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Come progettare uno storage ibrido in tre modi diversi (e complementari)

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STORAGE

Come progettare uno storage ibrido in tre modi diversi (e complementari)

22 Ott 2014

di redazione TechTarget

Nei data center introdurre una soluzione di storage ibrido, porta maggiore velocità applicativa, possibilità di scalare l’infrastruttura VDI esistente per supportare più utenti e una notevole riduzione dei costi. Il tutto capitalizzando la memoria flash

Lo storage ibrido consente di razionalizzare i costi e sfruttare al meglio le risorse del data center

Esistono tre modi diversi per implementare uno storage ibrido: utilizzare Solid State Drive (SDD), sfruttare un dispositivo flash condiviso o installare dispositivi PCIe (PCI Express) flash sui server.


La memoria digitale e più è veloce
Definendo la giusta architettura VDI (Virtual Desktop Infrastructure) e bilanciando lo spazio di archiviazione tra i dischi tradizionali e la gestione più innovativa della memoria flash è possibile usufruire dei vantaggi di ambedue le soluzioni: da un lato i costi più vantaggiosi dei dischi e dall’altro le notevoli prestazioni della flash.

La latenza della rete e dei dischi, infatti, possono influire negativamente sulle prestazioni di un sistema di storage a supporto della Virtual Desktop Infrastructure, e la memoria flash è un approccio che offre prestazioni elevate. Il problema, rispetto ai sistemi di storage tradizionali, è che anche il suo costo è elevato.

A fare la differenza rispetto alle prestazioni superiori di un dispositivo flash è la tecnologia allo stato solido, che non ha parti in movimento. Invece di accedere ai dati utilizzando le testine di lettura/scrittura, infatti, le unità a stato solido (SSD) leggono i dati della memoria flash più o meno allo stesso modo in cui la RAM fornisce i dati. La latenza associata alla rotazione dei dischi e allo spostamento delle testine di lettura/scrittura è dunque totalmente assente nei dispositivi flash, che risultano più veloci.


Tre modi diversi di progettare uno storage ibrido
La prima cosa da sapere sullo  storage ibrido è che esistono diverse architetture che si possono distribuire. Ognuna di queste offre caratteristiche in termini di prestazioni che rispondono ad esigenze diverse.

1) Utilizzare Solid State Drive (SDD)
Probabilmente il metodo più semplice per creare un sistema di storage ibrido è quello di utilizzare le unità a stato solido insieme alle unità a disco. Il dispositivo flash è incapsulato in un gruppo allo stesso modo delle unità a disco e sempre nella stessa maniera viene attribuito a un sistema di storage. Un SSD implementa anche gli stessi protocolli delle unità a disco rigido, in modo da garantire  un’intercambiabilità con le stesse.

Tra i vantaggi di utilizzare le SSD va sottolineata la compatibilità con le infrastrutture di storage esistenti e la facilità di installazione. Otterrete maggiori velocità di lettura e scrittura da un SSD rispetto a quella di un disco rigido, ma non sarà possibile sfruttare l’intero potenziale delle prestazioni di un dispositivo flash in quanto i protocolli delle unità a disco fisso non sono progettati per la tecnologia di memoria flash, quindi devono essere mappati per supportare le memorie flash.

2) Sfruttare un dispositivo Flash condiviso
Il secondo approccio a un modello di storage ibrido è condividere i dispositivi flash tra i server e i sistemi storage basati su disco.

Una componente flash funziona come una cache continua, che va a migliorare la velocità di lettura e scrittura dello storage. Ad esempio, un’applicazione VDI (può essere un programma di elaborazione testi o un foglio di calcolo) può scrivere un blocco di dati sul dispositivo flash ed essere riconosciuta più velocemente rispetto a un’operazione analoga su un disco rigido. L’applicazione può continuare a processare altre operazioni mentre la componente flash trascrive i dati appena ricevuti al sistema di storage su disco. 

Questo modello offre un duplice vantaggio. Innanzitutto il fatto che il dispositivo flash si trovi tra il server e il sistema di storage consente a più server di usufruire dei benefici della memoria digitale. Inoltre, dal momento che la memoria flash può essere installata su un bus PCI Express (PCIe) invece di un gruppo di disco rigidi, la velocità risulta incrementata, evitando per altro un supplemento di risorse rispetto all’emulazione che avviene con i protocolli di unità a disco.

3) Installare dispositivi PCIe flash sui server
Un terzo approccio possibile è quello che prevede l’installazione di dispositivi PCIe Flash direttamente sul server. Questa opzione va a eliminare la latenza di rete tra una CPU e la memoria, garantendo prestazioni decisamente più elevate e andando ad eliminare la richiesta di risorse accessorie associate ai protocolli delle unità a disco fisso, così come la latenza dovuta alla rotazione dei dischi e al movimento delle testine di lettura/scrittura.

Che si tratti di una Virtual Desktop Infrastructure, di un notebook o di un desktop, gli utenti finali si aspettano comunque le stesse prestazioni. Aumentare il numero e la velocità delle CPU e potenziare la memoria può aiutare, ma le operazioni di scrittura intensive nella virtualizzazione possono ancora introdurre un certo ritardo rispetto alle prestazioni del sistema.

Altri tipi di situazioni di picco di domanda, come gli avvii simultanei di più utenti, possono innescare un carico troppo pesante in fase di lettura sugli ambienti VDI. Gli array basati su memoria flash possono migliorare il processo ma non possono eliminare del tutto l’insorgere di una latenza.


Valutare i costi nella progettazione dello storage ibrido
In un mondo ideale, con la virtualizzazione si potrebbe utilizzare un sistema di archiviazione esclusivamente basato sulla memoria flash. In molte situazioni, però, la scelta non è praticabile per i costi elevati.

Tuttavia, la distribuzione di dispositivi flash sul bus PCIe dei server VDI è in grado di offrire notevoli miglioramenti prestazionali. Un approccio tramite un’appliance condivisa può anche migliorare le prestazioni riaspetto agli hard disk e agli SSD implementati.


In conclusione, il costo di distribuzione di un sistema di storage ibrido deve essere bilanciato considerando i benefici di latenze più basse, la velocità dei tempi di risposta delle applicazioni e, in alcuni casi, la possibilità di scalare l’infrastruttura VDI esistente per supportare più utenti.

redazione TechTarget

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