Performance-Booster Flash

Flash ist der Formel-1-Bolide unter den Speichertypen. Seit der Einführung des Temporiegels misst man die Performance, die Zugriffszeit auf gespeicherte Daten, nicht mehr in Millisekunden, sondern in Mikrosekunden. Flash-Speicher ist also rund 1000-mal schneller als herkömmliche Festplatten, bei denen noch mechanische Schreib-/Leseköpfe bewegt werden müssen.

Und die Preise fallen: Fast alle Hersteller, etwa NetApp, EMC, Hitachi Data Systems (HDS) oder Fujitsu, melden eine stark angezogene Nachfrage. „Wir sehen heute grundsätzlich keine Installation mehr ohne Flash“, unterstreicht Bruno Koch, Presales Manager bei HDS. Gestern mussten die Lösungsanbieter gegenüber ihren Kunden begründen, wenn sie Flash in ihren Speicher einbauen wollten, denn Flash war teuer. Heute, so Koch, sei die Frage: Warum nicht Flash?

Doch Flash einfach der Speicherlandschaft aufzupfropfen, ähnelt dem Versuch, einen Ferrarimotor in einen ostdeutschen Trabi einzubauen, um damit die Spitzengeschwindigkeit zu erhöhen. Ab Tempo 110 km/h dürften beim Trabi die Reifen qualmen. Auch bei einer Speicherlösung wird die Performance nicht nur von der Hochleistungs-Engine Flash, also den Input-Output-Operations pro Sekunde (IOPs), sondern vom Netzwerk, vom Storage-Controller (Prozessor) und von der Storage-Software beeinflusst. Die Gesamtlösung ist nur so schnell wie das langsamste Glied in der Kette. Ein Beispiel: Im Zeitalter der mechanischen Plattenspeicher waren ein Fibre Channel (FC) mit 4 GBit/s oder ein Ethernet mit 1 GBit/s noch vollkommen ausreichend. Heute mutiert ein solches Netz zum Flaschenhals. Auf der sicheren Seite ist man mit einem Netzdatendurchsatz von 8/16 GBit/s (FC) oder mit einem Ethernet von 10, besser 25 GBit/s.

Ein zweiter potenzieller Flaschenhals ist der Storage-Controller, der Türsteher zur Speicherlösung. Zwar sind heute verbreitet Multi-Kern-/Multi-Thread-Prozessoren im Einsatz, aber die Speichersoftware muss diese Fähigkeiten der Prozessoren auch nutzen können. Ein Achtkernprozessor ähnelt einer achtspurigen, parallelen Datenautobahn. Kann die Flash ist ein Performance-Booster. Aber nur wenn Netzwerk und Storage-Controller mitspielen. Volles Tempo, halber Preis Storage-Trends verwendete Speichersoftware aber gar nicht alle acht Kerne parallel ansprechen (sondern immer nur einen Kern), dann rumpeln die Datenpakete seriell, also hintereinander, über die einspurige Landstraße zum Endanwender. Der wundert sich dann über die trotz Flash große Verzögerung.

Diese Stolpersteine auf dem Weg zum Hochperformanzspeicher sollte man im Hinterkopf behalten. Wenn dagegen alle Komponenten zusammenpassen, ist optimale Leistung garantiert. Sascha Meier, Field CTO bei EMC, verweist auf Großkunden und Service-Provider aus der Telekommunikationsbranche, auf Finanzinstitute und Kunden aus dem öffentlichen Sektor, die Flash-Lösungen von EMC einsetzen.

Flash beschleunigt sämtliche transaktionalen Workloads, etwa Datenbanken, virtualisierte Umgebungen oder latenzsensible VDI-Lösungen. Auf Alltagsdienste wie ihren virtualisierten Desktop oder auf Datenbank abfragen warten Endanwender nicht gern. In größeren Archivsystemen oder Backup-to-Disk-Lösungen würden SSDs (Flash/Solid State Drives) jedoch bislang nur zur Beschleunigung der Metadaten eingesetzt. Die Daten selbst lagern noch auf herkömmlichen SAS-Festplattenspeichern.

Die Analysten von IDC bescheinigen in ihrem „Market-Scape: Worldwide All-Flash Array 2015-2016 Vendor Assessment“ EMC mit seiner Flash-Lösung XtremeIO die größte Marktpräsenz. Aber auch HPE (3Par 7450c), IBM (FlashSystem) sowie die beiden noch jungen Anbieter Pure Storage (FlashArray) und SolidFire (SF Series) haben sich in der Spitzengruppe positioniert. Die Marktforscher von Gartner verdächtigen EMC, mit hohen Rabatten und attraktiven Wartungsverträgen ihr Scale-out-Flash XtremeIO in den Markt gedrückt zu haben. Gartner lobt aber auch die sehr schnelle Reaktion der Sales-Teams auf Probleme und eine überzeugende Roadmap für das Produkt.

Bei Konkurrent Hewlett Packard Enterprise (HPE) hebt Gartner die Zuverlässigkeit, Robustheit und Skalierbarkeit der Flash-Lösungen hervor. Gemeint sind die 3Par StoreServ 7450c und die Einsteigerlösung 3Par StoreServ 7200c All-Flash Array. Auch HPE geht mit attraktiven Preisen aggressiv in den Markt und sticht dort die Konkurrenz oft aus. Als Schwächen der Lösung kritisieren die Analysten: Das Reporting, analytische Funktionalitäten und die Inline-Deduplizierung seien noch ausbaufähig beziehungsweise relativ unerprobt.

In den letzten Jahren wurden hybride Speichersysteme für den allgemeinen Gebrauch typischerweise mit 10 bis 30 Prozent Flash aus gestattet. „2016 wird voraussichtlich ein großer Teil der Kunden All-Flash-Lösungen beschaffen, also Systeme, in denen zu 100 Prozent Flash Drives eingesetzt werden“, prognostiziert Sascha Meier von EMC. Für Meier hängt der Trend hin zu All-Flash mit den (volumenmäßig) immer größer werdenden SSDs und dem massiven Preisverfall der vergangenen Jahre zusammen. In Kombination mit Datenreduktionstechniken wie Thin Provisioning, Inline-Deduplizierung (Dedup in Echtzeit), Kompression und Intelligent Copy Management führe das dazu, dass der Preis-Leistungs-Vergleich zwischen Hybrid und All-Flash in vielen Fällen zugunsten von All-Flash ausfalle.

Diese Trends zusammengenommen versetzen Kunden in die Lage, Hochgeschwindigkeitsspeicher mit großen Kapazitäten preisgünstig einzukaufen. Anbietern wiederum eröffnet sich ein attraktiver, schnell wachsender Markt, der laut Gartner 2019 weltweit 7 Milliarden Dollar Umsatz generieren soll. Das heißt aber auch: Speicheranbieter müssen ihr Lösungsportfolio dem neuen Marktbedarf anpassen, also auf Flash umstellen. Ganz in diesem Sinn handelte Net App. Der Anbieter gab Anfang Februar die Akquise des Flash-Spezialisten SolidFire bekannt.

NetApp gilt als Späteinsteiger in den Markt der Solid-State-Arrays und versucht, mit der Akquise gegenüber Konkurrenten wie EMC oder HPE Boden gutzumachen. Gleichwohl hat der Anbieter mit seiner EFSerie und mit seinem All-Flash FAS bereits eigene Flash-Lösungen im Portfolio.

SolidFire ist jetzt die dritte Flash-Lösung im Bunde – und NetApp verkauft das als Vorteil. All-Flash-Array sei nicht gleich All-Flash-Array, so Laurence James, Product Alliance & Solution MKT Manager EMEA bei NetApp – sie adressierten unterschiedliche, klar voneinander abgegrenzte Kundenbedürfnisse: Die EF-Series lieferten extreme I/O-Leistung für einzelne Anwendungen, vorrangig im Datenbankumfeld. All-Flash FAS (auf Basis von Clustered Data Ontap) spiele seine Stärke besonders in virtualisierten Umgebungen aus. Die Lösungen von SolidFire wiederum seien im Cloud-Umfeld sehr leistungsstark.

Zu den Schwächen von Solid-Fire zählt IDC allerdings, dass die Lösungen nicht direkt Replikas, also Zweit- und Drittkopien zu Sicherungszwecken, auf die Arrays von Konkurrenzanbietern übertragen können. Viele Kunden benutzen die teureren All-Flash-Arrays als Primärspeicher, greifen aber zu Backup- und Sicherungszwecken gern auf die preiswerteren – und langsameren – klassischen Speicher von Konkurrenten wie EMC, HPE oder IBM zurück. Das ist mit NetApps SF-Serie bislang nicht möglich.

Der zweite junge Wilde, der die etablierten Anbieter EMC, IBM, HPE und NetApp herausfordert, heißt PureStorage – das erfolgreichste Storage-Start-up, das bislang noch nicht aufgekauft wurde. IDC erwähnt die ungewöhnlich hohe Zufriedenheit der Kunden mit ihrem Flash-Array. Der Support sei vorbildlich, die Lösung leicht zu implementieren und zu betreiben. Außerdem erreiche die Verfügbarkeit extrem hohe Werte, so IDC.

Ein zusätzlicher Pluspunkt: PureStorage gewährt auf jedes verkaufte Flash-Array eine sogenannte Love your Storage Guarantee: Kunden können ihr Flash bedingungslos innerhalb von 30 Tagen zurückgeben und erhalten den Kaufpreis zurück. Allerdings gibt es auch Schwächen: Das Flash-Array unterstützt zurzeit lediglich eine auf Snapshots basierende Datenreplikation, kein Clustering. Darüber hinaus ist bei 12,2 TByte pro Unit die Maximalgrenze bereits erreicht – Beschränkungen, die in der kommenden Version wegfallen sollen.