Geçtiğimiz 12 ayda, flaş depolamanın şimdiye kadar bulunmadığı alanlara yöneldiği görüldü. Bunun nedeni özellikle dizi pazarlarında daha yoğun ve dolayısıyla gigabayt (GB) başına daha ucuz dört seviyeli hücre (QLC) flash depolamanın mevcut olması ve bir zamanlar neredeyse çevrimiçi olarak kabul edilen kullanım durumlarıydı.
Bunun yanı sıra, flaşın GB başına fiyatının, dönen disk sabit disk sürücüleri (HDD’ler) düzeyine doğru düştüğünü gördük. Bu arada, flash depolamanın en ateşli savunucuları, sabit diskin sona ereceğini ve tamamen flash veri merkezinin yakında kazanılacağını öngördü.
Bu makalede kurumsal flash depolamayı tanımlayacağız, QLC ve üç seviyeli hücre (TLC) çeşitlerini inceleyeceğiz, geçici olmayan ekspres bellek (NVMe) flash’ın avantajlarını inceleyeceğiz ve flash ile HDD’nin avantajlarını ve dezavantajlarını maliyet, performans, buluttaki flaş ve tamamen flaş veri merkezinin olasılığı (veya aksi).
Kurumsal flash depolama nedir?
Kurumsal flash depolama, veri merkezi rafına monte dizi form faktörlü ürünlerde barındırılan birden fazla flash sürücüden oluşan sistemleri ifade eder.
Kurumsal flaş depolama dizilerinde, birçok sürücünün kapasitesi, denetleyici donanımı tarafından yönetilen depolama ortamına erişim ile toplanır.
Denetleyici, ana bilgisayarlardan depolamaya giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerini gerçekleştirmek, verilerin medyaya tahsisi konusunda karar vermek ve aynı zamanda aşınma dengeleme gibi bakım görevlerini gerçekleştirmek için flaş dizilerinde gerekli olan zekayı güçlendiren bir bilgi işlemdir. çöp toplama vb.
Kurumsal flash depolama dizisi kapasiteleri onlarca terabayttan (TB) birçok petabayta (PB) kadar değişir. HDD tabanlı dizilerde olduğu gibi, depolamaya erişim blok (örneğin, performansa aç veritabanı kullanım durumları için), dosya (genel kullanım ve yapılandırılmamış veriler için) veya nesne (yapılandırılmamış veriler için de) olabilir.
QLC flaş depolama nedir?
QLC, en yeni nesil flash depolama ortamıdır. QLC, dört seviyeli hücre anlamına gelir. Bu, flaş çipindeki her hücrenin 16 durumu kullanarak dört bitlik veriyi depolayabileceği anlamına gelir.
Bu, aynı alanda yaygın olarak bulunan TLC flaştan daha fazla veri depolayabileceği anlamına gelir. Daha önce yaygın olarak mevcut olan tek seviyeli hücre (SLC) flaş ve çok seviyeli hücre (MLC, iki durum anlamına gelir) idi, ancak bunların yerini artık büyük ölçüde aldı.
2024’ün başında çoğu kurumsal depolama dizisi, genel amaçlı ve kritik görev kullanım senaryolarına yönelik TLC sürücülerle üretiliyor. Ancak QLC ana akım haline geldi ve özellikle önemli kurumsal depolama dizisi üreticilerinin geçen yıl QLC tabanlı ürünler eklemesiyle birlikte yapısal olmayan veri iş yükleri için ilgi kazandı.
Üreticiler hücre başına olası durum sayısını artırdıkça depolama yoğunluğu artar ve GB başına depolama maliyeti düşer. Ancak hücre kapasitesi açısından depolama yoğunluğu arttıkça, flash ortamın dayanıklılığını sınırlayabilecek sorunlar ortaya çıkabilir.
NVMe flaşı nedir?
Geçici olmayan bellek ekspres (NVMe), özellikle flash depolamayla kullanılmak üzere geliştirilmiş bir protokoldür. NVMe’den önce flash sürücüler, HDD döneminde ortaya çıkan aktarım protokollerini, yani Seri Gelişmiş Teknoloji Bağlantısı (SATA) ve Seri Bağlantılı SCSI (SAS) kullanıyordu. Aslında bunlar hâlâ kullanımdadır ve bu tür bağlantılara (2,5 inç ve 3,5 inç form faktörü) sahip sürücüleri kullanan diziler, büyük depolama tedarikçileri tarafından satılmaktadır.
Ancak NVMe artık flash sürücü performansında ön planda. NVMe’nin en önemli yeniliği, sıraları ve ara bellekleri flaşla kullanım için optimize etmekti; bu da performansı birçok kez artırdı.
Bunun devamı olarak tedarikçiler, veri merkezi genelinde fiziksel olarak daha uzak bağlantılarda NVMe bağlantısına izin vermenin yollarını geliştirdiler. Bu tür NVMe-over-fabric teknolojileri, NVMe’yi Ethernet, Infiniband, TCP, RDMA (yani bellekten belleğe bağlantı) ve daha fazlası aracılığıyla taşıma yeteneğini içerir.
HDD nedir?
Manyetik okuma/yazma kafalarına ve mekanik olarak dönen disklere dayanan sabit disk sürücüleri (HDD’ler), onlarca yıldır ortalıkta dolaşıyor ve flaşın rakibi son 10 yılda ortaya çıktı.
Flash’ta olduğu gibi, HDD’ler veri merkezi rafına monte dizi ürünleri ve kurumsal kullanıcılar için bir havuzda toplanan birden fazla sürücünün kapasitesi halinde toplanabilir. Aslında HDD tabanlı diziler, kurumsal flash dizilerden çok önce geldi ve hala yaygın olarak kullanılıyor.
Flash ve HDD arasındaki performans farkı nedir?
Flaş ve disk karşılaştırmasına baktığımızda, öne çıkan en önemli şey flaşın hızlı olmasıdır; dönen disk HDD’den kat kat daha hızlıdır.
Flash sürücüler, özellikle okumalar için birden fazla milisaniyelik dönen diskle karşılaştırıldığında düşük milisaniyelere, hatta mikrosaniyelere kadar düşen erişim süreleri ile daha düşük gecikme süresi sunar. Bu, kurumsal flaşın bir depolama dizisinde toplandığında saniyede çok daha fazla giriş/çıkış işlemi (IOPS) sunabileceği anlamına gelir.
Verim açısından flash, HDD’den dört veya beş kat daha hızlı saniyede gigabit (Gbps) hızları sunar.
Bu tür bir hız, kurumsal flash depolamanın en önemli özelliğidir ve hareketli parçaların bulunmamasının bir sonucudur. Dönen plakalarla HDD, katı hal depolamanın olmadığı şekilde fizikle sınırlıdır.
Kapasite açısından HDD, yaklaşık 22 TB’a kadar birimler halinde mevcuttur. 60 terabayttan fazla kapasiteye sahip bazı flash sürücüler pazarlanırken, genellikle daha küçük boyutlarda gelirler, ancak bunun bir kısmı maliyetten kaynaklanmaktadır.
Flash ve HDD arasındaki maliyet farkı nedir?
Sürücü düzeyinde GB başına maliyet açısından, flaşın maliyeti, dönen diskten daha fazladır. Ama fark giderek daralıyor.
GB kapasite başına HDD fiyatları büyük ölçüde sabit kalırken, flash sürücü maliyetleri düştü.
2023’ün sonunda bu fark ortalama olarak birkaç kuruştu ve flash’ı dönen diske göre GB başına %25 ila %50 daha maliyetli hale getiriyordu.
Ekim 2023’te flash maliyeti GB başına ortalama 0,075 ABD doları iken HDD maliyeti SAS için ortalama 0,05 ABD doları/GB ve SATA sürücüleri için GB başına 0,035 ABD dolarıydı.
Ancak bazı (flash odaklı) tedarikçiler, depolama maliyetlerini yalnızca sürücü düzeyinde değerlendiremeyeceğimizi savunuyor.
Flash HDD’yi öldürür mü? HDD için ne kadar süre var?
Özellikle Pure Storage, HDD’lerin 2028 yılına kadar öleceğini, flash ürünlerinin itlaftaki baş ajan olduğunu ve tüm bunların kendi tescilli modüllerinde ticari flash sürücülere göre çok daha fazla flash kapasitesi toplama yeteneği sayesinde olacağını açıkladı.
Pure’un vaat ettiği 2026 yılına kadar 300 TB’a varan flaş modülü boyutlarıyla, dönen diskin ticari olarak sürdürülemez olacağı iddia ediliyor.
Bu arada, yapılandırılmamış veri depolama konusunda uzmanlaşan Panasas gibi şirketler, aşırı ölçekleyici veri merkezlerinin flaşa karşı 90/10’a varan oranlarda dönen diski çok fazla kullandığına işaret ediyor. Panasas, en düşük maliyetli flash ile HDD arasında hala beş kat fark olduğunu ve çoğu kişi için hiper ölçekleyici çözümü gibi bir çözümün ideal olduğunu savunuyor.
Bulutta flaş ve HDD’yi ne zaman kullanabilirsiniz?
Kurumsal kullanıcılar ayrıca bulutta flash depolama ve dönen diski de belirtebilirler. Çoğu durumda bulut depolamanın performans ve maliyet kriterlerine göre belirlenmesi daha olasıdır; bu durumda müşteri, bunun altında yatan ortamı asla bilemeyebilir.
Ancak bulutta flash depolamayı da belirtmek mümkündür ve en büyük üç hiper ölçekleyici (Amazon Web Hizmetleri (AWS), Microsoft Azure ve Google Bulut Platformu (GCP)) maliyet, kapasite ve performansı birleştiren katı hal depolama seçeneklerine sahiptir.
Hiper ölçekleyicilerin tümü, genel amaçlıdan belirli iş yüklerini (örneğin, SQL, Oracle, SAP Hana) ve ortamları (örneğin, Windows, Luster) hedefleyen premium düzeylere kadar kapasite ve birim başına IOPS’ye dayalı hizmet düzeyleriyle bilgi işlemi desteklemek için flash depolama sunar. , Mac os işletim sistemi).
Ayrıca Azure’un NetApp Files gibi adlandırılmış tedarikçilerden dosya depolama ve flash depolama için flash’ı hedefleyen seçenekler de vardır.
Tamamen flaş veri merkezi nedir?
Yaklaşık on yıldır tamamen flaş veri merkezi fikri tartışılıyor. Tamamen flaş veri merkezi, HDD’yi ve bant gibi diğer ortamları flaş depolamayla değiştirir.
Bunu sağlayan şey, QLC flash’ta olduğu gibi flash depolama maliyetinin sürekli azalması ve aynı zamanda hızlı erişim açısından flashın avantajlarıdır. Müşteriler, verilerinin daha büyük alt kümeleri üzerinde analiz yapmak istediklerinde ikincisi daha alakalı hale geliyor.
Dolayısıyla, örneğin, yedeklemelerin daha önce daha yavaş HDD’ler gibi yakın çevrimiçi ortamlarda tutulduğu durumlarda, bu tür kullanım durumları için flash savunucuları, büyük müşteri veri kümeleri üzerinde yapay zeka (AI) çalıştırma ve bundan değer elde etme yeteneğine işaret ediyor.
Ayrıca, yedekleme örneğini düşünürsek, bir fidye yazılımı saldırısı durumunda flash ortamdan hızlı bir şekilde kurtarma yapabilme fikri, tamamen flaş veri merkezi güçlendiricilerin öne sürdüğü başka bir kullanım örneğidir.
Tamamen flaş veri merkezi ne zaman gelecek?
Pure gibi hevesli flash depolama tedarikçileri, all-flash veri merkezinin önündeki engelleri küçümserken, analistler, flash’ın (özellikle QLC) ikincil iş yüklerine yayıldığını, ancak tüm kullanım durumlarının zorunlu olmadığını, dönen diskin büyük olasılıkla kullanışlılığını koruyacağına işaret ediyor. bazı veri kümeleri için biraz zaman.
Bu arada Toshiba gibi HDD tedarikçileri tüm verilerin yaklaşık %85’inin hâlâ dönen diskte olduğunu söylüyor. Bu gerçeğin hızlı bir şekilde değişmesinin muhtemel olmadığını söylüyor, özellikle de bunun yerini alacak flaş kapasitesinin mevcut olmaması nedeniyle.