HCI e processi di archiviazione in evoluzione: grazie alle tecnologie di storage flash, in particolare con gli ultimi sviluppi delle tecnologie NAND 3D associate alle memorie non volatili, gli amministratori possono scalare la capacità dei cluster di infrastrutture iperconvergenti, migliorare le prestazioni e ridurre i costi di investimento.
Già oggi in molte configurazioni di archiviazione HCI è la tecnologia Flash ad abilitare la creazione di unità a disco allo stato solido (SSD – Solid State Drive) e ad alta capacità, in sostituzione agli hard disk meccanici a disco rigido rotante. Le unità SSD di grandi dimensioni, che spesso utilizzano la memoria Flash per archiviare e trasferire dati, non sono però progettate per supportare la velocità. Un altro punto a sfavore sono i limiti di riscrittura, il che rende il loro ciclo di vita molto più breve rispetto a un disco meccanico; gli SSD possono memorizzare ed eliminare volumi maggiori di dati. I casi di utilizzo più comuni comprendono la produzione di supporti, l’elaborazione di big data e la memorizzazione dei dati raccolti in remoto.
HCI: i pro e i contro dello storage flash 3D NAND
Lo storage flash 3D NAND oltre a ridurre le prestazioni dell’hardware per gigabyte, favorisce una capacità di memoria maggiore e, molto spesso, funge anche da cache di lettura all’interno delle impostazioni HCI. Queste unità consentono agli amministratori di garantire un livello di densità di archiviazione elevato (dai 128 gigabit di memoria, infatti, si è arrivati così a 384 gigabit per singolo chip di memoria) in rapporto a un costo per gigabyte inferiore. I principali vantaggi di 3D NAND sono la minore latenza dello storage e maggiori prestazioni di scrittura.
Come segnalano gli esperti, la tecnologia 3D NAND presenta anche dei difetti. Oltre ai suoi elevati costi di produzione (un SSD costa quasi otto volte una soluzione HD), come già accennato sussistono delle limitazione a livello di riscrittura, il che rende il loro ciclo di vita molto più breve rispetto a un disco meccanico, impattando sui tempi di conservazione dei dati.
Gli storage ad alta velocità richiedono un nuovo hardware di rete
L’HCI non può scalare in modo autonomo i componenti di elaborazione e di archiviazione: se è vero che i nodi dei dati e i nodi di sola archiviazione possono risolvere il problema, è vero anche che questo approccio può caricare maggiormente la rete. Generando un maggiore trasferimento di dati tra i vari nodi, senza l’hardware appropriato, l’impatto sulle componenti di networking a livello di elaborazione dello storage HCI potrebbe trasformare gli stessi nodi in colli di bottiglia. Per superare qualsiasi limite di rete, le configurazioni HCI richiedono un nuovo tipo di specifiche per l’alta velocità nonché hardware di archiviazione adeguati.
HCI e NVMe
A questo proposito gli esperti associano all’HCI la tecnologia NVMe (Non Volatile Memory Express), ovvero un protocollo di comunicazione sviluppato specificatamente per gli SSD da un consorzio di aziende tra cui Dell, Intel, Samsung, Sandisk e Seagate. Questo binomio di HCI e NVMe non è nuovo, perché ormai sono molti i fornitori che stanno lavorando per sviluppare prodotti per l’integrazione di HCI e NVMe-oF (over Fabrics); l’archiviazione definita dal software e l’HCI già condividono i dati tra i nodi del cluster. Un metodo alternativo è di usare un pool condiviso di nodi di archiviazione ad alta densità che possono estendersi su cluster di archiviazione HCI, triangolando applicazioni di data center definite dal software, reti locali virtuali e hardware di rete ad alta velocità. Questo richiede agli amministratori di valutare il loro hardware attuale, in quanto l’hardware legacy non è attrezzato per le esigenze della rete HCI.
In alcuni settori ad alto carico di lavoro, l’HCI ha bisogno di un’elevata capacità trasmissiva a livello di NVMe. Gli amministratori possono ottenere una maggiore scalabilità con NVMe perché l’hardware è stato scritto in funzione dell’architettura Flash: non solo non è necessario un controller centralizzato per trasferire i dati, ma aumenta anche il numero di code di input/output. I responsabili che desiderano implementare NVME-oF devono fare una valutazione e capire se hanno bisogno di software di terze parti per ottimizzare i processi di endurance e i dati. L’analisi delle performance delle interfacce NVMe deve tenere conto anche di come le scarse prestazioni di uno storage condiviso potranno influire sulla velocità di elaborazione HCI complessiva quando posizionato in un fabric.
Cosa fare se i carichi di elaborazione dello storage aumentano
Il traffico di storage aggiuntivo sulla rete e la velocità con cui la memoria non volatile può trasferire dati secondo gli osservatori presto arriveranno a superare le offerte di networking standard. Nel corso del tempo, la rete si consuma, il che si traduce in un trasferimento dei dati più lento e in una minore affidabilità. La maggior parte delle configurazioni di archiviazione HCI utilizzano TCP/IP per connettersi alle reti, ma questo non è l’ideale, poiché le reti meno recenti non sono attrezzate per gestire le esigenze di dati delle unità SSD ad alto volume come, per l’appunto, la 3D NAND. Per superare i limiti della rete, le configurazioni HCI necessitano di una nuova rete ad alta velocità, come NVMe over Fabrics (NVMe-oF). Questo approccio consente agli amministratori di connettersi allo storage tramite più specifiche come Fibre Channel, Ethernet e InfiniBand.
