فكرة مراكز البيانات التي تعمل فقط على تخزين فلاش تمت مناقشتها لمدة 10 سنوات على الأقل.
خلال تلك الفترة، قامت بعض فرق تكنولوجيا المعلومات الرائدة باستبدال محركات الأقراص الثابتة التقليدية (HDDs) ووسائط التخزين الأخرى مثل الشريط بالفلاش. لكن آخرين حافظوا على ثقتهم في الأقراص الدوارة، أو اعتمدوا في كثير من الأحيان أسلوبًا هجينًا يمزج الفلاش في عوامل أشكاله المختلفة مع محركات الأقراص الثابتة.
ومع ذلك، تستمر مبيعات وحدات التخزين المحمولة على مستوى المؤسسات في النمو، مع وجود المزيد من موردي المصفوفات الذين يقدمون الفلاش كخيار، وبعضهم يقدمون الفلاش فقط.
ومع ذلك، على الرغم من التحسينات في القدرة والمتانة وتكلفة الفلاش، لا يزال هناك لا يزال الطلب كبيرا على محركات الأقراص الصلبة. في الواقع، يتوقع خبراء الصناعة أن تتعايش التقنيتان لمدة أربع إلى خمس سنوات أخرى على الأقل في المؤسسة، وربما لفترة أطول في موفري الخدمات السحابية واسعة النطاق وغيرهم من مستخدمي البيانات بكثرة، مثل شركات الإعلام.
يستبدل مركز بيانات الفلاش جميع محركات الأقراص الثابتة بوسائط فلاش. يمكن أن يكون هذا مع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، ولكن من المحتمل الآن أن يتضمن وسائط الذاكرة غير المتطايرة السريعة (NVMe) أو تنسيقًا خاصًا.
التخزين النقي، التي كانت رائدة في مصفوفة الفلاش بالكامل، تستخدم وحدات DirectFlash الخاصة بها، على سبيل المثال.
ويختلف هذا عن استخدام وحدة تخزين الفلاش كمكون من مصفوفة – عادةً ما تكون ذاكرة تخزين مؤقت – تُستخدم لتحسين الإدخال/الإخراج (I/O) عبر الأقراص الدوارة، ولكن هناك أيضًا جدل في الصناعة حول ما إذا كان ينبغي “كل الفلاش” تشير إلى كل شيء في مركز البيانات، بما في ذلك الوسائط المستخدمة للنسخ الاحتياطي والمحفوظات، أو التخزين الأساسي فقط.
متى سيصل مركز البيانات الفلاشي بالكامل؟
طرحت Pure Storage لأول مرة فكرة إنشاء مركز بيانات فلاشي بالكامل منذ عام 2011، عندما أطلق المورد مصفوفة فلاشية كاملة مناسبة لتطبيقات المؤسسات ذات المهام الحرجة، ولكن حتى Pure، باعتبارها المؤيد الأول في الصناعة لفلاش المؤسسات، تعترف لقد استغرق هذا التبني وقتًا.
يقول باتريك سميث، كبير مسؤولي التكنولوجيا الميدانيين في شركة Pure في أوروبا والشرق الأوسط وإفريقيا: “ربما ليس في عام 2012، ولكن بالتأكيد بحلول عام 2015 أو 2016، كان هناك أشخاص على استعداد للقول: “سأنطلق بسرعة كبيرة”. “لكنهم كانوا يتحدثون عن مجموعات البيانات الأولية والبيانات عبر الإنترنت. ولم يأخذوا في الاعتبار متطلبات البيانات القريبة ومستودعات المحتوى التي لا تحتاج إلى هذا الأداء.
ويقول إن ما تغير هو ذلك يمكن للفلاش الآن أن يتنافس وجهاً لوجه مع محركات الأقراص الثابتة بالسعر.
وهذا ما يؤكده محللو الصناعة. وفقًا لأندي بوس، كبير مديري الأبحاث في أوروبا في IDC، يرجع هذا إلى الانتقال من فلاش SLC إلى فلاش QLC.
ويقول: “لقد شهدت شركة IDC اعتماداً سريعًا للفلاش في مراكز البيانات الأوروبية على مدى السنوات القليلة الماضية، في البداية في المصفوفات المتطورة بسبب ارتفاع تكلفة فلاش SLC”. “يمكن لأحدث أجيال أنظمة تخزين الفلاش، المعتمدة على تقنية QLC، أن توفر سعة أكبر بكثير وبأسعار أكثر جاذبية. لذلك، انتشرت مصفوفات الفلاش بالكامل في النطاق المتوسط والآن حتى في أنظمة التخزين ذات المستوى المبدئي.
يوافق ماكس مورتيلارو، محلل التخزين في GigaOm، قائلاً: “لقد وصلنا إلى النقطة التي يمكنك فيها الحصول على أنظمة تعتمد على فلاش QLC بسعر أنظمة القرص الصلب”. “بالنسبة لي، إنه موجود بالفعل، على الأقل بالنسبة لأعباء العمل السائدة.”
ومع ذلك، لا تزال هناك مجالات في تكنولوجيا المعلومات تتراجع عن استخدام الفلاش الشامل.
فلماذا لا تذهب إلى كل فلاش؟
كانت الميزة الأولية للفلاش على محركات الأقراص الثابتة هي السرعة. تم اعتماد الفلاش في محطات العمل وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وفي خوادم المؤسسات التي تقوم بتشغيل التطبيقات ذات الأداء الحرج وخاصة التطبيقات التي تعتمد على الإدخال/الإخراج.
تكون ميزة أداء Flash هي الأفضل في عمليات القراءة والكتابة العشوائية. تكون الفجوة أضيق لعمليات القراءة/الكتابة المتسلسلة. تقترب مجموعة محركات الأقراص الثابتة جيدة التكوين المزودة بالتخزين المؤقت المستند إلى الفلاش بما يكفي من جميع سرعات الفلاش في بيئات العالم الحقيقي.
يقول روي إلسلي، كبير محللي عمليات تكنولوجيا المعلومات في Omdia: “يعتمد الأمر على البنية الأساسية المتوفرة لديك والخصائص التي تبحث عنها من وحدات التخزين لديك”. “يتضمن ذلك الأداء في القراءة والكتابة والقدرة. الأكثر ملائمة [storage] لاحتياجاتك يمكن أن يكون فلاش، أو نفس الوسائط الدوارة. قد تكون جميع مراكز البيانات المحمولة حقيقة واقعة حيث تتطلب أعباء العمل قوة الفلاش، لكنني لا أتوقع أن تصبح مراكز البيانات المحمولة بالكامل أمرًا شائعًا.
ووفقاً لراينر كايس، المدير الأول لتطوير الأعمال في شركة Toshiba Electronics Europe – وهي شركة مصنعة للأقراص الصلبة – فإن 85% من الوسائط عبر الإنترنت في العالم لا تزال مخزنة على محركات الأقراص الثابتة.
ويشير إلى أن القيد هو ما إذا كانت صناعة الفلاش قادرة على تلبية الطلب. “إذا أردنا استبدال تلك الـ 85%، فنحن بحاجة إلى خمسة أو سبعة أو حتى ثمانية أضعاف [flash] القدرة “، كما يقول. “وهذه مجرد أرقام من عام 2022.”
إن فجوة السعر والقدرة آخذة في التضييق، ولكن سوف يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تنغلق ــ ولا تزال محركات الأقراص الصلبة تتمتع بميزة سعرية، على الأقل في الوقت الحالي. تقول شركة توشيبا أن سعر الفلاش لا يزال أغلى بخمس إلى سبع مرات.
فلاش ومحركات الأقراص الصلبة والمستقبل
ومع ذلك، يتوقع المحللون أن تتفوق سعة الفلاش على سعة محركات الأقراص الثابتة. يشير Mortillaro من GigaOm إلى خرائط طريق الموردين لوحدات سعة 75 تيرابايت و250 تيرابايت و300 تيرابايت.
سيجلب هذا مزايا جديدة للفلاش مثل انخفاض الصيانة – تحتاج مراكز البيانات الكبيرة التي تستخدم محركات الأقراص الثابتة إلى استبدال وحدات محرك الأقراص باستمرار – وانخفاض متطلبات الطاقة والتبريد ومساحة الحامل.
مع انخفاض أسعار الفلاش، تصبح أحمال العمل التي لا تستحق النقل لأسباب تتعلق بالأداء، مثل مخازن البيانات الكبيرة جدًا أو الأرشيفات أو وسائط البث، أكثر قابلية للتطبيق.
ولكن ربما لم نصل بعد إلى هذه المرحلة. حتى أنصار الفلاش يشيرون إلى أن هناك حاجة إلى بدائل، على الأقل في الوقت الحالي.
يقول أليستر ماكولاي، خبير مراكز البيانات والإستراتيجية السحابية في شركة PA Consulting: “لا يمكن أن يأتي زوال القرص الصلب الدوار قريبًا بما فيه الكفاية”. “بالنسبة لغالبية حالات الاستخدام، بغض النظر عما إذا كانت موجودة في أجهزة كمبيوتر محمولة أو مراكز بيانات، فإنها تستهلك المزيد من الطاقة وتنتج المزيد من الحرارة وتكون أكثر عرضة للفشل دون سابق إنذار مقارنة بنظيراتها ذات الحالة الصلبة.
“ومع ذلك، فإن وحدات تخزين الفلاش ليست الحل الشامل لاحتياجات تخزين البيانات الخاصة بالمؤسسة، وهناك حالة مقنعة لإيجاد بديل.”
وفقًا لماكولاي، فإن اللوائح التي تتطلب فترات أطول للاحتفاظ بالبيانات، والحاجة إلى توفير مجموعات بيانات واسعة للذكاء الاصطناعي، وحتى الحاجة إلى نسخ غير قابلة للتغيير من البيانات، كلها تشير إلى الحاجة إلى بدائل للفلاش، مثل محركات الأقراص الثابتة، ولكن أيضًا الأشرطة والتخزين البصري. .
إحدى الطرق التي نجح بها موردو الفلاش في تضييق فجوة التكلفة هي استخدام أداء الفلاش من خلال تقنيات مثل إلغاء البيانات المكررة والضغط. لكن هذه التقنيات تعمل بشكل أقل فعالية على البيانات التي تم بالفعل تحسينها أو ضغطها بدرجة كبيرة، مثل ملفات الوسائط أو النسخ الاحتياطية.
ونتيجة لذلك، يقوم العديد من فرق تكنولوجيا المعلومات والموردين بالتحوط في رهاناتهم.
“عندما يتعلق الأمر بالسعر/الأداء، لا يمكن لمحركات أقراص الحالة الصلبة عالية الكثافة أن تحل محل محركات الأقراص الثابتة بشكل كامل، خاصة فيما يتعلق بتخزين البيانات غير المنظمة بحجم بيتابايت عبر نطاق أعباء عمل التطبيقات،” كما يقول بول سبيشيال، كبير مسؤولي التسويق في شركة Scality، المورد التي تبيع كلا تنسيقات الوسائط.
ويقول: “إن تخزين البيانات المستندة إلى فلاش QLC ليس ضروريًا لجميع أعباء العمل واسعة النطاق وذات المهام الحرجة”. “نحن نوصي به ونستخدمه لأحمال العمل الحساسة لزمن الوصول والمكثفة للقراءة والتي تبرر ارتفاع تكلفتها. لا يعد فلاش QLC مناسبًا بشكل مثالي اليوم لمعظم أعباء العمل الأخرى.
