Was kann Flash in einer SAN-Umgebung?

Schlüsselstellen, an denen sich Festplatten durch SSDs ersetzen lassen

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Sequentielle und zufällige (Random) Daten

Die Kombination aus Enterprise-SSD und Caching-Software bietet die Grundvoraussetzungen für eine erfolgreiche Flash-Implementierung in Rechenzentren. Die SSD-Hardware-Komponente beeinflusst in aller Regel die Geschwindigkeit, mit der die Anwendung die wichtigen Daten bekommt. Die Festplatte kommt am besten mit einem kontinuierlichen Datenstrom zurecht, der abgearbeitet werden muss. Sequenzielles Lesen und Schreiben sind dementsprechend die Paradedisziplin einer Festplatte.

Flash kann ein Rechenzentrum mit sehr viel zusätzlicher Energie versorgen.
Flash kann ein Rechenzentrum mit sehr viel zusätzlicher Energie versorgen.
(Bild: © Igor Mojzes - Fotolia)

Dabei sollten Daten physikalisch auf der gleichen Platter-Spur abgelegt sein. Da eine ungleichmäßige Datenverteilung auf der Magnetscheibe unausweichlich ist, werden Defragmentierungsprozesse notwendig. Daten werden dabei wieder auf die gleiche Spur geschrieben und Lücken geschlossen, so dass letztlich wieder ein kontinuierlicher Datenstrom mit normaler oder optimierter Geschwindigkeit vorhanden ist.

Vorgaben aus dem Betriebssystem

Moderne Betriebssysteme können mittlerweile komplexe Daten parallel verarbeiten, wodurch wesentlich öfter zufällige Zugriffsmuster auftreten. In genau diesem Bereich werden die Nachteile von Festplatten deutlich sichtbar.

SSDs füllen die Lücke ideal, da sie nicht nur bei zufälligen Zugriffen mehr Leistung bieten. Auch die sequenziellen Durchsatzraten können gegenüber Festplatten gesteigert werden. Zusätzlich reduzieren sich die Zugriffszeiten drastisch, wobei eine SSD zirka 0,02 Millisekunden für einen Zugriff benötigt, während sich eine Festplatte zwischen 3 und 20 Millisekunden gönnt. Diese extreme Leistungssteigerung gegenüber Festplatten um den Faktor 1000, ist der Grund dafür, weshalb SSDs I/O-Operationen wesentlich schneller erledigen.

Die Gesamtleistung einer IT-Infrastruktur passt sich stets der schwächsten Komponente an. In vielen Fällen handelt es sich hierbei um das Storage-Array, bei dem Festplatten für einen Flaschenhals verantwortlich sind. Das im Hinterkopf, könnten IT-Manager als erste logische Konsequenz das HDD-Array im SAN durch SSDs zu ersetzen.

Ist die Datenbank auch schneller?

Dabei handelt es sich um den einfachsten und schnellsten Lösungsansatz für Lastprobleme, die im Zusammenhang mit einem SAN stehen. Daten werden im Anschluss wesentlich schneller verarbeitet und die komplette IT-Infrastruktur wird beschleunigt. Verglichen mit einer SSD kann eine HDD lediglich 200 bis 350 Input/Output-Operationen pro Sekunde (IOPS) abarbeiten, während SSDs hingegen zwischen 50.000 und 500.000 IOPS liefern. Aufgrund dieser Tatsache eignen sich Solid State Drives bestens dafür, einem SAN massiv mehr Leistung einzuhauchen.

SSDs sind ein einem Rechenzentrum ein äußerst effektiver Ersatz für Festplatten. Wie kann man jedoch eine Datenbank zu beschleunigen, die lediglich 50 Prozent des Speicherplatzes im SAN in Anspruch nimmt?

Indem die Hälfte an Festplatten durch SSDs ersetzt wird, könnten die Daten wesentlich schneller verarbeitet werden. Zudem kann Platz und Strom eingespart werden, da SSDs üblicherweise kompakter sind und eine geringere Leistungsaufnahme aufweisen. Dieser hybride Ansatz ist für IT-Manager interessant, da so ein vernünftiger Mix aus Leistung, Kapazität und Kosteneffizienz erreicht wird. Darüber hinaus sind mehrstufige (Stichwort „Tiering“) Storage-Systeme in Kombination mit Virtualisierung mittlerweile verbreitet.

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