Toshiba Electronics Europe

Благодаря инженерам и программистам, емкость дисковых носителей становится все больше, а объединение их в эффективные системы хранения – проще. Как будет развиваться системы хранения в нынешнем году? Компания Toshiba Electronics Europe дает свои прогнозы развития отрасли.

Баланс HDD и SSD в мире растущего количества данных

Объем хранимых в мире данных не только продолжает расти, но и растет быстрее, чем прогнозировалось. Ожидалось, что доля данных, хранящихся на флэш- и твердотельных накопителях, увеличится, а количество данных, хранящихся на жестких дисках и магнитной ленте, уменьшится. Однако сегодня очевидно, что все три технологии продолжают развиваться просто потому, что требуется очень много емкостей для хранения данных. Можно предположить, что в 2019 г. 90% емкости для типичных приложений, использующих облачные вычисления, будет обеспечиваться жесткими дисками, возможно, частично, на магнитной ленте. И лишь 10% будут обеспечены SSD. Но поскольку корпоративные твердотельные накопители стоят на единицу емкости до десяти раз дороже, чем жесткие диски, финансовые инвестиции сравняются: около 50% средств будет потрачено на жесткие диски и столько же – на твердотельные накопители. Подобные системы хранения охватывают весь спектр приложений. Часть из них будут использовать исключительно флэш-память, часть – гибридные модели, где на флэш-памяти хранится кэш или «горячие» данные, а на жестких дисках – «холодные» и «теплые» данные, остальные – серверы на основе исключительно жестких дисков.

Емкость гелиевых HDD вырастет до ~20 ТБ

Все три основных производителя жестких дисков уже представили модели HDD емкостью до 16 ТБ, наполненные гелием. Ожидается, что в ближайшие годы емкость будет увеличиваться примерно на 2 ТБ в год, а это означает, что жесткие диски объемом 20 ТБ должны появиться в начале следующего десятилетия. Эти диски, вероятно, потеряют в стоимости при росте емкости, но по другим техническим параметрам заметных улучшений ожидать не стоит. Единственным исключением станет энергопотребление, которое сократится в результате использования гелия. В то время как заполненные воздухом 3,5-дюймовые жесткие диски, работающие на скорости 7200 об./мин, потребляют, независимо от емкости, относительно постоянную мощность 11 Вт под нагрузкой, у заполненных гелием жестких дисков потребляемая мощность составляет примерно 6-7 Вт. Это стало результатом более низкого трения благодаря легкости гелия. Таким образом, распространение жестких дисков с гелием поможет решить проблему роста энергопотребления ЦОДов. Каждый ватт энергии, сэкономленный такими накопителями, приводит к уменьшению количества энергии, необходимого для работы ЦОДа, а также к сокращению рассеиваемого тепла, что делает охлаждение более экономичным. Еще один эффект от снижения температуры: гелиевые приводы обладают более высокой надежностью по сравнению с наполненными воздухом приводами при непрерывной работе. Это приводит к гораздо меньшему количеству отказов и увеличению срока службы. Планируется также дальнейшее повышение плотности хранения благодаря таким технологиям, как микроволновая магнитная запись (MAMR), которая будет интегрирована в пишущие головки жесткого диска.

Архитектура хранилищ

Эксперты полагают что можно рассчитывать и на продолжение роста сектора стоечных хранилищ с верхней загрузкой из-за требований увеличения емкости. Хотя 60 отсеков в формате 4U сегодня стали стандартом, появились корпуса, поддерживающие от 78 до 110 отсеков для 3,5-дюймовых жестких дисков. Вместо аппаратного RAID такое количество дисков настраивается с помощью программных решений. Современные программно-определяемые системы хранения будут продолжать преобладать, наряду с масштабируемыми проектами, такими, как кластеры Ceph, где несколько серверов хранения объединяются в более крупные блоки. Здесь защита данных больше не обеспечивается за счет избытка жестких дисков на сервере. Вместо этого избыток реализуется через узлы серверов хранения, доступные в серверной сети.