Круглый стол - All-Flash и тенденции развития корпоративных СХД

В круглом столе принимают участие:

Евгений Елизаров, системный инженер компании «Онланта» (группа компаний ЛАНИТ)
Всеволод Козинов, системный архитектор Центра компетенций по вычислительным комплексам компании «Техносерв»
Сергей Платонов, заместитель генерального директора по стратегии компании «Рэйдикс»
Дмитрий Хороших, менеджер по развитию бизнеса Cisco Russia
Михаил Чусавитин, ведущий инженер отдела ЦОД компании «ЛАНИТ-Интеграция» (входит в группу ЛАНИТ)

 

 

Анализируя ту или иную ИТ-проблему, всегда полезно ознакомиться с различными точками зрения, которые предлагают эксперты в данной области. Узнать позиции ведущих игроков рынка СХД по актуальным вопросам можно по тем статьям и интервью, которые представлены в этом номере. Но есть и особый способ подачи материала, позволяющий более рельефно выявить различия и совпадения во взглядах экспертов отрасли, – это формат круглого стола. Мы вынесли на обсуждение те вопросы, которые часто становятся предметом жарких дискуссий на различных ИТ-конференциях и форумах.

 

 

– Два года назад мы задавали экспертам отрасли вопрос о том, каково реальное соотношение SSD и HDD в секторе корпоративных систем хранения данных. Хотелось бы повторить этот вопрос: Flash-память уже одержала победу над шпиндельными дисками, и HDD пора уходить на почетную пенсию?

Евгений Елизаров

Сейчас Flash все чаще используется в СХД, но заменяет в первую очередь SAS-диски, которые практически уже пропали с рынка. При этом NL-SAS-диски никуда не делись, и я сомневаюсь, что в обозримом будущем Flash сможет их заменить.

Дело в том, что далеко не все нагрузки требуют использования быстрых Flash-носителей, и тогда актуальной становится цена за терабайт, а здесь конкуренцию NL-SAS пока никто не может составить. Большая проблема Flash-дисков состоит в том, что конечная цена для потребителей снижается достаточно медленно – да, дешевеют чипы памяти, но вендоры предпочитают не снижать цены на накопители, а увеличивать их объем.

 

Всеволод Козинов

Продажи SSD растут, что обусловлено отличными показателями плотности производительности, возможностью использования таких дополнительных функций, как компрессия и дедупликация, кроме того, постепенным удешевлением Flash-памяти за счет применения новых технологий.

Тем не менее, классические жесткие диски по-прежнему находят применение, в том числе в современных системах: архивах, системах резервного копирования, облачных хранилищах, Big Data.

Доля рынка HDD сокращается, однако говорить о полном отказе от их использования преждевременно. Ведущие производители продолжают развитие технологий с целью повышения плотности хранения на HDD, например: термомагнитная запись HAMR, магнитная запись с вспомогательным микроволновым излучением MAMR.

 

Сергей Платонов

Мы все чаще получаем заказы на гибридные системы. Наш ключевой партнер в США покупает лицензии только с поддержкой гибридной работы. Крупнейшие проекты в России тоже практически всегда требуют гибридного хранилища.

Крупнейший наш проект за рубежом (исследовательский центр в Японии, 66PB) обошелся вообще без Flash, но тот же партнер пришел с проектом на All-Flash СХД, с производительностью более 7,5 млн IOPS.

Вообще-то запросов на «чистый» All-Flash у нас не очень много, не более 10% общего списка. И в основном это сугубо нишевые решения: HPC, Technical Computing. Так что 2018-й – год гибридных решений.

К 2020 г. мы делаем ставки на Flash: большинство наших исследований направлено на создание новых продуктов на основе NVMe и NVMe over Fabrics. Ключевая технология уже готова – воспользоваться ею бесплатно могут все желающие.

 

Дмитрий Хороших

Как производители серверных платформ и программно-определяемых СХД мы видим, что сегодняшнее соотношение далеко не в пользу SSD. На текущий момент шпиндельных дисков продается примерно в пять-восемь раз больше, чем твердотельных – в пересчете на объем дискового пространства. При этом нужно отметить, что у нас есть заказчики, которые приобретают только All-Flash-диски, так что тенденция к полному переходу на SSD все же начинает прослеживаться.

 

– Сегодня ведущие производители заявляют о постепенном переходе в топовых решениях на интерфейс NVMe (Non-Volatile Memory Express). Насколько серьезным и значимым изменением будет этот переход для инфраструктуры СХД?

Евгений Елизаров

В первую очередь, переход на NVMe потребует покупки новых СХД, которые смогут раскрыть весь их потенциал. Если вы обладаете современной SAN-инфраструктурой (например, на базе Brocade), она не потребует обновлений. Пропускной способности и возможностей коммутаторов шестого поколения будет достаточно для их работы.

Если же в инфраструктуре много устаревшего оборудования, то его придется обновлять в любом случае – при этом схема SAN-сетей принципиально не изменится.

 

Всеволод Козинов

В отношении применения NVMe стоит говорить об изменениях в стеке протоколов в целом, которые повлияют на всю экосистему хранения. NVMe становится по-настоящему эффективным, когда используется в режиме без эмуляции SCSI-команд. Далеко не все операционные системы и приложения способны сегодня работать в такой конфигурации. На данный момент NVMe, безусловно, позволяет ускорить работу СХД, но его применение ограничено.

 

Сергей Платонов

То, что происходит с NVMe, мне нравится. Многие вендоры работают сообща: и протокол, и софт очень быстро развиваются, хотя есть и некоторые недостатки, например, полное отсутствие NVMe Over Fabrics в операционной системе Microsoft Windows.

Интерфейс дает серьезный толчок развитию технологий Flash, устраняя главное на текущий момент «узкое горлышко». Его появление породило несколько очень интересных стартапов, решений и подходов, предопределило разворот с точки зрения архитектуры ЦОД. Многие вендоры начали отходить от идей гиперконвергенции и стали обращаться к идеям дезагрегации.

Но прорывной технологией NVMe мы назвать не можем – это по-прежнему блочный доступ, который используется так же, как и раньше.

 

Михаил Чусавитин

Интерфейс SCSI, используемый для предоставления блочного доступа в современных системах хранения данных, создавался более 40 лет назад. С появлением более скоростных накопителей издержки данного протокола стали составлять ощутимую долю трафика сети хранения.

Появление нового протокола для современных типов накопителей, оптимизированного для работы в сетях хранения данных, было неизбежно. Переход к новому протоколу – это даже не «революция», а вполне логичное продолжение методичной работы по избавлению от ограничений наследуемых технологий.

 

– Если обратиться к гибридным решениям (Flash + HDD), то есть ли у них перспективы дальнейшего развития, или же это путиковая ветвь, которая была порождена на начальном этапе внедрения All Flash SSD? Зачем вообще нужны гибридные решения, если оставить в стороне вопрос об их экономической целесообразности?

Евгений Елизаров

В ближайшее время нас ждут гибридные решения из связки Flash + NVMe, и они будут пользоваться популярностью. Получит ли развитие сочетание Flash + HDD? Сомневаюсь. Но пока, при помощи Flash, эти решения помогли полностью вытеснить с рынка SAS-накопители.

Жить они будут еще довольно долго, ибо переносить такие нагрузки на «чистый» Flash достаточно дорого. Вполне вероятно, что со временем NVMe попытается заменить собой Flash в этой связке, но здесь уже все будет зависеть от стоимости таких решений.

 

Всеволод Козинов

Гибридные решения, действительно, постепенно уходят на второй план. С удешевлением Flash-носителей спрос на экономически эффективные решения смещается в сторону этой технологии. Я думаю, что развитие гибридных решений сегодня уже не так актуально.

 

Сергей Платонов

Мы верим в «гибридку» и делаем на нее ставку как минимум на ближайшие два года.

Наряду с экономической целесообразностью стоит говорить о надежности долгосрочного хранения: Flash-память не годится для хранения данных, к которым мы не обращаемся месяцами, кроме того, Flash довольно чувствителен к температурным режимам.

Гибридные решения не умрут, и в будущем кроме связки Flash + HDD мы будем  наблюдать и связку 3D Xpoint + 3D NAND.

 

Дмитрий Хороших

Если на минутку забыть о стоимости дисковых накопителей, то у HDD есть еще одно преимущество – больший объем носителей, что позволяет им хранить больше данных. Поэтому HDD по-прежнему будут использоваться в тех случаях, когда объем важнее, чем скорость.

Если стоимость HDD и SSD-дисков сравняется, выбор в пользу SSD будет очевиден. Но поскольку это достаточно далекая перспектива, гибридные решения будут жить еще долго.

 

Михаил Чусавитин

У гибридных решений сейчас «открывается второе дыхание». На заре появления технологии лучшей практикой считалось соотношение 1–5% SSD, 20–30% SAS и 60–80% SATA. Сейчас объем твердотельных накопителей в гибридных решениях увеличился вследствие снижения стоимости, и они вытесняют высокопроизводительные жесткие диски. Например, 2,5 дюймовые диски 15 тыс. оборотов в минуту (а это самые производительные среди современных вращающихся накопителей) практически полностью покинули рынок систем хранения данных.

За последние несколько лет по скорости прирост данных превысил увеличение объема жестких дисков. Жесткие диски уступают как в скорости, так и в емкости. Поэтому будущее систем хранения выглядит как Flash + Tape.

 

– Если попытаться сравнить то влияние, которое сейчас оказывают аппаратные новинки на развитие СХД, с теми сдвигами, которые были связаны с программными инновациями, то какой из этих факторов (проще говоря, «железо» или софт) является определяющим драйвером развития?

Евгений Елизаров

Основное развитие инициирует программное обеспечение, которое управляет всеми этими ресурсами. Посмотрите на средний сегмент современных СХД, которые поддерживают все «ресурсные» задачи – компрессию, дедупликацию, шифрование – они работают далеко не на самых топовых процессорах. Все решения, которые появились на рынке в последние годы, также построены на классической x86 архитектуре и редко используют нестандартные аппаратные решения.

Опять-таки, решения, которые сегодня стараются занять лидирующие позиции на рынке, основаны именно на новых подходах к выполнению задач, а вовсе не на аппаратных ресурсах. Из собственно аппаратных «новинок» можно назвать лишь NVMe.

 

Всеволод Козинов

Современные тенденции развития ИТ-отрасли в целом построены на парадигме максимального упрощения hardware-составляющей и перемещения логики в программную часть. Очевидно, что уже сейчас производители аппаратных средств хранения заимствуют идеологические парадигмы у разработчиков SDS-решений. Программные версии микрокода массивов, доступные для разворачивания в стандартной среде виртуализации, уже не редкость.

Безусловно, «мозг» любой системы хранения – это ПО, без которого массив превращается в груду дисков. Однако развитие Flash-технологий фактически совершило революцию в области хранения данных. Залог успеха – симбиоз программной и аппаратной частей. Только сбалансированное решение является по-настоящему гибким и эффективным.

 

Сергей Платонов

Определяющим, на мой взгляд, является именно «железо». Мы – компания, которая делает софт, – можем честно сказать: не появись в процессоре Intel ряда новых технологий, нас бы вообще не существовало.

Большинство новых софтовых компаний и архитектурных изменений появляются именно с возникновением возможностей, которые предоставляет «железо», поэтому мы очень плотно сотрудничаем с компаниями, создающих «аппаратку».

 

Михаил Чусавитин

Несомненно, несколько поколений назад основным драйвером этой области стали процессоры Intel. Но развитие технологий наконец-то позволило создать полностью программные системы хранения с достойными показателями надежности, производительности и масштабируемости. Системы хранения данных – это в первую очередь архитектура, программное обеспечение, а затем уже оборудование.

К примеру, уходящие в небытие ASIC-чипы систем хранения, которые выступают в роли «шлюза данных» (Data Pump). Эти аппаратные решения разрабатываются производителями систем хранения данных самостоятельно, но имеют несравнимо больший цикл разработки. Один чип разрабатывается сразу на несколько поколений систем хранения данных вперед, поэтому требует больших инвестиций.

Современный agile стиль ведения бизнеса, сокращение времени вывода продукта на рынок, постоянно появляющиеся новые технологии и стартапы, завоевывающие мировую популярность за месяцы, – все эти факторы не позволяют производителям тратить десятилетия на подготовку платформы. Поэтому уже практически не осталось компаний, которые занимаются только разработкой собственного «железа» – вендоры «вложили» все свои знания, инновации и уникальный подход в программные продукты.

Конкуренция на рынке производителей аппаратного обеспечения позволила существенно снизить стоимость вычислительных узлов, поэтому заработать на «железе» сейчас могут лишь немногие.

 

– Когда речь заходит о конвергентных и гиперконвергентных решениях, зачастую можно услышать, что они повышают масштабируемость, резко снижают стоимость и увеличивают эффективность хранения, однако все это в ущерб производительности системы. Насколько такое утверждение соответствует действительности?

Евгений Елизаров

Конвергентные и гиперконвергентные системы – это в первую очередь подход к ИТ-инфраструктуре, то, как вы работаете с аппаратным обеспечением.

Действительно, можно сэкономить деньги как благодаря повышению компактности систем, так и за счет сокращения количества ИТ-специалистов, которые потребуются для их обслуживания. Но если вы не планируете менять подход вашей ИТ-службы к вопросам обслуживания инфраструктуры или по каким-то причинам не готовы к этим изменениям и хотите сохранить существующие группы экспертов по СХД, сетям, виртуализации и т. д., то эти решения будут неудобны для вас, и вы не получите тех преимуществ, которые они дают. По тестам я не вижу, чтобы системы данного класса отставали или, наоборот, значительно опережали классические системы.

 

Всеволод Козинов

Гиперконвергентные решения – это ответ потребностям рынка, где масштабируемость решений жизненно важна для бизнеса. Сокращение Time-to-Market стало залогом успеха в эпоху глобальной цифровизации. Гиперконвергенция стала логичным шагом на пути к реализации платформы для микросервисной архитектуры приложений, позволяющей максимально быстро внедрять изменения в информационные системы предприятия.

Утверждения о снижении производительности нельзя назвать голословными, однако это справедливо для классических «тяжелых» баз данных, где масштабирование может осуществляться только вертикально. Для горизонтально-масштабируемых приложений гиперконвергенция вполне подходит. Гиперконвергенция оптимальна и для виртуальных сред с множеством небольших VM.

По нашему опыту, при переходе на гиперконвергентную платформу заказчики отмечают прирост производительности. Главное – правильно подобрать решение для конкретной задачи.

 

Сергей Платонов

Это утверждение довольно часто находит подтверждение в реальных инсталляциях.

Распределенные системы обладают гораздо лучшим масштабированием по производительности и объему, чем централизованные, но имеют определенные недостатки, например, long-tail latency. Все зависит от конкретной реализации и грамотности инженеров, которые занимаются интеграцией в проекте.

 

Дмитрий Хороших

Все верно, кроме тезиса о снижении производительности – этого почти никогда не происходит. Более того, многие прикладные задачи начинают работать быстрее после переноса на нашу гиперконвергентную платформу. Подтверждение тому – свыше сотни тестов, проведенных за последние пару лет.

Да, есть задачи, которые лучше работают на традиционной СХД, – это в первую очередь высоконагруженные СУБД, но их объем в современной ИТ-инфраструктуре не так велик, как еще пять-семь лет назад.

 

Если попытаться заглянуть на несколько лет вперед, в будущее корпоративных СХД, то каковы перспективы появления на рынке накопителей, основанных на принципиально новых технологиях, например, с фазовым переходом PCM (Phase Change Memory), или же совсем диковинные ПЗУ на основе ДНК?

Сергей Платонов

Сразу несколько компаний работают над новыми типами полупроводниковой памяти, и именно в «схлопывании» ролей оперативной и энергонезависимой памяти я вижу будущее.

Что же касается научных работ по созданию новых типов ПЗУ, то они найдут применение только в том случае, если крупный вендор вложится в их развитие.

 

 

Поделиться:

Глобальные сетевые тенденции 2020
По мотивам «Отчета о глобальных сетевых тенденциях» (Global Networking Trends Report)

Взгляд Cisco
Спецпроект

Форум «ИТОПК-2020» оценил потенциал господдержки

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку