All-Flash-Arrays im Überblick

Veröffentlichung vom 25.05.2021

Dell EMC Powerstore

Dell, nicht nur im Alphabet, sondern auch gemessen an den Umsatzzahlen im Bereich Enterprise-Storage ganz vorne, bietet in der Tradition von EMC eine breite Auswahl an Flash-Storage-Produkten. Das Spektrum reicht von reinen All-Flash-Produktreihen über hybride Produkte und solche, die sowohl als Flash- als auch als HDD-Lösung erhältlich sind bis zu Storage-Lösungen für Anwender, die nicht von Flash profitieren. Allerdings sind die Flash-Produkte nicht immer sofort als solche zu erkennen, weil das Storage-Portfolio von Dell nicht in erster Linie nach der Technik, sondern nach dem anvisierten Einsatzzweck strukturiert ist.

Im Bereich Primärspeicher ist bei Dell vor allem die Produktreihe Dell EMC PowerStore zu nennen. Sie kam im Frühjahr 2020 auf den Markt und wurde laut Hersteller von Grund auf neu konzipiert. Die als Midrange-Storage-Plattform positionierte Reihe basiert auf einer Scale-up- und Scale-out-Architektur für Block- und File-Storage sowie VMware Virtual Volumes (VVOLs). Das durchgängige NVMe-Design und die Unterstützung von Storage-Class-Memory sorgen für eine deutlich höhere Leistung (im Idealfall um den Faktor sieben) als die bisher in dem Segment positionierten, leistungsfähigsten All-Flash-Produkte von Dell.

Für Primärspeicher rückt Dell die neue Produktreihe Powerstore in den Vordergrund.

Sind Deduplizierung und Datenkomprimierung standardmäßig aktiviert, garantiert Dell laut Datenblatt eine Datenreduzierung im Verhältnis 4:1. Maschinelles Lernen und Automatisierung hilft, laut Hersteller, die zur Bereitstellung von Anwendungen und Services benötigte Zeit und die erforderlichen manuellen Eingriffe erheblich zu reduzieren. Zum Beispiel lassen sich die initiale Volumes-Zuweisung, Migration, Lastausgleich und Problemlösung automatisieren.

PowerStoreOS als Container-basierte Software-Architektur ermöglicht eine standardisierte Einrichtung und schnelle Einführung neuer Funktionen. Und von der Nähe von Dell zu VMware profitiert die Produktreihe PowerStore, durch die Integration des Hypervisors ESXi. Die sich daraus ergebenden Möglichkeiten vermarktet Dell als AppsON. Damit können Administratoren Anwendungen direkt auf dem Array bereitstellen, was besonders für datenintensive Workloads an Core- oder Edge-Standorten sowie Infrastrukturanwendungen vorteilhaft sei.

Produktvorstellung in der sgCampus-Mediathek: Dell EMC Powerstore mit Christian Winterfeldt

Dell EMC Powerscale für unstrukturierte Daten

Dells Flash-Lösung für unstrukturierte Daten heißt Dell EMC PowerScale. Auch diese Reihe hat Dell 2020 neu eingeführt. Sie umfasst Poweredge-Server mit einer Höheneinheit, All-Flash- und NVMe-Nodes sowie hybride, All-Flash- und Archiv-Isilon-Nodes mit PowerScale OneFS 9.0 als Betriebssystem. Powerscale-Cluster lassen sich für Speicherkapazitäten zwischen 11 TByte und 60 PByte und bis zu 15,8 Millionen IOPS pro Cluster aufbauen. Gerade in Zeiten, in denen sich Firmen mit Investitionen zurückhalten, könnte interessant sein, dass Dell für die Produktreihe auch mehrere Pay-per-Use-Modelle anbietet.

Die ebenfalls für unstrukturierte Daten gedachte ECS-Reihe hat Dell kürzlich um die All-Flash-Appliance Dell EMC ECS EXF900 erweitert. Sie ist als Grundlage für KI, Maschinenlernen, IoT und Analytics konzipiert. Dell setzt dabei auf NVMe-SSDs in Poweredge-Servern mit 12 oder 24 Laufwerken pro Knoten, von denen sich zwischen fünf und 112 in einem Cluster zusammenschließen lassen. Die Speicherkapazität beginnt bei 230 TByte und reicht bis zu 1,47 PByte pro Rack.

Fujitsu Eternus AF-Serie

Stark vereinfachte, aber anschauliche Einordnung der aktuellen Storage-Trends von Fujitsu und Freeform Dynamics (Grafik: Fujitsu).Laut Fujitsu-Manager Roth kommt das Unternehmen besser als der Gesamtmarkt durch die Pandemie: »Sowohl bei All-Flash- als auch bei hybriden Speichersystemen verzeichnen wir eine ungebrochen hohe Nachfrage im deutschen Markt. Da viele Unternehmen derzeit massive Herausforderungen damit haben, ihre rapiden wachsenden Datenbestände effizient zu verwalten, auszuwerten und zu monetarisieren, wächst zugleich der Beratungsbedarf, um individuelle Strategien für die sogenannte Data-driven-Transformation zu entwickeln.«

Je nachdem, wie diese Strategie aussieht, richte sich dann die Auswahl der passenden Speichertechnologien. Grundsätzlich empfiehlt Fujitsu drei Schritte, um eine Storage-Strategie zu entwickeln und zu entscheiden, welche Technologie – ob Cloud, Tape und Massenspeicher, Hybrid Disk, All-Flash oder NVMe – die passende ist:

1. Unternehmensziele definieren.
2. Ermitteln, welche Daten statisch und welche dynamisch sind.
3. Workload-Profile erstellen.

Im All-Flash-Bereich bietet Fujitsu drei Produktreihen an: Eternus AF1450, AF250 und AF650. Für Hybrid-Storage gibt es unter dem Begriff Eternus DX insgesamt sieben Produktfamilien. Dies soll aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass das Unternehmen viel Wert auf die Ausstattung seiner Produkte mit NVMe legt. Das Ungleichgewicht relativiert sich zudem, weil Fujitsu auch die FAS-Serie von Netapp mit vertreibt, in der auch All-Flash-Modelle angeboten werden.

»All-Flash Storage-Lösungen sind für die meisten Unternehmen beim Vorantreiben ihrer Digitalisierung unerlässlich«, berichtet Fujitsus Storage-Experte Roth: »Ihre Performance und extrem geringen Antwortzeiten ermöglicht oft erst, Echtzeit-Prozesse zu realisieren. Auch aus wirtschaftlicher Perspektive sind All-Flash-Systeme für viele Einsatzbereiche die sinnvollste Technologie.« Er begründet das mit den mittlerweile sehr hohen Kapazitäten, dem geringeren Platz und Strombedarf sowie dem damit einhergehenden, geringeren Kühlungsbedarf – und den inzwischen vorhandenen Möglichkeiten, All-Flash-Arrays in Software-defined Storage einzubinden. Neben All-Flash seien aber Hybrid-Systeme, die Flash- und Plattenspeicher vereinen, gefragt. »Sie ermöglichen es, die Vorteile von schnellen Flash-Speichern mit extrem günstigen Plattenspeichern für weniger genutzte Daten in einem einzigen System platzsparend zu kombinieren«, begründet Roth.

Lenovo Thinksystem: NVMe die Zukunft des SAN

Lenovo setzt konsequent darauf, dass sich NVMe durchsetzt. »Die Zukunft des SAN liegt eindeutig im Bereich NVMe bzw. NVMe-oF (-over-Fabric)«, erklärte Lenovo-Experte Sven Nimmich, gegenüber speicherguide.de schon im Frühjahr 2020. An seiner Meinung hat sich bisher nichts geändert.

Auf die Entwicklung vorbereitet hat sich das Unternehmen schon 2019, als es sein Storage-Portfolio mit der Software NVMesh des Partners Excelero erweiterte. Die Software hilft, bei NVMe-Flash das Maximum an Performance und Auslastung zu erzielen. Sie greift dazu auf Methoden zurück, wie man sie von RAID kennt, etwa indem sie mehrere NVMe-Module zu einem großen Storage zusammenfasst, aus dem einzelne Volumes exportiert werden.

Grundsätzlich sieht sich Lenovo im All-Flash-Markt auch deshalb gut aufgestellt, weil es mit der ThinkSystem DM-Serie, den eigenen Servern sowie den Fibre-Channel-Switches der Serie ThinkSystem DB sowohl All-Flash-Systeme als auch Gen6 FC in einer durchgängigen Gesamtlösung anbieten kann – vom Server-HBA über das Netzwerk bis zum Storage-Array. Damit sei für Kunden risikolos der nächste Schritt bei NVMe-based Storage möglich.

Den Markt insgesamt sieht Lenovo an einem Wendepunkt, weil die Standards für NVMe-over-Fabrics etabliert und die zugehörigen Produkte nun verfügbar sind. Lenovo verweist auf eigene Tests mit Vdbench, bei denen sich mit NVMe gegenüber Fibre-Channel 1,5-mal mehr IOPS erreichen und sich die Latenzzeiten um mehr als ein Drittel reduzieren lassen – selbst wenn noch keine NVMe-SSDs verwendet werden.

Allerdings räumt auch Lenovo ein, dass solch eine Lösung vor allem dann ihre Stärken ausspielen kann, wenn die auch gefragt sind. Also etwa für KI, Maschinenlernen, Echtzeitanalysen oder die Verarbeitung von Online-Transaktionen, aber auch Umgebungen mit sehr vielen VMs, bandbreitenintensivem Zugriff auf SSD-Storage oder bei der Bearbeitung hochauflösender Videos und Rendering-Aufgaben. Oder aus einem anderen Blickwinkel gesehen: Bei der Nutzung von SAP, Oracle-Datenbanken, intensiver Vmware-Nutzung, MySQL-Datenbanken, Verarbeitung von Kreditkartendaten oder großen Systemen für Online-Buchungen, auf einem Fibre-Channel-SAN machen sich die Vorteile beim Umstieg auf All-Flash-Arrays am ehesten bemerkbar.

Netapp AFF- und EF-Serie

Ebenso wie Dell und Fujitsu setzt auch Netapp angesichts der Breite seines Portfolios weniger darauf, Technik an sich zu verkaufen, sondern vielmehr eine Storage-Gesamtlösung. Grundlage ist die Data Fabric genannte Hybrid-Cloud-Strategie. Mit Keystone gibt es auch hier eine Möglichkeit, Storage im Subskriptionsmodell oder über individuelle Finanzierungsmodelle zu erwerben. Manche Kunden, die weiterhin auf On-Premise setzen, kommen allerdings mit dem starken Fokus, den Netapp auf Cloud legt, weniger gut zurecht.

Netapp verfügt schon länger über ein durchgehendes Angebot mit NVMe-Technologie, hat das aber zuletzt noch deutlich erweitert. Im Bereich All-Flash-Storage ist das in drei nach Leistung gestaffelte Serien unterteilt. Auf den Einstiegsbereich zielt die AFF C-190, die EF-Serie deckt den mittleren Bereich ab und am oberen Ende des Leistungsspektrums rangiert die AFF A-Serie.

Mit dem Modell AFF C190 deckt Netapp seit Oktober 2020 bei All-Flash-Storage den Einstiegsbereich ab.

Neuerungen gab es in den vergangenen Monaten an mehreren Stellen, vor allem wurde aber im Einstiegsbereich aktualisiert oder aufgerüstet. Im Oktober neu hinzugekommen ist das Modell AFF A250 mit NVMe-SSDs und NVMe- sowie FC-Host-Connectivity. Netapp spricht hier von »Entry Level« – bezieht das aber auf NVMe. Denn auch die AFF A250 ist bereits für Oracle RAC, SAP HANA, SQL-Server, Openstack oder Hadoop ausgelegt

Aktualisiert hat der Hersteller zudem die AFF A700. Auch sie unterstützt nun durchgängig NVMe – sowohl bei SSDs als auch bei der Konnektivität. Den Bedarf nach leistungsfähigen Storage-Produkten im Midrange-Bereich adressiert Netapp auch mit dem neuen Modell FAS500f. In zwei Höheneinheiten bringt der Hersteller hier bis zu 367 TByte Flash-Storage unter. Auch das Modell EF300 gilt bei Netapp als Entry-Level. Es ist ebenfalls ein End-to-End-NVMe-System und sozusagen der kleine Bruder der der EF600 und soll wie die ganze EF-Serie insbesondere Analytics-Anwendungen unterstützen.

Pure Storage mit umfassenden Flash-only Angebot

Das All-QLC-Flash-Array FlashArray C ist bei Pure Storage derzeit das wachstumsstärkste Produkt.Als Anbieter, der direkt mit Flash-Speicher in den Markt eingestiegen ist, wird Pure Storage natürlich nicht müde, dessen Vorteile zu betonen und drängt seit Jahren auf die vollumfängliche Unterstützung von NVMe. Wichtiges Argument im Wettbewerb ist seit vielen Jahren das Upgrade-Programm »Evergreen Storage«. Damit verspricht Pure Storage Kunden jeweils die kostenlose und weitgehend schmerz- und unterbrechungsfreie Aufrüstung auf neue Technologien.

Mit Pure-as-a-Service, einer STaaS-Plattform (Storage-as-a-Service), Portworx, einer Plattform für Kubernetes Data Services und Pure Cloud-Block-Storage, einem Cloud-Angebot für Block-Storage, geht das Portfolio aber inzwischen deutlich über die Boxen im markanten, orangenen Design hinaus. Sie bilden aber weiterhin die Basis und sind in drei Reihen untergliedert.

Die Produktreihe FlashArray X ist reiner, software-gesteuerter NVMe-Storage. Sie reicht von der Einstiegsstufe über geläufige Unternehmensumgebungen bis zu anspruchsvollen, Cloud-nativen Anwendungen. Sie ist für Einsatzgebiete gedacht, in denen Performance wichtiger als Speicherkapazität ist.

FlashArray C ist laut Hersteller der erste All-QLC-Flash-Array und soll hohe NVMe-Performance, Konsolidierung und einfaches Management bieten. Zur Wahl stehen Kapazitäten von 1,9 PByte in 3U und 5,2 PByte in 9U. Pure verspricht eine Verfügbarkeit von 99,9999 Prozent und positioniert die Reihe als Gegenentwurf zu den Hybrid-Systemen. Laut Systemingenieur Grau handelt es sich um das Pure-Produkt mit dem derzeit größten Umsatzwachstum.

Flaggschiff ist die Reihe FlashBlade. Sie konsolidiert File- und Object-Storage und lässt sich einfach durch Hinzufügen weiterer Appliances skalieren. Use-Cases sind etwa anspruchsvolle Analytics-Anwendungen und der Bereich Data Protection. »Im Zeitalter von Ransomware und der zunehmenden Bedeutung von Daten für den Unternehmenserfolg, sehen wir auch rapide steigendes Interesse an Lösungen für ultra-schnelles Backups, wozu einige Kunden bereits hochleistungsfähige Flash-Lösungen einsetzen«, sagt Grau. »Noch vor wenigen Jahren wäre Flash als Medium für Backup unvorstellbar gewesen – heute ist es Realität.«

Infinidat Infinibox

Die Infinidat Infinibox kann’s auch ohne Flash – allerdings erst ab 300 TByte aufwärts.Der Flash-Euphorie von Pure steht Infinidat etwas skeptisch gegenüber. Der Hersteller sieht Flash eher als Sekundärlösung und setzt darauf, vergleichbare Leistung mit Standard-Festplatten zum günstigeren Preis anbieten zu können. »Infinidat verfolgt einen anderen Ansatz als die meisten anderen Anbieter im Markt«, sagt Hans Hallitzky, Sales Manager DACH bei Infinidat. »Grundsätzlich bieten unsere Systeme ohne Flash eine genauso gute oder bessere Performance als (All-)Flash-Systeme.«

Das Geheimnis dahinter ist der sogenannte Neural Cache in den Infinibox-Systemen. Er nutzt Machine-Learning-Technologie, um mit herkömmlichen Festplatten bisher unerreichte Schreib- und Lese-Geschwindigkeiten zu erzielen. »Da herkömmliche Festplatten nach wie vor deutlich preiswerter sind als Flash, profitieren unsere Kunden wie der Autozulieferer Mahle oder Kisters von deutlich niedrigeren Preisen im Vergleich zu (All-) Flash-Systemen«, erklärt Hallitzky.

Dennoch bietet auch Infinidat bei seinen Infinibox-Systemen Flash als Speichermedium zur Auswahl an. Dafür gibt es zwei Gründe: Zum einen seien die Systeme ohne Flash erst ab einer Größe von zirka 300 TByte genauso schnell oder schneller als (All-)Flash-Systeme. »Unserer Systeme werden umso schneller auf desto mehr Festplatten-Spindeln sie zugreifen können, weil der Neural-Cache dieselbe Datei auf verschiedene Spindeln wegschreibt, um die maximale Geschwindigkeit zu erzielen«, fasst Hallitzky zusammen. Zudem werde die ML-Technologie des Neural-Cache umso leistungsfähiger, je stärker er beansprucht wird.

Der zweite Grund ist sehr pragmatisch, wie Hallitzky erklärt: »Einige Unternehmen verfolgen eine All-Flash-Strategie für ihre Speicherinfrastruktur. Um auch diesen Unternehmen eine Lösung anbieten zu können, haben wir seit einiger Zeit Infinibox-Systeme mit Flach als Speichermedium im Angebot.«

Huawei setzt komplett auf NVMe

Huawei Oceanstor Dorado 5000 V6Beachtlich ist der trotz eines »schwierigen Umfelds« anhaltende Aufstieg von Huawei. Das chinesische Unternehmen liegt den Gartner-Zahlen für den All-Flash-Markt im vierten Quartal 2020 zufolge inzwischen gemessen am Umsatz vor HPE und IBM und nur noch knapp hinter Netapp. Auch technisch und strategisch läuft es bei dem Konzern. In seinem »Magic Quadrant for General-Purpose Disk Arrays« hat Gartner das Unternehmen in den vergangenen Jahren mehrmals in Folge als »Leader« eingestuft.

Die Erfolge verdankt Huawei auch seinem früh eingeschlagenen Sonderweg. Schon seit 2009 hat Huawei an der Entwicklung eines ganz auf All-Flash-Storage ausgerichteten Portfolios gearbeitet. Wichtige Schritte auf dem Weg waren das 2014 vorgestellte, erste konvergente SAN&NAS-System des Konzerns, ein Achtungserfolg das 2017 damals weltweit schnellste All-Flash-System und 2018 das erste All-Flash-System, das komplett auf NVMe setzte.

Ebenso wie Lenovo glaubt auch Huawei an die Vorteile von NVME. Als »neuer« Anbieter muss Huawei aber weniger Rücksichten auf Bestandskunden nehmen. Es setzt daher voll auf NVME und konzentriert sich in der Marktbearbeitung auf die Bereiche, in denen die Stärken von NVME auch geschätzt werden – also, wenn es um KI, Maschinenlernen, Echtzeitanalysen oder die Verarbeitung von Online-Transaktionen geht.

AI als Mittel zum Zweck

Traditionell sind Storage-Architekturen und Protokolle auf HDDs ausgerichtet. Hier will Huawei mit einem End-to-End-NVMe-Ansatz und der umfassenden Nutzung von NVMe-oF bei der Verbindung zwischen die Storage und Server punkten. HDDs kommen in den Plänen des Konzerns gar nicht mehr vor. Er stellt dadurch eine Reduzierung der Latenz eines Gesamtsystems von über 560 auf weniger als 100 Mikrosekunden in Aussicht. Gerade wenn Latenz ein entscheidendes Kriterium ist, ist das ein attraktives Versprechen.

Einen Haken hat die Sache allerdings: Die maximale Performance lässt sich nur erreichen, wenn sich Kunden komplett auf Huawei einlassen. Mit seinem AI Fabric Switch und dem selbst entwickelten Flash-Algorithmus FlashLink verspricht Huawei dann, keine Datenpakete mehr zu verlieren und »Latenzzeiten im Mikrosekunden-Bereich«.

»AI« in der Huawei-Terminologie bedeutet übrigens nicht, dass die entsprechenden Produkte für KI-Anwendungen optimiert sind. Es steht vielmehr für die in die Produkte eingebaute »Künstliche Intelligenz«. Neben Mechanismen zur Optimierung von Datenflüssen und Datenverarbeitung geht es dabei vor allem um Selbstdiagnose und Selbstheilung. Beides soll die Verfügbarkeit verbessern. Zum Beispiel setzt Huawei auch bei seinen Storage-Appliances der Reihe Oceanstor Dorado auf eigene AI-Chips. Mit denen sollen sich etwa Engpässe bei der Performance bis zu 60 Tage vor Eintritt vorhersagen lassen. Mögliche Fehler bei verbauten SSDs soll der Spezial-Chip bis zu 14 Tage vor ihrem Eintreten erkennen.

Mit diesen Funktionen gelingt es Huawei auch die in der Anschaffung teureren All-Flash- und NVME-System in der TCO-Betrachtung attraktiv zu machen. Abgesehen von den auch von Mitbewerbern gegenüber HDD-Storage ins Feld geführten, geringeren Kosten bei Stromversorgung und Kühlung wirbt Huawei unter Berufung auf eine Untersuchung der Enterprise Strategy Group (ESG) für sein Angebot Oceanstor Dorado 5000 V6 mit bis zu 84 Prozent geringeren Wartungs- und Support-Kosten als bei vergleichbaren Hybrid-Storage-Angeboten. Das überzeugt den jüngsten Marktzahlen zufolge offenbar immer mehr Käufer.