A cura di Peter Velikin, Vicepresidente Marketing Online, VeloBit, Inc.
Molti manager IT hanno sentito parlare dei vantaggi (basso consumo, elevata larghezza di banda IO, bassa latenza) derivanti dall'aggiunta di SSD al proprio sistema esistente per migliorare la velocità IO e le prestazioni delle applicazioni. Hanno anche sentito parlare di alcuni dei problemi associati all'aggiunta di SSD, come costi elevati, usura dei dispositivi e interruzione dell'organizzazione dei dati. Tuttavia, gli SSD sono qui per restare e l’elenco di fornitori e prodotti diventa ogni giorno più grande. Il modo più semplice per sfruttare i vantaggi dell'SSD è distribuire gli SSD come cache. Tuttavia, anche fare qualcosa che sembra così semplice può sprecare questa preziosa risorsa. Inserisci il concetto di software di memorizzazione nella cache SSD. Il software di caching SSD viene utilizzato per gestire senza problemi il flusso di dati verso l'SSD per massimizzare il ROI di questa costosa tecnologia.
Perché in primo luogo memorizzare nella cache i dati dell'applicazione?
In poche parole, le cache vengono utilizzate per accelerare l'accesso ai dati. Una cache è un componente posizionato davanti a un dispositivo primario per archiviare i dati in modo trasparente in modo che le future richieste di dati possano essere servite più velocemente. Quando i dati passano attraverso una cache nel loro percorso da o verso il dispositivo primario, alcuni dati vengono archiviati selettivamente nella cache. Quando un'applicazione o un processo accede successivamente ai dati archiviati nella cache (un colpo alla cache), tale richiesta può essere soddisfatta più velocemente dalla cache che dal dispositivo più lento. Maggiore è il numero di richieste che possono essere servite dalla cache, più veloce sarà la prestazione complessiva del sistema.
Esiste un compromesso tra costi e prestazioni della cache. Cache più grandi producono un tasso di riscontri della cache più elevato e quindi prestazioni migliori. Sfortunatamente, l'hardware utilizzato per la cache è generalmente più costoso dell'hardware utilizzato per il dispositivo principale. La progettazione della cache è un compromesso tra dimensioni e prestazioni.
Perché utilizzare gli SSD come cache?
Come accennato in precedenza, gli SSD hanno diverse funzionalità che li rendono ideali per l'uso come soluzione cache preferita. Gli SSD hanno velocità IO incredibili, che è l'obiettivo principale della memorizzazione nella cache dei dati in primo luogo. Usare gli SSD come dispositivi di archiviazione primari è costoso e la loro semplice installazione in un sistema esistente pone delle sfide perché la maggior parte delle applicazioni non sono state scritte pensando agli SSD. Il software di suddivisione dei dati avrebbe dovuto risolvere problemi come questo, ma alla fine ha causato solo ulteriori grattacapi e spese. Quindi, se hai intenzione di investire in SSD, mantieni le cose semplici e distribuisci gli SSD come cache.
Cosa c'è di difficile nell'usare gli SSD come cache?
Bene, se sei arrivato fin qui nell'articolo, puoi gestire la verità. Gli SSD non sono perfetti. Presentano problemi associati alla fisica della memoria flash utilizzata per realizzarli. Innanzitutto, gli SSD hanno prestazioni di lettura/scrittura asimmetriche. Le operazioni di lettura sono molto più veloci delle operazioni di scrittura. Ovviamente prima o poi devi scriverci, ma la scrittura deve essere gestita con attenzione. In secondo luogo, gli SSD si consumano. Esiste un numero limitato di cicli di scrittura nell'SSD prima che i chip di memoria flash subiscano guasti alle celle. Quindi la scrittura sull'SSD deve essere gestita con attenzione. In terzo luogo, gli SSD presentano un fenomeno chiamato “amplificazione della scrittura” che sostanzialmente significa che una singola scrittura su SSD può comportare molte riscritture poiché i dati vengono riorganizzati sull’SSD per fare posto alla nuova scrittura. Ciò rallenta le prestazioni e accorcia la durata dell'SSD. Ci risiamo: la scrittura sull'SSD va gestita con attenzione.
Come “gestire con attenzione la scrittura” sull'SSD
L'implementazione degli SSD come cache è positiva. La scrittura illimitata su SSD è dannosa. Cosa si può fare a riguardo? Ebbene, Business 101 ha fornito la risposta: lo sviluppo del settore del software di caching SSD. Le persone intelligenti hanno visto i vantaggi degli SSD e hanno trovato un modo per ridurre al minimo i contro sviluppando un software per (avete indovinato) gestire attentamente la scrittura dei dati sugli SSD. Il software di caching SSD ha tre obiettivi principali:
- Gestisci in modo trasparente la cache SSD in modo che il software applicativo non debba essere modificato
- Determina quali dati sono buoni candidati da archiviare negli SSD e quali dati devono essere inviati allo storage primario
- Ridurre al minimo la scrittura dei dati sull'SSD per ridurre l'amplificazione della scrittura
Tipi comuni di memorizzazione nella cache SSD
Poiché la dimensione della cache di un SSD è in genere solo una frazione del set di dati complessivo, non tutti i dati dell'applicazione entreranno nella cache. Una cache è più efficace se contiene dati a cui è più probabile che si acceda in futuro. L'obiettivo della progettazione dell'algoritmo della cache è in qualche modo "prevedere" a quali dati si accederà in modo che un sottoinsieme ottimale dei dati venga conservato nella cache. Migliore è la capacità di prevedere l'accesso futuro ai dati, maggiore sarà il tasso di utilizzo della cache e migliori saranno le prestazioni dell'applicazione.
Tre tipi di algoritmi comuni di memorizzazione nella cache SSD sono:
- Caching temporale della località che memorizza i dati in base a quanto recentemente sono stati utilizzati
- Caching della località spaziale che archivia i dati in base alla posizione di archiviazione fisica
- Caching della località del contenuto che memorizza i blocchi di dati utilizzati e a cui si fa riferimento più frequentemente
Alcuni algoritmi di memorizzazione nella cache sono generici; nuovi algoritmi di memorizzazione nella cache come la memorizzazione nella cache della località del contenuto sono progettati specificamente per SSD. Quando si seleziona una soluzione software di caching SSD, è necessario verificare se l'algoritmo di caching è adatto al modello di dati da memorizzare nella cache su SSD (in modo da poter ottenere tassi di successo della cache più elevati e prestazioni migliori) e se il software di caching gestisce attentamente le scritture su SSD (in modo da ottenere prestazioni e affidabilità migliori dell'SSD). E, naturalmente, confronta le prestazioni di ciascuna soluzione: stai distribuendo SSD per migliorare le prestazioni; migliore è il rapporto prezzo/prestazioni, maggiore è il ROI.
Peter è Vicepresidente del Marketing Online presso VeloBit, Inc. , responsabile di tutte le attività di marketing. Vanta 12 anni di esperienza nella creazione di nuovi mercati e nella commercializzazione di prodotti in diversi settori dell'alta tecnologia. Prima di entrare in VeloBit, è stato Vicepresidente Marketing presso Zmags, una piattaforma di contenuti digitali basata su SaaS per l'e-commerce e i dispositivi mobili, dove ha gestito tutti gli aspetti del marketing, della gestione del prodotto e dello sviluppo commerciale. In precedenza, Peter è stato Direttore della Strategia di Prodotto e di Mercato presso PTC e presso EMC Corporation, dove ha ricoperto ruoli nella gestione del prodotto, nello sviluppo commerciale e nella gestione dei programmi di ingegneria. Peter ha conseguito un Master in Ingegneria Elettrica presso la Boston University e un MBA presso la Harvard Business School.
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