Firmy i organizace po celém světě nasazují technologii softwarově definovaných úložišť (Software Defined Storage, SDS) ze dvou hlavních důvodů: SDS jsou vysoce flexibilním a zároveň cenově dostupným řešením ukládání obrovských množství dat. Trh SDS díky tomu roste obrovským tempem. Například analytici společnosti Markets and Markets uvádějí, že v roce 2016 měl trh softwarově definovaných úložišť celkový objem 4,72 miliard dolarů, přičemž do roku 2021 by mělo jít už o 22,56 miliard dolarů. To znamená složenou roční míru růstu ve výši 36,7 procenta.
SDS poskytuje firmám a organizacím doposud nebývalou volnost ve volbě dodavatele úložného řešení. Díky oddělení softwarové a hardwarové vrstvy je možné vystavět rozsáhlá úložiště s levnějším komoditním hardwarem, nad kterým pracuje specializovaný softwarový systém, například SUSE Enterprise Storage, řešení vycházející z open-source projektu Ceph.
Bylo by ale zcela mylné vnímat SDS jako low-cost úložné řešení, u kterého je nižší cena vykoupena řadou kompromisů. Skutečnost je přesně opačná – neustále probíhá rozvoj konceptu i vývoj konkrétních řešení softwarově definovaných úložišť, která mohou plnit stále náročnější úlohy při ukládání neustále se zvyšujících objemů dat. Přímo na projektu Ceph pracují stovky vývojářů po celém světě a na úpravách tohoto softwaru pro profesionální podnikové nasazení se podílí společnost SUSE. Nepřetržitý vývoj ovšem probíhá i v dalších oblastech SDS.
Superrychlé NVMe disky
Podobně jako dříve vytlačily magnetické pevné disky ze hry pásková úložná zařízení, dnes jsou klasické pevné disky nahrazovány mnohem rychlejšími disky postavenými na technologii Flash. Samozřejmě se bavíme o ukládání často používaných dat, který je třeba mít co nejrychleji dostupná ke zpracování (tzv. Tier 1 úložiště). Dlouhodobé ukládání dat na flash discích (zatím) není nákladově efektivní.
Vyvíjí se ovšem i technologie Flash disků, resp. disků typu SSD (Solid State Drive). V nejvýkonnějších úložištích jsou klasické disky typu SSD, připojené přes SAS nebo SATA sběrnici, postupně nahrazovány SSD typu NVMe, které nabízejí výrazně rychlejší propustnost datových přenosů s nižší latencí. SSD moduly typu NVMe se vkládají do nového typu slotu, označovaného jako M.2, a jsou připojeny přímo k systémové PCI Express sběrnici. Díky tomu nejsou omezeny datovou propustností SATA sběrnice (nejvýše 600 MB/s), ale mohou dosahovat propustnosti až 4 GB/s. NVMe disky navíc, na rozdíl od SATA disků, podporují paralelní zpracování úloh, které je dnes u vícejádrových procesorů naprosto běžné.
Podpora a širší nasazení NVMe disků bude pro SDS znamenat zásadní skok ve výkonu a snížení současného výkonnostního náskoku tradičních úložišť typu SAN, postavených na proprietárním hardwaru a softwaru konkrétních výrobců. Díky NVMe diskům budou softwarově definovaná úložiště vhodnější pro úlohy zpracovávající velká množství dat (databáze, Big Data analýzy, simulace atd.), které byly zatím doménou úložišť typu SAN.
Komplexní podpora dodavatele
Jednou ze zásadních výhod softwarově definovaných úložišť je jejich otevřená architektura, která umožňuje kombinovat komoditní hardware od různých dodavatelů. Zkušenosti z trhu ovšem ukazují, že firmy a organizace preferují spíše řešení pokrytá podporou jednoho hlavního dodavatele. Nezřídka totiž nastává situace, kdy není úplně jasné, jestli aktuální problém spočívá v hardwaru, nebo v softwaru.
Jednou z možností, jak mohou dodavatelé řešení SDS na tento požadavek svých zákazníků reagovat, je vývoj zařízení, která budou představovat úložná řešení postavená na komoditních serverech nebo konvergované či hyper-konvergované úložné systémy, vždy dodávaných v podobě kompletního řešení se sladěnou hardwarovou a softwarovou vrstvou.
Další z cest, jak zajistit nepřetržitý, bezproblémový provoz softwarově definovaných úložišť, je využití Enterprise Storage, určeného pro vytváření inteligentních softwarově definovaných úložišť, která je možné implementovat nad dlouhou řadou komoditních úložných zařízení. Dodavatel certifikuje hardware různých výrobců, včetně lokálních firem.
Ať už bude celé řešení pokryto jedním hlavním dodavatelem, nebo bude souhra hardwaru a softwaru potvrzena certifikací, fyzickým základem softwarově definovaných úložišť bezpochyby zůstane komoditní hardware. Jen tak bude možné i s napnutými rozpočty na IT budovat vysokokapacitní úložné systémy a s nízkými náklady škálovat a rozšiřovat existující softwarově definovaná úložiště.
SDS už i na pobočkách
Dalším trendem, který bude v souvislosti se softwarově definovanými úložišti stále viditelnější, je jejich rozšiřování do okrajových částí firemních sítí. Firmy a organizace začaly s nasazováním SDS ve svých hlavních datových centrech, ale dnes touto vysoce flexibilní úložnou infrastrukturou začínají nahrazovat i svá současná úložná řešení na pobočkách. Například firmy, které pracují s velkým množstvím dat ze senzorů či měření nebo pořizují značné objemy multimediálních dat, mohou i na pobočkách využít bezprecedentní škálovatelnost softwarově definovaných úložišť a lokálním úložným řešením odlehčit hlavnímu datovému centru, které se může potýkat s prostorovými či jinými zásadními omezeními dalšího růstu kapacity. SDS umístěná na pobočkách mohou zároveň zajišťovat redundanci úložného řešení a tím dále zvyšovat úroveň jeho spolehlivosti a dostupnost.
Porovnání tradičních úložišť (SAN) a softwarově definovaných úložišť (SDS)
Softwarově definovaná úložiště mají oproti klasickým úložným zařízením celou řadu výhod. Komoditní hardware úložišť typu SDS neomezuje provozovatele datového centra při dalším rozšiřování úložné kapacity a přijde na zlomek ceny oproti proprietárním SAN řešením.
|
|
Tradiční úložiště (SAN) |
Softwarově definovaná úložiště (SDS) |
|
Hardware |
proprietární, nákladně vyvíjený |
komoditní, standardizované x86 stroje |
|
Kompatibilita |
omezená a náročně ověřovaná |
široká, díky komoditnímu hardwaru |
|
Škálovatelnost |
omezená a nákladná |
jednoduchá, levná a svobodná |
|
Spolehlivost |
proprietární hardware vyvíjený s cílem zabránit výpadku |
redundantní architekturu neohrožuje výpadek jednotlivých uzlů |
|
Víceuživatelský přístup |
obtížně řešitelný |
snadný |
Nové možnosti nasazení SDS
S neustálým zdokonalováním řešení softwarově definovaných úložišť se rozšiřují i možnosti jejich nasazení pro různé účely. SDS budou stále častěji implementovat například i menší, lokální poskytovatelé hostingových a cloudových služeb, jejichž zákazníci potřebují provozovat své úlohy na úložištích s blokovou architekturou. SDS v tomto případě doplní služby stávajících úložišť s objektovou architekturou. Softwarově definovaná úložiště poskytnou těmto dodavatelům služeb potřebnou flexibilitu při reakcích na požadavky zákazníků při podstatně nižších nákladech na komoditní hardware než v případě tradičních úložných řešení.
Ve firmách a organizacích s velkým počtem uživatelů odbrzdí SDS možnost masivního nasazení virtualizace desktopů s využitím sdílených úložišť. Díky sdíleným, softwarově definovaným úložištím je nasazení virtuálních desktopů dostupnější, flexibilnější a snáze spravovatelné.
Softwarově definovaná úložiště čeká letos i v následujících letech velmi razantní růst – ať už jde o počet implementací nebo celkový objem spravovaných dat. Zatímco byla v rámci SDS spravována přibližně desetina z celosvětového objemu dat, podle analytiků společnosti Gartner má tento podíl již letos překročit 50 procent.
Miroslav Kořen
V době vzniku článku byl autor regionálním manažerem společnosti SUSE pro Českou republiku a Slovensko.