Наступ нового року та нового десятиліття – це чудовий момент для критичної оцінки та вивчення ключових тенденцій у технологічній галузі та сфері зберігання даних, які будуть з нами протягом наступних місяців.
Вже очевидно, що прихід та майбутню всюдисутність інтернету речей (IoT), штучного інтелекту (ІІ) та розумних технологій усвідомили всі, крім того, вже активно обговорюються мережеві підключення та обчислювальні потужності, які знадобляться для роботи всіх цих рішень. Але не слід забувати, що активно розвивається також третій елемент, який, так би мовити, перебуває за кадром реалізації цих інновацій. Йдеться про зберігання даних. Ефективна та робоча інфраструктура зберігання даних – це ключ успіху та довговічності компанії, а масштабування важливе для монетизації та максимального використання даних.
Підвищення щільності запису на HDD-накопичувачі, як на традиційні - заповнені повітрям, так і на заповнені гелієм, означає, що найсучасніші НЖМД отримають ємність до 16 Тбайт, при цьому HDD-накопичувачі на 18 Тбайт при традиційному магнітному записі (CMR) і на 20 Тбайт при черепичному магнітному записі (SMR) зараз перебувають на етапі тестування і з'являться на ринку вже цього року. Очікується, що в наступні п'ять років поширеність SMR значно збільшиться, відкривши шлях більш ефективного розподілу робочого навантаження та інновацій із розряду Zoned Storage. В умовах масштабування зростання щільності запису – ключовий елемент для забезпечення більшої ємності за розумної загальної вартості володіння (TCO), і подальша еволюція SMR сприятиме цьому. У той же час, завдяки перевагам, які дає флеш-технологія для вирішення таких робочих завдань, як аналітика та ІІ, ширше поширення набули СГД, що використовують виключно флеш-накопичувачі. Подальший розвиток технології тривимірної флеш-пам'яті 3D NAND ще більше збільшує щільність та зменшує фізичний розмір за рахунок вертикального укладання шарів та горизонтального масштабування по пластині в сукупності зі збільшенням кількості бітів.
Основна рушійна сила, без якої не вдасться повністю розкрити весь потенціал флеш-пам'яті в SSD - це перехід від SATA до NVMe (Non-Volatile Memory Express). Цей високопродуктивний протокол, який використовується для доступу до серверів, обладнання СГД та на мережевих фабриках сховищ даних, кардинально знижує затримку та прискорює виконання додатками робочих завдань.
Але давайте вийдемо за межі інновацій у галузі HDD, SDD та флешу та проаналізуємо ще кілька глобальних трендів, які, на нашу думку, визначатимуть розвиток галузі СГД у 2020 році та у більш далекій перспективі.
Кількість локальних ЦОД збільшиться, з'являться нові архітектури
Хоча темпи переходу в хмару не знижуються, можна виділити два фактори, що підтримують подальше зростання локальних (або мікро-) ЦОД. По-перше, нові нормативні вимоги до зберігання даних, як і раніше, залишаються на порядку денному. Багато країн приймають закони про умови зберігання даних, тому компанії змушені не відпускати дані далеко від себе, щоб правильно оцінювати та пом'якшувати потенційні ризики, пов'язані із забезпеченням безпеки та конфіденційності даних, що утримуються. По-друге, спостерігається репатріація хмар. Великі компанії прагнуть тримати свої дані у власності та за рахунок оренди хмари можуть знижувати витрати та на свій розсуд контролювати різні параметри, включаючи засоби захисту, затримку та доступ до даних; такий підхід веде до підвищення попиту на локальні СГД.
Крім цього, для обробки все більшого обсягу та різноманіття даних будуть з'являтися нові архітектури ЦОД. В еру зеттабайтів через збільшення обсягу та складності робочих завдань, додатків та ІІ/IoT-наборів даних архітектуру інфраструктури зберігання даних доведеться змінити. Нові логічні структури будуть складатися з кількох рівнів СДХ, оптимізованих під різні робочі завдання, крім того, зміниться підхід до системного програмного забезпечення. Ініціатива відкритого вихідного коду із зонального зберігання даних Zoned Storage допоможе клієнтам повністю розкрити потенціал управління розділеними на зони блочними пристроями зберігання як на HDD-накопичувачах із SMR, так і на SSD-накопичувачах із ZNS для робочих завдань із послідовним записом та з переважанням операцій читання. Такий уніфікований підхід дозволяє керувати природно серіалізованими даними з масштабуванням та забезпечує передбачувану продуктивність.
Стандартизація ІІ для більш простого розгортання периферійних пристроїв
Аналітика - це, без сумніву, хороша конкурентна перевага, але обсяг даних, які збирають та обробляють компанії заради інсайтів, просто занадто великий. Тому зараз, в умовах нового світу, де все з усім поєднано, виконання певних робочих завдань зміщується на периферію, через що виникає потреба навчити ці крихітні кінцеві пристрої запускати та аналізувати дедалі більший обсяг даних. Через невеликі габарити таких пристроїв і необхідність швидко вводити в їх лад вони будуть еволюціонувати у бік більшої стандартизації та сумісності.
Очікується, що пристрої для використання даних поділяться на рівні, а інновації в області носіїв та фабрик набиратимуть обертів, а не скорочуватимуться.
Стабільне ексабайтне зростання додатків з переважанням операцій читання в ЦОД продовжуватиметься і призведе до появи нових вимог до продуктивності, ємності та економічної рентабельності рівнів сховищ у міру того, як компанії дедалі більше диференціюють сервіси, що реалізуються за допомогою їхньої інфраструктури зберігання даних. Щоб задовольнити ці вимоги, архітектури ЦОД будуть ще більше тяжіти до моделі зберігання даних, що дає можливість надавати та отримувати доступ до нього поверх фабрики з базовою платформою зберігання та пристроями, що забезпечують реалізацію цілого набору угод про рівень обслуговування (SLA) відповідно до конкретних вимог додатків. Ми очікуємо збільшення кількості твердотільних накопичувачів для обробки швидких даних і, одночасно з цим, продовження неослабного попиту на ексабайти економічно рентабельних сховищ, що масштабуються, який, як і раніше, буде підтримувати стабільне зростання ємності парку корпоративних HDD-накопичувачів для зберігання великих даних.
Фабрики як рішення для уніфікації загального доступу до сховища
На тлі експоненційного зростання обсягів даних, подальшої диверсифікації робочих навантажень та вимог до IT-інфраструктури компанії повинні пропонувати клієнтам все більш швидкі та гнучкі рішення, паралельно скорочуючи час виведення продуктів на ринок. Ethernet-фабрики стають «універсальною об'єднавчою платою» ЦОД, уніфікуючи процеси загального доступу, наповнення та управління з масштабуванням для того, щоб відповідати на потреби, що виникають через ще більшу різноманітність додатків та робочих завдань. Компонована інфраструктура являє собою новий архітектурний підхід, в якому розширення NVMe-over-Fabric використовується для кардинального покращення використання, продуктивності та гнучкості обчислювальних потужностей та СГД у ЦОД. Воно дозволяє дезагрегувати сховище від обчислювальних систем, дозволяючи додаткам використовувати загальний пул зберігання, при цьому дані можуть легко використовуватися додатками спільно, а необхідні потужності динамічно виділятися для якогось додатку, незалежно від місцезнаходження. У 2020 році подальше поширення отримають компоновані дезагреговані рішення для СГД, які ефективно масштабуються над Ethernet-фабриками і розкривають весь робочий потенціал NVMe-пристроїв для різних додатків ЦОД.
HDD-накопичувачі для ЦОД, як і раніше, розвиватимуться високими темпами
Незважаючи на те, що вже кілька років багато хто пророкує спад популярності HDD-накопичувачів, на даний момент адекватної заміни корпоративним НЖМД просто немає, адже вони не тільки як і раніше задовольняють потреби, пов'язані зі зростанням обсягу даних, а й показують економічну ефективність з погляду загальної вартості володіння (ТСО) при масштабуванні для гіпермасштабованих ЦОД. Як зазначає аналітична компанія у своїй доповіді (Cloud, Hyperscale, and Enterprise Storage Service), корпоративні HDD-накопичувачі мають стабільно високий попит: на ринок для корпоративних потреб буде виведено ексабайт пристроїв, а щорічне зростання за п'ять календарних років з 2018 по 2023 становитиме 36%. Більше того, на думку , за 2023 рік буде згенеровано 103 Збайта даних, 12 Збайт буде збережено, з яких 60% вирушать до основних/периферійних ЦОД. Ця фундаментальна технологія зіткнеться з новими прийомами розміщення даних, вищою щільністю запису, інноваціями в механіці, розумним зберіганням даних і винаходами нових матеріалів. Все це в найближчому майбутньому призведе до збільшення ємності та оптимізації загальної вартості володіння (TCO) при масштабуванні.
Зважаючи на їх основну роль у складуванні та управлінні даними, що мають для компаній критичне значення, HDD та флеш-технології залишаться одним із фундаментальних стовпів успішних та безпечних бізнес-операцій, незалежно від розміру організації, її типу чи галузі, в якій вона працює. Інвестиції в комплексну інфраструктуру зберігання даних дозволять компаніям зміцнити свої позиції і в багаторічній перспективі легко справлятися зі збільшенням обсягу даних, не турбуючись про те, що побудована ними система не впорається з навантаженням, пов'язаним з реалізацією сучасних і високотехнологічних бізнес-процесів.
Джерело: habr.com