Como escolher um all flash storage? Conheça as diferenças dos storages SSD

Sua empresa precisa de uma solução totalmente flash? Queixas dos usuários sobre a lentidão do sistema administrativo, demora nas respostas do site, problemas com o VDI e outros processos que não entregam a performance desejada geralmente nos levam a considerar a compra de um all flash storage.

Minha empresa realmente precisa de um all flash storage?

Antes de sair buscando qualquer solução milagrosa de armazenamento para os problemas de TI no mercado, precisamos eliminar variáveis que podem causar confusão e custar muito dinheiro para a organização.

Até o final de 2019 somente 10% dos datacenters mundiais já tinham aderido aos sistemas all flash segundo o Gartner Group.

Outra informação importante é que mais de 50% dos problemas de performance em aplicações e processos informatizados não estão relacionados aos storages da empresa.

Assim, faça uma dupla verificação de possíveis gargalos no sistema e, se realmente está constatado que o grande vilão da empresa é o disk storage, o passo seguinte já é necessário.

Após a decisão que será necessário substituir o sistema de armazenamento baseado em hard disks por um novo, vamos entender melhor o que é um All Flash Array.

Como justificar o preço do AFA?

All flash storages custam caro. Sistemas totalmente baseados em flash podem facilmente atingir cifras milionárias, dificultando a tomada de qualquer decisão racional.

Sabendo que o preço das memórias flash estão diminuindo e a vida útil de uma memória NAND é curta quando comparada a sistemas baseados em disco, comprar um all Flash e não obter o retorno desejado é um erro fatal.

Quando sua empresa comprou o último storage? Saiba que a indústria de hard disks não ficou parada desde que você investiu pela última vez em armazenamento.

Caso sua empresa não seja uma compradora assídua desse tipo de tecnologia, vale a pena conhecer os novos disks storages e as soluções híbridas de armazenamento antes de adotar diretamente uma matriz totalmente flash.

Nem tudo é uma questão de IOPS

Fabricantes de All Flash storages adoram vender IOPS como a solução de todos os problemas. Sem dúvida soluções de all flash arrays baseadas em NVMe entregam baixa latência e muitos IOPS, porém cobram caro pelo aumento de performance.

Como geralmente existe uma distância enorme entre implementar um storage de altíssima performance e o budget disponível, diversas soluções intermediárias estão disponíveis que podem atender perfeitamente sua demanda.

Todos All Flash storages são iguais?

Assim como os sistemas de armazenamento baseados em discos, os storages flash também possuem diferenças técnicas que devem ser consideradas, antes da decisão de qual sistema de armazenamento comprar.

Uma das principais diferenças entre um disk storage e um all flash array é que este último foi concebido para trabalhar somente com memórias flash, por isso não usa o barramento SATA ou SAS para a comunicação das memórias com a CPU.

Apesar disso, existem vários servidores e sistemas de armazenamento que se autodenominam “All Flash”, mas ainda usam o barramento SATA/SAS com memórias SSD instaladas.

Isso não significa que esses equipamentos sejam ruins, apenas que eles não usam ou se beneficiam do paralelismo na comunicação que sistemas baseados em memória conseguem.

Sistemas híbridos de armazenamento são All flash storages?

Sistemas de armazenamento híbridos usam o barramento SATA/SAS para a comunicação entre o armazenamento e a CPU, por isso não conseguem entregar a mesma performance que um AFA NVMe, que utiliza portas PCIe para fazer essa conexão.

Mesmo não entregando a mesma performance que os sistemas "nativos" flash, sistemas híbridos de armazenamento (como os fabricados pela Infortrend) utilizam recursos inteligentes para melhorar a produtividade, como o cache de dados e processamento em camadas (tiering).

A grande vantagem desses sistemas é que eles apresentam uma performance melhor que sistemas tradicionais baseados em discos por apenas uma fração do preço das soluções flash.

Um pouco mais sobre as memórias flash

A memórias utilizadas em all flash storage são do tipo NAND. Esse semicondutor é um chip de armazenamento não volátil que, diferentemente da memória RAM, não requer energia elétrica para manter os dados armazenados.

Esse é o tipo de flash mais utilizado no mundo, sendo instalado tanto em computadores domésticos quanto em SSDs de alta performance voltados para servidores e sistemas de armazenamento corporativos.

O padrão NAND entrega diversos produtos acabados, como memórias SSD SATA, SSD SAS, cartões de memória M.2 e outras memórias com diferentes formas de encapsulamento, além também de permitir o uso de diferentes padrões de barramento para comunicação, como as portas SATA, SAS e PCIe.

Atualmente, o desenvolvimento dessa tecnologia inclui chips de flash 3D vertical NAND ou V-NAND. Empilhando células em camadas verticais, o NAND aumenta o desempenho e a durabilidade com menos requisitos de energia.

O semicondutor NAND é a matéria prima mais usada como insumo de armazenamento para as matrizes totalmente em flash corporativas, embora não seja a única.

Os AFA baseados em memórias flash estão substituindo gradativamente sistemas de armazenamento mais lentos, principalmente grandes clusters baseados em hard disks.

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Os diferentes tipos de memória flash

Sabendo que apenas instalar um punhado de SSDs num storage não o transforma num sistema all flash (mas ajuda bastante!), abaixo descreveremos os tipos comuns memórias usadas num all flash storage.

Memórias SSDs SATA

O padrão SATA e SAS são os mesmos protocolos de conexão que os computadores e servidores utilizam para comunicar os dados dos hard disks com a CPU.

Os SSDs SATA geralmente são mais lentos e equipam a maioria dos computadores pessoais e storages domésticos que conhecemos. Já os SSDs SAS são usados em servidores corporativos e sistemas de armazenamento que precisam de maior desempenho em suas aplicações.

Memórias SSDs SAS

Os SSDs SAS são consideravelmente mais caros que as memórias SSDs SATA, mas oferecem maior desempenho e segurança. Os SSDs do tipo SAS usam o padrão SCSI e a arquitetura de porta dupla.

Sistemas computadorizados geralmente usam flash SAS para mapear e gerenciar sistemas com múltiplas controladoras, mantendo a disponibilidade do sistema através de múltiplos caminhos.

As memórias SSD SAS também possuem mais ferramentas de gerenciamento nativas e geralmente são equipadas com portas duplas, possibilitando que o hardware de TI seja mapeado para dois controladores separados, fornecendo assim failover e caminhos múltiplos para os dados, necessários em sistemas de alta disponibilidade.

Memórias SSD que usam placas PCI Express (PCIe)

O SSD PCIe é a memória flash de maior performance, que pode atuar como SSD de alto desempenho dentro de arranjos em all flash storages ou ser implantado como cache de um servidor.

Ao conectar uma unidade SSD de alto desempenho à interface PCIe, as taxas de transferência de dados podem atingir facilmente atingir 250Gb/s e mais de um milhão de IOPs.

O barramento PCIe reduz a sobrecarga de recursos do sistema como o uso do processador, e elimina a necessidade de usar HBAs como controladoras do armazenamento.

Como o barramento PCIe é um recurso interno do servidor, os SSD que usam esse padrão eliminam as desvantagens do DAS (armazenamento de conexão direta) no que tange ao desempenho.

Servidores equipados com SSD PCIe são indicados para aplicações robustas como bancos de dados transacionais de missão crítica e virtualização.

A ajuda das normas NVMe

O NVMe é um protocolo que permite que SSDs usem o barramento PCIe para melhorar ainda mais o desempenho e reduzir o uso de energia.

Essa especificação opera entre a memória RAM e os SSDs. Com isso, o sistema operacional pode acessar um all flash storage como dispositivo de armazenamento ou como uma parte da memória, desde que o cartão SSD NVMe seja instalado num dos slots do servidor.

Os drivers NVMe combinados com a interface PCIe resultam em baixa latência, mesmo sob altas cargas de trabalho. Essa é uma arquitetura muito útil para aplicações como bancos de dados, cujo desempenho é sensivelmente melhor com o uso das memórias flash.

Por que comprar um All Flash storage?

Os principais pontos de discussão sobre a compra de um all flash storage envolvem a correta definição da necessidade, da tecnologia e o do tamanho do desembolso.

Definição da necessidade: Ironicamente, apesar de ser a última preocupação para alguns compradores de TI, a aplicação do sistema continua sendo o ponto chave para decidir qual flash array escolher.

VDIs, banco de dados, virtualização, web hosting, serviços de streaming e outras aplicações são determinantes para a correta escolha do sistema.

Tecnologia: Do lado da tecnologia, a escolha correta do tipo de flash fará a diferença. Mesmo os fabricantes líderes de soluções totalmente flash sabem que precisam manter em seus portfólios diversos sistemas.

Assim, além de soluções baseadas somente em disco, soluções híbridas (HDD+SSD) ainda tem surgido para atender as diversas demandas.

A linha de All Flash Array aumenta ainda mais as possibilidades, pois incluem memórias do tipo SLC, MLC, EMLC e TLC. Atualmente é relativamente simples encontrar pequenos NAS domésticos equipados com memórias SSD.

Além disso, conexões internas como PCIe, NVMe, SAS e SATA também são importantes para equilibrar desempenho, capacidade e localização no caminho de dados.

Custos e ROI: O preço de um all flash storage e o retorno sobre investimento também influenciarão na escolha do sistema.

Com preços decrescentes, as matrizes SSD estão conseguindo mais espaço no mercado, mas estão longe de oferecer a capacidade e a segurança que os hard disks oferecem.

Além disso, os HDDs também evoluíram tecnicamente e são significativamente mais baratos. Os hard disks não são tão rápidos quanto memórias flash, mas também entregam um bom desempenho por um custo menor e fornecem mais segurança no armazenamento.

Garantia, durabilidade e manutenção: É importante considerar qual a vida útil de um all flash storage. Além disso, a garantia do sistema, suporte pós-venda e os preço de manutenção também devem ser analisados no momento da escolha.

Os custos de consumo de energia de uma matriz totalmente flash é menor do que um disk storage, o que ajuda a diminuir a diferença do alto custo dos dispositivos flash.

O problema é que sistemas de armazenamento corporativo geralmente oferecem garantia de 5 anos, enquanto all flash storages geralmente são entregues com apenas um ou dois anos de garantia.

Como escolher corretamente o melhor all flash storage?

Apesar de haver soluções prontas, um bom planejamento sobre quais serão as aplicações do sistema e a análise correta de fatores como a performance necessária e a disponibilidade planejada do sistema influenciarão no preço final da solução.

Sistemas não proprietários de armazenamento são mais baratos, tem menor custo de propriedade e são mais flexíveis na hora de contratar a manutenção.

Traga seu projeto e tire suas dúvidas, somos distribuidores de fabricantes como Seagate, Infortrend, Western Digital, Qnap, Synology e especialistas em soluções de armazenamento totalmente flash.