Ratgeber - SSDs und Festplatten richtig kombinieren

Hybridvirtualisierung

Virtualisierung ist eine Unternehmensanwendung, die Serverressourcen verteilt und den physischen Host in mehrere isolierte virtuelle Umgebungen, sogenannte virtuelle Maschinen (VMs), unterteilt, um durch die bessere Auslastung der Host-Ressourcen kosteneffektiver zu werden. VMs helfen, die Systemlasten auszugleichen, und erweitern die Verarbeitungskapazitäten, wodurch weniger physikalische Hosts pro Anwendungsbearbeitung benötigt werden und somit auch die System- und Wartungskosten deutlich reduziert werden.

In diesen virtualisierten Umgebungen wurden Speichermedien traditionell in externen SANs oder Storage-Arrays mit HDDs ausgelagert, die in den meisten Fällen jedoch keine große Anzahl von VMs gleichzeitig bedienen können, geschweige denn mit ihrer IOPS-Leistung mit der benötigten Serverarbeitslast Schritt halten können. Da viele Anwendungen gleichzeitig laufen, werden ihre gemeinsamen Speicherzugriffe durch die Virtualisierung-Layer vermischt. Dadurch entstehen I/O-intensive Random-Zugriffe, was wiederum für HDDs das größte Problem darstellt, weil sich ihre physikalischen Köpfe so kontinuierlich von einem Ort zum anderen bewegen. Dies ist allgemein als I/O-Blender-Effekt bekannt.

Da alle VMs einer virtualisierten Umgebung gleichzeitigen Zugriff auf externe Speichermedien im Host haben müssen, ermöglicht das Caching der am häufigsten verwendeten Daten auf SSD-Flash-Speicher allen verbundenen VMs den Datenzugriff mit einer viel höheren Geschwindigkeit und geringerer Latenz. Daten, auf die nicht häufig zugegriffen wird oder die weniger wichtig sind, sind Anwärter auf HDDs, wie im zuvor im Hybrid-Tiered-Storage-Abschnitt besprochen.

Im Gegensatz zu HDD-Speichern haben Flash-basierte SSDs keine beweglichen Teile und können daher Random-Datenzugriffe mühelos bewältigen, sodass sie Virtualisierung effektiv unterstützen und gleichzeitig die Anzahl der Tausenden von Festplatten reduzieren, die für die erforderliche I/O-Leistung benötigt wurden. In einer virtualisierten Umgebung liegt der Schlüssel darin, Random Loads effektiv zwischen allen verfügbaren Flash-Ressourcen der SSD zu verteilen, um somit schnellen und zuverlässigen Datenzugriff ohne Belastung der Host-CPU oder Speicherressourcen zu liefern.

Um dies zu erreichen, ist zusätzlich eine intelligente Software erforderlich, die Flash-Caching und Storage-Virtualisierung in einer virtualisierten Serverplattform liefert, während es dem Flash-Cache ermöglicht wird, die Größe des Clusters oder der gesamten verfügbaren HDD-Speicherkapazität aus dem externen SAN zu skalieren und damit eine Hybridvirtualisierung zu schaffen.