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Was All-Flash-Arrays leisten können Nachhaltiger Turbo für Unternehmensprozesse

| Autor / Redakteur: Ina Schlücker* / Dr. Jürgen Ehneß

Wenn Daten und der effiziente Umgang damit über den Erfolg oder Misserfolg von Geschäftsmodellen entscheiden, sind schnelle Speichersysteme gefordert. Dabei laufen All-Flash-Arrays traditionellen Speichermedien zunehmend den Rang ab.

Nicht der einzige, aber ein entscheidender Vorteil von Flash-Speichern: hohe Geschwindigkeit bei der Datenübertragung.
Nicht der einzige, aber ein entscheidender Vorteil von Flash-Speichern: hohe Geschwindigkeit bei der Datenübertragung.
(Bild: © pozdeevvs - stock.adobe.com)

Knapp vier Milliarden US-Dollar: Auf diese Summe belief sich der globale Transaktionswert digitaler Bezahlverfahren im Jahr 2019, wie der FinTech-Report von Statista ermittelte. Durch die zunehmende Beliebtheit von Online-Shopping steigt die Zahl 2020 weiter an. Das wirkt sich auch auf Finanzinstitute und deren Rechenzentren aus. Denn bezahlen immer mehr Kunden online oder per Smartphone-App, nimmt auch der Druck auf die IT-Infrastruktur zu. Diese muss mitunter mehrere Millionen Tansaktionen innerhalb weniger Sekunden verarbeiten können.

Auch in der Industrie sind leistungsfähige Infrastrukturen gefordert, die immer größere Datenmengen verarbeiten müssen. Der Grund: stärker vernetzte Produktionsprozesse. Hierbei werden Daten und Statusberichte auf verschiedenen Ebenen generiert, gesammelt und verarbeitet. Stockt der Prozess plötzlich an einer Stelle, wird weniger produziert und letztlich auch verkauft. Ein Beispiel: Das ERP-System eines großen Automobilherstellers benötigt sieben Minuten, um auf eine Produktions- und Bestellanfrage zu antworten. Und sogar über eine Stunde, um einen Bericht über die monatlichen Batterieverkäufe zu erstellen. Das bremst nicht nur die Prozesse, sondern auch die Produktivität der Mitarbeiter aus.

Flash-Speicher gewinnt Marktanteile

Lange Zeit dominierten Hard Disk Drives (HDDs) den Markt für Speichermedien. Der Höhepunkt: Im Jahr 2010 lieferten die Hersteller laut Forbes weltweit jährlich rund 650 Millionen Stück aus. Inzwischen sind es nur noch knapp 300 Millionen. Stattdessen nehmen die Marktanteile von Flash- und SSD-Speichern (Solid State Disk) zu, unter anderem aufgrund zuletzt stark sinkender Preise. Außerdem versprechen sie eine hohe Performance und enorme Kapazitäten.

Um Daten in der Produktion effizienter oder Finanztransaktionen schneller verarbeiten zu können, modernisieren Unternehmen ihre Infrastruktur und investieren in moderne Speichertechnologien. Dabei bevorzugen die Verantwortlichen verstärkt All-Flash-Arrays, da diese die Reaktionszeiten beim Speichern von Daten deutlich reduzieren. So ermöglichen beispielsweise die OceanStor-Dorado-V6-All-Flash-Storage-Systeme von Huawei bis zu 20 Millionen IOPS (Input/Output Operations per Second), was eine Latenz von bis zu 0,1 ms ermöglicht. Das bedeutet: Bei großen Datenmengen lässt sich die Dauer der Speichervorgänge von Stunden auf wenige Minuten reduzieren.

All-Flash-Arrays: die wichtigsten Leistungsmerkmale

Im Zuge der digitalen Transformation und der Verbreitung datenintensiver Technologien wie Künstlicher Intelligenz (KI), Cloud Computing oder des Internets der Dinge (IoT) wird mit einer noch größeren Datenflut zu rechnen sein. Um diese auch in Zukunft beherrschen zu können, punkten All-Flash-Arrays mit folgenden Leistungsmerkmalen:

  • In Zeiten des globalen Klimawandels stellen sich Unternehmen insgesamt nachhaltiger auf und planen, auch ihre Rechenzentren klimaneutral zu betreiben. Hierbei spielen ihnen All-Flash-Arrays in die Karten. Denn diese verbrauchen weniger Strom und verursachen damit auch weniger Abwärme als klassische Festplattenspeicher. Das senkt sowohl den Energiebedarf als auch die Kosten für die Klimatisierung im Datacenter. Und: Die neuen Modelle benötigen deutlich weniger Platz, sodass sich mehr Speicher auf gleicher Fläche betreiben lässt.
  • All-Flash-Arrays kommen mit stark ansteigenden Datenmengen besser zurecht als herkömmliche Technologien. Die schnellen IOPS spielen ihre Stärken insbesondere dann aus, wenn die Nutzer die Daten nicht nur ablegen, sondern regelmäßig und umfassend auf gespeicherte Daten zugreifen müssen – wie etwa beim Arbeiten mit Big Data oder Künstlicher Intelligenz.
  • Um extrem kurze Latenzen beim Übertragen von Daten zu gewährleisten, bietet sich NVMe over Fabrics (Non-Volatile Memory Express) an. Dabei handelt es sich um ein erweitertes NVMe-Netzwerkprotokoll, das über Ethernet und Fibre Channel für eine bessere Konnektivität zwischen Storage und Server sorgt. Huawei verbindet das Protokoll bei seinen All-Flash-Arrays zudem mit Remote Direct Memory Access (RDMA), wodurch sich der Datendurchsatz weiter beschleunigen lässt.
  • Die NVMe-Medien im Storage bieten unglaublich niedrige Latenz. Oft können die Medien, die direkt im Controller verbaut sind, die niedrige Latenz auch durch den Storage geleiten. Bei Erweiterungs-Shelfs sieht das bereits deutlich schwieriger aus. Das hat Huawei mit der RoCE-100G-Verbindung (RoCE = RDMA over Converged Ethernet) gelöst. So können selbst Medien in Erweiterung mit niedrigster Latenz angesprochen werden.
  • Mit aktuellen All-Flash-Lösungen lassen sich Daten effektiver deduplizieren und komprimieren. Auch die Cache-Hit-Rate ist deutlich verbessert: Im Cache befindliche Daten lassen sich schneller auslesen und verarbeiten als auf den Speichermedien liegenden Daten.
  • Die neuen Speichergenerationen bieten eine höhere Redundanz und Verfügbarkeit als ihre Vorgängermodelle. Bei den Modellen von Huawei sorgt etwa „Hyper Metro“ für den automatischen Failover bei einem Ausfall. Die Lösung ermöglicht es zwei Speichersystemen, gleichzeitig Daten zu verarbeiten und gegenseitig abzusichern. Sollte ein Speichersystem ausfallen, übernimmt das andere automatisch alle Dienste – ohne Datenverlust oder Unterbrechung.

Intelligenter Speicher: mit KI zukunftssicher aufstellen

IT-Verantwortliche, die aktuell ihre Speicherlandschaft modernisieren wollen, müssen zukünftige Anforderungen mitbedenken. Ein Trend: Immer mehr Hersteller binden Künstliche Intelligenz in ihre Systeme ein. So verwendet auch Huawei KI-Algorithmen. Typischerweise sind aber gerade KI-Algorithmen sehr leistungshungrig und führen zu Leistungsspitzen. Deswegen nutzt Huawei einen dedizierten KI-Chip für diese Aufgaben: den Ascend 310. Er ermöglicht, die Vorteile von KI-Algorithmen bereits heute im Storage zu nutzen, ohne die Nachteile in der Leistung zu spüren. Die KI überwacht sämtliche Hardware-Komponenten und ermittelt weit im Vorfeld etwaige Ausfälle.

Im Sinne einer vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance) lassen sich Solid State Disks austauschen, bevor sie in einen kritischen Bereich geraten. Und: Der Kunde erhält eine Vorhersage, wie sich sein System zukünftig entwickeln wird. Die KI zeigt auf, wann das System an seine Grenzen stößt und der Kunde seine Speicherlandschaft erweitern sollte. So gehören plötzlich auftretende Engpässe der Vergangenheit an, da die Unternehmen ihren Speicherbedarf wohlüberlegt und vorausschauend planen können.

*Die Autorin: Ina Schlücker, Palmer Hargreaves GmbH

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