiben, aber zum Löschen hat man nur einen breiten Radiergummi.

Heißt das, Flash-Speicher sind nicht besonders ideal für die vorgesehenen Einsatzgebiete bei Enterprise-Speichersystemen?

Köster: Genau – jedenfalls nicht ohne Virtualisierung! Die schnelle Antwortzeit von Flash-SSDs macht sie für hochdynamische Umgebungen wie Datenbanken, Logfiles und ähnliche Szenarien interessant, in denen hohe Transaktionszahlen auf kleinem Raum benötigt werden. Und hier haben wir ganz extrem die zuvor angesprochene Randow-Write Problematik. Wenn man vor dem Schreiben immer breite Streifen löschen muss, sollte man besser sequentiell schreiben. Unsere Fragestellung im Projekt Quicksilver war vorrangig: Kann man mit den günstigeren Flash-PCI-Karten arbeiten, wenn man diese Random-Write-Virtualisierung, die für hohe I/O-Raten notwendig ist, extern macht? Und deswegen verwendet Quicksilver keine Flash-SSDs, da ist kein SCSI und kein Fibre-Channel dazwischen, sondern PCIe-Flash als Memory-Erweiterung in unserer Blockvirtualisierungslösung SAN Volume Controller (SVC). Der SVC macht von sich aus das, was er gut kann, nämlich die Virtualisierung der Datenblöcke, die geschrieben werden. Das Ziel des Projekts war, nachzuweisen, wie schnell das geht.

In der Nachricht, die wir auf Storage-Insider.de veröffentlicht haben, ist von einer Million Datentransfers, oder kurz I/Os pro Sekunde, die Rede. Über wie viele FC-Kanäle wird das erreicht?

Köster: Es gibt auf der einen Seite viele FC-Kanäle, die aus dem SAN Volume Controller Cluster herausführen. Standardmäßig 24 Stück – das reichte aber nicht. Um diese hohe I/O-Rate zu erreichen, haben wir einen etwas größeren Cluster installiert als der üblicherweise verwendete 8-Knoten-Cluster. Das Backend besteht ebenfalls aus SVCs, denen wir PCIe-Flash implantiert haben. Das ist eine interessante Technologie, da der SVC-Code aus mehreren gleichartigen Software-Layern besteht, die austauschbar sind. Da gibt es einen Layer für Snapshots, ein anderer kümmert sich um Spiegelung, der dritte um Thin Provisioning. Diese Schichten haben eine Standardschnittstelle, die den Austausch erlaubt. Und die Standardschnittstelle, die die Daten eigentlich auf ein SAN schreibt, ist nun dafür verantwortlich, alle Daten in den internen Flash-PCI-Speicher zu schreiben.

weiter mit DRAM versus Flash, Kosten und Einsatzbereiche

(ID:2018101)