All Flash Storage - Armazenamento totalmente Flash

All Flash Storage é um servidor de armazenamento de dados que utiliza memórias flash ao invés de hard disks para armazenar informações. Também conhecidos como AFA (All Flash Array) ou armazenamento all flash, esses equipamentos entregam alta performance para infraestruturas de armazenamento.

Um servidor de armazenamento de alta performance

Um All Flash Storage foi desenvolvido para utilizar matrizes de armazenamento equipadas nativamente com memórias flash, substituindo os hard disks (HDDs), comumente associados aos sistemas de armazenamento de dados.

A substituição dos discos rígidos por memórias modernizou sistemas de armazenamento e trouxe mais performance para servidores e storages, pois reduziu a latência causada por hard disks em aplicações que exigem mais performance.

Os hard disks são equipamentos eletromecânicos, que gravam dados através de processos magnéticos utilizando mecânica de precisão. Já sistemas de armazenamento que utilizam memórias gravam informações eletricamente, sem a necessidade de usar componentes com partes móveis.

Isso significa ganho de velocidade ao atender as requisições feitas pelos softwares e servidores para os sistemas de armazenamento, uma vez que as informações armazenadas ficam disponíveis em diretamente em bancos de memória ao invés de hard disks.

Qual a diferença entre um all flash array e um disk storage?

Um All Flash Array armazena e transfere dados utilizando armazenamento em memória flash, que são mais rápidos e confiáveis do que os storages equipados hard disks internos.

As memórias flash não possuem componentes mecânicos como os hard disks, por isso está menos propensa a falhas. Além disso, memórias não voláteis são compostas por células quem podem ser acessadas, apagadas e reprogramadas em alta velocidade.

Quais são as memórias indicadas para integrar uma solução all flash?

Os módulos de memória são divididos em grupos, onde cada modelo entrega um tipo de tecnologia, performance e um tempo de vida útil. As tecnologias mais comuns das memórias flash para uso em sistemas de armazenamneto são os módulos SSD TLC, MLC e SLC.

Um módulo flash sempre é mais caro que um HDD tradicional e entrega menor capacidade de armazenamento, porém com o surgimento das memórias TLC NAND (triple level Cell), dos módulos flash MLC (Multi-Level Cell) e do flash 3D NAND os custos das soluções baseadas em memórias foram reduzidos, permitindo que pequenas e médias empresas também tivessem acesso a sistemas híbridos e soluções totalmente flash.

Módulos flash MLC são mais lentos e menos duráveis que os módulos flash SLC (Single Level Cell), porém são mais baratos. Além disso, empresas fornecedoras de soluções corporativas desenvolveram softwares que melhoram o nível de desgaste dos arranjos MLC, tornando-os aceitáveis para suportar aplicações corporativas.

Apesar disso, os módulos SLC continuam sendo a melhor opção para equipar storages all flash. A memória flash TLC é mais barata do que os módulos MLC, mas nem sempre o investimento inicial menor compensa o menor desempenho e os tempos de parada (downtime) ocasionado pela baixa durabilidade dessas memórias.

Qual o preço de um All Flash Storage?

Os All Flash storages ainda não são baratos, porém são as melhores soluções de armazenamento para aplicações exigentes em IOPS. Sistemas de armazenamento flash entregam melhor performance, consomem menos energia e ocupam menor espaço físico.

Para quem ainda não pode investir tanto, conjuntos de flash híbridos (HDD+SSD) permitem encontrar um equilíbrio entre desempenho e o tamanho do desembolso. Fabricantes como a Qnap entregam soluções de armazenamento híbrido que suportam unidades de disco de alta capacidade SATA ou SAS, proporcionam um bom desempenho e oferecem maior capacidade que All Flash storages.

Recursos sofisticados de software

Sistemas all flash sofisticados como o ES2486cd e o TES3085U Qnap integram algoritmos para serviços baseados em arranjos SSD, proporcionando melhor gerenciamento dos dados e incorporando recursos como cópias clones, compactação e deduplicação. Além disso, o snapshot, a replicação de dados em tempo real e o thin provisioning são ferramentas adicionais que integram esses sistemas para atender o armazenamento corporativo.

É fácil implementar um All Flash Storage?

Implementar um All Flash storage é simples como instalar qualquer outro sistema de armazenamento baseado em disco. Porém, a menor latência nas respostas do sistema e o maior desempenho obtido quando qualquer aplicativo faz uma requisição justifica o maior investimento inicial.

Como storages baseados em discos, uma solução totalmente flash pode integrar rede de armazenamento SAN (storage area network), servir como um armazenamento de conexão direta (DAS) ou ser um sistema de conectado à rede (NAS).

Além disso, as memórias de uma solução All Flash são apresentadas na forma de SSDs, similares a um circuito integrado e não possuem partes mecânicas, por isso são menos sujeitas à falha.

Uma matriz de armazenamento segura e de alta performance

Diferentemente de apenas instalar um ou mais flashs num servidor x86 padrão, a Qnap entrega sistemas de armazenamentos próprios para esse fim, ou seja, projetados desde o início para suportar apenas módulos flash.

Com uma ampla variedade de recursos de armazenamento definidos por software para gerenciar dados do arranjo flash, uma solução totalmente flash é mais segura, veloz e confiável que seus antecessores baseados em disco.

A principal característica de um All Flash Storage é a segurança e a performance proporcionada pelo uso de memórias flash num sistema de armazenamento. Além disso, esses equipamentos integram serviços nativos (software) que permitem aos usuários executar o gerenciamento e a proteção de dados de forma rápida, segura e organizada, extraindo o máximo do investimento.

O preço de um All Flash Storage já justifica o investimento?

A decisão de comprar um All Flash storage envolve mais do que simples comparações entre performance, equipamentos e fornecedores. Um flash array que fornece desempenho superior em algumas aplicações pode não fornecer benefícios equivalentes para outras.

Um arranjo totalmente flash sempre produzirá variações menores de resposta que qualquer disk array nas latências máxima, mínima e média. Isso torna um all flash storage uma ótima opção para a maioria das aplicações com grande volume de gravação e escrita de dados.

Apesar de custar mais caro que disk storages, comprar um All Flash significa ter custos decrescentes de armazenamento com o tempo. Essa redução sempre considera uma maior utilização do flash storage que outros sistemas de armazenamento, diminuindo assim investimentos em novos servidores de aplicativos.

Um All Flash storage também ocupa menos espaço no rack que um storage corporativo, reduzindo a necessidade de espaço alugado dentro de um datacenter. Ter menos racks também reduz o calor, o consumo de energia e a necessidade de refrigeração dentro das infraestruturas de TI.

Quais são as desvantagens dos all flash storages?

A principal desvantagem de um all flash storage é que sistemas baseados em memória suportam um volume menor de gravação que discos comuns. Assim, sistemas flashs tendem a durar mais quando são usados mais para leitura do que na gravação de dados.

Além disso, a forma como um SSD reescreve os dados sempre gera uma amplificação do volume real de gravação, relacionado principalmente a dificuldade do sistema de apagar um único bloco. Cargas de trabalho que exigem muita gravação precisam de um algoritmo especial para coletar todas as informações e endereçar dados para o mesmo bloco do flash, garantindo que o software sempre fará várias alterações no bloco já utilizado.

A maioria dos fornecedores projeta all flash storages com recursos para minimizar o impacto da “coleta de lixo” e do nivelamento de desgaste, embora aplicações exigentes em gravação devem ser previamente testadas para determinar qual a melhor configuração a ser usada.

O “lixo residual” de dados (blocos com resíduos de informação) é um problema já conhecido dos usuários de SSDs domésticos. Como cada célula flash suporta um número limitado de gravações e manter áreas de armazenamento disponíveis é uma necessidade, usar algoritmos que equilibrem o nível do desgaste e aumentem a resistência das memórias flash acaba sendo necessário.

Os All Flash Storages Qnap

A redução nos preços das memórias flash, o crescimento explosivo dos dados e serviços cada vez mais exigentes em performance reservam um futuro promissor para os sistemas all-flash storages Qnap. Além disso, os storages Qnap também permitem implementar soluções híbridas, que podem usar SSDs como cache de front-end ou ser uma matriz completa de armazenamento em soluções antes baseadas apenas em disco, melhorando assim a performance geral das aplicações de datacenter.

Os All Flash storages baseados em memórias flash que usam as tecnologias NVMe (Non Volatile Memory Express) representam o que há de melhor em nossos sistemas flash. Ao utilizar novas controladoras NVMe em nossos storages é possível acelerar ainda mais a velocidade em aplicações exigentes de performance. Nossos sistemas baseados nessa tecnologia que usam portas de alta velocidade Mellanox permitem que um aplicativo se comunique diretamente com a unidade de armazenamento, sem a interferência de seu host.

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All Flash Storage, um Servidor de Armazenamento totalmente Flash de Alta Performance

O que é um All Flash Storage?