На этой неделе мы рассказывали, почему не все из внедряемых «зеленых» технологий в ЦОД эффективны. Сегодня мы предлагаем поговорить о том, что происходит в области хранения данных. По прогнозам Statista, в 2018 году общий объём данных, которые «содержатся» в дата-центрах, достигнет 1450 Эбайт, и в этой области формируются свои тренды, которые нужно знать.
/ фото Aaron und Ruth Meder CC
Корпоративные хранилища: популярность SSD растет
Cогласно IDC, в 2017 году стоимость рынка all-flash в корпоративном секторе выросла на 76%. Доход компаний, работающих в этой сфере, составил 1,4 млрд долларов. При этом продажи гибридных флеш-массивов достигли 2 млрд долларов.
В The Register отмечают, что общий объем поставок SSD увеличится до 313 млн в 2021 году (при 157 млн единиц в 2016). Исследовательская компания Technavio связывает рост популярности и объёмов продаж SSD со снижением цен на устройства. И ожидается, что в 2018 году производители продолжат снижать цены на накопители. Снижение составит от 3 до 6 процентов.
Росту популярности SSD также способствует ряд технологий и продуктов. Недавно мы рассказывали об одном из таких решений — серии накопителей Optane от Intel. В мае 2018 года компания представила новую модель — Optane 905P, которая основана на платформе 3D X Point. Решение будет доступно в двух форм-факторах: HHHL и в корпусе 2,5 дюйма. Ёмкость девайса составит 960 ГБ, скорость последовательного чтения данных — 2500 МБайт/с, а последовательной записи — 2000 МБайт/с.
Среди компаний, которые предпочитают использовать в своих ЦОД твердотельные накопители вместо жестких дисков, можно отметить Calligo, Facebook и Dropbox. Facebook, например, задействуют SSD с интерфейсом PCI-E. Представители организации заявляют, что флеш-память хорошо показывает себя при обработке запросов. А CEO сервиса Calligo Джулиан Бокс (Julian Box) утверждает, что SSD позволяет повысить производительность виртуальных машин и не беспокоиться о физических ограничениях хранилища.
Но HDD пока рано хоронить…
Несмотря на популярность SSD, жесткие диски уходить с рынка не собираются. Изготовители HDD также пытаются увеличить производительность за счет повышения ёмкости диска.
Хотя цена на SSD постепенно снижается, твердотельные накопители пока в среднем в 6,6 раз дороже, чем HDD. В IDC прогнозируют, что к 2021 году ценовой разрыв немного сократится, но SSD все равно будет стоить в 2,2 раза больше, чем HDD.
Многие компании не хотят переходить на SSD, поскольку стоимость хранения в расчете на 1 Гбайт пока слишком высока. Поэтому участники рынка внедряют новые решения, которые бы увеличили производительность и надежность жёстких дисков.
Пользователи YouTube, например, загружают 400 часов видео каждую минуту, и чтобы хранить ролики приходится ежедневно увеличивать объем хранилища ЦОД примерно 1 Пбайт. Поэтому в Google пытаются «переизобрести» HDD-технологию: изменить форм-фактор HDD, увеличить размеры диска, повысить безопасность (за счет использования разных ключей шифрования для каждой части диска), а также пересмотреть оптимизацию на уровне системы.
Другая разработка в этом направлении: HDD с двумя актуаторами от Seagate. Задумка разработчиков в том, чтобы удвоить скорость чтения/записи данных за счет разделения набора головок на 2 независимых блока, которые могут действовать параллельно. Например, физический диск на 14 Тбайт сможет «превратиться» в два логических диска по 7 Тбайт. Кроме того, технология позволит увеличить IOPS с 80 до 160 (при произвольном чтении). Внедрение технологии ожидается в конце 2018 или начале 2019 года.
Помимо этого, продолжается развитие HDD с гелием. Такие диски потребляют меньше электроэнергии и меньше весят (по сравнению с «воздушными» моделями), так как снижается трение при вращении магнитных дисков. При этом, согласно отчету Backblaze, показатель отказов дисков с гелием ниже, чем у обычных HDD. В компании полагают, что в долгосрочной перспективе гелиевые диски выиграют у традиционных систем.
/ фото DRs Kulturarvsprojekt CC
…как, впрочем, и магнитную ленту
Магнитную ленту уже не используют как универсальное хранилище, но она до сих пор применяется для долговременного хранения и архивирования резервных копий.
Чтобы продлить ленте жизнь, некоторые компании даже совершенствуют предыдущие решения и разрабатывают новые. Например, SpectraLogic LTO-8 поддерживает хранение «несжатых» данных объемом 12 ТБайт, а скорость их передачи составляет 427 МБайт/с. Головки для записи на такую ленту используют туннельное магнетосопротивление. Эти решения уже применяются в ленточной библиотеке HPE TFinity ExaScale.
Хранилища будущего
Некоторые ученые решили пойти дальше SSD, HDD и облаков и занялись разработкой принципиально новых систем. Например, исследователи из Гарварда работают над ДНК-хранилищами: им удалось записать в живую бактерию небольшой анимационный фильм.
Для записи и считывания информации биологи использовали систему CRISPR. Она является естественным защитным механизмом, который вырабатывает у бактерий иммунитет к вторжению вирусов. Они захватывают молекулы ДНК вирусов, генерируют так называемые спейсеры и «вставляют» их локус. Ученые закодировали желаемую информацию в спейсеры и передали её бактериям под видом вирусной ДНК. О других разработках в области ДНК-хранилищ мы писали в одном из наших предыдущих материалов.
А ученые из Исследовательского центра оптоэлектроники Саутгемптонского университета разработали технологию 5D-хранилища. Носитель представляет собой наноструктурированный прозрачный материал, на который пишутся данные с помощью фемтосекундного лазера.
При кодировании в качестве дополнительных значений (помимо классических осей X, Y и Z) используются ориентация оси наименьшей скорости распространения света и фазовый сдвиг. Такое хранилище вмещает 360 ТБайт данных и имеет (в теории) неограниченный срок службы. Оба типа хранилища еще находятся на стадии разработки, и говорить об их массовом внедрении пока не приходится.
P.S. Материалы по теме из Первого блога о корпоративном IaaS:
- Скорость диска: ноутбук vs промышленный сервер в облаке
- Облачная ИТ-инфраструктура: как реализовать международные проекты
- Unboxing: блейд-сервер Cisco UCS B480 M5
P.P.S. Несколько свежих постов из блога на Хабре:
- Дата-центры, похожие на курятники, и работа в Антарктиде: подборка необычных ЦОД
- «Принцип макарон»: ученые организовали произвольный доступ к ДНК-памяти
- Почему нельзя так просто взять и внедрить «зеленые» технологии в ЦОД
Автор: ИТ-ГРАДовец
