Teil 2: SSD ist nicht gleich SSD

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SSDs im SAN

Mit stetig wachsendem Datenspeichervolumen und der Notwendigkeit einer schnelleren Datenverarbeitung benötigen viele Unternehmen bessere Speicher-Ressourcen, um diesen Bedarf zu erfüllen. Auf der Jagd nach der besten Lösung werden sie mehr und mehr mit den Vorteilen der SSD-Technologie vertraut, welche sich in heutigen Rechenzentren auf vielfältige Weise zeigen.

Um die Frage zu beantworten, wann und wo SSDs in einem SAN Sinn machen, sollten wir uns erst mit den Grundlagen beschäftigen.

Die SSD ist aus vier wichtigen Elementen aufgebaut:

• PCB,

• Controller,

• Flash-Speicher und

• Firmware.

Sie kommt vollständig ohne bewegliche Teile aus. Die SSD wurde entwickelt, um Daten viel schneller zu schreiben und zu lesen als die konventionelle rotierende Disk in der Festplatte. Der offensichtliche Unterschied zwischen den beiden ist der Magnetkopf, welcher auf der Scheibe die spezifische Position suchen muss, um die angefragten Daten der HDD zur Verfügung stellen zu können, das schnellere Flash-Medium besitzt keine beweglichen Teile, die es bremsen. Der Controller hat bereits die Adressen verfügbar, an denen sich die Daten befinden. Damit ist eine SSD perfekt, um Random-Daten zu lesen und zu schreiben, während die HDD beim Zugriff auf Random-Daten eine physikalische Beschränkung aufweist und damit einen Engpass verursacht, speziell wenn es darum geht, die Anzahl von Input- und Output-Befehlen pro Sekunden (IOPS) zu erhöhen.

Sequentielle und Random-Daten

Eine HDD wurde für gerade aufeinanderfolgende Datenströme konzipiert, um sequentielle Lese- und Schreibvorgänge zu handhaben. Das bedeutet, dass sequentiell geschriebene oder gelesene Daten physikalisch auf der gleichen Spur erwartet werden. Wenn die Daten über den physischen Datenträger verteilt werden, ist von Zeit zu Zeit eine Defragmentierung notwendig, um die normale Geschwindigkeit der HDD zu erhalten. Allerdings sind moderne Betriebssysteme für eine Simultanverarbeitung ausgelegt und kreieren mit diesen komplexen Daten mehr und mehr Random (zufällige) Lese- und Schreibvorgänge. Genau hier schwächelt eine HDD im Gegensatz zur SSD, welche problemlos dafür geeignet ist, sowohl sequentielle als auch Random-Daten zu verarbeiten. Doch es gibt noch mehr; nicht nur die Lese- und Schreibgeschwindigkeit einer SSD ist schneller, sondern auch die Zugriffszeiten verringern sich drastisch. Im Vergleich braucht eine HDD zwischen drei und 20 Millisekunden, wohingegen eine SSD nur 0,02 Millisekunden benötigt, was im Verhältnis etwa die tausendfach verringerte Reaktionsfähigkeit einer HDD bedeutet.

Ein HDD-Array ersetzten?

Bei der Analyse einer IT-Infrastruktur wird die gesamte Performance nur so schnell und stabil sein, wie das in diesem Umfeld befindliche schwächste Element. Normalerweise ist es das HDD-Array, welches durch die Nachteile der Festplatten begrenzt ist.

Mit dieser Erkenntnis im Hinterkopf liegt es nahe, die erste Option zu wählen und das HDD-Array im SAN geradewegs durch SSDs zu ersetzen. Diese würden den HDD-Flaschenhals beseitigen und erst einmal im Server eingebaut, dem Benutzer ermöglichen, die Daten viel schneller über die gesamte Infrastruktur zu verarbeiten. Dies ist der einfachste Ansatz zur Lösung des angesprochenen SAN-Problems. Im Vergleich zu einer SSD hat eine HDD eine geringere I/O-Leistung (HDD 205 – 350 IOPS <> SSD 50.000 – 100.000 IOPS), was SSDs sehr interessant und effizient für Server und SANs macht.

Aber was wäre, wenn die Datenbank nur 50 Prozent der derzeitigen Speicher im existierenden SAN benötigt? Nur die Hälfte der Drives mit SSDs zu ersetzen würde, die benötigte Gesamtfläche reduzieren (weniger Investitionen) und trotzdem die SAN-Performance gleichzeitig dramatisch verbessern. Das klingt für jeden Administrator oder IT-Manager interessant, wobei es möglicherweise noch bessere und effizientere Lösungen gibt.

Wie die bessere und effizientere Lösung aussehen kann, steht auf der nächten Seite.

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