Armazenamento em flash: pronto para escrever

A maioria dos data centers abraçou o armazenamento SSD baseado em flash para resolver os problemas relacionados ao desempenho, mas essa adoção tem sido inicialmente focada em fazer uma leitura dessa questão. Mas o fato é que SSD e SSS (solid state systems) estão, agora, prontos para a outra metade dos problemas de I/O: escrever.

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Escrever permanece um objetivo para a maioria das soluções de armazenamento em SSD porque a expectativa de vida da memória flash é baseada em número de escritas – quanto mais escrito estiver um dispositivo de estado sólido, mais rapidamente ele vai se desgastar. Para ler dados de um dispositivo flash, você deve escrever algum dado para essa operação ao menos uma vez. SSD e SSS têm, no mínimo, alguma tecnologia para espalhar as escritas de forma equilibrada pelas células flash disponíveis. Esta técnica, chamada na tradução literal de desgaste de nivelamento, é a prática mais comum atualmente.

A maioria das soluções também faz um provisionamento muito amplo da memória flash para aumentar o tempo de vida. Por exemplo, um drive pode adicionar 25% ou mais de armazenamento em flash para permitir ao controlador flash distribuir as escritas para um maior número de células. O problema com isso é que o fornecedor não oferece gratuitamente o flash não utilizado, então, quanto mais eles provisionam, mais você paga pela solução.

O desgaste por nivelamento e o super provisionamento são as apostas do mercado de flash atualmente. Como discuti recentemente, as empresas começaram a estender essas capacidades básicas para incluir a habilidade de personalizar as definições de provisionamento. Se você está instalando uma SSD em um ambiente altamente escrito, por exemplo, você pode sacrificar algumas capacidades úteis para atingir uma expectativa de vida mais ampla.

Os fabricantes de SSD também trabalham para adicionar a capacidade de ajustar a carga de energia usada para escrever dados em flash. Quando mais suave a carga, mais fácil será o ajusta na célula flash. Quando não há muita na fila de gravação, eles podem essencialmente reduzir a escrita e ampliar a vida da memória flash sem causar impacto no desempenho.

Como já discuti também, os fornecedores podem integrar uma Dram (sigla em inglês para Memória de Acesso Aleatório Dinâmica) que não tem penalidade de gravação, para ajudar a ampliar a vida da memória flash. Com essa técnica, a memória flash acaba sendo coberta pela Dram. As escritas são enviadas primeiramente para a Dram, o que acelera o desempenho e permite que o conteúdo em flash seja organizado para obter o máximo de eficiência, uma vez que resultará em menos gravações em flash.

A combinação de um superprovisionamento avançado e de modificação na escrita tem ajudado dispositivos baseados em flash que afirmam permitir o preenchimento de cinco a 20 drives por dia por cinco anos. Para o data center, isso, certamente, é um aumento prático da vida útil.

Todo o investimento para tornar a memória flash mais útil para gravação tem funcionado: esse tipo de memória está pronto para um tráfego intenso de escrita. Como temos falado, muitos workloads virtuais, especialmente desktops virtuais, têm uma significante demanda de escrita I/O. Deixando em cache ou armazenando, o uso de flash pode aumentar o desempenho de forma significativa, assim como a densidade de máquina virtual.

Agora é hora de uma mudança em observar como e porque SSS é usado. Avanços na tecnologia têm melhorado as soluções de escrita e elas estão prontas para os dois lados do I/O.