На разработку новой по своей сути технологии памяти 3D XPoint, представленной компаниями Intel и Micron, ушло несколько лет. В случае успеха она обещает очень серьезные перемены как в корпоративных ЦОД, так и на потребительском уровне.

3D XPoint выполняет операция чтения и записи данных в тысячу раз быстрее микросхем флеш-памяти NAND, повсеместно применяемых сегодня в разнообразных гаджетах и твердотельных накопителях (Solid State Drive, SSD). Это является огромным шагом вперед по сравнению со всем, что окружало нас ранее, начиная от вращающихся магнитных дисков и заканчивая SSD. «По своей значимости новый прорыв превзойдет тот, что совершили в свое время твердотельные накопители», – указал Роб Крук, старший вице-президент и генеральный менеджер подразделения Intel Non-Volatile Memory Solutions Group. Появление первых таких продуктов ожидается в следующем году.

Вот лишь несколько примеров того, что принесет с собой 3D XPoint: улучшится распознавание речи при разговорах по телефону и распознавание лиц биометрическими средствами безопасности, управление компьютерами при помощи жестов будет выведено на более совершенный уровень, повысится качество перехода между сценами в видеоиграх. Нас ждут серьезные достижения в области Больших Данных при распознавании генных последовательностей в реальном времени и обнаружении мошенничества в финансовой сфере.

В Intel и Micron это называют новым способом удерживания данных, который дополнит возможности флеш-технологий и обычной памяти, откроет путь к созданию новых приложений, которые сегодня трудно себе даже вообразить.

«Многие считали это невозможным и отказывались от попыток двигаться в соответствующем направлении», – заявил Крук. Сотни инженеров работали над проектом, стартовавшим в 2012 году в рамках совместной программы Intel и Micron, рассчитанной на десять лет. О размерах инвестиций в проект стороны предпочитают умалчивать.

«Это было непросто и недешево», – отметил лишь генеральный директор Micron Марк Дуркан.

Разработанная компаниями архитектура «трехмерной шахматной доски» образует решетку, в которой каждая ячейка памяти связана с двумя металлическими линиями — горизонтальной и вертикальной. Это позволяет системе адресовать каждую ячейку, а не стирать и перезаписывать блок целиком, как это происходит при работе NAND. В результате скорость выполнения операций заметно повышается.

Биты в ячейках хранятся не так, как в NAND. Вместо перемещения электронов здесь меняется сопротивление материалов. При этом используется весь материал ячейки, что позволяет увеличить плотность и обеспечивает увеличение масштабируемости 3D XPoint.

«Фундаментальные прорывы, помогающие сократить разрыв между памятью хранения и оперативной памятью, обсуждаются уже на протяжении многих лет, – отметил аналитик Technalysis Боб О'Доннелл. – Можно вспомнить, например, технологию мемристоров, которую компания Hewlett-Packard намеревалась использовать в своей Machine – компьютере, хранящем все данные в энергонезависимой памяти. Недавно в HP объявили о временном отказе от мемристоров, сообщив, что в прототипе 'Машины' будет применяться обычная память DRAM».

«3D XPoint нельзя назвать в полной мере унифицированной памятью, поскольку это означало бы, что она дополнит как NAND, так и DRAM, но Intel и Micron заработали себе очки уже тем, что сумели воплотить свою технологию в реальность», – указал О'Доннелл.

«Потенциал этой технологии трудно переоценить, – заметил аналитик Pund-IT Чарльз Кинг. – Если падение цен на память DRAM сделало возможным появление баз данных, размещаемых в оперативной памяти (таких, как SAP Hana), то 3D XPoint способна обеспечить высокоскоростной доступ к данным на самом широком рынке, включая потребительские системы. А начнется все, вероятно, с игровых компьютеров старшего класса».

Новая память поможет производителям систем построить более быстрые коммуникации между процессором и подсистемой хранения. Для того чтобы в полной мере использовать преимущества флеш-памяти, в Intel предложили технологию NVME (Non-Volatile Memory Express), а 3D XPoint поднимает ставки еще выше. «Это имеет огромную важность для технологии подобного рода», – подчеркнул Крук.

Компания Hewlett-Packard выпустила системы хранения данных старшего класса HP 3PAR StoreServ 20000, которые позволяют создать полностью твердотельную инфраструктуру хранения для центров обработки данных и ИТ-систем крупных предприятий. Об особенностях новых систем и перспективах их использования в нашей стране рассказал Владислав Логвиненко, менеджер по корпоративным системам хранения данных HP в России.

- Какие функции новых систем HP 3PAR StoreServ 20000 наиболее важны для владельцев современных центров обработки данных?

В первую очередь я бы отметил возможность масштабной консолидации данных, а также выигрыш в производительности и экономической эффективности по сравнению с прежними дисковыми массивами.

Системы HP 3PAR StoreServ 20000, поддерживающие блочный, файловый и объектный доступ, позволяют отказаться в ЦОД от многочисленных разрозненных «островков» данных, поскольку новые массивы хранения обладают значительной емкостью — до 15 Пбайт, высокой производительностью обработки команд ввода-вывода — свыше 3 млн IOPS и впечатляющими показателями пропускной способности — более 75 Гбайт/с. Эти системы одинаково эффективны при работе с различными нагрузками — и с транзакционными задачами, где важны высокие значения показателя IOPS, и с приложениями, для которых характерны последовательные обращения к значительным объемам данных. Они способны вполне успешно совмещать обработку операций по банковским картам, видеофайлов, поддержку задач бизнес-анализа.

До четырех систем хранения можно объединить в федеративный пул ресурсов хранения данных, емкость которого достигает 60 Пбайт. Миграция томов в любых направлениях между этими системами осуществляется без прерывания доступа серверов к данным.

Технологии, заложенные в архитектуру 3PAR StoreServ 20000, рассчитаны на перспективу. К примеру, быстродействие инфраструктуры Fibre Channel составляет 16 Гбит/с, скорость внутренних коммуникаций с полками и накопителями – 12 Гбит/с, установленные в контроллерах микросхемы рассчитаны на работу с мемристорами.

Благодаря использованию флеш-памяти в системах хранения 3PAR StoreServ 20000, а также новым технологическим и конструктивным решениям удалось заметно повысить энергоэффективность этих систем, уменьшить их габариты и занимаемую площадь в машинных залах ЦОД. Все это намного снижает суммарную стоимость владения новыми системами хранения.

- В HP предлагают использовать системы 3PAR StoreServ 20000 для формирования полностью твердотельной инфраструктуры хранения ЦОД и ИТ-систем крупных предприятий. Не слишком ли это дорогое решение?

Одновременно с выпуском 3PAR StoreServ 20000 объявлено о выходе твердотельных накопителей емкостью 3,84 Тбайт. Эти устройства на основе технологии cMLC оптимизированы для работы в составе платформы HP 3PAR и обеспечивают снижение стоимости гигабайта полезной емкости до полутора долларов. Такой показатель соответствует стоимости хранения данных в системах, укомплектованных жесткими дисками SAS со скоростью вращения 10 тыс. оборотов в минуту.

Кроме того, адаптивные технологии, применяемые при работе с твердотельными накопителями, значительно замедляют их износ. Гарантия HP на флеш-накопители, установленные в 3PAR StoreServ, составляет пять лет.

Еще один важный фактор снижения стоимости – совокупность технологий, обеспечивающих значительно более эффективное использование пространства хранения данных. Благодаря таким возможностям, как сжатие данных, дедупликация, динамическое выделение дискового пространства и формирование тонких томов, полезная емкость хранения 3PAR StoreServ 20000, доступная серверам в режиме консолидации разнородных нагрузок, в разы превышает их «сырую» емкость. С развитием технологий показатели «сырой» емкости уже не могут адекватно использоваться при сравнении различных систем хранения.

- Системы хранения HP 3PAR отличаются развитым набором средств, обеспечивающих доступность и целостность данных. Какие технологии добавлены в массивах 3PAR StoreServ 20000 ?

Среди новых технологий — формирование и проверка контрольных сумм, что обеспечивает защиту от ошибок на всем пути следования данных между серверами и системами хранения. Такие проверки позволяют устранить ошибки в данных, которые не определяются обычными средствами, и могут возникать, например, в результате наводок излучений мобильных устройств. Нераспознанные ошибки чреваты формированием некорректных резервных копий и значительными затруднениями при восстановлении данных. Контрольные суммы формируются серверами HP ProLiant, а их проверка осуществляется коммутаторами Fibre Channel и контроллерами систем хранения. В настоящее время такую технологию используют разные производители, однако решения HP выполняют полную проверку контрольных сумм на всех этапах их передачи, в то время как другие осуществляют лишь частичные проверки. Кроме того, для обработки контрольных сумм используются специализированные микросхемы контроллеров, а не их центральные процессоры.

- В HP, говоря об особенностях архитектуры HP 3PAR, всегда подчеркивают роль специализированных микросхем...

Это действительно так. Высокопроизводительные специализированные микросхемы, разработанные в HP, ощутимо снижают нагрузку на центральные процессоры, осуществляют независимую обработку данных и метаданных, уменьшают время отклика систем хранения и обеспечивают возможность массивной консолидации данных. В каждом контроллере 3PAR StoreServ 20000, помимо двух многоядерных процессоров Intel, установлено два новейших чипа HP 3PAR Gen5 Thin Express ASIC.

Именно эти микросхемы обеспечивают целостность данных, осуществляют виртуализацию дискового пространства, быстрый расчет параметров режимов RAID 5/6 и перестроение RAID, формирование тонких томов и дедупликацию данных. Они позволяют создавать кластеры систем хранения, каждый контроллер которых работает в активном режиме, и обеспечивают балансировку нагрузки между контроллерами. В системах с четырьмя и большим числом котроллеров зеркалирование кэша между ними исключает потерю данных в случае возникновения проблем в одном из контроллеров. Благодаря аппаратной реализации значительного числа важнейших функций систем хранения они практически не снижают производительность СХД. К примеру, издержки дедупликации – значительно меньше 10% общей производительности.

- Выпуск систем хранения, как правило, сопровождается обновлением соответствующего программного обеспечения. Насколько такое обновление важно на этот раз?

Одновременно с 3PAR StoreServ 20000 выпущена новая версия операционной системы 3PAR OS. Расширены возможности файлового доступа, реализуемого компонентом операционной системы 3PAR File Persona. Изменения коснулись и ПО 3PAR Peer Persistence Software, которое обеспечивает теперь применение систем HP 3PAR в большем числе кластерных конфигураций. Появилась также возможность асинхронной потоковой репликации: ее поддерживает программное обеспечение 3PAR Remote Copy. Такой вид репликации значительно сокращает время формирования копий данных, несмотря на задержку в каналах связи и расстояния между системами хранения. Это достигается совмещением формирования журналов обновлений и передачи данных в удаленный массив хранения. Создание федеративного хранилища на основе четырех систем HP 3PAR стало возможным в результате обновления технологии 3PAR Peer Motion.

Расширился также список массивов хранения других производителей, данные которых можно переносить в HP 3PAR. Такая миграция не требует дополнительного оборудования, не повышает нагрузку на серверы и осуществляется без поддержки внешних сервисных служб.

- Распространяются ли новые функции 3PAR StoreServ 20000 на другие модели серии HP 3PAR ?

Пока нет, новые функции присущи только старшим моделям серии, но в компании работают над тем, чтобы они стали доступными во всех массивах хранения HP 3PAR. Однако твердотельные накопители емкостью 3,84 Тбайт уже сегодня можно устанавливать во все системы хранения HP 3PAR. Я уже говорил об их цене и расширенной гарантийной поддержке, которые способны стимулировать внедрение полностью твердотельных массивов в ИТ-инфраструктуру предприятий различного масштаба. Но дело не только в стоимости. В России заказчики хотят на практике ознакомиться с новой технологией, прежде чем перейти на ее применение. Это одна из причин успеха нашей программы «попробуй и купи», которая распространялась в прошлом году на полностью твердотельные системы HP 3PAR StoreServ 7200 и привела к заметному росту их продаж.

- Насколько, по вашим оценкам, новые системы хранения будут востребованы российским рынком?

Отечественный ИТ-рынок в решающей степени формируют закупки крупных предприятий. Во многих естественных монополиях, компаниях топливно-энергетического комплекса, финансовых институтах, госструктурах традиционно используют системы хранения старшего класса. Экономический спад заставляет заказчиков оптимизировать свои ИТ-расходы, повышает их интерес к «средним» массивам хранения. И, несмотря на то что 3PAR StoreServ 20000 дороже «средних» систем, эта разница существенно меньше, чем у других производителей. Кризис сказывается на всех, но доля HP в российском сегменте систем хранения старшего класса сохраняется. Российским заказчикам всегда нравились наши системы хранения, и эти их предпочтения должны сформировать устойчивый спрос на новые СХД.

Среди продуктов, объявленных несколькими днями раньше на конференции HP Discover в Лас-Вегасе, — системы хранения старшего класса HP 3Par StoreServ 20000, твердотельные накопители, программные решения. Серия 3Par StoreServ 20000, которая должна заменить системы StoreServ 10000, включает массивы StoreServ 20800 и StoreServ 20850, поддерживающие блочный, файловый и объектный доступ к данным.

3Par StoreServ 20850, полностью твердотельные системы хранения, содержат до 1024 накопителей, физическая емкость которых достигает 3932 Tбайт. В StoreServ 20800 устанавливается до 1920 накопителей — как жесткие диски, так и твердотельные накопители в различных пропорциях (число последних — не более 1024). Максимальная физическая емкость StoreServ 20800 составляет 6000 Тбайт.

«Совершенствование технологий делает малоинформативным сравнение различных систем хранения по такому параметру, как сырая емкость», — подчеркнул Григорий Попов, директор по продажам систем хранения данных HP в России. Он рекомендует ориентироваться на полезную емкость, которая характеризует фактическую эффективность использования пространства хранения и является усредненным показателем, рассчитанным для сочетания значительного числа разнородных нагрузок. Рост полезной емкости достигается за счет таких технологий, как дедупликация, сжатие данных, динамическое выделение пространства хранения.

Как результат, полезная емкость StoreServ 20850 и 20800 намного превышает их физическую емкость и составляет, по данным HP, 12 и 15 Пбайт соответственно.

В HP считают, что 3Par StoreServ 2000 позволяют создать инфраструктуру хранения крупных предприятий, полностью построенную на твердотельных накопителях. Источник: НР

«Благодаря высокой производительности и пропускной способности, системы 3Par StoreServ 20000 могут одинаково эффективно использоваться для консолидации транзакционных задач и приложений, требующих последовательного доступа к значительным объемам данных», — подчеркнул Владислав Логвиненко, менеджер по корпоративным системам хранения HP в России.

В обеих системах может быть 2, 4, 6 или 8 контроллеров; производительность — более 3,2 млн операций ввода-вывода в секунду, а пропускная способность — более 75 Гбайт/с.

Существенный вклад в увеличение производительности систем 3Par StoreServ 20000 вносят новые твердотельные накопители емкостью 3,84 Тбайт, созданные на основе технологии cMLC и оптимизированные для работы в составе платформы HP 3Par. По данным HP, их применение позволяет довести стоимость «полезного» гигабайта до 1,5 долл., что соизмеримо с показателями жестких дисков со скоростью вращения 10 тыс. оборотов в минуту.

Характерной особенностью всех систем хранения 3Par StoreServ является применение в их контроллерах специализированных высокопроизводительных чипов, значительно снижающих загрузку центральных процессоров. В каждом контроллере систем хранения новой серии установлено по две микросхемы пятого поколения HP 3Par Gen5 Thin Express ASIC. «Эти микросхемы позволяют независимо обрабатывать данные и метаданные, снижая время отклика и создавая условия для масштабной консолидации хранения», — отметил Логвиненко.

Специализированные чипы выполняют такие функции, как формирование тонких томов, дедупликация, расчет параметров режимов RAID, организация кластеров работающих в активном режиме контроллеров с балансировкой нагрузки, контроль целостности данных.

К новым свойствам массивов хранения относится также асинхронная потоковая репликация, которую поддерживает программное обеспечение HP 3Par Remote Copy, оптимизирующее процесс восстановления данных с учетом задержки в каналах связи и расстояния между системами. Подобная репликация, как утверждают в HP, сокращает до секунд создание копий данных.

Объявлено также о расширении функциональности технологии HP 3Par Peer Motion, предназначенной для оперативной миграции томов между любыми массивами 3Par без прерывания доступа к данным. Теперь такая миграция, которая осуществляется одновременно в любых направлениях между четырьмя массивами, позволяет сформировать единый пул ресурсов хранения емкостью до 60 Пбайт.

Поставки 3Par StoreServ 20000, начальная стоимость которых в США составляет 75 тыс. долл., запланированы на август. В HP рассчитывают на успех новых систем в России, где системы хранения старшего класса традиционно пользуются спросом у естественных монополий, крупных госструктур и коммерческих компаний.

Как подчеркивают инженеры, в результате усовершенствования площадь чипов осталась прежней, но толщина выросла, совсем как на Манхэттене: когда место закончилось, там стали строить небоскребы.

Топ-менеджеры Intel и Micron подчеркивают, что многоярусная компоновка NAND позволит не только существенно увеличить емкость, но и снизить стоимость. Новая технология изготовления 3D-памяти NAND позволяет размещать ячейки друг над другом в 32 слоя. Емкость выполненного в стандартном корпусе чипа с многоуровневыми ячейками (хранящими по 2 бит в расчете на транзистор — Multi-Level Cell, MLC) составит 256 Гбит, а с трехуровневыми (3 бит на транзистор — Triple-Level Cell, TLC) — 384 Гбит.

Емкость накопителей, выполненных на таких микросхемах, будет втрое больше, чем у нынешних. Стандартный SATA-накопитель в формфакторе 2,5 дюйма будет вмещать до 10 Тбайт, а емкость накопителей M.2, используемых в большинстве ноутбуков, вырастет до 3,5 Гбайт.

«Технология 3D NAND способна спровоцировать тектонические сдвиги на рынке, — полагает Брайан Шерли, вице-президент по технологиям памяти и решениям Micron Technology. — Влияние, которое флеш-память сегодня оказала на целый ряд сегментов рынка, от смартфонов до суперкомпьютеров, это лишь верхушка айсберга возможностей».

Пробные партии новых микросхем уже выпускаются, и в Intel рассчитывают предложить продукты с 3D-памятью на продажу во второй половине года. Информацию о количестве циклов записи/стирания, выдерживаемых новыми чипами, разработчики не сообщают.

SSD оказали огромное влияние на мир ИТ, однако, несмотря на падение цен, по емкости они все еще отстают от традиционных жестких дисков. Но с переходом твердотельных накопителей на трехмерную память NAND они смогут превзойти винчестеры — по крайней мере, по емкости.

Модель 850 EVO придет на смену устройству 840 EVO, выпущенному в прошлом году. Если в 840 EVO использовалась двумерная планарная память NAND, то в 850-й версии установлены 32 слоя памяти NAND, общая высота которых составляет 7 мм.

Ожидается, что к 2017 году высота ячеек NAND может достичь уже 100 уровней. В результате емкость одной микросхемы составит 1 Тбит, тогда как при использовании двумерных планарных технологий она на сегодняшний день не превышает 250 Гбит.

В каждом транзисторе накопителя будет храниться 3 бита данных.

«Первоначально мы планировали устанавливать устройство в настольные или портативные компьютеры потребительского класса, но, убедившись в его высокой производительности и надежности, решили предложить накопитель любителям игр и пользователям, выполняющим большое количество операций записи», – отметил старший менеджер Samsung по маркетингу Ричард Нарз.

В Samsung реализовали в устройстве поддержку технологию TurboWrite, благодаря чему скорость выполнения операций записи в произвольные области памяти выросла по сравнению с его предшественником в 1,9 раза.

Согласно спецификациям, скорость произвольного чтения 850 EVO составляет не менее 98 тыс. операций ввода-вывода в секунду, а произвольной записи – 90 тыс. Скорость последовательного чтения при заполнении всего пространства накопителя достигает 540 Мбайт/с, а последовательной записи – 520 Мбайт/с.

Поскольку слои памяти NAND размещаются вертикально, транзисторы в ячейках, хранящих биты данных, расположены не так близко друг к другу, что повышает устойчивость архитектуры.

По словам Нарза, по критерию надежности 850 EVO вдвое превосходит предыдущий накопитель. Кроме того, конструкторам удалось сократить на 30% энергопотребление нового накопителя. Во время выполнения операций чтения устройство потребляет в среднем 3,7 ватта, а при выполнении операций записи – 4,4 ватта. В моменты простоя SSD расходует всего 2 милливатта электроэнергии.

Благодаря более высокой надежности срок гарантии на модель 850 EVO увеличен до пяти лет. У предыдущей модели гарантийный срок ограничивался тремя годами. Накопитель 850 EVO поставляется в версиях емкостью 120 Гбайт, 250 Гбайт, 500 Гбайт и 1 Тбайт. Модель объемом 250 Гбайт рассчитана на запись 40 Гбайт данных ежедневно и 75 Тбайт в течение пяти лет. Модель емкостью 1 Тбайт выдерживает запись до 80 Гбайт в день и до 150 Тбайт на протяжении срока службы, который должен составлять не менее пяти лет.

У предшественника 850 EVO – накопителя 840 EVO – уже вскоре после начала поставок в прошлом году возникли проблемы с производительностью, которые были устранены путем обновления прошивки. Стоимость модели 840 EVO в пересчете на гигабайт опускалась ниже 1 долл. Версия емкостью 1 Тбайт продается в розницу за 599 долл. Новый накопитель 850 EVO будет стоить еще на 100 долл. дешевле.

Модель объемом 120 Гбайт предлагается за 99,99 долл., 250 Гбайт – за 149,99 долл., 500 Гбайт – за 269,99 долл. и 1 Тбайт – за 499,99 долл.

Генеральный директор HDS в России и СНГ Юрий Скачков охарактеризовал положение как тяжелое, имея в виду наметившийся экономический спад и сложную геополитическую обстановку.

«Всем нам предстоит непростое время. Переждать и пересидеть просто так не получится. Все участники ИТ-рынка должны перестроиться. Мы должны выработать новые правила игры, поменять бизнес-модели и подходы – научиться жить и зарабатывать в условиях сокращенных бюджетов», — заявил он.

HDS, по словам Скачкова, с технологической точки зрения готова к новым перипетиям, так как ее решения в области хранения и обработки данных экономичны, но при этом многофункциональны. Кроме того они оптимизированы для конкретных приложений в разных сферах экономики и госуправления.

Мартен Падденбург, вице-президент HDS по региону Северная Европа, подтвердил намерение компании продолжить работу в нашей стране: «Конечно, санкции не помогают ведению бизнеса. Но Россия очень важна для нас».

Впрочем, изменения обусловлены не только известными событиями в экономической и политической сферах. «Такие технологические тенденции, как мобильность, Большие Данные и облака, стремительно меняют бизнес-модели предприятий. В результате меняется весь рыночный ландшафт», — считает Боб Пламридж, директор HDS по технологиям в странах Европы, Ближнего Востока и Африки.

По его словам, последние пять лет заказчики HDS приобретали ИТ-решения главным образом в собственность, и их капитальные вложения в ИТ-инфраструктуру были главным источником дохода компании. Теперь же клиенты стараются перенести издержки, связанные с ИТ-обеспечением бизнеса, из капитальных затрат в операционные.

«Шесть лет назад, — говорит Пламридж, — большинство наших заказчиков воспринимало облака как маркетинговую уловку поставщиков ИТ. Теперь облака — повседневная реальность, как и средства виртуализации. Почти 80% наших клиентов в Восточной Европе так или иначе используют облачные вычисления, но большинство пока строит частные облака из-за опасений скомпрометировать свои данные. Однако в ближайшие два-три года эта тенденция изменится — предприятия начнут интенсивно развивать гибридные облачные структуры».

Другой важной тенденцией современности является рост количества мобильных устройств и приложений, их использование одновременно дома и на работе. Разработчикам систем хранения приходится проектировать их так, чтобы доступ пользователей к данным был одинаково быстрым и безопасным независимо от того, где они хотят работать с корпоративной информацией, отмечают в HDS.

Еще одна актуальная проблема – стремительное увеличение объемов данных, прежде всего неструктурированных, отметил Пламридж. Он напомнил, что индустрия хранения данных существует всего 58 лет: в 1956 году корпорация IBM представила первую коммерческую систему. С тех пор задачи и возможности индустрии радикально изменились. Когда стало ясно, что технологии позволяют хранить данные буквально сотни лет, и эти данные можно подвергнуть глубокому анализу, возникли соответствующие требования у заказчиков. Например, министерство здравоохранения Великобритании предписывает, чтобы персональные данные пациентов оставались доступными в течение всей их жизни. Возникла потребность в очень надежных и высокомасштабируемых системах хранения. Именно такими их стараются сделать в HDS, опираясь на новейшие разработки в области твердотельных накопителей (Solid-State Drive, SSD) и флеш-памяти.

Четыре года назад у компании еще не было ни одного устройства, оснащенного SSD. Сегодня 15% поставок приходится на системы, оснащенные флеш-памятью. Одновременно выросла и емкость – три года назад HDS поставляла системы, способные хранить лишь 200 Гбайт данных. Модели, поставляемые сегодня, имеют емкость 3,5 Тбайт.

«Рост — более чем в десять раз. Такого стремительного прогресса в технологиях мы ранее не наблюдали. Два года назад мы не могли себе представить, а сейчас очевидно, что к 2019 году высокопроизводительные жесткие диски и SSD примерно сравняются по стоимости», — заявил Пламридж.

Он также обратил внимание на проблему иного рода — в течение последних пяти лет тысячи форматов данных устарели. Они стали абсолютно бесполезны, так как приложения, которые с ними работают, исчезли из повседневного использования. Однако предприятия продолжают хранить эти данные, рассчитывая, что когда-то они пригодятся. Проблему долгосрочного хранения HDS предлагает решать в частности с помощью технологий объектного хранения.

Управлять системами хранения, спроектированными с учетом актуальных технологических тенденций, становятся все сложнее, и администрирование необходимо упрощать, автоматизируя выполнение повседневных задач, заметил Пламридж. Поэтому одним из ключевых элементов стратегии HDS является переход к конвергентным системам, к созданию заранее сконфигурированных решений для хранения и обработки данных, интеграция которых в существующую инфраструктуру происходит очень быстро, а последующее обслуживание требует минимального участия человека.

Ратуя за унификацию, в HDS сформировали семейство конвергентных решений Hitachi Unified Compute Platform, выпустили новейшую платформу Hitachi Virtual Storage Platform G1000, а также уделяют много внимания совершенствованию программных решений, в том числе операционной системы Hitachi Storage Virtualization Operating System.

Лазерная технология термомагнитной записи (heat-assisted magnetic recording, HAMR) позволяет записывать то же количество битов данных на магнитную поверхность вращающегося диска меньшей площади. Сегодня максимальная емкость накопителей Seagate, где используется обычная запись, составляет 6 Тбайт. При помощи технологии HAMR ее теоретически можно увеличить до 30 Тбайт.

В октябре местное информагентство Invest Northern Ireland сообщило, что подразделение Seagate, находящееся в Северной Ирландии, потратило на разработку технологии HAMR около 55 млн долл. Помимо подразделения в Дублине проектированием HAMR занимается группа, базирующаяся в штате Миннесота (США).

Маркетинговая кампания Seagate проходит под лозунгом «20 Тбайт к 2020 году», однако технический директор компании Марк Ре в интервью Computerworld пояснил, что пока это всего лишь лозунг. Между тем первые устройства, использующие HAMR, планируется представить в 2016 году.

«Сейчас мы работаем над технологией, – заявил Ре. – Речи о поставках продуктов еще не идет».

Помимо технологии HAMR, которая должна повысить плотность размещения информации на диске, Seagate работает над так называемой двухмерной магнитной записью (two dimensional magnetic recording, TDMR), предусматривающей установку на головку чтения-записи дополнительного считывателя.

«В отличие от технологии HAMR, направленной на совершенствование процесса записи, здесь мы стараемся оптимизировать процедуру считывания, – указал Ре. – Таким образом, общая производительность диска должна возрасти».

Традиционная технология записи, известная как перпендикулярная магнитная запись (perpendicular magnetic recording, PMR), позволяет размещать на вращающейся пластине данные с плотностью 750 Гбит на квадратный дюйм.

Сегодня компания Seagate увеличивает плотность своих дисков диаметром 3,5 дюйма, предназначенных для ЦОД, благодаря технологии «черепичной» магнитной записи (shingled magnetic recording, SMR). Дорожки перекрываются подобно черепице на крыше. Технология SMR позволяет повышать плотность размещения данных на пластине на 25% и даже больше, доводя ее приблизительно до 1 Тбит на квадратный дюйм.

«А с помощью HAMR мы рассчитываем увеличить плотность записи до 5 Тбит на квадратный дюйм», – заметил Ре.

Когда биты пытаются разместить ближе друг к другу при обычной записи, то создаваемые магнитные поля вызывают помехи, в результате чего ноль порой превращается в единицу и наоборот.

HAMR интегрирует в преобразователь записи жесткого диска полупроводниковый лазер, который позволяет уменьшить размеры бита. При этом биты труднее перезаписать, в результате чего среда становится более устойчивой благодаря уменьшению числа ошибок перезаписи.

Рост популярности облачных инфраструктур и Больших Данных приводит к росту потребности в дисках, имеющих повышенную плотность записи.

Первоначально в Seagate планировали применять технологию HAMR в корпоративных ЦОД, но сейчас, по мнению Ре, формируется рынок и для накопителей потребительского класса, которые будут устанавливаться в портативные и настольные компьютеры.

Применение технологии HAMR в устройствах потребительского класса, очевидно, позволит Seagate добиться снижения себестоимости дисков, что в свою очередь приведет к уменьшению их цены. К примеру, диск емкостью 2 Тбайт, предназначенный для ноутбука, имеет две пластины и четыре головки чтения-записи. Если использовать HAMR, то можно убрать одну пластину и пару головок.

«Увеличив емкость, мы сможем ощутимо снизить цены», – пояснил Ре.

Seagate вкладывает серьезные средства и в создание гибридных накопителей, которые наряду с традиционными вращающимися магнитными дисками используют флеш-память небольшого объема, играющую роль буфера. При незначительном увеличении цены быстродействие таких устройств приближается к производительности твердотельных накопителей. Технологию HAMR планируется использовать для увеличения емкости этих дисков.

«В ближайшем десятилетии мы вполне можем увидеть практическое воплощение всех перечисленных решений», – подчеркнул Ре.

На открытии конференции глава представительства NetApp в России и СНГ Роман Волков напомнил, что московский офис компании был открыт ровно десять лет назад – в ноябре 2004 года.

«Первые годы мы пытались сообщить рынку о преимуществах сетевых систем хранения, мы были NAS-компанией и только начинали работать в области унифицированных решений», — сказал ведущий архитектор решений NetApp Роман Ройфман. А сейчас в фокусе NetApp гибридные облачные вычисления, защита данных, инновации в сфере флеш-технологий и объектного хранения.

Все эти тенденции и стали ключевыми темами конференции.

Недавно в NetApp выпустили очередной релиз операционной системы Clustered Data ONTAP 8.3. Как считают в компании, главные достоинства этого продукта – расширенная поддержка кластеризации и автоматизация процессов формирования облачных структур хранения (см. статью «Публично-частное хранение», Computerworld Россия, 6 ноября 2014).

Амбиции NetApp в данном сегменте подтверждены финансовыми успехами: по словам Волкова, уже более 10% глобальных продаж компании связано с поставками продукции в облачные системы заказчиков, а на отдельных региональных рынках, например в Германии, доля «облачных» поставок доходит до 40%.

Успешно развивается в NetApp и направление, связанное с применением в системах хранения твердотельных накопителей. Как сообщил системный инженер компании Михаил Швыдкий, по состоянию на июнь 2014 года NetApp поставила своим заказчикам системы с флеш-накопителями совокупной емкостью 110 Пбайт. При этом компания развивает сразу два продуктовых направления – гибридные системы, сочетающие возможности обычных жестких дисков и SSD, а также системы с конфигурацией All-Flash. Первые обеспечивают синергию за счет высокой скорости флеш-памяти и большой емкости жесткого диска. Вторые позволяют значительно сократить время отклика для наиболее ресурсоемких приложений.

А свое будущее в области флеш-технологий NetApp связывает с системой FlashRay, анонсированной в сентябре. По словам Швыдкого, FlashRay уже доступна заказчикам, и несколько клиентов сейчас тестируют ее возможности. Заявлено, что благодаря разработанной с нуля операционной системе NetApp Mars этот массив флеш-накопителей позволяет добиться большей производительности и надежности. FlashRay также использует запатентованный механизм поддержки блоков памяти переменной длины, который уменьшает количество запросов к SSD, тем самым повышая эффективную емкость системы и обеспечивая стабильно высокую скорость работы с менее чем миллисекундной задержкой.

Набор флеш-продуктов NetApp для хранения данных дополняется интегрированной архитектурой FlexPod, объединяющей массивы NetApp FAS и систему Cisco UCS Integrated Infrastructure.

Артем Гимадиев, менеджер по развитию бизнеса Cisco, сообщил на конференции, что в первом квартале 2014 года решения FlexPod на основе продуктов NetApp и Cisco вышли на первое место в мире по объемам продаж в сегменте интегрированных инфраструктур, опередив альтернативные решения Vblock, которые созданы консорциумом VCE, образованным EMC, Cisco и VMware. При этом доля рынка альянса NetApp и Cisco составила в первом квартале 22,7%, а его доход – 268,4 млн долл. Соответствующие показатели VCE — 21,5% и 254,3 млн долл. (IDC Worldwide Integrated Infrastructure & Platforms Tracker).

О том, что инновации NetApp давно вышли за рамки NAS, свидетельствуют и ее разработки, нацеленные на создание единых, географически распределенных хранилищ для архивов, репозиториев медиаконтента и веб-данных. Системный инженер NetApp Роман Козлов представил на конференции программный пакет StorageGRID Webscale, который позволяет организовать хранение гигантских объемов объектных данных и управление их жизненным циклом. Это решение, ориентированное на гибридные облака, поддерживает стандартные протоколы, в том числе Amazon S3 и SNIA CDMI, что дает возможность работать с данными в различных облачных приложениях и в локальных системах.

Как заявил Козлов, одно из главных достоинств StorageGRID Webscale — масштабируемость: емкость такой системы можно расширить до 100 млрд объектов. Кроме того, новая версия данного решения обладает повышенной отказоустойчивостью за счет автоматического восстановления при сбоях и лучшей управляемостью.