С другой стороны, некоторые считают переход на флеш-память панацеей от всех бед. Это не так, но средство действительно эффективно для увеличения производительности корпоративных приложений, действительно позволяет добиться этого наименьшей ценой по сравнению с другими решениями, которые есть на рынке. Перед принятием решения надо смотреть на загрузку конкретно вашей системы. Как показывает моя практика, в 70-80% случаев проблема со скоростью работы приложения или напрямую связана с низкой скоростью дисковой подсистемы, или ситуация может быть серьезно улучшена ускорением дисков.
Использование внешней СХД с дублированными контроллерами и подключениями серверов.
Достаточно нагруженное приложение. Большой Oracle, SAP, CRM, ERP, корпоративные порталы отличные кандидаты.
Это первый хороший вариант использования. Флеш-память улучшает два ключевых показателя, которые важны для руководства и конечных пользователей ИТ-систем: доступность приложений и их производительность. Флеш-память выступит во все красе если соблюдены два условия:
Корпоративные приложения
Для чего использовать?
График пропускной способности на запись PCI-e флеш-карты и внешней флешовой СХД Violin VMA3205
Скорость падает по мере заполнения носителя. Да, производительность идеальна, когда память почти не использована, но по мере перезаписывания данных остаются блоки, где часть ячеек содержит нужные данные, а часть нет. Контроллер начинает процесс «сбора мусора» (garbage collection), перенося нужные данные с недозаполненных ячеек и стирая их по диску. Чтобы понять истинную скорость диска на 400 Гб, потребуется записать на него хотя бы 1 Тб в разных транзакциях, чтобы получить практические данные. Вот иллюстрация двух графиков. Само собой, чем больше объем данных на СХД, тем больше пространство для маневра и сглаживания этого эффекта.
Ошибки растут с увеличением количества циклов чтения на блок. Да, это факт. Как и предыдущие проблемы, вопрос решается контроллером. Прежде всего, он должен выводить из эксплуатации отжившие ячейки. Но даже если этот механизм вдруг дал сбой, никто не отменял защиту RAID, которая работает на контроллерах СХД или сервера.
Флеш-память подходит для чтения, но не очень хороша для записи. Это связано с механизмом обработки записи. Для того, что произвести запись в ячейку, ее надо предварительно очистить. Стирание происходит не с одной ячейкой, а с целым блоком, в котором объединяются от 64 до 128 и больше Кб. И пока идет процесс стирания, все остальные операции останавливаются на довольно большой срок, измеряемый миллисекундами. Учитывая, что блок обычно больше, чем требуется для транзакции, очень многое зависит от «прошивки» и алгоритмов работы контроллера. Если диск один, то процесс действительно медленный. Но ситуация меняется если объем системы хранения большой. Тогда контролеры могут перераспределить нагрузку так, что эффект блокирования системы перед записью не будет сильно влиять на работу системы, и она сможет давать практически такую же производительность на запись, как и на чтение. Если группировать записи и последовательно писать их в ячейку, потребуется гораздо меньше стираний.
Число циклов записи ограничено. Это правда, сейчас SLC это примерно 100 000 циклов перезаписи, MLC 10 000. Проблема решается равномерной загрузкой блоков, и это обеспечивает контроллер. Нельзя, чтобы на одном участке было только чтение, а на другом постоянные изменения. Механизм, отвечающий за это, называется wear leveling (контроль равномерности износа). Так, у систем Violin Memory этот алгоритм равномерно «изнашивает» все пространство СХД целиком. В других системах за wear leveling отвечает контроллер каждого SSD, что менее эффективно. При этом часть пространства флеш-памяти (до 30%) резервируется на перенос (remap) таких изношенных блоков. Если предположить, что база данных будет писать на систему емкостью 10Тб круглосуточно и 365 дней в году 25000 IOPS блоками 4Кб (примерно 100 Мбайт/сек) то 1% SLC-системы износится за 3 года и 4 месяца, 1 % MLC-массива за 4 месяца.
Флеш-память ненадежна. Многие до сих пор считают технологию «сыроватой» и приписывают современным флеш-накопителям проблемы первых прототипов. В составе SSD-дисков, а тем более, в специализированных СХД, современная флеш-память показывает показатели надежности выше, чем HDD. Более того, я считаю, что любая СХД, на которой работают серьезные сервисы, должна находиться на поддержке поставщика или производителя. В таком случае выход из строя HDD или SSD вас вообще не волнует, его замена это рутинная процедура службы поддержки. Многие современные СХД умеют сами сообщать о сбое в сервисный центр. Зачастую быстрее, чем вы сами обнаружите отказ, вам уже звонят договариваться о времени визита.
Флеш-память очень дорога. Да, стоимость хранения гигабайта информации на флеш-дисках и флешовых СХД в разы дороже в сравнении с механическими HDD. Однако для приложений, которые создают нагрузку на СХД в тысячи IOPS и чувствительны ко времени отклика дисковой подсистемы, она становится дешевле и при этом надежнее (разумеется, такие приложения следует размещать на специализированных СХД, а не на одном SSD-диске или PCI-e карте, для которых заявляется теоретическая производительность в сотни тысяч IOPS).
Начнем с простых фактов
Ниже советы, как определить, пора ли переходить на эту технологию или еще нет.
Вот в уже давалась вводная информация, показывающая, что накопители нового типа заметно быстрее и надежнее для «молотилок», на которых крутятся тяжелые базы данных. Если есть возможность загрузить флеш-хранилище работой (то есть обеспечить постоянные операции чтения-записи), его содержание обходится заметно дешевле содержания массива HDD, плюс вы получаете кучу дополнительных бонусов.
Флеш-память уже производит в ЦОДах революцию: перенос данных на flash следующий шаг в развитии многих централизованных ИТ-систем. Да, она довольно дорогая, обладает своими особенностями и все же сегодня вопрос для администраторов ЦОДов уже не в том, использовать флеш-память или нет, а в том, как и когда это делать.
Тихая революция: флеш-память в дата-центрах
16 августа 2012 в 16:46
Тихая революция: флеш-память в дата-центрах / Блог компании КРОК / Хабрахабр
Комментариев нет:
Отправить комментарий