Eine intelligentere Möglichkeit, Datenschutz auf SSD zu bringen

Von Prasad Venkatachar, InfoWorld |

Aufkommende Technologien von Technologen analysiert

NVMe-SSDs erfreuen sich einer raschen Verbreitung in der Cloud, in Unternehmensrechenzentren und im Edge-Computing für datenintensive Anwendungen wie relationale Datenbanken und NoSQL-Umgebungen. Die Daten in diesen SSDs sind jedoch temporär und bleiben nur während der Lebensdauer der zugehörigen virtuellen Maschineninstanzen bestehen.

NVMe-SSD-Speicher ist für alle großen Cloud-Dienstanbieter, einschließlich Amazon Web Services, Microsoft Azure und Google Cloud Platform, kurzlebig. Wenn Kunden Daten in diesen SSDs schützen möchten, müssen sie sich für Elastic Block Storage in AWS oder gleichwertige persistente Festplattenoptionen in Microsoft Azure und Google Cloud Platform entscheiden. Das Problem besteht darin, dass diese Optionen häufig Leistungseinbußen im Austausch für Datenschutz und Verfügbarkeit erfordern.

Um die Daten auf Hochleistungs-SSDs zu schützen, verwenden die meisten Server-OEMs herkömmliche RAID-Controller, die ursprünglich für Festplattenlaufwerke entwickelt wurden. Wenn traditionelles RAID mit modernen SSDs eingesetzt wird, verhält es sich so, dass die SSD-Leistung und -Ausdauer massiv reduziert werden, während gleichzeitig zusätzliche SSD-Laufwerke für die Redundanz erforderlich sind, was die verfügbare Kapazität verringert.

Vereinfacht ausgedrückt schränken herkömmliche RAID-Lösungen die Leistungsvorteile von SSDs in Rechenzentrumsbereitstellungen in Unternehmen ein.

Beim Edge Computing besteht das Ziel darin, Daten und Speicher näher an den Ort zu bringen, an dem sie benötigt werden. Die Ausfallsicherheit des Speichers, um SSD-Ausfälle am Edge zu tolerieren, ist umso wichtiger, da es in Edge-Rechenzentren an Personal mangelt, das ausgefallene SSDs reparieren oder ersetzen kann. Der Einsatz herkömmlicher RAID-Lösungen macht die Vorteile der Leistung und Kapazität von Edge-Servern im Namen des Datenschutzes nahezu zunichte.

Der Pliops Extreme Data Processor (XDP) wurde entwickelt, um dieser Herausforderung gerecht zu werden. Pliops

Pliops XDP verbessert grundlegend die Art und Weise, wie Daten verarbeitet, verwaltet und gespeichert werden, was zu einer beschleunigten Anwendungsleistung, höherer Zuverlässigkeit und größerer Skalierbarkeit bei geringeren TCO (Gesamtbetriebskosten) führt.

Pliops XDP beschleunigt zufällige Schreibvorgänge, indem es sie in komprimierte sequentielle Schreibvorgänge umwandelt. Dies verbessert die Speicherleistung, Auslastung und SSD-Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen RAID 5/6-Lösungen. Durch die Komprimierung wird auch die Menge der zu lesenden Daten verringert, was einen besseren Lesedurchsatz und eine bessere Latenz ermöglicht und gleichzeitig die Auswirkungen der E/A-Verstärkung verringert. Im Gegensatz zu herkömmlichem RAID, das eine dedizierte Hot-Spare-Festplatte verwendet, nutzt Pliops XDP Drive Failure Protection (DFP) alle SSDs mit einer virtuellen Hot-Kapazität (VHC), um Leistungs- und Kapazitätsvorteile zu erzielen.

Die überlegene Leistung von Pliops XDP lässt sich darauf zurückführen, dass die meisten Funktionen in Hardware ausgeführt werden. Die Zeilenratenkomprimierung wird mithilfe einer hardwarebeschleunigten Engine durchgeführt. Die Schlüsselwertspeicher-Engine ist ebenfalls hardwarebasiert. Wie RocksDB auf einem Chip ist die Schlüsselwert-Engine das wahre Arbeitstier von XDP und leistet einen Großteil der Magie, die hinter seinen Leistungsvorteilen steckt.

Wenn ein neues Produkt lang gehegte Vorstellungen über Unternehmens-Workloads durcheinander bringt, ist es für namhafte Entwicklungs- und Validierungsfirmen gängige Praxis, es zu bewerten. Ein solches Unternehmen, Principled Technologies, bewertete den Pliops XDP durch einen Vergleich mit herkömmlichen RAID-Controllern im Dell PowerEdge-Server, der in herkömmlichen Rechenzentren mit identischen System- und SSD-Speicherkonfigurationen verwendet wird.

Das Ziel der Tests von Principled Technologies bestand darin, die nichtfunktionalen Anforderungen von Unternehmensanwendungen an nachhaltige Leistung, Verfügbarkeitsziele und SLA-Konformität zu bewerten, indem das traditionell eingesetzte RAID mit Pliops XDP-RAIDplus verglichen wurde. Die vollständigen Details des getesteten Systems (SUT), seine Spezifikationen und Berichte können hier abgerufen werden. Der Bericht hebt die Leistungsoptimierungsvorteile von XDP hervor und zeigt, wie SLA-Ziele erreicht werden können, wenn ein SSD-Speicherfehler auftritt.

StorageReview, ein führendes unabhängiges Speicherunternehmen mit eigenem Testlabor, führte außerdem eine eingehende technische Bewertung von Pliops XDP für IoT-Anwendungen in Unternehmen durch. Die Hauptziele waren das Testen von Zuverlässigkeit, Speicherkapazität und Effizienz beim Einsatz von QLC-SSDs mit hoher Dichte. Der StorageReview-Bericht erläutert, wie Architekten Unternehmenssysteme entwerfen, um durchgängig höhere Leistung und erhöhte Zuverlässigkeit zu erreichen und die Lebensdauer von QLC-SSDs zu verlängern, indem sie die Schreibverstärkung reduzieren, um die Bereitstellungskosten zu senken.

Eine der besten Möglichkeiten, einen Blick auf neue Technologien zu werfen, besteht darin, zu sehen, wie sie in realen Situationen funktionieren. Lesen Sie weiter für zwei Anwendungsfallbeispiele.

Ein führender Software-as-a-Service (SaaS)-Anbieter betreibt Zehntausende von MariaDB-Instanzen, um Tausende von Kunden zu bedienen, indem er Milliarden von Abfragen pro Stunde liefert. Dieses Setup wurde entwickelt, um die SSD-Speicherleistung zu maximieren, um höhere MariaDB-Abfragen zu ermöglichen. Der Nachteil war jedoch die Verfügbarkeit von MariaDB-Anwendungen. Jeder SSD-Ausfall würde dazu führen, dass eine größere Anzahl von MariaDB-Instanzen und Benutzern auf sekundäre Server umsteigt, was nicht nur die Kundenzufriedenheit beeinträchtigt, sondern auch den Betriebsaufwand für die Neuverteilung des Datenverkehrs erhöht.

Nach dem Einsatz von Pliops Im Gegenzug erzielte das Unternehmen durch die Line-Rate-Komprimierung zusätzliche Leistungs- und Kapazitätsgewinne, die es ihm ermöglichten, die Anzahl der MariaDB-Instanzen pro Server zu erhöhen.

Paperspace, ein Unternehmen für die Entwicklung von Hochleistungs-Cloud-Computing und maschinellem Lernen, stand mit seiner bestehenden NFS-Speicherinfrastruktur vor drei großen Herausforderungen: Wachstum, Leistung und Verfügbarkeit (siehe Fallstudie). Paperspace benötigte eine dichtere und leistungsfähigere Speicherlösung, die auch eine bessere Zuverlässigkeit und Wiederherstellungszeiten bietet. Das Unternehmen setzte auf Pliops XDP auf Supermicro-Servern als Ersatz für RAID-Controller, um leistungsstarke NVMe-Workloads für die KI-Infrastruktur in seinen Rechenzentren zu unterstützen. Pliops

Weitere Kundenfallstudien und Pliops XDP-Lösungsbeschreibungen finden Sie im Pliops Resource Center.

Pliops XDP bietet eine Lösung für System-, Speicher- und Datenarchitekten, die kosteneffizienten Datenschutz über Edge- und Cloud-Plattformen hinweg entwerfen müssen, um den steigenden Anforderungen von Geschäftsanwendungen gerecht zu werden. Kundenbereitstellungen und unabhängige technische Validierungen haben gezeigt, wie Pliops

Mit Pliops XDP können Architekten Anwendungen so konfigurieren, dass sie Verfügbarkeitsanforderungen erfüllen, Ausfallzeiten von Anwendungen reduzieren und die Wiederherstellbarkeit verbessern. Dies führt zu geringeren Gesamtbetriebskosten für die Dateninfrastruktur in Edge-, Rechenzentrums- und Cloud-Bereitstellungen, während gleichzeitig die hohe Leistung erhalten bleibt, die Unternehmen bei NVMe-SSD-Speichern anstreben.

Prasad Venkatachar ist Senior Director für Lösungen und Produkte bei Pliops.

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