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Storage

Ein Vergleich beider Architekturen

All Flash oder SSD-Array – was ist effizienter?

12.06.2014
Von Carsten Dr. Haak

All-Flash-Systeme

2013 war das große Jahr der Einführung von All-Flash-Systemen. Zur Definition sei hier gesagt, dass ein All-Flash-System eben kein SATA- oder SAS-Array ist, in dem zufällig nur SSDs verbaut sind. Dies sind und bleiben Hybrid-Lösungen, denen eben nur die konventionellen Festplatten fehlen, und kranken wie bereits beschrieben nicht nur an den unzureichend leistungsfähigen Plattenkanälen.
Nein, All-Flash-Arrays binden ihre Medien über wesentlich leistungsfähigere Wege an, nämlich beispielsweise über PCIe, also mit bis zu 32 GByte pro Sekunde.

Schema einer Flash-Speicherzelle: Ins Floating Gate tunneln bei angelegter Schreibspannung Elektronen, die wiederum das elektrische Feld des Control Gates ändern und damit die Leitfähigkeit der Zelle.
Schema einer Flash-Speicherzelle: Ins Floating Gate tunneln bei angelegter Schreibspannung Elektronen, die wiederum das elektrische Feld des Control Gates ändern und damit die Leitfähigkeit der Zelle.

Zum Vergleich: SAS mit 12 Gbit bewegt brutto gerade einmal 1,5 GByte pro Sekunde, also über 20 mal weniger, 6 Gbit entsprechend sogar über 40 mal weniger. Die meisten "echten" All-Flash-Lösungen verzichten auf Cache außerhalb des eigentlichen Mediums und bieten damit Zugriffszeiten von unter 100 Mikrosekunden.

Wiederum zum Vergleich: Standard-SSD-Arrays können lediglich Zugriffszeiten von 500 Mikrosekunden erreichen.

Zwar bieten die aktuellen Angebote kaum interne Fähigkeiten wie Replikation, Fernspiegelung oder Deduplikation, sind dadurch auf der anderen Seite aber kompromisslos schnell. In Kombination mit einer Virtualisierungslösung - idealerweise mit integrierter, Array-übergreifender Multi-Tiering-Funktion - und einem separaten Standard-Platten- oder Hybridsystem für Massendaten stellen diese Geräte die heute schnellste und effiziente Speicherlösung dar.

Veränderte Kostenrechnung

Allerdings muss der Anwender bei der Kostenfrage einen Perspektivwechsel durchführen. Nicht mehr die Kosten pro Kapazität sind ausschlaggebend für den Gebrauchsnutzen dieser Systeme, sondern die Kosten pro I/O. Und diese sind bei Leistungen von 600.000 und mehr I/Os in kleinen Systemen mit kaum 50 TByte Kapazität zigfach niedriger als in herkömmlichen Architekturen.

Im Vergleich zu SSD-Arrays bieten die Systeme mit PCIe-Anbindung wesentlich bessere Möglichkeiten des Datenschutzes und der Wiederherstellung: Neben den Standard-RAID-Verfahren können die Medien in mehreren Dimensionen intern überwacht werden, so dass sich Fehler und Unregelmäßigkeiten schneller und effizienter finden lassen als mit den herkömmlichen Kanalbefehlen. Dass die Wiederherstellung eines ausgefallenen Mediums mit 20- bis 40-facher Geschwindigkeit wesentlich eher den normalen Alltagsbetrieb ermöglicht, muss hier nicht erwähnt werden.