Markt nog niet klaar voor server-SSD

De verenigde fabrikanten van opslagmedia hebben een aparte tak opgericht ter bevordering van het gebruik van solid-state drives (ssd) in servers. De vraag is of de bewegingsloze opslagtechnologie en de markt klaar is om in servers te worden toegepast.

Het verbond van leveranciers van opslagtechnologie SNIA heeft een lans gebroken voor het gebruik van solid-state drives (ssd) in servers. Dat opslagmedium heeft geen bewegende delen en is relatief snel. De markt voor het servergebruik daarvan echter staat nog in de kinderschoenen. Hoewel enkele fabrikanten hebben aangekondigd ssd binnenkort in te zetten bij enkele van hun serverproducten, is het de vraag of alles er wel klaar voor is. De voordelen wegen vaak nog niet op tegen de vereiste investeringen. Daarnaast zijn de systemen die met deze nieuwe opslagvorm moeten werken er nog niet op voorbereid.

Fusion-io

Enkele grote opslagfabrikanten bieden in de nabije toekomst serveropslagmedia zonder bewegende onderdelen. HP en IBM gebruiken sinds deze zomer allebei de media van Fusion-io, een Amerikaanse onderneming gespecialiseerd in ssd-oplossingen.

IBM integreert de ssd-media onder de naam Quicksilver in zijn toekomstige opslag- en serverproducten. HP zet de solid-state drives in zijn BladeSystem c-Class systeem. Beide fabrikanten hopen met de nieuwe technologie de toegang tot opgeslagen gegevens te versnellen, terwijl het fysieke ruimtegebruik vermindert en de energiezuinigheid juist toeneemt.

Ook Sun Microsystems heeft het plan zijn servers te voorzien van ssd-cachegeheugen en de software er op aan te passen. De fabrikant beweert dat zijn servers veel minder tijd nodig hebben voor het verwerken van informatie (I/O) indien de systeemsoftware zijn gegevens opslaat op een solid-state drive. Sun noemt besturingssysteem Solaris en database MySQL als concrete voorbeelden. Nu wordt daarvoor vrijwel altijd een harde schijf met bewegende onderdelen gebruikt. Bovendien hebben de servers bij gebruik van ssd meer tijd over om relevante toepassingen te draaien.

Sneller, maar duurder

Het is de bedoeling dat toepassingen sneller draaien op servers die zijn voorzien van ssd-opslag. De praktijk leert echter dat de vergrote snelheid vaak nog niet opweegt tegen de grote investering die de implementatie van solid-state drives en de benodigde softwareaanpassingen vergen.

Goede ssd-oplossingen zijn tussen de twintig en dertig keer zo duur als traditionele snelle harde schijven. Bovendien is de levensduur van ssd nog niet optimaal, bestaat er geen standaard architectuur voor en blijken veelgebruikte besturingssystemen als Windows en Unix/Linux niet goed te werken op de vaste opslagmedia.

Het probleem met de besturingssystemen wordt een harde dobber voor de doorbraak van server-ssd. Het is niet zo dat solid-state drives een gewone vervanging van de oude harde schijven betekenen. Een besturingssysteem leest en schrijft informatie naar de schijven aan de hand van kleine fragmenten van de schijf en niet de veel grotere blokken die ssd gebruikt. Voor Windows Server, HP-UX, IBM's AIX en Red Hat en Novells SuSe Linux-platformen moet een speciale ssd-extensie komen. Die uitbreiding detecteert de ssd-hardware en kan dan de I/O-code aanpassen zodat die op de hardware kan worden gebruikt.

Standaarden

Een ander punt dat ook de nodige aandacht behoeft, is het ontbreken van standaarden voor ssd-opslag op servers. Zolang die er niet zijn, kunnen leveranciers van middleware, zoals VMware, SAP en Oracle slechts met veel moeite hun programmatuur aanpassen voor interactie met servers die solid-state cache drives hebben. Er is immers geen hardwarestandaard waar ze hun code naartoe kunnen schrijven.

SSD

Ssd zijn digitale vaste opslagmedia die gebruikmaken van flash- of SDRAM-geheugen, dus zonder bewegende onderdelen. Harde schijven zijn een traditioneel opslagmedium en hebben wel bewegende delen, zoals de ronddraaiende platters. Dit kost zoektijd voor lezen en schrijven, levert hitte op en het mechaniek kan slijten. SSD kent een vrijwel verwaarloosbare toegangstijd tot de opgeslagen informatie en geen kans op mechanische fouten.

Een solid-state drive kan veel meer handelingen in een seconde doen dan een traditionele harde schijf. Een topman van Sun Microsystems berekende onlangs dat een 32 GB flash drive ongeveer vijfduizend schrijf- en dertigduizend leesopdrachten per seconde kan afhandelen. Een traditionele harde schijf die ronddraait met vijftienduizend omwentelingen per minuut (rpm), handelt niet meer dan 180 schrijf- en 320 leesopdrachten in een seconde af.

Momenteel worden ssd-media voornamelijk gebruikt in mobiele opslagmedia, zoals geheugensticks, mobiele telefoons, mp3-spelers en sommige notebooks. De prijs per opgeslagen byte daalt door het toegenomen gebruik met vijftig tot zeventig procent per jaar.

SNIA

SNIA is het samenwerkingsverband van leveranciers van opslagproducten. Daar zijn ongeveer zevenhonderd bedrijven aangesloten, waaronder grote namen als IBM, Dell, Oracle, Microsoft, Sun Microsystems, Brocade, Intel, Vmware, HP en EMC. In september zette het verbond een aparte tak op ter promotie van ssd-gebruik in servers.

Ja, 30-09-2008 14:11

Weer een mooi artikel van Computable met onwaarheden over levensduur en performance op server niveau.
Intel:
Thus Intel will guarantee that you can write 100GB of data to one of its MLC SSDs every day, for the next five years, and your data will remain intact.
At the high level, SSDs are still the key to truly solid performance and this is where the issues with the JMicron based MLC drives are really unfortunate, because it means that the most accessible SSDs on the market can actually deliver a pretty bad user experience. But if you look at what Intel's X25-M and the Samsung SLC drives can deliver, it's really quite good.

Nee, 30-09-2008 15:02

@Ja: Wat is je punt nou eigenlijk? Welke onwaarheden heb je het over? Misschien moet je eerst eens wat beter lezen voordat je reageert.

Frank van der Lecq, 08-10-2008 11:08

De grootste uitdaging bij het ontwerp van nieuwe servertechnologieen is het omzeilen van knelpunten, en SSD levert in feite weer een nieuwe bottleneck op. Want het is mooi dat je in 1 seconde 30.000 reads kunt uitvoeren, maar je server moet die informatie wel net zo snel in het geheugen kunnen laden. Dergelijke bottlenecks kenden we ook al op CPU-niveau, waarbij data sneller kan worden geprocessed dan het kan worden ge-offload, waardoor er een virtuele verstopping ontstaat. Cache is dan een workaround, die niet meer werkt als de buffer volloopt, en dat gaat snel met dergelijke i/o specs.
De oplossing zal liggen in een nieuw server- en storageontwerp, en die zal er snel genoeg zijn, want de voordelen van SSD ten opzichte van 'draaischijven' zijn veel te groot om niet benut te worden.

Erwin van Londen, 08-10-2008 22:39

SSD heeft zo z'n specifieke toepassingen. E�n ding waar SSD nog erg slecht in is is sequentieel schrijven dus uitgebreide datawarehousing applicaties zullen nog niet echt veel voordeel hebben bij deze tecnologie. Iedere hardware fabrikant zal op den duur met SSD's uitkomen echter het is aan de eindgebruiker om te bepalen waar dit het best tot z'n recht komt.

jerry rozeman, 10-10-2008 12:44

Het grootste voordeel van solid state drives is dat er veel meer IOPS gehaald kunnen worden met veel minder diskdrives. Stel dat er 30000 IOPS per disk gehaald kunnen worden dan zijn er ongeveer 200 conventionele drives nodig voor hetzelfde resultaat. Van oudsher werden SSD's selectief toegepastom hot spots in storage systemen te elimineren. Grootschalige inzet van SSD's heeft dus alleen nut als er een uniforme behoefte bestaat aan veel IOPS. Persoonlijk zie ik dit niet in de server zelf gebeuren maar juist in de centrale storage oplossing. Als gevolg van grootschalige consolidatie en met name servervirtualisatie is er een extreem hoog aantal IOPS nodig op de centrale systemen terwijl er maar beperkte capaciteit nodig is. Wellicht dat VMware welleens de killerapp voor SSD's is.

Remko Westrik, 13-10-2008 9:00

De eerste SSDs voor servers zijn al een feit met HPs introductie (half september) voor de HP ProLiant Server Blades.
SSDs verhogen de betrouwbaarheid van servers in extreme omstandigheden. Het heeft geen draaiende onderdelen - denk aan mobiel gebruik. Het biedt hogere leessnelheden waarmee SSDs inspelen op gegevens die weinig veranderen, maar veel worden opgevraagd, zoals database tables die te groot zijn voor het werkgeheugen. Ook zeer relevant, ze gebruiken minder energie. De markt is klaar voor deze toepassing en er is vraag naar. De markt is nog niet groot vanwege de prijs die ongeveer 2,5 maal zo hoog ligt en de nog enigszins geringe capaciteit.

Uitdagingen zijn er ook: maak je een component zoveel sneller, dan ontdek je bottlenecks op andere componenten. Al is dat geen reden de markt niet in te duiken, maar voor innovatieve spelers, juist een interessante uitdaging.

Roland Sars, 13-10-2008 11:29

Solid State Disks is een zeer innovatieve ontwikkeling. Ik verwacht dat de toekomst hier helemaal naartoe gaat. Echter is de prijs op dit moment nog relatief hoog. Daarnaast kun je verwachten dat de de technologie nog wat kinderziektes kent, waardoor veel partijen er nog niet aan willen. Waarschijnlijk zal het grote omslagpunt pas komen als het 'proven technology' is, en de prijs wat later. Ik voorzie dat dat het lagere energieverbruik een belangrijke rol zal spelen in de acceptatie hiervan. Misschien zouden overheden hierin een rol kunnen spelen. Voor backup en archive oplossingen zie ik op korte termijn geen toegevoegde waarde, vanwege de hoge prijs.

Henri Behari, 13-10-2008 20:46

Flash-based SSD voor servers is een typisch hyped technology op dit moment. Vergelijk dit met "Tape is Dead", al ruim 10 jaar word er gezegd dat Tape Dead is, echter de economics van Tapes is nog altijd beter dan Disks. Met HDD versus SSD zal het zelfde gebeuren, het zal nog heel lang op zich laten wachten voordat het gemeengoed is. Ook moeten er nog veel technische barrieres overwonnen worden (even los van de commerciele kant). Een van de grootste uitdaging van Flash-based SSD is de levensduur, tegenwoordige server applicaties met al hun log files etc schrijven zo vaak op de drives dat Flash-based SSD een veel kortere levensduur heeft dan de server zelf, met de tijd zal ook dit probleem opgelost zijn door bijvoorbeeld RAID Technology op de SSD zelf te integreren en Single-Level Cell technology te gebruiken in plaats van Multi-Level Cell.
Flash-based SSD is ongeveer 50% sneller in het lezen en ongeveer 40% langzamer in het schrijven van data, of dit allemaal economisch verantwoord is, is helemaal afhankelijk van de type applicatie wat men gebruikt. Wat betreft "power consumption en betrouwbaarheid", ik denk zelf dat dit niet helemaal opgaat, conventionele harddisken zijn constant aan het verbeteren wat betreft "Power Management" en "Shock Tolerance". Compatibliteits problemen met besturingssystemen zijn er niet omdat Flash-based SSD een harddisk interface heeft wel zal de filesysteem van het besturingssystemen her en der getunned moeten worden.
Flash-based SSD kan in servers worden toegepast mits het NIET als primairy storage word gebruikt maar meer als een hybrid oplossing tussen de Harddisk en Memory.

Henri Behari

Paul Sijbers, 14-10-2008 15:34

Het gebruik van Solid State Disk (SSD) binnen het server- en storage landschap komt nu echt van de grond. Maar moeten we hier blij mee zijn, gaat het it-problemen oplossen of komen er nieuwe bij?

Opmerkelijk is dat bijna elke storage leverancier een andere architectuur hanteert om SSD binnen het server- en storage landschap te positioneren. Aan de ene kant wordt SSD zo dicht mogelijk tegen het server geheugen gezet en aan de andere kant zo dicht mogelijk tegen de storage aan. Vooral in deze tijd waar standaardisatie ontzettend belangrijk is om de IT-complexiteit te verminderen, is het een gemiste kans van de storage leveranciers om met SSD hieraan bij te dragen. Want hoe gaan producten zoals VMware om met SSD als er geen standaarden zijn en wat houdt dit in voor de kans van slagen van SSD?

Ik hoop dat deze standaarden snel komen want de voordelen van SSD, energie zuinig en zeer snelle lees en schrijfacties zijn hedendaags te belangrijk om links te laten liggen.

storage / Achtergrond

Markt nog niet klaar voor server-SSD

Fusion-io

Sneller, maar duurder

Standaarden

Data-opslag 'disaster-proof' maken met virtualisatie

Checklist SAN: impact onderdelen op betrouwbaarheid

Computable Events Storage

Tot 500 GB 2,5-ich schijf van Freecom

Doetinchem en Oude IJsselstreek samen in opslag

SSD komt langzaam naar servers

Is storage recessieproof?