Was ist Flash-Storage?

Flash-Storage ist eine Daten-Storage-Technologie, die auf einem elektrisch programmierbaren High-Speed-Speicher basiert. Flash-Storage ist ultraschneller Storage, der Daten mit hoher Geschwindigkeit schreibt und zufällige I/O-Vorgänge blitzschnell durchführt.

Flash-Storage nutzt eine Art nichtflüchtigen Speicher, der auch als Flash-Speicher bezeichnet wird. Nichtflüchtiger Speicher benötigt keinen Strom, um die Integrität gespeicherter Daten aufrechtzuerhalten. Daher kommt es selbst bei einem Stromausfall nicht zu Datenverlusten. Anders ausgedrückt: Nichtflüchtiger Speicher „vergisst“ Daten auch dann nicht, wenn das Laufwerk ausgeschaltet ist.

Flash-Storage verwendet zur Speicherung von Daten Speicherzellen. Zellen mit zuvor geschriebenen Daten müssen erst gelöscht werden, bevor neue Daten geschrieben werden können. Flash-Storage kann zudem unterschiedliche Formen annehmen: von einfachen USB Sticks bis zu All-Flash-Arrays der Enterprise-Klasse.

Flash-Storage beruht auf einer Solid-State-Technologie und verwendet integrierte Schaltungstechnik. Das bedeutet, es gibt keine beweglichen Teile. Wenn Flash-Technologie bei Enterprise-Storage eingesetzt wird, spricht man sowohl von Flash-Laufwerken als auch von Flash-Arrays. Beide Begriffe werden häufig synonym für Solid State Drive bzw. SSD verwendet.

Die SSD-Technologie ist das Gegenstück zur Festplattentechnologie, der zweiten wichtigen Storage-Technologie, die es bereits seit den 1950er Jahren gibt. Anders als SSDs verwendet HDD-Storage jedoch rotierende Festplatten, Motoren und Lese- bzw. Schreibköpfe. Die Daten werden mithilfe eines Magneten auf einer rotierenden Festplatte gespeichert.

Flash-Storage bietet einzigartige Vorteile für Unternehmen, die mit rasant wachsenden Datenvolumen und langsamem, nicht vorhersehbarem Datenzugriff kämpfen. Im Vergleich zu Festplatten werden All-Flash-Storage-Lösungen immer erschwinglicher, daher können Unternehmen jetzt in großem Maßstab unter anderem von folgenden Flash-Vorteilen profitieren: 

• Höhere Applikations-Performance. Wenn es um Flash geht, wird dieser Vorteil häufig zuerst genannt. Mit einer 20-mal höheren Performance im Vergleich zur Festplattentechnologie kann Flash gängige Enterprise-Anwendungen wie Oracle Database, MS-SQL, SAP und VDI beschleunigen, außerdem Data Analytics wie Hadoop- und NoSQL-Datenbanken. Dank der Geschwindigkeit von Flash können Kunden schneller und effektiver auf Informationen zugreifen. IT-Mitarbeiter können sich eher auf strategische Geschäftsziele konzentrieren und werden seltener mit Notfällen konfrontiert. Und das Unternehmen ist in der Lage, mit höherer Produktivität und kürzeren Produkteinführungszeiten neue Chancen, Ergebnisse und Märkte optimal zu nutzen.
  
• Verbesserte Wirtschaftlichkeit des Datacenters. Mit der Entwicklung von Flash-Technologien mit hoher Dichte bieten die heutigen All-Flash-Storage-Lösungen höhere Performance und Kapazität bei deutlich gesunkenem Platzbedarf im Datacenter. Die Datenvolumen der Unternehmen wachsen weiter an, aber sie erzielen deutliche Kosteneinsparungen durch ein vereinfachtes Management und niedrigere Kosten für Stellfläche, Stromversorgung und Kühlung.
• Zukunftssichere Infrastruktur. Die Modernisierung Ihres Datacenters mit Flash ist ein entscheidender Schritt bei der digitalen Transformation, aber wichtig ist die Auswahl eines Flash-Systems, das wechselnde Geschäftsanforderungen unterstützt. Flash ist nicht gleich Flash. All-Flash-Systeme mit unterbrechungsfreier horizontaler Skalierung ermöglichen Wachstum nach Bedarf. NVMe-konformer Flash-Storage kann außerdem zu einer zukunftssicheren Infrastruktur für neue Technologien beitragen und kostspielige, mit Betriebsunterbrechungen verbundene und aufwendige Upgrades überflüssig machen. Wenn Ihre IT-Strategie eine mögliche Cloud-Einbindung vorsieht, gibt Ihnen ein Flash-System mit Cloud-Integration maximale Flexibilität für die Zukunft.

Dank der branchenweit engsten Cloud-Integration und höchsten Flexibilität für die Unterstützung neuer Flash-Technologien können Sie mit NetApp All-Flash-Storage von Flash-Innovationen profitieren, ohne geschäftliche Abläufe zu unterbrechen.

Ursprünglich wurden SSDs für dieselbe I/O-Schnittstelle ausgelegt, die auch von Festplattenlaufwerken (HDDs) genutzt wird, zum Beispiel die SATA- und die SAS-Schnittstelle, um eine Verbindung zu einem Hostcomputer zu ermöglichen. Die meisten SSDs nutzen heute 3D TLC NAND-basierten Flash-Speicher, aber schnelle Entwicklungen bei Technologien wie Non-volatile Memory Express (NVMe), NVMe over Fabrics (NVMe-oF) und Storage-Class Memory (SCM) bieten ein enormes Potenzial für Datacenter.

NVMe ist ein Schnittstellenprotokoll für den Zugriff auf Flash-Storage über einen PCIe-Bus (PCI Express). Im Gegensatz zu herkömmlichen All-Flash-Architekturen, die auf eine einzelne, serielle Befehlswarteschlange beschränkt sind, unterstützt NVMe Zehntausende von parallelen Warteschlangen, die jeweils wiederum Zehntausende von gleichzeitigen Befehlen unterstützen können.

NVMe-oF ist eine Host-seitige Schnittstelle zu Storage-Systemen, die viele der relevanten NVMe-Funktionen über ein RDMA (Remote Direct Memory Access) oder Fibre Channel Fabric erweitert. NVMe-oF ermöglicht ein Scale-out auf eine große Zahl von NVMe-Geräten, selbst über große Distanzen.

SCM, auch bekannt als persistenter Speicher (PMEM), ist ein neuer Typ von Medientechnologie, der die Grenze zwischen Arbeitsspeicher und Storage verschwimmen lässt, da er als beides eingesetzt werden kann. Beispiele für SCM sind die Medien 3D XPoint von Intel und Z-NAND von Samsung.

Besonders zusammen mit SCM kann eine großflächige Implementierung von NVMe und NVMe-oF eine neue Generation von Applikationen enorm beschleunigen und eine zehnmal niedrigere Latenz und maximale IOPS bieten.

NetApp hat als erstes Unternehmen auf 3D NAND-Technologie basierende SSDs mit einer hohen Kapazität von 15 TB auf den Markt gebracht. Und nun führen wir Flash mit unserer starken Vision in die Zukunft, indem wir neue, auf NVMe, NVMe-oF und SCM basierende Flash-Storage-Systeme unterbrechungsfrei in die vorhandene Infrastruktur integrieren.