Nieuwe, verbeterde en geavanceerde technologieën, zoals software-defined storage (SDS) NVMe, storage class memory (SCM) en intentiegebaseerde opslag, gaan in 2020 van invloed zijn op de manier waarop IT-organisaties data opslaan, beheren en gebruiken.
De afgelopen decennia werd de vooruitgang van opslag vooral gemeten in termen van capaciteit en snelheid. Dat is niet langer het geval. Nieuwe oplossingen maken intelligentie, flexibiliteit en beheersgemak tot de maatstaven van opslag.
De markt voor opslag loop al jaren een gestaag gangetje. Volgend jaar belooft die markt echter volledig op z’n kop te zetten. IT-managers hebben namelijk te maken met een stormvloed aan data die voortkomt uit AI, IoT-apparaten en ontelbare andere bronnen. Zij zoeken naar een manier om daarmee om te gaan. De volgende vijf opslagtechnologiën gaan daar de grootste rol in spelen in 2002.
1. Software-defined storage
Veel organisaties overwegen de overstap naar software-defined storage (SDS) omdat ze zich aangetrokken voelen door de belofte die SDS maakt over automatisering, flexibiliteit, toegenomen opslagcapaciteit en beheersgemak. SDS scheidt opslag van de onderliggende hardware en werkt op elk standaard x86 systeem, in tegenstelling tot conventionele systemen zoals network-attached storage (NAS) of storage area network (SAN). SDS biedt het voordeel van slimmere interacties tussen gegevensverwerking en opslag, de wendbaarheid in het gebruik van opslag en de directe schaalbaarheid van de capaciteit.
“SDS virtualiseert de beschikbare opslag en beschikt over een vereenvoudigde beheersinterface die opslag uit verschillende plaatsen weergeeft alsof het om één opslagbron gaat”, zegt Cindy LaChapelle, principal consultant bij marktonderzoeksbureau ISG.
SDS onttrekt gegevens uit opslag, virtualiseert deze en vergemakkelijkt het beheer en de optimalisatie daarvan. Volgens LaChapelle stappen IT-managers in 2020 over op SDS omdat het de operationele kosten verlaagt doordat er minder beheer nodig is. Een andere reden is dat veel organisaties al gebruik maken van solid-state drives (SSD) om hun opslag gebruiken en beheren. Voor hen is SDS helemaal een uitkomst, meent LaChapelle: “Met deze oplossingen kunnen organisaties hun opslag beter beheren, maar ook configureren om zodoende de gewenste prestaties en capaciteit te behalen. Tegelijkertijd optimaliseren ze het gebruik van opslag en verlagen zij de kosten.”
Het kiezen van het juiste pad voor de overstap naar SDS vereist een duidelijk en volledig begrip van de eisen die het stelt aan capaciteit en prestaties. Men moet bovendien eerlijk beoordelen of de organisatie een SDS-omgeving wel kan beheren. Afhankelijk van het niveau van kennis is de beste aanpak misschien wel de implementatie van een SDS-appliance met vooraf ingestelde software en hardware.
2. NVMe/NVMe-oF
Voorheen werden apparaten voor flash-opslag verbonden via SATA of SAS. Deze bestaande interfaces werden lang geleden ontwikkeld voor harddisk drives (HDD). NVMe (Non-Volatile Memory express), dat bovenop de Peripheral Component Interconnect express (PCIe)-laag draait, is een veel krachtiger communicatieprotocol dat zich specifiek richt op hogesnelheid flash-opslagsystemen.
NVMe voert commando’s uit met een lage vertraging en parallelle wachtrijen (queues). Daarmee maakt het optimaal gebruik van de prestaties van hoogwaardige SSDs. “Het biedt aanzienlijk betere prestaties en lagere vertraging voor bestaande applicaties dan de oude protocollen”, zegt Yan Huang, assistant professor business technologies op de Tepper School of Business van Carnegie Mellon University. “Daarnaast biedt het nieuwe mogelijkheden voor real-time gegevensverwerking in het datacenter, de cloud en edge-omgevingen. Daarmee kunnen bedrijven zich differentiëren van de concurrentie in de big data-omgeving.” NVMe is het meest geschikt voor datagedreven organisaties, vooral als zij real-time data-analyses uitvoeren of als zij gebouwd zijn op de nieuwste technologieën en daardoor geen oude systemen bevatten.
Het NVMe-protocol beperkt zich niet tot het verbinden van flash-drives. Het kan ook ingezet worden als een netwerkprotocol. Met de komst van NVMe-oF (NVMe over Fabrics) kunnen organisaties een uitermate hoog presterend opslagnetwerk creëren met vertragingen die wedijveren met direct attached storage (DAS). Daardoor kunnen flash-apparaten, indien gewenst, gedeeld worden tussen servers.
Gezamenlijk vertegenwoordigen NVMe en NVMe-oF een grote sprong voorwaarts voor wat betreft prestaties en lage vertragingen in vergelijking met hun voorgangers zoals SATA en SAS. “Dit maakt nieuwe oplossingen, applicaties en praktische toepassingen mogelijk die voorheen niet realiseerbaar of veel te duur waren”, zegt Richard Elling, principal architect bij Viking Enterprise Solutions.
NVMe en NVMe-oF zijn momenteel nog niet robuust en volwassen genoeg en dat staat een brede adoptie in de weg. “Met verbeteringen, zoals de onlangs aangekondigde NVMe over TCP, zal de adoptie van nieuwe applicaties en praktische toepassingen enorm toenemen”, weet Elling. “Hoewel de groei in deze vroege adoptiefase nog bescheiden is, zien we nu al dat NVMe en NVMe-oF op stoom komen en we verwachten dat zij in 2020 op volle vaart ingezet gaan worden.”
3. Rekenkundige opslag
Met rekenkundige opslag is het mogelijk om gegevensverwerking uit te voeren op de opslaglaag, in plaats van in het hoofdgeheugen op de host-CPU. Daarmee trekt het de aandacht van steeds meer IT-managers.
Opkomende AI- en IoT-applicaties stellen steeds hogere eisen aan hoogpresterende opslag, en om meer rekenkracht, maar het verplaatsen van data naar de host-processor is zowel duur als inefficiënt. “Door hoogpresterende SSDs is de trend al jaren om verwerking dichter bij de opslag te plaatsen”, zegt Paul von-Stamwitz, senior storage architect bij Fujitsu Solutions Labs. “Marktonderzoekers zijn van mening dat 2020 het jaar wordt waarin deze benadering eindelijk gemeengoed gaat worden.”
Rekenkundige opslag kan op verschillende manieren ingezet worden, “van het gebruik van kleine edge-devices om gegevens te filteren voordat deze naar de cloud verstuurd worden, tot opslagopstellingen die voorzien in gegevenssortering voor databases en rack-level systemen die grote datasets omzetten voor big data-toepassingen”, aldus von-Stamwitz.
NVMe en containers zijn de belangrijkste factoren die rekenkundige opslag mogelijk maken. “Daarom zouden managers de transitie naar NVMe en containergebaseerde infrastructuren moeten maken, als zij dat nog niet gedaan hebben”, adviseert von-Stamwitz. “Daarnaast kunnen managers alvast bepalen welke applicaties het meeste voordeel zouden hebben van de betere efficiëntie van rekenkundige opslag.”
4. Storage-class memory
Al jaren voorspellen marktonderzoekers een wijdverspreide adoptie van storage class memory (SCM). 2020 zou wel eens het jaar kunnen zijn waarin dit ook echt gaat gebeuren. De geheugenmodules Intel Optane, Toshiba XL-Flash en Samsung Z-SSD bestaan weliswaar al enige tijd, maar zij maken nog geen indrukwekkende impact. “Het grote verschil is dat Intel nu de Optane DCPMM persistent memory-module werkend heeft gekregen”, zegt Andy Watson, CTO van Weka.io. “Dat is een echte doorbraak.”
De vinding van Intel combineert de eigenschappen van snelle, maar wendbare, DRAM met trage, maar gestage, NAND-opslag. Het een-tweetje van enerzijds de snelheid van DRAM en anderzijds de capaciteit en het uithoudingsvermogen van NAND moeten gebruikers kunnen werken met grote datasets.
SCM is trouwens niet zomaar sneller dan NAND-gebaseerde flash, het is wel 1.000 keer sneller. “Het gaat om microseconden vertraging, niet om milliseconden,” zegt Watson. “Het zal nog even duren voordat we ons met z’n allen realiseren wat dit betekent voor onze applicaties en infrastructuren.” Watson voorspelt dat de eerste grote stap van SCM het uitbreiden van geheugen wordt. Hij merkt daarbij op dat software van derden het nu al mogelijk maakt dat in-memory applicaties Optane gebruiken om een capaciteit van wel 768TB te behalen.
Helaas moeten datacenters die van plan zijn om SCM te implementeren zich beperken tot de servers die de voorzien zijn van de nieuwste generatie Intel CPUs (Cascade Lake). Dat dreigt het enthousiasme over de technologie te dempen. “Het rendement en de voordelen van SCM kunnen echter zo onweerstaanbaar zijn dat het een golf aan upgrades teweeg brengt in datacenters”, aldus Watson.
5. Intentiegebaseerd opslagbeheer
Voortbouwend op SDS en andere recente innovaties in opslag, zal intentiegebaseerd opslagbeheer naar verwachting de planning, het ontwerp en de implementatie van opslag-architecturen in, en nog ver na, 2020 verbeteren. Dit is vooral het geval voor organisaties die te maken hebben met bedrijfskritische omgevingen.
“Een intentiegebaseerde benadering kan veel sneller dan verwacht dezelfde voordelen opleveren die we zagen in intentiegebaseerde netwerken”, zegt Hal Woods, CTO van Datera. “Bijvoorbeeld snel op- of afschalen, operationele wendbaarheid en de adoptie van opkomende technologieën, voor zowel bestaande als nieuwe applicaties. Intentiegebaseerde opslag vermindert de implementatietijd aanzienlijk, vergeleken met conventioneel opslagbeheer. Het is bovendien veel minder foutgevoelig.”
Met intentiegebaseerd opslagbeheer wordt de tijd van een ontwikkelaar die een gewenst resultaat zoekt (bijv. “Ik weel snellere opslag”) niet opgeslokt door administratieve overhead. Hij kan bovendien sneller containers, microservices of conventionele applicaties toewijzen. “Beheerders van infrastructuren kunnen deze beheren op basis van de behoefte van de applicatie en de ontwikkelaar, inclusief prestatie, beschikbaarheid, efficiëntie en gegevensplaatsing”, zegt Woods. “Zij kunnen ook de intelligentie in de software inzetten om de data-omgeving te optimaliseren om te voldoen aan de behoefte van de applicatie.” Daarnaast kan een ontwikkelaar met intentiegebaseerde opslag de beleidsregels voor opslag eenvoudig aanpassen in plaats van dagen te spenderen om elke opstelling handmatig aan te passen.
Een continue en autonome cyclus van implementatie, gebruik, meten, analyseren en SDS maken intentiegebaseerde opslag mogelijk. Woods: “Het SDS-systeem kan vervolgens artificial intelligence (AI) en machine learing (ML) inzetten om continu te waarborgen dat er voldaan wordt aan de klantspecifieke intentie. Het is zelfs mogelijk om de intentie aan te passen op basis van de terugkoppeling die AI en ML geven, zonder dat dit de dagelijkse gang van zaken bij de klant verstoort.”
Het nadeel van intentiegebaseerd opslagbeheer, net als altijd met elke ‘ontwrichtende’ technologie, is kloof die men moet overbruggen tussen de implementatie en de belofte. “Intentiegebaseerde opslag is geen universele technologie”, benadrukt Woods. “Het levert het meeste op omgevingen die momenteel opgesplitst, geschaald en bedrijfskritisch zijn. Daar heeft snellere ontwikkeling en operationele wendbaarheid de grootste impact. Voor kleinere, minder bedrijfskritische omgevingen zijn direct-attached storage of en hypergeconvergeerde infrastructuur meestal afdoende.”
Bron: IT World