Zoned-Storage-Architektur nutzt die Standardisierung von ZNS und SMR, um effizientere Architekturen im Zettabyte-Bereich für Rechenzentrums-Kunden zu ermöglichen
Highlights:
– Die Zoned-Storage-Initiative vereint Tools und Ressourcen und nutzt die Vorteile des Zoned-Block-Managements, damit eine robuste, effiziente und zweckmäßige Speicherklasse entwickelt werden kann, um jetzt und in Zukunft wettbewerbsfähige Gesamtkosten zu erzielen.
– Eine neue Entwicklerseite, die von Western Digital auf ZonedStorage.io bereitgestellt wird, beinhaltet Open-Source, standardbasierte Tools und Ressourcen für Zoned Namespaces (ZNS) und Shingled Magnetic Recording (SMR).
– Die Wachstumsrate der SMR-Speicherdichte entspricht weitgehend dem Wachstum der globalen Datennachfrage. Western Digital stellt eine Speicherlösung mit einer Kapazität von 20 TB vor, deren Auslieferung für 2020 erwartet wird. Der Hersteller schätzt, dass bis 2023 50 Prozent der gelieferten HDD-Exabytes auf SMR basieren werden.
San Jose, Kalifornien, 11. Juni 2019 – Western Digital hat heute die Initiative Zoned Storage ins Leben gerufen, die neue Innovationen und Industriestandards für Cloud- und Hyperscale Datacenter-Architekten zusammenführt. Dabei werden effiziente Storage-Tiers entwickelt, die dazu beitragen, Gesamtbetriebskosten zu senken und größere Skalierungseffekte zu erzielen, um die Ära der Zettabyte-Skalierung einzuleiten.
Bis 2023 und darüber hinaus werden Unternehmen, Maschinen, Industrien, Verbraucher, die Wissenschaft und andere Akteure laut IDC* 103 Zettabytes an Daten pro Jahr erzeugen. Um diesen kommenden Speicherbedarf zu befriedigen, werden neue Datacenter-Architekturen, wie beispielsweise flexibel zuordenbare Speicher-Ressourcen, Composable Infrastructure, benötigt. Denn die heutigen Standard-Architekturen erweisen sich als ineffizient und können angesichts der wachsenden Bandbreite von Leistungsanforderungen, Anwendungen und Datensätzen mit einem hohen Ressourcen- und Kostenaufwand verbunden sein. Immer mehr dieser Daten sind sequentieller Natur – Video, IoT/Enddaten, Überwachung oder Daten, die in größere Blöcke wie große AI/ML-Datensätze gruppiert oder “eingeteilt” werden können. Es gibt daher die Möglichkeit, Workloads mit geringeren Kosten für bessere Leistung und Effizienz zu optimieren, indem der Einsatz von Zoned Storage Devices vorangetrieben wird.
Die Zoned-Storage-Architektur ermöglicht es Anwendungen, Hosts und Speichermedien, die Datenplatzierung zu koordinieren und die höchstmöglichen Speicherkapazitäten voll auszuschöpfen. Dies geschieht üblicherweise mit SMR-Festplatten und dem aufkommenden ZNS Standard für NVMe SSDs, um eine bessere Ausdauer und stabile Durchsatz-Leistung mit niedriger Latenz zu gewährleisten. Als geplante Erweiterung des NVMe-Standards ergänzt ZNS die SMR-Technologie und ermöglicht es Entwicklern, die Vorteile von SMR und ZNS unter einem einzigen Speicherstapel zu nutzen, unabhängig vom Medientyp. Da bis 2023 voraussichtlich 50 Prozent der Exabyte-Festplattenlieferungen von Western Digital auf Basis von SMR erfolgen werden, können Kunden ihre SMR-Anwendungsentwicklung nutzen, um hochleistungsfähige ZNS-SSDs zu integrieren. Durch die Bereitstellung von intelligenten Informationen für Applikationsarchitekturen sind SMR und ZNS gegenwärtig und auch in der Zukunft wichtige Grundbausteine der neuen Ära im Zettabyte-Bereich.
“Es besteht kein Zweifel, dass die Branche sich zusammenschließen und neue und kreative Wege finden muss, um Infrastrukturen für die Zukunft zu entwerfen und zu entwickeln, um Workloads sowie Speicher- und Recheninfrastrukturen intelligenter und effizienter zu gestalten”, sagte Ashish Nadkarni, Group Vice President, Infrastructure Systems, Platforms and Technologies bei IDC. “Da der Gesamtumsatz mit Festplatten und SSDs bis 2022 voraussichtlich 27 Prozent der gesamten IT-Infrastrukturausgaben ausmachen wird, erachten wir SMR, SSDs und ZNS als eine hervorragende Gelegenheit für Cloud- und Hyper-Scale-Rechenzentrumskunden, die ihre Infrastruktur hinsichtlich der Skaleneffekte optimieren und damit bessere Kosteneinsparungen erzielen möchten. Die Vereinheitlichung der ZNS- und SMR-Architekturen über offene, standardbasierte Initiativen ist ein logischer Schritt der Branche, der die Vorteile der Erhöhung der Flächendichte bei SMR-Festplatten und neue Innovationen in Flash nutzen kann. Wer als Erster auf dem Markt agiert, hat definitiv einen Wettbewerbsvorteil in Bezug auf die TCO und die Lernkurve.”
Die Führungsrolle bei der Speicherdichte mit SMR, Plus ZNS NVMe SSDs legt den Grundstein für die Zoned-Storage-Initiative:
Immer mehr Cloud Dienstleister investieren in Host-Software, die leistungsstarke SMR-Festplatten verwaltet, um den Kunden bessere Gesamtkosten zu bieten. SMR und ZNS gestalten Cloud- und Enterprise-Rechenzentren grundlegend um und machen die Kostensenkung langfristig für die Zukunft möglich. Mit einem wachsenden Ökosystem und der anhaltenden SMR-Adaption ist Western Digital darauf fokussiert, die höchsten Kapazitäten, zusammen mit seinen sich entwickelnden energiesparenden Aufzeichnungstechnologien, bereitzustellen. Heute werden die Ultrastar DC HC620 SMR HDDs mit 15TB ausgeliefert. Im Rahmen einer Presseveranstaltung und eines privaten Kundentreffens findet diese Woche in Peking zudem eine Technologievorführung von Western Digitals SMR-Festplatte mit einer Speicherkapazität von 20TB statt.
Western Digital kündigt auch seine SSD für die ZNS-Entwicklung an und unterstützt damit die Entwicklung von Zoned Storage. ZNS NVMe SSDs bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen NVMe SSDs. In Übereinstimmung mit dem ZNS-Funktionsumfang, wie er von NVM Express, Inc. definiert und geregelt ist, sind diese ZNS-SSDs so konzipiert, dass sie die interne Schreiblast -Write Amplification – reduzieren, die Kapazität erhöhen und eine Verbesserung des Datenflusses und der Latenzzeiten erzielen. ZNS-SSDs erreichen diese Verbesserungen, indem sie “Zonen” an die internen physikalischen Eigenschaften der SSDs anpassen und so Ineffizienzen bei der Platzierung von Daten eliminieren.
Die neue ZonedStorage.io Gemeinschaftsseite mit Open-Source-Tools und Bibliotheken:
ZonedStorage.io ist eine natürliche Erweiterung der laufenden Beiträge von Western Digital innerhalb des NVMe-Konsortiums und seiner langen Geschichte, seine SMR-basierten Tools der Open-Source-Community zur Verfügung zu stellen. In Zusammenarbeit mit der Open-Source-Community, Kunden und Branchenakteuren zielt ZonedStorage.io darauf ab, Initiativen zur Anwendungsentwicklung innerhalb der Entwickler-Community zu starten und Infrastruktur-Entwicklern im Rechenzentrum zu helfen, die Vorteile der Zoned-Storage-Technologien zu nutzen. Die Website enthält Informationen über Software-Entwicklungsbibliotheken, Tools, ZNS-Informationen, SMR-Ressourcen und Referenzarchitekturen, die ein einheitliches Rahmenwerk für die Verwaltung von speziell entwickelten ZNS-SSDs und kapazitätsoptimierten SMR-Festplatten bieten. Durch diese Initiative können Entwickler Vertrauen in das wachsende Ökosystem von Community- und Industrie-Mitwirkenden und Unterstützern gewinnen, darunter ATTO Technology, Broadcom, Mellanox und SUSE.
Zusätzlich zur Unterstützung der Website ZonedStorage.io besteht die Produktreihe von Western Digital aus der Ultrastar ZNS NVMe Entwicklungs-SSD und der Ultrastar DC HC620 15TB SMR HDD. Die Ultrastar DC HC620 mit 15TB ist gegenwärtig verfügbar und wird in großen Mengen an qualifizierte Kunden geliefert. Die Ultrastar ZNS NVMe Entwicklungs-SSD steht ausgewählten Kunden zur Verfügung. Bitte besuchen Sie WesternDigital.com für Ultrastar-Produktinformationen oder ZonedStorage.io für Open-Source-Informationen.
Quellen:
– Host-Managed SMR whitepaper
– Blog: Enabling the Zettabyte Age with Zettabyte Storage
– Western Digitals Zoned Storage Innovations Website
– ZonedStorage.io
Branchenzitate:
“Wenn Sie über das digitale Universum nachdenken und darüber, wie viel Daten generiert werden – vom Gesundheitswesen über autonome Autos bis hin zu digitalen Marktplätzen und Smart Cities -, dann kratzen wir nur an der Oberfläche des Zettabyte-Bereichs”, sagt Martin Fink, CTO, Western Digital. “Bei dieser Datenflut sind IT-Architekten nicht mehr in der Lage, Probleme mit universeller Hardware zu lösen. Die Zoned-Storage-Initiative sowie unsere Innovationen bei Flash und SMR – darunter auch neun Festplatten mit 20TB – stellen unseren Kunden die Werkzeuge und Ressourcen zur Verfügung, die sie benötigen, um Workloads für die kommenden Generationen zu entwickeln und intelligent zu optimieren. Durch unser Verständnis von Software-Architekturenn und bewährte Beiträge zu Initiativen und Normenausschüssen wie RISC-V und NVMe/NVMe-oF freuen wir uns darauf, dieses Wissen mit der Open-Source-Community zu teilen, um die Unterstützung und Akzeptanz von ZNS und SMR voranzutreiben.”
“Wir arbeiten seit langem mit Western Digital zusammen, um als Teil seines Host-gemanagten SMR-Festplatten-Ökosystems Lösungen zu testen, zu validieren und bereitzustellen”, sagte Jas Tremblay, Vice President und General Manager, Data Center Solutions Group bei Broadcom. “Als führender Anbieter von Storage-Controllern ist es unser Ziel, Kunden in die Lage zu versetzen, optimale Infrastrukturdesigns zu entwickeln, die Risiken reduzieren und gleichzeitig die Gesamtbetriebskosten und die Markteinführungszeit senken. Die Zoned-Storage-Initiative ist ein neuer und historischer Schritt, um Cloud- und Hyperscale-Kunden auf die Ära der Zettabyte-Skala vorzubereiten. Dank der ausgeprägten Verantwortung von Western Digital sowie der Arbeit des NVMe-Komitees und der Open-Source-Community ermöglichen wir eine smarte Disaggregation, Intelligenz und Standardisierung auf der Storage-Ebene für die kommenden Generationen.”
“SUSE ist ein Pionier auf dem Gebiet der Open-Source-Software und der softwaredefinierten Infrastruktur, die unseren Kunden hilft, die Datenkomplexität zu beherrschen und die Effizienz zu steigern”, sagte Matthias Eckermann, Director of Product Management Linux Platforms, SUSE. “Hostverwaltete SMR-Festplatten und ZNS sind die beiden grundlegenden Technologien der Zoned-Storage-Initiative. Dabei werden der SUSE Linux Enterprise Server 15 sowie der SUSE Enterprise Storage bei der Zusammenführung von Anwendungen, Host und Speicher eine entscheidende Rolle spielen. Das Endergebnis ist eine verbesserte Workload-Effizienz, eine bessere Auslastung der IT-Infrastruktur und -Ressourcen sowie geringere Gesamtkosten. Wir freuen uns darauf, einen Beitrag zur Community von ZonedStorage.io zu leisten, um die Ära der Zetta-Skala zu ermöglichen.”
“Mellanox bietet einzigartige intelligente Netzwerk- und Storage-Beschleunigungstechnologien und hat mit Western Digital zusammengearbeitet, um seinen internationalen Kunden erstklassige Speicherlösungen anzubieten”, sagte Dror Goldenberg, Senior Vice President of Software Architecture, Mellanox Technologies. “Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Western Digital im Rahmen der Zoned-Storage-Initiative zur Nutzung von SMR- und ZNS-Speicher in Verbindung mit dem BlueField- und SmartNIC-Portfolio von Mellanox. Dies ermöglicht die Bereitstellung hochskalierbarer und anpassungsfähiger Infrastrukturen für steigende Datenmengen, Bandbreitenanforderungen und neue Anwendungsarten im Rechenzentrum.”
“ATTO Technology ist ein führendes Unternehmen, das sich auf Speicher- und Netzwerkkonnektivität sowie Infrastrukturlösungen für die anspruchsvollsten datenintensiven IT- und M&E-Umgebungen spezialisiert hat. Unser Ziel ist es, mit unseren Ökosystempartnern, wie Western Digital auf hostverwaltetem SMR und der Open-Source-Community, zusammenzuarbeiten, um Kunden dabei zu unterstützen, Daten noch besser zu speichern, zu verwalten und zur Verfügung zu stellen”, sagte Tom Kolniak, Senior Director, Marketing, ATTO Technology. “Die grundlegende Open-Source-Arbeit, die Zoned Storage durch ZonedStorage.io unter Nutzung von ZNS und SMR bereitstellt, schafft mehr Optionen für SDS-Infrastrukturen, um sowohl aktuelle komplexe Speicherherausforderungen zu bewältigen, als auch eine Grundlage für eine intelligentere Verwaltung und Skalierung von Workloads für die Zukunft zu schaffen.”
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Wie für die Speicherkapazität verwendet, ein Terabyte (TB) = eine Billion Bytes. Die verfügbare Gesamtkapazität variiert je nach Betriebsumgebung.
Über Western Digital
Western Digital schafft Umgebungen, in denen Daten gedeihen können. Das Unternehmen treibt die Innovation voran, die erforderlich ist, um Kunden bei der Erfassung, Aufbewahrung, dem Zugriff und der Transformation einer ständig wachsenden Vielfalt von Daten zu unterstützen. Überall dort, wo Daten leben, von modernen Rechenzentren über mobile Sensoren bis hin zu persönlichen Geräten, bieten unsere branchenführenden Lösungen die Möglichkeiten von Daten. Western Digitals® datenzentrierte Lösungen umfassen die Marken Western Digital, G-Technology™, SanDisk® und WD®.
*Quelle IDC Worldwide Global DataSphere Forecast, 2019-2023: Die Konsumentenabhängigkeit in Bezug auf die Unternehmensausweitung, Januar 2019, DOC #US44615319
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