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Si bien veremos algunas ganancias en el disco tradicional a partir de la investigación actual, el almacenamiento basado en memoria solo aumentará en popularidad, densidad y confiabilidad.
En una conferencia a principios de la década de 2010, el equipo de video itinerante de un proveedor de almacenamiento me preguntó qué pensaba sobre el futuro de los discos duros. Parecían legítimamente conmocionados cuando les dije que los discos duros no tienen futuro: «El almacenamiento de mi centro de datos en el futuro será simplemente una gota gigante de flash».
Para ser justos, ha sido bastante obvio. El almacenamiento era lo único que frenaba a las computadoras. Un Intel E5-2699v3 moderno tiene 18 núcleos que funcionan a 2,3 GHz. Eso es 41,4 mil millones de ciclos de reloj por segundo. Pero, ¿qué sucede cuando esa CPU se queda sin cosas en las que trabajar y necesita ir al disco para obtener datos, o vaciar algo en el disco por seguridad? El acceso a la RAM es relativamente rápido, a 100 nanosegundos, pero una lectura de disco tradicional tarda 20 milisegundos. Eso es varios órdenes de magnitud más largo que la RAM: 828 millones de ciclos de reloj desperdiciados mientras la CPU espera el disco.
Las unidades de estado sólido (SSD) lo reducen a 1 milisegundo, lo que significa que solo desperdicia 41 millones de ciclos de reloj. La diferencia de rendimiento es medible para las aplicaciones y los usuarios, y hay movimiento para reducirla aún más. Los controladores RAID, los algoritmos de colas y los mecanismos de almacenamiento en caché están llegando al final de su vida útil o están siendo completamente reconsiderados debido a la invasión de SSD del centro de datos.
Dado el tamaño de las unidades, los algoritmos RAID ya no pueden proteger contra errores de lectura irrecuperables. SSD también es tan rápido que se necesitan CPU potentes para hacer los cálculos detrás de RAID y evitar un cuello de botella. Eso aumenta los precios y la complejidad. Es por eso que la mayoría de los fabricantes de almacenamiento ya no utilizan RAID, optan por almacenar varias copias de cada bloque y utilizan nuevas técnicas como la codificación de borrado.
Sayonara, discos magnéticos
Si vamos a deshacernos de RAID, ¿necesitamos el protocolo SCSI? Los fabricantes de hardware no lo creen, ya que han ofrecido unidades flash directas basadas en PCIe durante varios años. Dell, por ejemplo, permite cuatro módulos flash de conexión en caliente PCIe de 1,6 TB en un servidor de 2U. También puede instalar tarjetas flash PCIe de más de 5 TB. Y hablando de PCIe, RAID y SCSI no serán protocolos de elección para tecnologías como el PCIe óptico de Intel, que extiende el bus PCI Express a través del centro de datos, a 100 Gbps o más, a arreglos de almacenamiento «blob of flash».
La densidad de almacenamiento fue una de las últimas formas en que los discos magnéticos giratorios aún se mantuvieron, con unidades de 6, 8 y 10 TB que ingresaron recientemente al mercado. Luego, SanDisk presentó una impresionante tarjeta microSD de 200 GB, diezmando el liderazgo en densidad del disco magnético. El estándar microSD es de 15 mm por 11 mm por 1 mm, aproximadamente del tamaño de una uña. Un disco duro tradicional de 3,5 pulgadas es 2.200 veces más grande que una tarjeta microSD, en volumen, por lo que podríamos obtener 450 TB de SSD en una bahía de disco. Imagine un servidor de centro de datos de 2U con 5,4 petabytes de flash instalado internamente. ¡Petabytes!
No, no tuve en cuenta los gastos generales en mis cálculos y, sí, la tarjeta microSD de SanDisk es apta para el consumidor. Pero el nivel empresarial no se queda atrás. La organización en niveles automatizada ayudará a acelerar la adopción de SSD del centro de datos para permitir que la costosa memoria flash con capacidad de escritura absorba la mayoría de las escrituras y la memoria flash barata optimizada para lectura para hacer el almacenamiento masivo. La deduplicación y la compresión en matrices all-flash aumentarán la utilización. Nos dirigimos a una tasa de deduplicación típica de 4: 1 para 5 petabytes en cajas de 2U.
Sobre el Autor:
Bob Plankers es arquitecto de virtualización y nube en una importante universidad del Medio Oeste.
