Мировой рынок СХД пережил пик стартапов с 2012 по 2015 г. и сейчас находится в фазе эволюционного развития. Определились основные игроки, которые развиваются внутри занятых ниш и получают бóльшую долю финансовых вливаний. Наиболее крупные объемы инвестиций замечены в продукты, связанные с облачным хранением данных и в программно-определяемые системы хранения.
В области систем долговременного хранения данных с отчуждаемыми носителями одним из самых значимых событий стало завершение патентного разбирательства, которое позволило возобновить производство и продажи LTO-8 картриджей – этот стандарт позволяет хранить 12 Тбайт данных без сжатия на одном носителе. Спор между производителями носителей Sony и Fujifilm был разрешен в августе 2019 г.
Развитие оптических накопителей идет не так быстро, как у лент, но в 2020 г. ожидается появление новых оптических дисков по 500 Гбайт. В настоящее время можно купить системы от фирм Panasonic и Sony, которые предлагают оптические приводы, библиотеки и носители формата Archival Disk объемом 300 Гбайт. Носители упаковываются в картриджи по 11 штук у Sony или по 12 штук у Panasonic. Проигрывая в плотности записи данных системам на магнитной ленте, оптические диски предъявляют менее строгие требования к окружающей среде, лучше защищены от перезаписи и гарантируют больший срок сохранности носителей.
С ростом производительности процессоров и контроллеров сформировались две ключевые тенденции: для продуктов классов Enterprise и Mid-Range были улучшены функциональные возможности эффективного хранения (дедупликация, компрессия), а в Low-End и массовом сегменте появились высокопроизводительные системы хранения на Flash.
Многие производители предлагают системы с NVMe, например, компания NetApp поддерживает сетевые контроллеры Mellanox NVMe-oF на своих массивах EF-Series и E-Series, включая NVMe/IB и NVMe/RoCE, доступные теперь с платформой EF600. Также NVMe-накопители широко используются в ноутбуках, серверах и рабочих станциях.
Искусственный интеллект все больше используется в инфраструктуре хранения. На текущий момент он помогает обеспечить высокую доступность, не вкладываясь в дорогостоящую архитектуру (HPE Nimble, PureStorage FlashArray). В будущем искусственный интеллект может быть встроен в СХД – это позволит, например, автоматически изменять настройки системы в зависимости от профиля нагрузки.
Программно-конфигурируемые СХД
Основными направлениями внедрения программно-определяемых систем исторически являются гиперконвергентные решения и системы дешевого хранения большого объема некритичных данных. SDS (Software-Defined Storage) уже не являются новой технологией – пик популярности этих решений, похоже, миновал, и в ближайшем будущем нет предпосылок к тому, что решения указанного класса смогут заменить традиционные СХД для высококритичных нагрузок предприятий. Связано это с тем, что производители традиционных систем хранения данных не спешат выводить на рынок программные СХД, а ИТ-директор сегодня не готов рисковать доступностью данных бизнес-критичных приложений и «выкидывать» традиционные массивы.
В то же время маржинальность на рынке систем хранения выше, чем в сегменте стандартных серверов и их компонентов, потому уровень скидок на программно-определяемые решения традиционно ниже и складывается в основном из возможностей дисконтирования только ПО, в то время как стандартные компоненты стоят практически одинаково.
При этом главные преимущества SDS несомненно обоснованы, но редко кому удается воспользоваться ими в полном объеме.
Возможность использования стандартных компонентов и отсутствие привязки к одному вендору действительно существует. Однако вместо этого вы привязываетесь к вендору ПО, если выбираете проприетарное решение, и нескольким вендорам оборудования. Эта связь не сильная, но она все-таки существует и включает в себя не только необходимость обеспечения совместимости, миграции (в случае замены), но касается и деловых, партнерских отношений с поставщиками.
Часто для сохранения низкой совокупной цены приходится строить решения практически на самых дешевых комплектующих. Свобода выбора поставщика сойдет на нет и может даже напугать тех, кто не привык иметь дело с производителями второго эшелона и никогда не занимался самостоятельной сборкой серверов. Подобное преимущество к тому же начинает работать только при достижении определенных объемов закупаемого оборудования, иначе экономить придется буквально на гигабайтах.
Компании, желающие внедрить SDS, должны стать интеграторами сами для себя, быть готовыми спроектировать систему самостоятельно и поработать руками, чтобы железо и софт исправно функционировали, иначе имеет смысл воспользоваться готовыми СХД.
Более гибкие механизмы защиты от выхода из строя компонентов являются основой программных систем хранения данных, но разработаны они с целью повысить уровень доступности до традиционных систем хранения критичных данных. Развитые механизмы защиты появились в первую очередь для того, чтобы сделать возможным использование аппаратного обеспечения любого качества и абстрагироваться от его характеристик.
Высокой надежности можно достичь несколькими путями. Одним следуют традиционные СХД – это уменьшение количества доменов сбоя и контроль качества всех компонентов. По другому пути идут программные решения – больше избыточность, больше доменов сбоя, сложнее архитектура.
Интеграция с облачными сервисами и поддержка современных технологий распределения дисковой емкости до недавнего времени являлась несомненным преимуществом программно-определяемых СХД. Теперь каждый производитель дисковых и Flash-массивов имеет в своем портфеле средства автоматизации, интерфейсы API, поддержку контейнеров и возможность подключения к облачным хранилищам.
Открытые программные системы хранения данных оставляют за собой все преимущества свободного ПО: дооснащение систем дополнительными функциональными возможностями, разработка собственных решений на базе открытого ПО и работа с открытыми стандартами.
Таким образом, SDS до сих пор являются в большей степени базой для создания системы хранения, нежели готовым продуктом. И реальную прибыль от их использования может получить далеко не каждая компания. Эти решения при текущем уровне развития технологий по-прежнему остаются нишевыми.
Развитие Flash-накопителей
В развитии Flash-накопителей и систем хранения на их основе сейчас также наблюдается эволюционный этап: происходит улучшение технологий производства, которое влечет за собой увеличение плотности записи и снижение стоимости за 1 Гбайт. В системах хранения совершенствуются технологии, повышающие эффективность хранения: дедупликация и компрессия данных.
Конкуренция в сфере качества предоставления онлайн-услуг диктует все более жесткие требования к скорости обработки и предоставления данных, которые транслируются в требования к большей пропускной способности, большим IOPS и минимальным задержкам в системах хранения данных.
Все вышесказанное приводит к росту спроса на системы на Flash-накопителях и снижению спроса на традиционные системы на шпиндельных дисках.
Некоторые компании уже приняли решение о переходе на All-Flash-ЦОД.
Однако пока не стоит говорить о полной замене традиционных дисков в ближайшее время. Не для всех задач Flash способен обеспечить лучшие экономические показатели, поэтому жесткие диски останутся, хотя и будут применяться главным образом в гибридных СХД или в СХД с Flash-cache.
Экономика современной СХД-инфраструктуры
С одной стороны, Flash заменяет жесткие диски, а с другой – рост объемов данных и возможностей по их обработке и анализу стимулирует спрос на HSM-системы (Hierarchical Storage Management – системы иерархического хранения) и архивы. Системы иерархического хранения и архивы похожи технологически. Основное отличие HSM-системы от архива в том, что в архив переносятся данные, которые должны оставаться неизменными и период хранения которых регламентирован, а HSM используются для перемещения оперативных данных между дешевыми объемными высокоскоростными носителями в зависимости от частоты обращений к данным. При построении тех и других систем большое внимание уделяется экономике. Для архива важно учитывать периодичность смены оборудования, а также срок жизни и поддержки носителей. Эффективность HSM-системы определяется правильным соотношением различных уровней хранения и возможностями программного обеспечения по управлению ими.
Если говорить о традиционных и Flash-системах, то здесь эффективность можно повысить не только технологическими усовершенствованиями. Так, производители Flash-систем хранения предлагают сейчас специальные опции по поддержке, которые включают бесплатную замену контроллеров с течением времени и развитием технологий на более производительные. Таким образом можно сохранить инвестиции в СХД.
Если рост объемов данных у вас хорошо прогнозируется или предполагается предоставлять дисковые объемы по ресурсной модели, то можно порекомендовать обратить внимание на системы с возможностями расширения по требованию. Такого типа системы поставляются изначально в максимальной конфигурации, но доступный объем ограничен лицензией. Чтобы использовать дополнительную емкость, достаточно просто докупить лицензию или выбрать модель потребления ресурсов по подписке.
Когда же вышеперечисленные способы отказываются работать и приходит время менять существующие СХД, на помощь приходят функциональные возможности онлайн-миграции, доступной во многих современных продуктах – она помогает мигрировать данные на новые СХД с минимальным простоем или онлайн.
В ближайшем будущем ожидается снижение стоимости Flash, что усилит давление на системы хранения с жесткими дисками. СХД начального и среднего уровней значительно повысят производительность и будут активнее конкурировать с Hi-End-системами.
Внедрение искусственного интеллекта в управление системами хранения может значительно снизить порог входа для компаний, не обладающих глубокой экспертизой в этой области. Это позволит сократить эксплуатационные расходы и изменить шаблон потребления ресурсов хранения данных.
