Efektywność pamięci masowej

Czym są nowe technologie skupione na efektywności? Trendy rynkowe wskazują, że kilka z nich szybko zyskuje na popularności i staje się standardem na rynku przechowywania danych. Są to m.in. deduplikacja danych, zautomatyzowana obsługa warstw pamięci masowej, thin provisioning i skalowanie poziome.

Deduplikacja danych

Deduplikacja danych opiera się na prostej koncepcji: usuwania powielonych kopii tych samych danych w celu zwolnienia miejsca na dysku i efektywniejszego wykorzystania zasobów. W niektórych środowiskach deduplikacja danych w macierzach pamięciowych może zapewnić nawet 90-procentową oszczędność miejsca, co odzwierciedla potencjał tej technologii. Technologia deduplikacji danych ma różne oblicza i może być implementowana na różne sposoby. Może działać na poziomie plików lub bloków, a związane z nią obliczenia można wykonywać, kiedy dane trafiają do systemu pamięciowego, zanim zostaną zapisane na dysk (deduplikacja inline, „w locie”) albo w późniejszym czasie, po zapisaniu danych w macierzy (deduplikacja z post-processingiem). Implementacje te zależą w dużej mierze od środowiska danych w firmie .  

Oszczędności związane z deduplikacją pozwalają użytkownikom zapisać znacznie więcej danych w jednej macierzy. Dzięki temu mogą oni znacznie dłużej korzystać z nabytych produktów i zwiększyć zwrot z inwestycji w pamięć masową. Ponieważ deduplikacja stopniowo przenika z drogich rozwiązań korporacyjnych do systemów klasy podstawowej, małe i średnie firmy z ograniczonymi budżetami IT również mogą na niej skorzystać.

Zautomatyzowana obsługa warstw pamięci masowej

Inną ważną technologią mającą wpływ na efektywność jest zautomatyzowana obsługa warstw pamięci masowej. Zautomatyzowana obsługa warstw różni się od deduplikacji, która bezpośrednio zmniejsza ilość danych przechowywanych w macierzy; zamiast tego oferuje zaawansowaną metodę alokacji zasobów gwarantującą najbardziej efektywne wykorzystanie dostępnej pojemności.

• Firmy od dawna dzielą pamięć masową na warstwy. Przykładem może być używanie różnych typów dysków twardych do różnych zastosowań albo nośników taśmowych do długoterminowej retencji danych. Jednakże w przeszłości podział na warstwy można było uzyskać tylko poprzez ręcznie inicjowane procesy, które pochłaniały dużo czasu i pracy administratorów IT. Przez to wielowarstwowa pamięć masowa, choć efektywna, wiązała się z dużymi kosztami dla organizacji. Zautomatyzowana obsługa warstw, coraz częściej dostępna w macierzach pamięciowych powszechnego użytku, znacznie zwiększa efektywność właśnie dzięki wysokiemu stopniowi automatyzacji. Odciąża ona administratorów IT za sprawą wbudowanych algorytmów, które określają, jakie zasoby pamięciowe zostaną przydzielone danym zapisywanym w macierzy.

• Warstwy pamięci masowej są identyfikowane przez charakterystykę zasobów, w tym typy dysków (SSD, SAS, SATA itd.) lub poziomy RAID. Ponadto automatyczna migracja danych, zasadnicza część zautomatyzowanej obsługi warstw, przenosi dane między warstwami na podstawie takich czynników, jak wiek danych lub częstotliwość ich użytkowania. Wiele rozwiązań oferuje obsługę warstw poniżej poziomu woluminu (jednostki LUN), co umożliwia przechowywanie jednego woluminu danych (jednostki LUN) w wielu warstwach. Takie rozwiązanie może znacznie zwiększyć efektywność automatycznej migracji poprzez przenoszenie danych między warstwami w znacznie mniejszych jednostkach.

• Technologia zautomatyzowanej obsługi warstw przedłuża też cykl użytkowania rozwiązań pamięciowych, ogranicza zajętą przestrzeń i zużycie energii. Stacje SSD przyczyniają do ograniczenia poboru mocy, ponieważ zużywają mniej energii w porównaniu z innymi typami napędów. Ponadto rozwiązania do zautomatyzowanej obsługi warstw pozwalają znacznie uprościć zarządzanie pamięcią masową. W przypadku tradycyjnych rozwiązań pamięciowych bez technologii warstwowej administratorzy IT muszą ręcznie konfigurować operacje migracji danych i przypisywać aplikacje do konkretnych nośników. Przy zautomatyzowanej obsłudze warstw wiele z tych operacji jest wykonywanych automatycznie, co ułatwia administrację i ogranicza czas poświęcany na zarządzanie pamięcią masową, a przez to obniża koszty.

Thin provisioning

Thin provisioning pozwala efektywniej przydzielać pojemność aplikacjom. Technologia ta jest dostępna od dość dawna, ale jeszcze nie upowszechniła się na wszystkich segmentach rynku.

• Thin provisioning znacznie różni się od tradycyjnej metody alokacji pamięci masowej, zwanej też przydzielaniem pełnym. W przydzielaniu pełnym zwykle trzeba zarezerwować pojemność przekraczającą bieżące potrzeby aplikacji. Jednakże realokacja pamięci w przypadku niewystarczającej pojemności może prowadzić do przestojów. Ponieważ nieużywana pojemność zarezerwowana na użytek aplikacji nie może być używana przez inne aplikacje, ten sposób przydzielania powoduje nieefektywne wykorzystanie pamięci.

Technologia skalowania poziomego

Efektywność macierzy pamięciowych może ucierpieć, kiedy w miarę rosnących potrzeb trzeba skalować rozwiązania pod kątem wyższej wydajności i (lub) pojemności. Technologia skalowania poziomego (scale-out), spotykana przede wszystkim w rozwiązaniach korporacyjnych, oferuje nowy, efektywny sposób zwiększania wydajności i pojemności systemów pamięciowych.

• W przeszłości jedynymi dostępnymi opcjami skalowania systemów pamięciowych była wymiana istniejącej macierzy w celu zwiększenia wydajności albo dodanie obudów rozszerzających (znanych też jako JBOD) do pierwotnego systemu RAID w celu zwiększenia pojemności. Wymiana istniejących systemów bywa bardzo kosztowna i czasochłonna, a zwiększanie pojemności za pomocą obudów rozszerzających zwykle jest ograniczone; w większości systemów można używać najwyżej 100-200 dysków. Skalowanie poziome to technologia, która wykracza poza jednowymiarowe skalowanie, umożliwiając użytkownikom dodawanie systemów RAID i obudów rozszerzających do istniejącej puli wirtualnej pamięci masowej, tym samym chroniąc inwestycje w sprzęt pamięciowy. Wydajność i pojemność skalują się w sposób liniowy. Architektura skalowania poziomego oferuje znacznie większe możliwości zwiększania pojemności, ponieważ obsługuje 1000, a nawet więcej dysków. Nowe systemy można dodawać do istniejącej puli wirtualnej bez żadnych zakłóceń dla obsługiwanych aplikacji.

Efektywność technologii skalowania poziomego przejawia się w różnych aspektach, takich jak ograniczenie kosztów (nie trzeba wymieniać sprzętu), produktywność (skalowanie bez przestojów) oraz elastyczność (płacenie w miarę rosnących potrzeb).