Flash, soweit das Auge reicht

Eine Speichertechnik erobert die Branche

| Autor / Redakteur: Ulrich Hansen / Rainer Graefen

(HGST)

Die Ergebnisse des letzten „Quarterly Disk Storage Systems Tracker“ von IDC zeigen, dass Flash-Speicher nach wie vor und spürbar für Umbrüche im Markt für Enterprise-Speicherlösungen sorgen. Das Flash-Segment macht jetzt sogar offiziell die Hälfte aller Verkäufe im EMEA-Raum aus

Flash-Speichersysteme verzeichnen ein zweistelliges Wachstum, das insbesondere von All-Flash-Arrays angetrieben wird, die im Vergleich zum Vorjahr 113 Prozent an Nutzwert für die Anwender zugelegt haben. Aber warum hat Flash den Markt für Speicherlösungen so verändert? Und welche neue Technologie wird den Markt in naher Zukunft erneut auf den Kopf stellen?

Alles auf Flash

Ursprünglich wurden Flash-Speicher in den Unternehmen als Erweiterung zu bereits vorhandenen Festplattenspeichern eingesetzt und dann als eigener Tier oder Cache genutzt. Ziel einer solchen Vorgehensweise ist, mit einer möglichst geringen Menge der teuren Flash-Speicher die Leistungsfähigkeit zu steigern und diese Speichertechnik nur für die aktivsten Datensätze einzusetzen. Allerdings erfordert dies komplexe Prozesse, um sicherzustellen, dass die richtigen Daten im Cache bzw. im Tier enthalten sind. Nicht zuletzt deshalb suchen die Nutzer nach Wegen, wie sie Flash-Speicher intelligenter und kostengünstiger kombinieren können.

Aktuell wünschen sich immer mehr Unternehmen, ihre gesamten Daten auf Flash zu migrieren, um eine schnelle und konsistente Anwendungsleistung zu erzielen. Dies ist einer der größten Trends im SSD-Markt und führt entsprechend zu sinkenden Preisen, wodurch die Produkte wiederum attraktiver werden und vielseitiger eingesetzt werden können. In der Vergangenheit hätten Unternehmen, die nach leistungsstarken Lösungen suchten, auf eine große Zahl an SSDs zurückgreifen müssen, was vom Preisniveau her völlig unvorstellbar war. Heute können solche Lösungen kostengünstiger erworben werden – und das bei gleicher Performance.

Trotz fallender Preise entscheiden sich aber bisher nur Unternehmen für diesen Weg, die sich ihn sich leisten können. Gleichzeitig bleibt die Nutzung auf eine bestimmte Art der Anwendung beschränkt, da SSDs immer noch relativ teuer sind. Doch obwohl die Investitionskosten bei Unternehmen, die den Einsatz von SSD-Systemen in Erwägung ziehen, immer noch eine große Rolle spielen, bieten diese Lösungen im Hinblick auf die Betriebskosten große Vorteile.

SSDs etablieren sich als selbständiges Produkt

Ursprünglich wurden SSDs konzipiert, um wie „normale“ Festplattenlaufwerke auszusehen und sich auch so zu verhalten. Sie nutzten zunächst SAS- und SATA-Schnittstellen, weil das bei traditionellen Festplatten gut funktioniert hatte, eine große Bandbreite bot und es einfach bequemer war, auf die bestehende PC-Infrastruktur zuzugreifen. Doch die SSD-Technologie bot so viel mehr Möglichkeiten und SAS und SATA stießen im Zusammenspiel mit den SSDs unweigerlich an ihre Grenzen.

Seit kurzem ist zu beobachten, dass in Flash-basierten Lösungen immer häufiger PCIe als SSD-Schnittstelle zum Einsatz kommt. Dieser Standard verspricht aufgrund der direkten Verbindung mehr Leistung und geringere Verzögerungen als Server-basierte SATA- und SAS-Schnittstellen. Indem sie Potenzial voll ausnutzen, gehen SSDs immer mehr ihren eigenen Weg. Neue Schnittstellen versprechen noch mehr Performance und nutzen die Flexibilität der SSD-Formfaktoren.

Der Einsatz von Flash wird immer einfacher

Heute sind die häufigsten Enterprise-Softwarelösungen – etwa die neuesten Windows- und Linux-Versionen – optimiert, um PCIe-SSDs zu unterstützen. Sie verwenden die auf den NVMe-Standards basierende Schnittstelle, die jetzt in den verschiedenen Varianten der Betriebssysteme enthalten ist. Unternehmen müssen also nicht länger eigene Treiber erwerben, wenn der Server mit Windows und Linux läuft, da diese Systeme direkt mit den Flash-Netzen kommunizieren können.

Die Nutzer können die Flash-Speicher jetzt ohne den ganzen, früher erforderlichen Aufwand in die Netzwerkumgebung integrieren, da Windows-Computer die Flash-Lösung als lokales Speichergerät erkennen und direkt beginnen, damit zu arbeiten. So wird ein stabiler Plug-and-Play-Übergang gewährleistet.

Trends im Rechenzentrum befeuern die Nachfrage nach Flash-Lösungen

Die Nutzung von Flash-Speichern im Rechenzentrum hat eine lange Geschichte. All-Flash-Arrays – die hauptsächlich für die Expansion des Flash-Markts verantwortlich sind und die laut IDC im vergangenen Jahr einen Nutzwertzuwachs von 113 % verzeichnen konnten – bilden ein gutes Gesamtpaket. Sie sind einfach in der Handhabung, bieten die Möglichkeit, Dienste unkompliziert vertikal zu skalieren, liefern höchste Leistung ohne Cache- und Tier-Strukturierung und – besonders wichtig – gehen mit niedrigen Betriebskosten einher. Zudem folgen sie einem allgemeineren Trend, demzufolge im Rechenzentrum die Anzahl beweglicher Teile immer weiter reduziert wird.

Konkret wurde die Verbreitung der SSDs teilweise von dem Übergang auf die sogenannte „3. Plattform“ befeuert. Dieser von IDC geprägte Begriff beschreibt eine Reihe von Trends bei der Gestaltung der Struktur eines Rechenzentrums. Zu diesen Trends zählt die verstärkte Nutzung handelsüblicher, standardisierter Blöcke, mit denen flexible und skalierbare Infrastrukturen errichtet werden können und die dazu beitragen, die Kosten für den Betrieb des Rechenzentrums zu senken.

Hyperscale-Unternehmen wie Facebook, das zu den Pionieren der 3. Plattform zählt, haben seit ihrer Gründung SSDs für solche Blöcke verwendet. IDC vertritt die Meinung, dass aufgrund der mangelnden Eignung der Festplattentechnologie in diesen Anwendungsfällen SSDs „eine Schlüsseltechnologie sind, welche die gesamte Landschaft der Speicherlösungen verändern wird und die dritte Plattform Realität werden lässt.“ Je stärker sich das Konzept der 3. Plattform verbreitet, desto größer wird die Nachfrage nach SSDs.

NVMe treibt Flash-Fabrics voran

Künftig werden „NVMe over Fabrics“ oder „Flash on the wire“ immer häufiger zum Einsatz kommen. Diese Form der ausgelagerten PCIe-Fabric-Netzwerke ist wahrscheinlich die Zukunft der vernetzten All-Flash-Arrays. Statt in einen alten Server einen Flash-Speicher einzubauen, können die Nutzer die Flash-Technologie mit Flash-Fabric in eine direkt vernetzte Umgebung integrieren, wodurch die Netzwerklatenz verringert wird. NVMe-Standards werden auch für das Gerätemanagement immer relevanter, sodass mehrere Lieferanten dank zentralisierter Kontrollfunktionen auf dieselbe Art arbeiten können.

Daneben zeichnet sich schon die nächste Generation nichtflüchtiger Flash-Speicher am Horizont ab. Beispielsweise die PCM-basierte Flash-Fabric-Lösung von HGST ist jetzt schon für die Zukunft gerüstet und markiert den Beginn einer neuen Generation von Speicherlösungen, die eine höhere Leistungsfähigkeit als Flash versprechen und in puncto Geschwindigkeit an das Niveau von DRAM heranreichen werden. In den kommenden Jahren könnte sie dann in eine völlig neue Klasse von SSDs integriert werden. Diese wird sich durch noch mehr Rechenleistung auszeichnen, wodurch die fortschrittlichen Analyseverfahren der Zukunft erst möglich werden.

Fazit

Der Einsatz von Flash steigt in einem unglaublichen Tempo. Hauptgrund hierfür ist, dass sich der Flash-Markt in den vergangenen Jahren massiv entwickelt hat und den Kinderschuhen entwachsen ist: SSDs haben sich von den traditionellen Festplatten emanzipiert und schöpfen nun ihr Geschwindigkeits-l und ihre Formfaktorpotenzial aus, was ihre Anwendung unkomplizierter und bequemer macht. Daneben haben Infrastrukturentwicklungen dazu geführt, dass Flash auch stärker am Arbeitsplatz verwendet wird. Da die Einrichtung für die IT-Abteilung nicht länger ein aufwendiger und langwieriger Prozess ist, können Flash-Lösungen innerhalb eines Tages einsatzbereit sein. Und schließlich steuern übergreifende Trends das Rechenzentrum in Richtung „3. Plattform“ und treiben die Nachfrage nach SSD-Lösungen weiter an. Die Nachfrage nach Flash-Lösungen wird nicht so schnell abebben – und am Horizont zeichnet sich bereits die nächste spannende Entwicklung der Flash-Technologie ab.

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